بخشی از مقاله
چکیده
اندیس آهن چاهکلیدانک درجنوب غرب شهرستان بردسکن، استان خراسانجنوبی، و در شمال شرق زون تکتونیکی کاشمر-کرمان - زون پشت بادام - واقع شده است. واحدهای سنگی منطقه شامل واحدهای رسوبی- آتشفشانی دگرگون شده از قبیل سنگهای اسلیتی –فیلیتی، سنگهای شیستی، متاریولیتها، متاریوداسیتها، سنگهای کربناته با تبلور مجدد و تودههای نفوذی گرانیتی و دیوریتی به سن پرکامبرین-کامبرین میباشند.کانهسازی آهن در منطقه به صورت لایهای و همشیب و بصورت متناوب درون واحدهای رسوبی - کربناته-ماسه سنگی - قرارگرفته است.
کانیهای اولیه شامل مگنتیت و پیریت بوده و هماتیت وگوتیت کانیهای ثانویه میباشد. شیمی مگنتیت نشان میدهد که فراوانی وانادیم 603ppm تا 14، تیتانیم ppm 5037 تا 119و نیکل101 ppm تا 16 است. براساس نمودارهای Vدر مقابل Ti و همچنین Vدر مقابل Ni، نمونهها بیشترین قرابت را با انواع آتشفشانی-رسوبی دارد. ساخت و بافت لایهای و همزمان با رسوبگذاری، حضور توالیهای رسوبی و آتشفشانی در کنار یکدیگر و همچنین انطباق آن با مطالعات ژئوشیمی، اندیس آهن چاهکلیدانک را در محدوده کانسارهای با منشا آتشفشانی-رسوبی قرارمیدهد. در نهایت دگرگونی ناحیهای در تجمع و درشت شدن مگنتیت بیتاثیر نبوده است.
مقدمه
منطقه ایران مرکزی مهمترین ایالت فلززایی آهن در ایران محسوب میشود. از نظر ساختاری منطقه چاهکلیدانک در شمال-شرق زون تکتونیکی کاشمر-کرمان - زون پشت بادام - در خرد قاره ایران مرکزی واقع شده است. این کمربند با امتداد شمالی-جنوبی و حدود600 کیلومتر طول با مرزهای گسله، جدا کننده بلوک یزد و طبس است. وجود معادن زیادی مانند چغارت، چادرملو، میشدوان و.. نشاندهنده پتانسیل بالای این کمربند برای کانیسازی آهن است. منطقه چاهکلیدانک در61 کیلومتری جنوبغرب بردسکن و در منطقهای به نام کوه سرهنگی قرارگرفته است.
کوه سرهنگی میزبان تعداد زیادی انواع کانیسازی آهن است که از آن جمله میتوان به آهن دهزمان، دلکن، کمرکاسه، زبرکوه، پدهبید و.. اشاره کرد. از بررسیهای علمی و تفضیلی انجام شده در منطقه کوهسرهنگی میتوان به مطالعات نوزعیم و همکاران - 1393 - ، حاجیمیرزاجان و همکاران - 1396 - ، ایمانپور و همکاران - 1394 - ، نارویی و همکاران - 1396 - و...اشاره کرد. چاهکلیدانک در حد فاصل طولهای جغرافیایی 57 36 34/35" تا"57 37 7/8 و عرضهای جغرافیایی 34 54 33/35" تا 34 55 6/07" و در شمال نقشه زمین-شناسی1:100000 قاسم آباد - سهندی و همکاران، - 1389 واقع شده است.
تاکنون بررسی علمی دقیقی برروی منطقه اکتشافی چاهکلیدانک انجام نشده و این مقاله اولین بررسی علمی انجام شده دراین منطقه میباشد. هدف از این مطالعه؛ تهیه نقشه زمینشناسی -کانیسازی با مقیاس مناسب،کانیشناسی ماده معدنی و مطالعه بافت و روابط پاراژنزی آنها، مطالعه شیمی عناصرفرعی در ساختار مگنتیت به منظور تعیین مدلی برای منشا و نحوه کانهزایی آهنچاه-کلیدانک میباشد.
روش مطالعه
در این پژوهش سعی شده تا با بررسیهای صحرایی - پیمایش در امتداد و عمود بر لایه - ، کانیشناسی و بدست آوردن شیمی کانه و استفاده از نمودارهای تعیین کننده، نوع کانسار و محیط تشکیل کانسنگ را مشخص نمود. بدین منظور در طی مطالعات صحرایی تعداد 80 نمونه سنگی به منظور تهیه نقشه زمین شناسی-کانی سازی با مقیاس 1:1000، و کانهنگاری برداشت شد و از این نمونهها، تعداد 35 عدد مقطع نازک جهت مطالعه پتروگرافی و دگرسانی، 27عدد مقطع نازک صیقلی و بلوک صیقلی جهت بررسیهای کانهنگاری و تعیین روابط پاراژنزی از بخش کانهسازی تهیه گردید. جهت مطالعات ژئوشیمیایی از کانسنگ آهن چاهکلیدانک، 12نمونه انتخاب و جهت آنالیز ICP_OES باروش آمادهسازی در چهار اسید به شرکت مطالعات مواد معدنی زرآزما ارسال و مطالعه گردید.
زمینشناسی
قدیمیترین واحدهای سنگی منطقه کوهسرهنگی، سنگهای دگرگونی پرکامبرین پسین-کامبرین پیشین هستندکه شامل اسلیت و انواع شیستها است. این مجموعه طی تحولات کوهزایی کاتانگایی تحتتاثیر دگرگونی ناحیهای درجه پایین و دگرشکلی حاصل از فعالیتهای زیاد زمینساختی، قرارگرفتهاند - نوزعیم و همکاران . - 1393 تودههای گرانیتی زیادی در این سنگهای دگرگونی نفوذ نمودهاند که براساس سنسنجی انجام شده به روش U-Pb، سنی بین 535 تا 575 میلیون سال دارند - . - Rossetti et al,2014 سنگهای رسوبی دگرگون شده با راستای شمال شرق-جنوب غرب که تا کرتاسه نیز گسترش دارند شامل سنگآهک، دولومیت، شیل و ماسهسنگ است که دچار دگرریختی و دگرگونی ناحیهای ضعیف شدهاند.
این وقایع نشانگر رخداد کوهزایی لارامین - کرتاسه پسین-پالئوسن - است - نوزعیم و همکاران . - 1393 سنگهای تبخیری، مارن قرمز جوانترین واحدهای سنگی منطقه کوهسرهنگی هستندکه در جنوب وجنوب غرب بیشترین رخنمون را دارند. با توجه به مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی از منطقه چاهکلیدانک و نقشه زمینشناسی 1:100000 قاسمآباد - سهندی و همکاران، - 1389، واحدهای سنگی منطقه به ترتیب از قدیم به جدید شامل موارد زیر است - شکل: - 1
-1 اسلیت-فیلیتهای سیاه و خاکستری با میان لایه هایی از کوارتزیت درجنوب واحدهای کربناته رخنمون دارند.
-2سنگهای شیستی: در منطقه رنگ سبز زیتونی و سبز کمرنگ را دارند و از کلریت شیست تا سرسیت شیست در تغییر هستند. این واحدها همراستا با واحدهای کربناته در جنوب و شمال آنها، گسترش دارند و عموما توپوگرافی پست منطقه را میسازند. بافت آنها لپیدوبلاستی بوده و کانیهای سازنده آنها عموماً مسکویت، سرسیت، کوارتز ریز بلور، کلریت و اکسیدهای آهن است.
-3واحدهای آتشفشانی دگرگون شده: واحد متاریولیت، با راستای شمالشرق-جنوبغرب به رنگ صورتی رخنمون دارد. واحد بیوتیت متاریوداسیت درمجاورت واحد قبلی و به رنگ خاکستری-سبز گسترش دارد. این دو واحد، گدازههای ریولیتی تا ریوداسیتی هستند که تحت تاثیر دگرگونی ناحیهای قرار گرفتهاند. بافت غالب این دو واحد سنگی، پورفیری با درشت بلورهای آلکالیفلدسپار، پلاژیوکلاز وکوارتز در زمینهای بسیار ریزدانه از فلدسپار و کوارتز که علاوه برکانیهای مذکور در واحد متاریوداسیتی، بیوتیت نیز حضور دارد. از کانیهای ثانویه این واحدها، سرسیت است که همراه بیوتیتها جهتیابی نشان می-دهند. مگنتیت به صورت کانی فرعی در این دو واحد حضور دارد.
شکل :1 نقشه زمینشناسی -کانیسازی 1:1000 آهن کلیدانک -4بر پایه بررسیهای سنگنگاری، تودههای آذرین درونی منطقه به بیوتیتسینوگرانیت و هورنبلنددیوریت تقیسمبندی می- شود. این تودهها درون سنگهای کهنتر نفوذ کردهاند، اما سن دقیق آنها شناخته شده نیست. درجنوب منطقه، توده بیوتیت-سینوگرانیتی رخنمون گستردهای دارد و دارای مرزهای گسلی با واحد کربناته است. بافت آن گرانولار بوده و کانیهای اصلی آن پلاژیوکلاز، الکالیفلدسپار، کوارتز و بیوتیت است و مگنتیت مهمترین کانی فرعی در این توده میباشد.
در نیمه شمالی منطقه، توده هورنبلنددیوریت درون کربناتها نفوذ کرده است. بافت آن گرانولار بوده و آلتراسیون شدید پروپیلیتی این واحد آذرین را در برگرفته است. بطوریکه فلدسپاتها و هورنبلند آن به کلریت و اپیدوت تبدیل شده و کانیسازی مگنتیت نیز، دراین واحد دیده میشود. با توجه به اینکه توده هورنبلنددیوریتی درون کربناتها - با سن کامبرین - نفوذ کرده احتمالا جوانتر از توده بیوتیتسینوگرانیتی میباشد.
-5واحدهای رسوبی دگرگون شده: آهک و دولومیتهای - سازند ریزو - که تبلور دوباره یافتهاند، گستردهترین سنگهای منطقه هستند و بخش بزرگی از شمالشرق و جنوب را در برگرفتهاند. این سنگها به رنگهای خاکستری و نخودی بوده و همگی بر اثر دگرگونی دارای تبلور مجدد و مرمری شدهاند. این واحدها شامل آهک ماسهای، ساب آرکوز، کوارتزیت، چرت، و مرمر می-باشد. در جنوب، کربناتها با میان لایههایی از اسلیت همراه هستند. کانیهای تیره اکسیدهای آهن درتمامی این واحدها دیده میشود. دراثر عملکرد فازهای مختلف کوهزایی، همبری اکثر واحدهای سنگی بصورت گسلی بوده و روند اصلی گسلها، شمالشرقی-جنوبغربی است. فعالیت گسلها، آبراهه بزرگی در مرکز منطقه ایجاد کرده و باعث جدایش واحدها در شمال وجنوب شده است.
