بخشی از مقاله
چکیده
معدن مس بزرگدر فاصله 139 کیلومتری شمال شرق شاهروددر بخشی از نوار آتشفشانی عباسآباد - شمال سمنان - که به طور عمده از توالیهای آتشفشانی-رسوبی متعلق به ائوسن- الیگوسن تشکیل یافته، واقع شده است. کانیسازی در معدن مس بزرگ در بخش بالایی سنگهای آندزیتی و تراکی آندزیتی منتسب به ائوسن و در مجاورت ماسهسنگهای آهکی و سنگآهکهای میکرایتی فسیلدار ائوسن میانی-فوقانی به وقوع پیوسته است. کانیسازی سولفیدی مس دارای تظاهر افشان، رگه-رگچهای و آکندگی حفرات بادامکی بوده و مشتمل بر کلکوسیت بعنوان کانه اصلی و دیژنیت، بورنیت و کوولیت بطور فرعی است که با هماتیت، پرهنیت، کلسیت و کوارتز همراه شده است.
سنگهای آتشفشانی میزبان دگرسانی را در دو مقیاس - 1 - فراگیر ناحیهای و - 2 - محدود به رگه-رگچهها و حفرات کانیسازی به نمایش گذاشتهاند. بر اساس توالی پاراژنزی کلریت، اپیدوت، کلسیت و سریسیت در طی دگرسانی فراگیر جانشین پلاژیوکلاز، پیروکسن و اولیوین شدهاند. این دگرسانی در سرتاسر منطقه و قبل از رویدادهای کانیسازی به وقوع پیوسته است. پرهنیت، کلسیت، کلریت، آلبیت و سریسیت مهمترین محصولات دگرسانی همراه با کانیسازی سولفیدی مس هستند. تلفیق یافتههای زمینشناسی، کانیشناسی و دگرسانی در کانسار مس بزرگ بیانگر قرارگیری این کانسار در گروه کانسارهای نوع مانتو است.
مقدمه
کانسارهای مس نوع مانتو - Manto-type - یا نوع شیلی - Chilean-type - به طور عمده در گدازههای آندزیتی تا بازالتی و انباشتهای آذرآواری محیطهای کششی کمان ماگمایی به صورت افشان، آکندگی بادامی، استوک-ورک و رگهای تشکیل میشوند و کانههای اصلی آنها شامل کلکوسیت، دیژنیت و بورنیت است - کوجیما و همکاران،2009؛ ساتو، . - 1984 این کانسارها در برخی از مناطق ایران مانند کشکوئیه در پهنه دهج- ساردوئیه - ابولیپور و همکاران، - 1390، وشنوه در استان قم و عباسآباد در زون سبزوار - سامانی، - 1381 گزارش شدهاند. نوارآتشفشانی عباسآباد میزبان معادن متعدد مس نوع مانتو است.
معدنبزرگ با مختصات جغرافیایی 24' 24'' 36o طول شرقی و 56o 26' 14'' عرض شمالیواقع در فاصله 139 کیلومتر شمال شرقشاهرود یکی از این معادن مس است که سابقه معدنکاری آن به جنگ جهانی دوم برمیگردد. ذخیره احتمالی این معدن 2/4 میلیون تن با عیار حدود %1/2 برآورد شده که مطالعات اکتشافی آن توسط شرکت مس کاوان تکمیل و در حال راهاندازی مجدد است. برخی از جنبههای زمینشناسی وکانیسازی این معدن توسط محققین مختلف مانند حیدری و همکاران - 1390 - ، صالحیو همکاران - 1392 - و قاسمی و همکاران - 1392 - بررسی شده است. در این مقاله دگرسانی سنگ میزبان و توالی پاراژنزی کانیسازی بر پایه مطالعات سنگنگاری و کانیشناسی مورد بررسی قرار گرفته و این مشخصات با سایر کانسارهای مشابه در دنیا مقایسه شده است.
روش مطالعه
برای انجام این پژوهش مطالعات در دوبخش صحرایی و آزمایشگاهی به انجام رسید. در بخش صحرایی، مشخصات سنگشناسی سنگ میزبان، رخدادهای کانیسازی و روابط قطع شدگی بین پدیدهها بررسی شد و بر مبنای تغییرات بافتی و سنگشناسی نمونهبرداری از سنگ میزبان و بخشهای کانیسازی به عمل آمد. مطالعات آزمایشگاهی با هدف بررسیهای سنگنگاری و تعیین مجموعههای دگرسانی و کانیسازی انجام گرفت. برای این منظور تعداد 32 عدد مقطع نازک- صیقلی تهیه و به روشهای مرسوم میکروسکپی مطالعه شد. شناسایی کانیهای مجهول به روش پراش پرتو ایکس - - XRD توسط شرکت کانساران بینالود انجام گرفت.
نتایج و بحث
زمین شناسی نوار آتشفشانی عباسآباد واقع در لبهشمال شرقی زون ساختاری ایران مرکزی، ادامه غربی نوار آتشفشانی ترشیری اطراف سبزوار است که در حوضه کششی داخل کمان آتشفشانی سبزوار-عباسآباد در ائوسن میانی-فوقانی تشکیل شده است - قاسمی و همکاران . - 1392 این کمان حاصل بسته شدن شاخه شرقی نئوتتیس در سبزوار و فرورانش سنگکره اقیانوسی آن به زیر لبه جنوبی حوضه البرز شرقی است که از کرتاسه فوقانی-پالئوسن شروع شده و تا پلیوکواترنر ادامه یافته است - قاسمی و همکاران . - 1392نوار آتشفشانی عباسآباد به طور عمده از توالیهای آتشفشانی- رسوبی متعلق به ائوسن - الیگوسن تشکیل شده است.
شیل و ماسه سنگ-های ائوسن قدیمیترین واحدهای این توالی هستند که در بخش شمال غربی منطقه مورد مطالعه رخنمون دارند. پس از آن نهشتههای آذرآوای شامل توف، برش، آگلومرا و گدازه به عنوان اولین رخدادهای آتشفشانی تظاهر یافتهاند. بر روی این نهشتهها تناوبی از گدازههای بازالتی- آندزیتی وجود دارد که به طرف بالا به تراکیآندزیت تغییر مییابند - قاسمی و همکاران . - 1392 این واحد میزبان رخدادهای کانیسازی مس مانتو استکه توسط ماسهسنگهای توفی، ماسهسنگهای آهکی و سنگآهکهای میکرایتی فسیلدار با سن ائوسن میانی-فوقانی پوشیده شده است.
ماسهسنگهای توفی حاوی ذرات پلاژیوکلاز، پیروکسن، مگنتیت و آثاری از پیریتهای فرامبوییدی و شیشه است. ماسهسنگهای آهکی که بر روی ماسهسنگهای توفی و در زیر سنگ-آهکهای میکرایتی قرار گرفته حاوی ذرات آواری کوارتز، پلاژیوکلاز، آثار فسیلی بیلوکولینا و تریلوکولینا و سیمانی از کلسیت است. سنگآهکهای میکرایتی فسیلدار حاوی فسیلهایی از خانواده آلوئولینا، سوریتیده و هوئرینیده با سن ائوسن زیرین تا فوقانی است. این توالی توسط طبقات کنگلومرا، شیل و ماسه سنگهای خاکستری تا قهوهای منتسب به الیگوسن پوشیده شده است - خلعتبری . - 1380 آندزیت، تراکی آندزیت و پیروکسن آندزیت از مهمترین سنگهای میزبان کانیسازی در معدن مس بزرگ هستند.
بافت این سنگها پورفیری، مگاپورفیری، گلومروپورفیری، غربالی، بادامکی و تراکیتی است که درشت بلورهای پلاژیوکلاز، پیروکسن و اولیوین درزمینه ریز دانه از همین کانیها با بافت اینترگونال و اینترسرتال قرار گرفتهاند - شکل - 1 الف - . میکرولیتهای پلاژیوکلاز در اغلب نمونههای مورد مطالعه فاقد جهتیابی آشکار می-باشند - شکل -1 ب - . یکی از مشخصات این سنگها حضور مگنتیت به عنوان کانی اولیه است که به شکل بلورهای وجهدار در زمینه سنگ و درون درشت بلورهای پیروکسن و پلاژیوکلاز قابل مشاهدهاند - شکل -1پ - .
شکل - 1 تصاویر میکروسکپی از سنگ میزبان کانیسازی در معدن مس بزرگ، الف- آندزیت با بافت گلومروپورفیری، ب- پیروکسن آندزیت در زمینهای از میکرولیتهای پلاژیوکلاز، پ- پلاژیوکلاز با بافت غربالی حاوی مگنتیتهای اولیه، ت- دگرسانی پیروکسن به آمفیبول - اورالیتی شدن - ، ث- درشت بلورهای اولیوین و پیروکسن دگرسان شده، ج- آکندگی فضای خالی توسط کلریت بر اثر دگرسانی فراگیر ناحیهای. دگرسانی سنگ میزبان بر اساس شواهد صحرایی و آزمایشگاهی، سنگ میزبان کانیسازی دو نوع دگرسانی - 1 - فراگیر ناحیهای و - 2 - محدود به مناطق کانیسازی شده را به نمایش میگذارد. دگرسانی فراگیر به صورت جانشینی و آکندگی فضاهای خالی تظاهر دارد.
پلاژیوکلاز به شکل بلورهای وجهدار تا نیمه وجهدار با اندازه چند میلیمتر تا 2 سانتیمتر از فراوانترین درشت بلوهای سنگ میزبان است که توسط کلریت، سریسیت، کلسیت و اپیدوت جانشین شده است - شکل -1پ - . بلورهای پیروکسن کهدارای اشکال وجهدار تا نیمه وجهدار و ابعاد چند میلی-متر تا 3 میلیمتر میباشند به طور محلی توسط کلسیت و آمفیبول جانشین شدهاند و دگرسانی ضعیفتری نسبت به پلاژیوکلاژها دارند - شکل -1ت - . بلورهای اولیوین که از کمترین فراوانی برخوردارند به ایدنگزیت، سرپنتین و کلریت دگرسان شدهاند - شکل - 1 ث - . کانیهای زمینه نیز به طور محلی توسط کلسیت، کلریت و سریسیت جانشین شدهاند.
