بخشی از مقاله
چکیده
کانسار آهن نیاسر در مجموعه ماگمایی ارومیه - دختر واقع شده است. توده نفوذی از نوع کالک آلکالن در سنگ های آتشفشانی-آذرآواری نفوذ کرده و کانه زایی آهن در توف های آندزیتی - بازالتی ائوسن رخ داده است. مگنتیت به صورت دانه های بی شکل، کانه اصلی این کانسار است، هر چند پیریت و کالکوپیریت نیز درآن پیدا می شوند. ماده معدنی به شکل توده ای، عدسی و رگه ای است.
دگرسانی های پروپیلیتی، کلریتی، آرژیلیتی، و سیلیسی بیشترین گسترش را در منطقه دارند. پارامترهای محاسبه شده مانند آنومالی منفی Eu و Ce و مقدار عناصر Cr، V و Ni نشانگر منشأ ماگمایی ذخیره آهن و تهی شدگی کانسار از عناصر ی مانند Sn، Hf، Zr ، Al و Ti و همچنین نسبت ⁄ منشأ هیدروترمال را برای کانسار آهن نیاسر تأیید می کند. با توجه به شواهد موجود، کانسار آهن نیاسر در دو مرحله ماگمایی و گرمابی تشکیل شده و میتوان آن را جزء کانسارهای تیپ کایرونا نامید.
کلید واژه ها: کانسنگ آهن، نیاسر، گرمابی، کایرونا
-1 مقدمه
جغرافیایی 51 06 02 شرقی و عرض جغرافیایی 33 59 12 شمالی قرار بیش از 90 درصد آهن جهان از ذخایر آهن رسوبی و رسوبی - آتشفشانی دارد. هدف از بررسی این کانسار، تعیین ژنز و نوع کانسنگ در سنگ آهن نیاسر بوده که در این پژوهش، مطالعات سنگ شناسی، کانه زایی، استخراج می شود. مقادیر کم اما مهمی از آهن نیز - 1 تا 2 درصد - از ژئوشیمی و ژنزکانسار آهن مورد بررسی قرار گرفته است.
کانسنگ های ماگمایی نفوذی و کمی بیشتر از آن، از کانسنگ های مرتبط با فرآیندهای آتشفشانی تأمین می گردد. نهشته های آهن در ابعاد کوچکتر
نیز به اشکال اسکارن و گرمابی مورد بهره برداری قرار می گیرند.[1-2] این مطالعه در مراحل مختلف از جمله عملیات صحرایی و مطالعات کانسارآهن نیاسر در 43 کیلومتری باختر کاشان و 5 کیلومتری شمال آزمایشگاهی انجام شد.
تعداد 26 مقطع نازک و صیقلی برای مطالعه بافت و باختری نیاسر در استان اصفهان واقع است. ناحیه مورد مطالعه در نقشه ساخت ماده معدنی و نحوه توزیع کانی ها در سنگ های درونگیر ماده زمین شناسی 1:100000 کاشان[3] در محدوده بین طول معدنی و کانسنگ بررسی شد. تعداد 3 نمونه نیز به روش XRD برای بررسی انواع دگرسانی و کانی شناسی درآزمایشگاه سازمان زمین شناسی تجزیه گردید. به منظور مطالعه عناصر موجود در کانسنگ تعداد 8 نمونه به روش ICP-MS در آزمایشگاه نوین شیمیار مورد تجزیه قرار گرفت.
-1-2 زمین شناسی منطقه:
کانه زایی آهن به اشکال عدسی و رگه ای در سنگ های آتشفشانی و آذرآواری ائوسن تشکیل شده است . قدیمی ترین واحد های رخنمون یافته در محدوده کانسار شامل: متا توف های سیلیسی خاکستری و سبز رنگ، توف برش، شیل، مارن و سنگ های آذرآواری است.
رسوبات کواترنر ازقبیل پادگانه های آبرفتی، رسوبات مخروط افکنه و آبرفت ها، جوان ترین واحد های زمین شناسی منطقه را تشکیل می دهند. رخنمون های عمده در این منطقه سنگ های آتشفشانی و آذرآواری ائوسن می باشند که به شدت چین خورده و توسط توده های نفوذی گرانیتوئیدی به سن الیگو میوسن، مورد تهاجم واقع شده اند - شکل . - 1 تزریق این توده ها در راستای گسل های مهم و محور تاقدیس های موجود در منطقه صورت گرفته است. کانی سازی در توف های بازالتی - آندزیتی انجام شده است. رنگ این سنگ ها اغلب سبز زیتونی با لمس صابونی می باشد - شکل - 2 سنگ های میزبان اطراف توده معدنی به شدت دگرسان شده اند.
بوده و مگنتیت فاز اصلی نهشته های معدنی در منطقه مورد مطالعه است. کانسنگ به صورت توده ای و متشکل از کانی های مگنتیت، پیریت، کالکوپیریت، کانی های کربناته - کلسیت ودولومیت - و سیلیس است - شکل4 ،ب - . کانی های کربناته و سیلیس رگه ای به صورت ثانویه تشکیل شده اند - شکل4،ج - . مگنتیت به صورت دانه های بی شکل که دارای شکل 1 نقشه زمین شناسی ساده شده ناحیه کانسار سنگ آهن نیاسر [3]
2-2 پتروگرافی و کانی شناسی کانسنگ و سنگ میزبان
شکل ماده معدنی به صورت توده های نامنظم در داخل سنگ میزبان - شکل - 3 و گاه به صورت رگه ای با شیب زیاد حدود 70 درجه به سمت جنوب غرب دیده می شود. مطالعات میکروسکوپی و داده های XRD نشان می دهند که کانسار آهن نیاسر دارای کانی شناسی ساده ای ناخالصی هایی از کانی های باطله است، دیده می شود - شکل4، الف - .
کانی های باطله شامل کانی های کربناته - کلسیت ودولومیت - ، کوارتز و کلریت می باشند. کانی شناسی سنگ میزبان شامل کانی های کربناته، کلریت، سیلیس، پلاژیوکلاز و پیروکسن می باشد که نشان می دهد توف های میزبان ماده معدنی ترکیب آندزیتی- بازالتی دارند. تشکیل مگنتیت در مرحله اصلی کانی سازی و فاز اصلی نهشت ماده معدنی در منطقه مورد مطالعه است.
-3-2 دگرسانی:
بر اساس مطالعات صحرایی، میکروسکوپی و نتایج XRD، دگرسانی پروپیلیتی، کلریتی، آرژیلیتی و سیلیسی به ترتیب بیشترین گسترش را در منطقه دارند. کانی های عمده در زون دگرسان شده عبارتند از کانی های کربناته - کلسیت و دولومیت - ، کلریت، کانی های رسی و سیلیس. دگرسانی غالب در منطقه، پروپیلیتی شدن است که در سنگ های آتشفشانی و آذرآواری ائوسن رخ داده و کانه زایی آهن را به همراه داشته است. این پدیده در صحرا با رنگ سبز روشن تا زیتونی مشخص است، که موجب افزایش و در سنگ شده و نشانگر فعالیت بالای این دوعنصر است.
-4-2 ژئوشیمی :
مقادیر بعضی از عناصر حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه های معدنی کانسار نیاسر بر حسب ppm عبارتند از: کروم - - 4-14، وانادیوم - - 4-545، کبالت - - 13-637، نیکل - - 10-36 و منگنز - . - 49-489 شواهدی که منشأ ماگمایی را برای کانسار آهن نیاسر تأییدمی کند عبارتند از:
الف: میزان Cr در کانسارهای آذرین 3-20 ppm - زیر ppm 20 در کانسارهایی نظیرchoghart 16.5ppm، El 3ppm Lacoو kiruna 6.5ppm - ، در ذخایر آهن تیپ را پتیان حدود 25ppm و در ذخایر آهن گرمایی تا 200 ppm ثبت شده اند 8] تا.[4 میزان کروم اندازه گیری شده در ذخیره آهن مورد مطالعه به طور متوسط 7/35 ppm است.
ب : نسبت ⁄ در اغلب ذخایر ماگمایی و رسوبی کمتر از 0/1 است ولی در ذخایر آهن گرمابی این نسبت بالاتر از 1 است .[9] این نسبت برای کانسار آهن نیاسر 0/12 است.
ج: آنومالی منفی Eu و Ce به طوری که نسبت های ⁄ و⁄ به ترتیب +0/75 و 0/64 است.
د: غنی شدگی عناصر نادر خاکی سبک - - LREE نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین - - HREE ، که می توان آن را از روی نسبت - - نمونه ها دریافت که میانگین آن برابر9/05 می باشد.
کانسار آهن نیاسر شباهت هایی با کانسارهای گرمابی نشان می دهد از جمله:
الف: مگنتیت کانسنگ های گرمابی از بسیاری از عناصر، به ویژه آنهایی که در سیالات هیدروترمال نسبتا بی حرکت اند مانند Sn، Hf، Zr ، Cr، Al و Ti تهی است [11] کانسار آهن نیاسر نیز از این عناصر تهی است.
شکل :4 تصاویر میکروسکوپی از ماده معدنی: الف- دانه های توده ای و بی شکل مگنتیت - - Mt ب- کانی سازی مگنتیت همراه با پیریت - - Py، کالکوپیریت - - Cpy، کربنات - - Car ج- کانسنگ مگنتیتی که توسط رگه ای از کلسیت قطع شده؛
د: کانی سازی مگنتیت به همراه پیریت در زمینه از کربنات ها
ب: یکی از ویژگی های مهم کانسارهای گرمابی نسبت ⁄ است که در کانسارهای گرمابی این نسبت بیشتر از یک است.[11] این نسبت در کانسار آهن نیاسر برابر 2/47 می باشد.
در جدول 1 میزان عناصر کمیاب Ti، V، Ni، CO و Cr کانسار آهن نیاسر با میزان این عناصر در کانسارهای آهن کایرونا، اِل لاکو، پنتادلکوبر و آنومالی شمالی بافق مقایسه می شوند.
