بخشی از مقاله
چکیده
کانسار آهن دهزمان در استان خراسان رضوی و در شمال شرقی زون تکتونیکی کاشمر- کرمان قرار رفته است. زمین-شناسی محدوده شامل مجموعه سنگهای آتشفشانی- رسوبی دگرگون شده و توده گرانیتی اواخر نئوپروتروزوئیک-کامبرین زیرین - کادومین - است. کانیسازی به شکل رگه- رگچه، تودهای، افشان و برشی دیده میشود. کانیهای اولیه شامل مگنتیت، اسپکیولاریت، آپاتیت و جزیی کالکوپیریت و کانیهای ثانویه مالاکیت و هماتیت است. کانیهای باطلههای کلریت، کربنات، کوارتز، بیوتیت ± تورمالین میباشد. تمرکز بالایی از عناصر نادرخاکی همراه با غنیشدگی متوسط تا شدید LREE نسبت به HREE در مگنتیتها دیده میشود. شواهد کانیشناسی، بافت، آلتراسیون، نوع سنگ میزبان و شیمی مگنتیت نشان میدهد که کانیسازی مگنتیت- اسپکیولاریت آپاتیتدار شبیه به ذخایر نوع کایرونا است و منشاء هیدروترمالی دارد.
مقدمه
زون تکتونیکی کاشمر- کرمان در ایران مرکزی یکی از مهمترین کمربندهای متالوژنی آهن در ایران است. این زون با مرزهای گسلی جداکننده بلوک طبس و یزد بوده و حدود 600 کیلومتر طول دارد. بخش عمده واحدهای سنگی این زون متعلق به اواخر نئوپروتروزوئیک و پالئوزوئیک تحتانی است . - Ramezani and Tucker, 2003 - زون تکتونیکی کاشمر- کرمان میزبان کانسارهای بزرگ اکسید آهن- آپاتیت نوع کایرونا مانند چغارت، چادرملو و سهچاهون است. این ذخایر در مجموعه آتشفشانی- رسوبی کامبرین تحتانی معروف به سازند ساغند تشکیل شدهاند - Nabatian et al., . - 2015 کانسار آهن دهزمان در 70 کیلومتری جنوب غربی کاشمر در استان خراسان رضوی و در شمال شرقی زون تکتونیکی کاشمر- کرمان واقع شده است.
تعداد زیادی انواع کانیسازی آهن در این گوشه زون کاشمر- کرمان وجود دارد که از آن جمله میتوان به آهن دهزمان و دلکن اشاره کرد. کانهزایی آهن در کانسار دهزمان به دو شکل کانسنگ هماتیتی و بخش مگنتیت- اسپکیولاریت دیده میشود. براساس مطالعات ساخت و بافت، کانیشناختی و آلتراسیون بخش مگنتیت- اسپکیولاریت آپاتیتدار کانسار دهزمان شباهت زیادی به ذخایر آهن کایرونا دارد. هدف از این مقاله بررسی شیمی عناصر فرعی و نادرخاکی در کانی مگنتیت به منظور دستیابی به ژنز این بخش از کانیسازی میباشد.
زمین شناسی:
در شمال شرقی زون تکتونیکی کاشمر- کرمان، بخش اعظم این منطقه از سنگهای دگرگونی پرکامبرین فوقانی-کامبرین زیرین تشکیل شده است. این مجموعه طی تحولات کوهزایی کاتانگایی دچار دگرگونی و دگرشکلی شدهاند - نوزعیم و همکاران، . - 1393 تودههای گرانیتی در سنگهای دگرگونی نفوذ نمودهاند که بر اساس مطالعات سنسنجی انجام شده به روش U-Pb بر روی کانی زیرکن، سن آنها بین 535 تا 575 میلیون سال پیش مطابق با زمان نئوپروتروزوئیک پسین-کامبرین میباشد . - Rossetti et al., 2014 - براساس نقشه زمینشناسی 1:100000 قاسم آباد - سهندی و همکاران، - 1389 ، واحدهای سنگی رخنمون یافته در محدوده کانسار دهزمان همگی متعلق به نئوپروتروزوئیک فوقانی- کامبرین زیرین هستند که تحت تاثیر دگرگونی ناحیهای درجه پایین و دگرشکلی حاصل از فعالیتهای زیاد تکتونیکی قرار گرفتهاند.
مجموعه آتشفشانی- رسوبی دگرگون شده منطقه به ترتیب از پایین به بالا شامل واحدهای زیر است - شکل - 1 : - 1 اسلیت و فیلیت با میان لایههای کوارتزیت که در جنوب منطقه گسترش دارند. - 2 آهک دولومیتی تبلور مجدد یافته و مرمر. - 3 آهک دولومیتی تبلور مجدد یافته کرم تا زرد رنگ. - 4 آهک دولومیتی تبلورمجدد یافته. - 5 واحد سرسیتشیست که دارای پروتولیت اولیه رسوبی میباشد. در شمال و همراستا با این واحد، باند بزرگ کانهزایی هماتیت به طول 2500 متر قرار دارد. - 6 واحد آتشفشانی متاریولیت- متاریوداسیت به طور عمده در بخش مرکزی و شرقی محدوده قابل مشاهده است - شکل. - 1 این واحد میزبان اصلی کانهزایی مگنتیت± اسپکیولاریت میباشد.
بافت غالب آن پورفیری با زمینه بسیار دانه ریز است و درشت بلورهای فلدسپار آلکالی، پلاژیوکلاز و کوارتز در یک زمینه از فلدسپار و کوارتز همراه با کانیهای ثانویه - سرسیت، کوارتز، بیوتیت، کلریت و کلسیت - دیده میشوند. زیرکن و مگنتیت مهمترین کانیهای فرعی آن میباشند. - 7 واحد سینوگرانیت با رنگ روشن در شمال غرب محدوده قرار گرفته و دارای مرزهای گسله با واحد متاریولیت- متاریوداسیت میباشد. بافت آن هپیدیومورف گرانولار بوده و کانیهای اصلی آن شامل کوارتز، فلدسپار آلکالی، پلاژیوکلاز و بیوتیت است که در برخی قسمتها مقدار کانی بیوتیت در آن افزایش مییابد. زیرکن و آپاتیت نیز مهمترین کانیهای فرعی این واحد هستند.
روش مطالعه
مطالعات انجام شده شامل مطالعات صحرایی- آزمایشگاهی به منظور تهیه نقشه زمینشناسی- کانیسازی با مقیاس 1:1000، مطالعه بیش از 80 مقطع نازک جهت بررسی پتروگرافی و آلتراسیون و 30 مقطع نازک صیقلی و بلوک صیقلی جهت بررسیهای کانهنگاری، آنالیز تعداد 10 نمونه کانی مگنتیت جداسازی شده به روش ICP-MS در آزمایشگاه ACME کانادا برای عناصر فرعی و نادرخاکی - روش ذوب قلیایی - بوده است. کانی مگنتیت ابتدا با دقت خردایش و بعد توسط میکروسکوپ بینوکلار مطالعه شد و کانیهای باطله از مگنتیت به صورت دستی و یا با استفاده از آهنربا جدا گردید.
کانی سازی و آلتراسیون
کانیسازی مگنتیت± اسپکیولاریت و مگنتیت- اسپکیولاریت در کانسار دهزمان به شکل رگه و رگچه در زونهای گسلی واحد متاریولیت- متاریوداسیت تشکیل شده است - شکل2 الف - و فعالیتهای تکتونیکی شدید منطقه منجر شده تا جابجایهای متعددی در آن صورت گیرد. روند عمومی رگهها در قسمت مرکزی منطقه به صورت شرقی- غربی با شیب 85 درجه به سمت شمال و در قسمت شرقی دارای روند شمالی- جنوبی و با شیب 75 درجه به سمت شرق میباشد.
عرض رگهها از 2 تا 7 متر متغیر است - شکل. - 1 کانیسازی در قالب بافت و ساختهای رگه- رگچهای، تودهای، افشان و برشی دیده میشود. کانیهای مگنتیت، اسپکیولاریت، کلریت، کوارتز، کلسیت ± بیوتیت ± تورمالین در رگچهها دیده میشوند. حالت تودهای در رگههای اصلی کانیسازی دیده میشود و عمدتا متعلق به کانیهای مگنتیت و اسپکیولاریت همراه با ریزبلورها یا ادخالهای آپاتیت، کلریت، کلسیت و کوارتز است. ساخت برشی نیز با قطعاتی از سنگ میزبان آلتره شده در داخل سیمانی از مگنتیت، اسپکیولاریت ± آپاتیت و کانیهای باطله در زونهای گسلی مشاهده میگردد.
کانیشناسی کانسار بسیار ساده بوده و شامل مگنتیت و اسپکیولاریت همراه با ادخال آپاتیت و به مقدار ناچیز کالکوپیریت است که با باطلههای کلریت، کربنات، کوارتز، بیوتیت ± تورمالین همراهی میشود. هماتیت و به مقدار کمتر مالاکیت مهمترین کانیهای ثانویه هستند. مگنتیت مهمترین کانه فلزی این بخش از کانیسازی میباشد. این کانی به صورت بخشی و یا به طور کامل به هماتیت تبدیل شده است - شکل 2 ب - . کانیزایی مگنتیت در دو مرحله اتفاق افتاده است: - 1 بخش اعظم کانهزایی که قبل از رخدادهای دگرگونی ناحیهای و دگرشکلی رخ داده است و آثاری همچون دگرشکلی
و بودینشدگی از خود نشان میدهند. - 2 رگچههای مگنتیت که برگوارگی میلونیتی واحد میزبان را قطع کرده است.
مقدار اسپکیولاریت در رگههای شرقی منطقه بیشتر است. ریزبلورهای آپاتیت به شکل ادخال در داخل مگنتیت و اسپکیولاریت یا آزاد همراه با این دو کانی وجود دارد - شکل 2 پ - . مقدار آپاتیت در رگههای بخش شرقی بیشتر است. شواهد کانیشناختی و ساخت و بافت این بخش از کانیسازی کانسار دهزمان شبیه به کانسارهای آهن نوع کایرونا میباشد. آلتراسیون در محدوده کانیسازی مگنتیت± اسپکیولاریت کانسار دهزمان شامل انواع کلریتی، کربناتی، سیلیسی، بیوتیتی و تورمالینی است.
کلریتی شدن مهمترین آلتراسیون منطقه است که مقدار آن در اطراف رگههای اصلی کانیسازی به حدود 30 درصد حجمی سنگ میرسد. علاوه بر کلریتهای تودهای در اطراف رگهها، رگچههای کلریتدار متعدد همراه با کانیهای فلزی نیز دیده میشود. کلسیت به شکل جانشینی در پلاژیوکلاز، پراکنده در متن سنگ و رگچههای کلسیت همراه با کانهها در سنگ میزبان حضور دارد. کوارتز ثانویه هم در بخش تودهای و هم به شکل رگچههای متعدد در سنگ آتشفشانی میزبان و در اطراف رگهها دیده میشود. پولکهای بیوتیت ثانویه عمدتا به شکل رگچهای و کمتر پراکنده همراه با مگنتیت، کلریت، کوارتز و تورمالین کمتر از 5 درصد در واحد متاریولیت- متاریوداسیت مشاهده میگردد.
