بخشی از مقاله
چکیده
اسکارن قزان در 60 کیلومتري شمال شرق اصفهان قرار گرفته است و جزئی از نوار ماگمائی ارومیه دختر به حساب می آید.
توده ي نفوذي این منطقه یک توده ي گرانیتی– گرانودیوریتی بوده که در تماس با سنگ آهک هاي منطقه اسکارن را به وجود آورده است. کانی هاي اصلی این اسکارن کلینوپیروکسن، گارنت، ولاستونیت، وزوویانیت، کلسیت، آمفیبول می باشند و کانی هاي فرعی آن شامل اسفن، اپیدوت، کوارتز و کانی هاي اپاك این نیز شامل پیریت، کالکوپیریت، مگنتیت، هماتیت، مالاکیت و آزوریت و کالکوسیت هستند. دگرسانی هاي موجود در این منطقه کربناتی، سیلیسی، اپیدوتی و هماتیتی می باشد که نوع کربناتی و سیلیسی بسیار شاخص می باشد.
مقدمه
منطقه ي مورد مطالعه متعلق به نوار آتشفشانی ایران مرکزي - کمربند ارومیه دختر - بوده که تقسیمات ساختاري آن توسط نقشه ي زمین شناسی 1/100000 کاشان - رادفر و همکاران، - 1372 میباشد. این منطقه بر روي نوار ماگمائی ارومیه دختر - حد فاصل سنندج سیرجان و ایران مرکزي - در رشته کوه هاي قهرود جنوب غرب کاشان واقع شده است.
در منطقه ي مورد مطالعه سنگ هاي آذرین، رسوبی و دگرگونی وجود دارد. واحد هاي سنگی اصلی منطقه شامل یک توده ي نفوذي با ترکیب گرانیت- گرانو دیوریت به سن میوسن میانی و سنگ هاي رسوبی بوده که در محل برخورد با توده ي نفوذي منطقه تشکیل سنگ هاي دگرگونی مجاورتی از نوع اسکارن و مرمر را داده است. مجموعه ي رسوبی منطقه از قدیم به جدید شامل نهشته هاي دولومیتی وآهک دولومیتی سازند جمال به سن پرمین، لایه هاي شیلی و ماسه سنگی سازند شمشک، ماسه سنگ وآهک هاي نومولیتی کرتاسه زیرین و لایه هاي آهک مارنی خاکستري و آهک سیلتی به سن کرتاسه بالائی وسنگ هاي آذرآواري، شیل و توف هاي سیلیسی به سن ائوسن می باشد .
شکل:1 نقشه زمین شناسی از منطقه ي مورد مطالعه بر گرفته از نقشه ي زمین شناسی کاشان با مقیاس1/100000
روش مطالعه:
پس از بررسی منطقه ي مورد مطالعه و شناسائی منطقه ي موجود با استفاده از نقشه ي زمین شناسی نمونه برداري لازم انجام گرفت که در طی آن 40 مقطع نازك و 2 مقطع صیقلی آماده گردید. در مرحله ي بعد تجزیه و تحلیل نمونه ها و بررسی آنها با استفاده از دستگاه آنالیز الکترون میکروپروب در دانشگاه اشتوتگارت آلمان انجام گردید. در آزمایشگاه مذکور سطح مقاطع توسط لایه اي از کربن پوشیده شد و سپس تجزیه بر روي 32 نمونه گارنت، 20 نمونه پلاژیوکلاز، 40 نمونه پیروکسن و 6 نمونه آمفیبول توسط دستگاه الکترون مایکروپروب مدلCamaca sx100 و با ولتاژ 15kvانجام پذیرفت و نتایج حاصل از تجزیه جهت شناسائی عناصر اصلی و نوع گارنت و پیروکسن توسط نرم افزار Minpet و Mineral spreedsheet انجام گرفت. در مرحله ي بعد عکسبرداري از مقاطع نازك و صیقلی به ترتیب توسط میکروسکوپ پلاریزان Olympus مدل BH-2 و میکروسکوپ انعکاسی Olympus مدل BX60 به جهت شناسائی کانه هاي موجود در منطقه انجام پذیرفت و در نهایت با ترکیب اطلاعات حاصل از مقاطع و نتایج حاصل از آنالیزها نتیجه گیري مورد نظر به دست آمد.
بحث
کانه سازي و دگرسانی
اسکارن ها از دیرباز میزبان کانسارهاي داراي پتانسیل معدنی سرب، روي، طلا، نقره، مولیبدن و تنگستن، آهن و مس می باشند. کانسارها از جهات مختلفی حائز اهمیت می باشند که دلیل آن به دلیل وجود عناصر خاص و نادر، زون بندي، روابط پاراژنتیکی و شیمی کانی ها می باشد به علاوه کانی شناسی به عنوان ابزار مهمی جهت تشخیص و تعیین انواع اسکارن ها، تعیین دماي تشکیل و خاستگاه اسکارن ها و شناسائی کانسارهاي با ارزش اقتصادي می باشد
کانی هاي اصلی این اسکارن کلینوپیروکسن، گارنت، ولاستونیت، وزوویانیت، کلسیت، آمفیبول می باشد وکانی هاي فرعی آن شامل اسفن، اپیدوت، کوارتز و کانی هاي اپاك شامل پیریت، کالکوپیریت، مگنتیت، هماتیت، مالاکیت و آزوریت و کالکوسیت می باشد. به منظور شناسائی کانه هاي موجود در منطقه تعداد 2 نمونه مقطع صیقلی تهیه گردید. کانه هاي موجود در این منطقه شامل پیریت، کالکوپیریت، کالکوسیت، هماتیت و مگنتیت، مالاکیت و آزوریت می باشد که در این میان پیریت و کالکوپیریت، کالکوسیت، مگنتیت و هماتیت منشا اولیه و مالاکیت و آزوریت منشا ثانویه دارند.
پتروژنز کانه زائی
عمده کانی هاي تشکیل یافته در این اسکارن بر اساس مطالعات مینرالوگرافی شامل مگنتیت، هماتیت - اسپکولاریت - ، پیریت، کالکوپیریت، آزوریت، مالاکیت می باشد. بررسی ها حاکی از این است که این کانه ها در طی دو مرحله تشکیل یافته اند. در مرحله ي اول کانه ها همزمان با تشکیل کانی هاي آبدار اسکارنی مرحله ي پسرونده ي پیشین تشکیل یافته اند و مرحله ي دوم بر اساس شواهد بافتی از جمله وجود بافت هاي پرکننده ي فضاي خالی و جانشینی در مرحله ي پسرونده ي پسین تشکیل شده اند.
نمودار تغییرات LogaS2- LogaO2 براي تشکیل برخی از کانی هاي اکسیدي و سولفیدي در دماي 250 درجه ي سانتی گراد - Henley et al, 1984 - نشان داده شده است. حضور کانی هاي اکسیدي مانند مگنتیت و هماتیت و سولفیدي مانند کالکوپیریت و پیریت و کانی هاي ثانویه ي کربناتی مانند مالاکیت و آزوریت نشان دهنده ي پتانسیل کانه زائی مس- آهن در این اسکارن می باشد. هماتیت و مگنتیت مهم ترین کانه ي اکسیدي بوده که در مرحله ي اسکارن پیشرونده تشکیل یافته اند و کالکوپیریت مهم ترین کانی سولفیدي می باشدکه در مرحله ي اسکارن پسرونده پسین تشکیل می یابد. پیریت در مرحله ي پس رونده ي پیشین تشکیل یافته و مگنتیت در مرحله ي ماگمائی در این اسکارن مشاهده می شود.
با توجه به وجود کانی هاي بی آب در این مرحله می توان دمائی بیش از 500 درجه را انتظار داشت. مرحله ي دگرگونی پسرونده نیز خود شامل دو مرحله ي دگرگونی پسرونده ي پیشین و پسرونده ي پسین می باشد. مرحله ي پسرونده ي پیشین که در آن کانی هاي آبدار و کانی هاي تیره مانند هماتیت و مگنتیت تشکیل یافته اندکه این مرحله در دمائی کمتر از 470 درجه سانتی گراد تشکیل می شود.
با کاهش دما و افزایش PHسیال در اثر بر همکنش با سنگ دیواره باعث ناپایداري کمپلکس هاي کلریدي و نهشت کانه هاي اکسیدي - مگنتیت و هماتیت - و سولفیدي - پیریت - شده است. در مرحله ي پس رونده ي پسین که در دماي حدود 300 درجه می باشد کانه هاي اکسیدي و سولفیدي با بافت اسکارنی اکسید هاي آهن آبدار - گوتیت ولیمونیت - و کربنات هاي مس - مالاکیت و آزوریت - و سولفید مس - کالکوپیریت - شده اند. در جدول 1 پارازنز هاي کانیائی کانه هاي اسکارن بر مبناي برداشت هاي بافتی کانی ها نشان داده شده اند.
شکل:2 نمودار تغییرات Loga S2-Loga O2 براي تشکیل برخی از کانیهاي اکسیدي و سولفیدي در دماي 250 درجه سانتیگراد
