بخشی از مقاله
چکیده
بیش از 40 کانسار طلای تیپ اسکارنی در دنیا شناسایی و اکتشاف شده اند. مهمترین و اولین ذخیره اسکارن طلا، معدن نیکل پلیت در منطقه هدلی، بریتیش کلمبیا می باشد که از اسکارن آن طلا با عیار بالا استخراج می گردداسکارن. های طلا عمدتاً در کمربندهای زون فرورانش جزایر قوسی و یا زون بازشدگی پشت کمربند قوسی کشف شده اند. اکثر ذخیرههای اسکارن اقتصادی، به طور مستقیم با فعالیتهای ماگمایی مرتبط هستند و یک رابطه سیستماتیک بین ترکیبات به وجود آورنده این تودههای آذرین نفوذی و محتویات فلز اسکارن وجود دارد. در ایران اسکارن های بیشماری یافت شده است ولی بیشتر آنها از لحاظ اقتصادی حائز اهمیت نیستند. شمار اندکی از اسکارن ها از لحاظ میزان آهن، مس و کانی های صنعتی ارزش اقتصادی دارند.
براساس مطالعات انجام گرفته در منطقه زاغر، توده نفوذی ترکیب گرانودیوریت، کوارتز- دیوریت، دیوریت، کوارتز- مونزودیوریت است که با مدل فورتیتود و هدلی همخوانی دارد، سنگ درونگیر شیل های خاکستری رنگ با میان لایه های ماسه سنگ و سنگ آهک ماسه ای با سن تریاس و آهک خاکستری کرتاسه می باشد که با مدل McCoy و هدلی همخوانی دارد و بر اساس مطالعات پتروگرافی، کانی های کوارتز، کلسیک، اپیدوت، کلریت، گارنت و پیروکسن در این اسکارن ها تشکیل شده است و در مقاطع صیقلی کانی های پیروتیت، پیریت، کالکوپیریت، مگنتیت و ملنیکوویت مشاهده گردید که با مدل های فورتیتود و هدلی و ام سی کوی همخوانی دارد.
-1 مقدمه
اسکارن یک معدن قدیمی سوئدی است که در ابتدا برای توصیف نوعی باطله سیلیکات یا ضایعات سنگ مورد استفاده قرار می گرفته است. اسکارنها در همه جا و در سنگها میزبان با هر سنی یافت می شوند. اگر چه اکثرا در واحدهای سنگی کربناته تشکیل می شوند، اما در بیشتر انواع سنگها شامل شیل، ماسه سنگ، گرانیت، بازالت و کوماتئیت نیز می توانند تشکیل شوند
اسکارن سنگی دگرگونه با رنگ های متغیر سبز و قرمز، گاهی خاکستری، سیاه، قهوه ای یا سفید است و به طور معمول بر اثر متاسوماتیسم شیمیایی سنگ ها در هنگام دگرگونی و در منطقه ی همبری توده های نفوذی ماگمایی گرانیتی و سنگ های غنی از کربنات مانند سنگ آهک یا دولستون پدید می آید. به نظر می رسد بیشتر کانسارهای اسکارنی مهم جهان به سیستم های گرمابی ماگمایی وابسته باشند. کانسارهای اسکارنی در تامین تنگستن، مس، آهن، مولیبدن، روی و سایر فلزات دنیا از اهمیت خاصی برخوردارند.
همچنین اسکارن ها منبع کانی های صنعتی از قبیل گارنت، ولاستونیت، گرافیت، آزبست و منیزیت هستند. انباشته ها و کانسارهای اسکارنی را می توان براساس ترکیب شیمیایی سنگ میزبان کربناتی، نوع سنگ، فلزات اقتصادی مهم، شرایط و ویژگی های پیدایشی آنطبقه بندی نمود اما طبقه بندی بر مبنای فلز اقتصادی بیشتر مورد توجه بوده که در مطالعات نوین هفت نوع اسکارن اصلی - انواع طلا، مس، آهن، مولیبدن، قلع، تنگستن، و سرب- روی - پذیرفته شده است. پیش از افزایش چشمگیر قیمت طلا در اوایل 1970، بیشتر طلای تولید شده از ذخایر اسکارن به عنوان یک محصول جانبی از استخراج سایر فلزات، به ویژه مس بود
مهمترین و اولین ذخیره اسکارن طلا، معدن نیکل پلیت در منطقه هدلی، بریتیش کلمبیا، که طلا با عیار بالا در اسکارن استخراج می شد. این ذخیره به شدت مورد مطالعه قرار گرفت و به عنوان یک مدل بالفعل اکتشاف ذخایر اسکارن طلا با ترکیب مشابه با ذخیره فورتیتود در نوادا شناخته شد. چندین ذخیره اسکارن طلا در چند دهه ی اخیر نیز بر اساس مدل هدلی- فورتیتود کشف شدند . مشخصات زمین شناسی مهمترین ذخایر اسکارن طلا در جدول 1 آورده شده است
بیش از 40 کانسار طلای تیپ اسکارنی در سراسر دنیا شناسایی و اکتشاف شده اند. حدود یک سوم از ذخیره متجاوز از هزار تن طلای محاسبه شده برای کانسارها مربوط به اسکارن ها طلا است و در سایر موارد، طلا به عنوان محصول جانبی استحصال می شود
در کشور چین هفتاد ذخیره طلای تیپ اسکارن شامل، یک ذخیره عظیم، 19 ذخیره بزرگ و 24 ذخیره متوسط در واحد های مختلف زمین شناسی وجود دارد. مجموع کل این ذخایر حدود 1000 تن طلا است. این ذخایر در محل برخورد کمربندهای اورگانیک، گسل های کنترل کننده ماگما و حاشیه فعال کراتونیک تشکیل شده اند. ایالات طلای اسکارن چین تحت تاثیر در محل برخورد کوهزایی فانرزوئیک هستند. ذخایر تیپ اسکارن نتیجه توده نفوذی از سیال هیدروترمال داغ، منتقل شده از ماگمای سیلیکاته و سرد شدن در سنگهای زسوبی است. شهرت عمده ی آنها به علت برخورد، ترکیبات مینرالوژی، محصول اصلی، شکل کانه سازی و پروسه تکوینی مشخص هستند
-2 ذخایر اسکارن طلا
ذخایر اسکارنی که در آنها طلا به صورت یک محصول اصلی و فرعی یافت می شود فراوان یافت می شوند. بسیاری از ذخایر بعنوان ذخایر اسکارن مس، سرب- روی و یا ذخایر مس پورفیری اسکارنی تلقی می شوند. اسکارنهای طلادار ممکن است از نظر ژنتیکی به توده های نفوذی کانی سازی نشده با بافت های پورفیری و یا استوک های پورفیری حاوی کانی سازی مس پورفیری و یا به تیپ مولیبدن پورفیری مرتبط باشند. از نظر هندسی اسکارن های طلادار ممکن است در حاشیه ی توده نفوذی و یا جدا از آن یافت شوند. اغلب اسکارنهای طلادار در محیط اگزواسکارن توسعه می یابند ولی در محیط ایندواسکارن نیز بطور محلی ممکن است یافت شوند. اگزواسکارنهای غنی از طلا معمولا کلسیک هستند و در سنگ آهک و یا سیلتستون آهکی توسعه می یابند ولی توسعه ی آنها در دولومیت ها نیز امکانپذیر است.
اسکارنهای طلادار مانند سایر اسکارن ها در مراحل متعددی توسعه می یابند که می توان آنها را به مرحله پیشین یا فاقد آب و مرحله پسین یا آبدار با رخدادهای واپسگرا تقسیم بندی کرد. اسکارن های مرحله پیشین به طور شاخص حاوی گارنت غنی از آهن و پیروکسن می باشند و ممکن است به وسیله رخدادهای واپسگرا به طورکامل تخریب شوند. طلا ممکن است هم در مرحله ی پیشین و هم در طی مرحله پسرونده تمرکز پیدا کرده باشد
اسکارن های طلا به دو نوع احیایی و اکسیدی تقسیم بندی شده اند. در شرایط احیائی، توالی کانیایی در جهت آهک شامل بیوتیت، آمفیبول، پیروکسن وگارنت است. تمام فلدسپارهای پتاسیم دار از بین می رود در حالیکه بیوتیت و آمفیبول جز در مواردی که گارنت غالب است، اهمیت خود را حفظ می کنند. بنابراین مجموعه کانیایی شاخص، پیروکسن و پلاژیوکلاز است. این مجموعه، توالی تیپیک بیشتر اسکارن های تنگستن و برخی اسکارن های مس است
در شرایط نسبتا اکسیدی، اپیدوت و کوارتز به جای پیروکسن و پلاژیوکلاز تشکیل شده و گارنت فراوان است. این موارد در بیشتر اسکارن های مس و سرب- روی رایج است.
اسکارن های احیایی با پلوتون های گرانودیوریت- دیوریت و کمپلکس های دایک- سیل سری ایلمنیتی همراهند و با مشخصاتی چون عیارهای بالای طلا، وفور سولفیدهایی چون پیروتیت و آرسنوپیریت، نسبت پایین پیروکسن / گارنت، پیروکسن هدنبرژیتی - غنی از آهن - و پروتولیت غنی از مواد آواری شناخته می شوند.
اسکارن های اکسیدی با نسبت های بالای پیروکسن / گارنت، گارنت و پیروکسن فقیر از آهن، سولفید کم - پیریت بیش از پیروتیت - و مقادیر اندکی از کالکوپیریت، اسفالریت و گالن مشخص می شوند. بالاترین عیارهای طلا با مجموعه گارنت- پیروکسن پیشرونده همراه نیستند، بلکه با دگرسانی قهقرایی مرحله پسین شامل آدولاریا - فلدسپات پتاسیم - و کوارتز همراه هستند. برخی از این کانسارها می توانند گذر به سایر انواع کانی سازی طلا مانند کانسارهای اپی ترمال محسوب شوند که در آنها جدایش فازی - جوشش - میتواند مکانیسم مهمی برای رسوب کانه ها تلقی گردد
-1-2 کانی شناسی و ژئوشیمی کانسنگ
طلا در اندازه میکرونی و به صورت اینکلوژن در سولفیدها حضور دارد. تشخیص کانسنگ با چشم غیر مسلح امکان پذیر نمی باشد. از آنجا که بین طلا و مس موجود در برخی اسکارن های طلادار تطابق کمی وجود دارد،
اگر رخنمون های غنی از مس نمونه بردار شده باشند، دیگر ذخیره از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود
کانسنگ های موجود در اسکارن های غنی از پیروکسن و غنی از گارنت دارای نسبت پایین Cu:Au - <2000:1 - ، Zn:Au - <100:1 - و Ag/Au - <1:1 - بوده و طلا معمولا با کانی های بیسموتی - اکثرا تلرید - Bi همراه است .
· اسکارن های طلادار غنی از پیروکسن:
این دسته از سنگ ها دارای مقدار زیادی سولفید و نسبت بالای پیروتیت: پیریت می باشند. زونینگ فلزی و زونینگ کانی شناسی در اسکارن ها رایج است. اسکارنهای طلادار غنی از پیروکسن دارای فلزات زیر است:
طلای خالص+ پیروتیت+ کالکوپیریت+ آرسنوپیریت+ تلورید+ بیسموتینیت+ کبالتیت+ بیسموت خالص+ پیریت+ اسفالریت+ مالدونیت.
در برخی مناطق به عنوان مثال منطقه نیکل پلیت، یک زون پروکسیمال کم پهنا و دانه درشت از اسکارن های گارنت دار که دارای نسبت بالای Cu:Au می باشند و یک زون دیستال پهن تر و دانه ریز از اسکارن های پیروکسن دار که دارای نسبت پایین Cu:Au و توده های کانسنگی Au-sulphide می باشند حضوردارد.
· اسکارن های طلادار غنی از گارنت:
این دسته از اسکارن ها دارای مقدار کم تا متوسطی سولفید و نسبت پایین پیروتیت:پیریت می باشند و حاوی عناصر فوق است:
طلای خالص+ کالکوپیریت+ پیریت+ آرسنوپیریت+ اسفالریت+ مگنتیت+ هماتیت+ پیروتیت+ گالن+ تلورید+ بیسموتینیت.
کونور و همکاران - 2010 - به اسکارن گارنت - در برخی موارد تک کانی - در داشتن درجه حرارت بالاتر نسبت به اسکارن پیروکسن بر اساس روابط میان این دو اشاره می کند.
· اسکارن های طلادار غنی از اپیدوت:
اسکارن های غنی از اپیدوت حاوی فلزات ذیل است:
طلای خالص+ کالکوپیریت+ پیریت+ آرسنوپیریت+ مگنتیت+ هماتیت+ پیروتیت+ گالن+ اسفالریت +تلورید.
این دسته از اسکارن ها دارای مقدار کم تا متوسطی سولفید و نسبت پایین پیروتیت: پیریت می باشند
جدول -1 مشخصات زمین شناسی مهمترین ذخایر اسکارن طلا
