بخشی از مقاله
چکیده
منطقه رباعی در 95 کیلومتری جنوب شهر دامغان در استان سمنان قرار دارد. زمینشناسی منطقه شامل واحدهای آتشفشانی با ترکیب آندزیت و تراکیآندزیت مربوط به ائوسن میانی است که دایکهای دیوریتی با ترکیب بیوتیت هورنبلند دیوریت در این واحدها نفوذ کردند. کانیسازی مس به شکل رگهای در امتداد شمالشرقی- جنوبغربی و با عرض 1 تا 20 متر در دایکها دیوریتی تشکیل شدهاند. کانیهای اولیه شامل کالکوپیریت و پیریت، کانیهای ثانویه شامل کالکوسیت، کوولیت، بورنیت، مالاکیت، آزوریت، گوتیت، لیمونیت و هماتیت میباشد.
آلتراسیون غالب همراه رگههای کانیسازی کربناتی شدن و سرسیتی شدن است. بر اساس مطالعات لیتوژئوشیمیایی گمانهها مقدار مس از 100ppm تا 5/57 درصد متغیر است و همچنین مقادیر عناصر Ag, Sb, Pb, Zn و As پایین میباشد. شواهد سنگ-شناسی، آلتراسیون، شکل و حالت کانیسازی، کنترل ساختاری و ناهنجاریهای ژئوشیمیایی نشان میدهد که کانی-سازی اپی ژنتیک رباعی از نوع مس رگهای است و به احتمال زیاد مرتبط با واحدهای دیوریتی است.
مقدمه
منطقه رباعی در 95 کیلومتری جنوب شهر دامغان، 5 کیلومتری جنوب شرق روستای دیان و 2 کیلومتری کلاته رباعی در استان سمنان قرار دارد. دسترسی به این محدوده از طریق راه آسفالته دامغان به سمت معلمان و 2 کیلومتری جاده خاکی کلاته رباعی میسر میباشد. محدوده مورد نظر با مختصات جغرافیایی " 54 ° 30 ' 27 تا " 54 °30 ' 42/71 طول شرقی و 35 °22 ' 29/41" تا 47 /54"َ35 œ 23 عرض شمالی بر روی نقشه زمینشناسی 1 :100000 کلاته - رشم قرارگرفته است ورقه زمینشناسی کلاته رشم از نگاه زمینشناسی ساختاری ایران در پهنه ایران مرکزی و در بخش شمالی آن قرارگرفته است.
ناحیه کلاته رشم در یک زون کانی-سازی واقع است که از عباس آباد آغاز و پس از عبور از بیارجمند و ترود به جنوب گرمسار میرسد. منطقه رباعی در کمربند آتشفشانی رسوبی ترود-چاه شیرین واقع شده است. این کمربند به علت دارا بودن محیط تکتونیکی مناسب و وجود سنگهای آتشفشانی-رسوبی ائوسن، شرایط زمینشناسی مناسبی را برای تشکیل فلزات پایه از جمله مس، سرب، روی، طلا، نقره و سایر فلزات قیمتی و گرانبها ایجاد کرده است که کانسار مس رباعی نمونهای از آن میباشد.
به دلیل بالا بودن پتانسیل معدنی، وجود معادن و کانسارهای با ارزش فلزات پایه و گرانبها مطالعات گستردهای در زمینه پترولوژی، زمینشناسی اقتصادی، تکتونیک و همچنین مطالعات پی جویی برای عناصر مختلف در این کمربند صورت گرفته است، که از آن جمله میتوان به فیروزه باغو - موحد اول، - 1347، بررسی تحولات سنگشناسی و ماگمایی و ارتباط آن با کانیسازی طلا در منطقه باغو ، کانسار طلا-مس کوه زر ، ژنز طلای گندی و ابولحسنی شمال معلمان ، کانیزایی رگهای مس - سرب، روی - چاه موسی_قله کفتران ، کانسار سرب-نقره - روی - خانجار - مهری و همکاران، - 1378، کانسار مس رگهای کلاته مهران سمنان ، کانهزایی کانسار اسکارن آهن رباعی - بادوزاده کانریش، - 1390، کانسار سرب - روی - انارو - شیری، - 1392 و کانسار مس دیان - ناهیدی فر و همکاران، - 1393 نام برد. تاکنون گزارش پایان عملیات اکتشاف مس رباعی مربوط به سازمان صنایع و معادن استان سمنان، توسط شرکت زمین پویان فراز آسیا تهیه گردیده است. شرکت زمین پویان فراز آسیا تعداد 7 گمانه در منطقه حفر نموده و 45 نمونه ژئوشیمیایی از گمانهها آنالیز کرده است هدف از انجام این پژوهش مطالعه کانیسازی، ژئوشیمی، بافت و پاراژنز کانیسازی مس رباعی میباشد.
روش تحقیق
در ابتدا برای مطالعه و بررسی منطقه مورد نظر، اطلاعات قبلی شامل نقشهها، پایاننامه ها و گزارشات جمع آوری و مطالعه شد. جهت تهیه نقشه زمینشناسی 1:1000 منطقه، برداشتهای صحرایی در محدوده مورد مطالعه به وسعت 1 کیلومتر مربع انجام شد. 40 مقطع نازک، 6 مقطع صیقلی و 7 مقطع نازک صیقلی به منظور مطالعات پتروگرافی، آلتراسیون، کانیسازی از منطقه تهیه گردید و مطالعه شد. همچنین از نتایج آنالیز ژئوشیمیایی گمانهها که توسط شرکت زمین پویان فراز آسیا در آزمایشگاه زرآزما و کانپژوه به روش ICP-AES تجزیه شده بودن، استفاده شد. در نهایت دادههای حاصل از مطالعات پتروگرافی، کانیسازی و ژئوشیمی مورد تفسیر قرار گرفت.
زمینشناسی
منطقه مورد مطالعه در نقشه زمینشناسی 1:250000 ترود -چاه شیرین و ورقه زمینشناسی 1:100000 کلاته -رشم واقع شده است - جعفریان، . - 1373 براساس بازدید صحرایی و مطالعات آزمایشگاهی، واحدهای زمینشناسی شناسایی شده در گستره اکتشافی رباعی به سه دسته شامل سنگهای آتشفشانی به سن ائوسن میانی، دایکهای دیوریتی و رسوبات کواترنری تقسیم میشوند - شکل . - 1 سنگهای آتشفشانی منطقه شامل بیوتیت هورنبلند آندزیت و بیوتیت هورنبلند تراکیآندزیت هستند.
بیوتیت هورنبلند آندزیت در مشاهدات صحرایی به صورت مورفولوژی برجسته و تیره رنگ و در سطح تازه به رنگ خاکستری تیره و گاهی متمایل به رنگ قهوهای - آغشتگی به اکسیدهای آهن - در قسمت جنوبی منطقه قابل مشاهده است. این واحد دارای بافت پورفیری با زمینه دانه ریز تا متوسط با 25 تا 30 درصد فنوکریست می باشد. فنوکریستها شامل پلاژیوکلاز 20 تا 25 درصد، هورنبلند 3 تا 5 درصد و بیوتیت 1 تا 2 درصد است. به طور کلی پلاژیوکلازها 10 تا 15 درصد به سرسیت و کانیهای رسی دگرسان شدند. هورنبلند و بیوتیت در بعضی مقاطع تا 90 درصد توسط کلسیت و در بعضی دیگر 10 تا 15 درصد توسط کلریت جایگزین شدند. کانیهای اپک موجود در واحد بیوتیت هورنبلند آندزیت مالاکیت میباشد که در بعضی نمونهها تا حدود 1 درصد سنگ را تشکیل میدهد.
بیوتیت هورنبلند تراکیآندزیت در مشاهدات صحرایی به صورت مورفولوژی برجسته و تیره رنگ در قسمت شمالی منطقه مشاهده میشود. این واحد دارای بافت پورفیری و میکرولیتی جریانی با زمینه دانه ریز با 20 تا 25 درصد فنوکریست می-باشد. فنوکریستها شامل پلاژیوکلاز 12 - تا 15 درصد - ، فلدسپات پتاسیم - 3 تا 5 درصد - ، هورنبلند 2 - تا 3 درصد - و بیوتیت 1 - تا 2 درصد - میباشد. پلاژیوکلازها و فلدسپاتهای پتاسیم 15 تا 20 درصد به سرسیت و کانیهای رسی تیدیل شدند.
هورنبلند و بیوتیت با حاشیههای سوخته هستند که در بعضی نمونهها تا 80 درصد توسط کلسیت جایگزین شدند و در بعضی دیگر از نمونهها 5 تا 10 درصد به کلریت دگرسان شدند. کانیهای اپک موجود در واحد بیوتیت هورنبلند تراکیآندزیت مالاکیت میباشد که کمتر 1 درصد سنگ را تشکیل میدهد. واحدهای کواترنری شامل رسوبات آبرفتی عهد حاضر میباشند که در بخش غربی منطقه وجود دارند.
دایکهای موجود در منطقه رباعی دارای ترکیب بیوتیت هورنبلند دیوریت پورفیری میباشند که در داخل سنگهای آتشفشانی منطقه نفوذ کردند. این واحد دارای بافت پورفیری با زمینه دانه ریز تا دانه متوسط با 40 تا 45 درصد فنوکریست میباشد. فنوکریستها شامل پلاژیوکلاز 30 - تا 35 درصد - ، فلدسپات پتاسیم 3 - تا 5 درصد - ، هورنبلند 3 - تا 5 درصد - و بیوتیت 1 - تا 2 درصد - میباشد. پلاژیوکلازها و فلدسپاتهای پتاسیم 15 تا 20 درصد به سرسیت و کانیهای رسی تیدیل شدند. هورنبلند و بیوتیت با حاشیههای سوخته هستند که در بعضی نمونهها تا 60 درصد توسط کلسیت جایگزین شدند و در بعضی دیگر از نمونهها 15 تا 20 درصد به کلریت دگرسان شدند. کانیهای اپک موجود در واحد بیوتیت هورنبلند دیوریت پورفیری مالاکیت و به مقدار کم کالکوپیریت و پیریت میباشد که کمتر از یک درصد سنگ را تشکیل میدهند.
کانیسازی و آلتراسیون
کانهزایی مس در منطقه رباعی شامل چندین رگه و توده معدنی، در منطقهای به طول 1 کیلومتر و عرض تقریبی 1 تا 20 متر میباشد. کانیسازی به شکل رگههایی با شیب بین 60 تا 80 درجه و در بعضی رگهها بالای 80 درجه با روند شمال شرقی- جنوب غربی در داخل دایکهای دیوریتی رخ داده است - شکل .2 الف - . کانهزایی در این محدوده در امتداد شکستگیها و گسلها با روند NS-SW میباشد. کانهزایی مس در منطقه رباعی عموما اکسیدی و در عمق سولفیدی است. کانیسازی اولیه شامل کالکوپیریت 2-1 - درصد - و پیریت 1-./5 - درصد - میباشد - شکل .2 ب - . پیریت و کالکوپیریت با بافت تودهای و پراکنده عمدتا بی شکل تا نیمه شکلدار در عمق بالای 18 متر در مغزههای حفاری تشکیل گردیدند.
اندازه این کانیها از چند میکرون تا 1 میلیمتر متغیر است. کانیهای ثانویه شامل مالاکیت، کالکوسیت، کوولیت، بورنیت، آزوریت، هماتیت، لیمونیت و گوتیت میباشد. این کانیها در غالب بافتهای رگچهای، پراکنده، جانشینی ثانویه دیده میشوند. بافت رگچهای و جانشینی فراوانترین حالت کانیسازی در منطقه رباعی است. کانی مالاکیت با بافت رگچهای 1- ./5 - سانتی متر - و جانشینی یکی از فراوانترین کانی کربناتی مس در منطقه است که بخش وسیعی از منطقه را در بر گرفته است - شکل .2 پ . ت - . گسترش جانبی اکسیدهای آهن در اطراف رگههای کانیسازی به 3 تا 4 متر میرسد. کالکوسیت و کوولیت در اثر تبدیل کالکوپیریت و به صورت جانشینی شکل گرفتند.
میزان تبدیل کالکوپیریت به کالکوسیت 90 تا 100 درصد و کالکوسیت به کوولیت 30 تا 60 درصد است - شکل .2 پ، ت - . آلتراسیون غالب همراه کانیسازی کربناتی شدن است که بیشتر به صورت رگچههایی به ضخامت ./1 میلیمتر تا ./5 سانتیمتر دیده میشوند. همچنین در بخشهایی از زون کانیسازی آلتراسیون کربناتی به صورت پراکنده و جانشینی در کانیهای هورنبلند 60 - تا 90 درصد - و پلاژیوکلاز 10 - تا 15 درصد - مشاهده گردید. آلتراسیون پروپلیتیک به طور پراکنده و در متن سنگ میزبان در اثر تبدیل کانیهای هورنبلند و بیوتیت 10 - تا 20 درصد - مشاهده گردید.
