بخشی از مقاله
چکیده
معدن کائولن بهاریه در فاصله 15 کیلومتری شرق شهرستان کاشمر در استان خراسان رضوی واقع شده است. این محدوده بخشی از کمربند ماگمایی فلززایی خواف- کاشمر- بردسکن میباشد که در شمال گسل بزرگ درونه قرار گرفته است. پهنههای کائولینیزه شده این محدوده محصول دگرسانی گرمابی سنگهای آتشفشانی داسیتی تا ریوداسیتی منسوب به ائوسن در شمالشرق ایران هستند.
این سنگها عمدتاٌ دارای بافت پورفیری بوده که درشت-بلورهای پلاژیوکلاز، ارتوکلاز و کوارتز درون آن دیده میشود. دگرسانی آرژیلیک پیشرفته شدید، سیلیسی شدن شدید تا متوسط، سیلیسی- سرسیتی و پروپلیتیک ضعیف مهمترین زونهای دگرسانی موجود در محدوده مطالعاتی میباشند. بر پایه بررسیهای صورت گرفته کانیهای رسی، کوارتز ثانویه، سرسیت، اپیدوت و کلریت و همچنین بر اساس نتایج آنالیز XRD کانیهای کوارتز، ارتوکلاز، آلبیت، ایلیت، کائولینیت و پیروفیلیت مهمترین فازهای کانیایی در این پهنهها میباشند. به نظر میرسد محلولهای اسیدی گرمابی نقش بارزی در تشکیل و توسعه ذخیره کائولن بهاریه داشتهاند.
مقدمه
کمربند آتشفشانی- نفوذی فلززایی ترشیری خواف- کاشمر- بردسکن - استان خراسان رضوی، شمال شرق ایران - ، عمدتاٌ از پلوتونهای باتولیت گرانیتوئیدی تشکیل شده که همراه با سنگهای آتشفشانی در امتداد شمال گسل درونه امتداد یافته است. این کمربند دارای پتانسیلهای فلزی مختلف از جمله ذخایر طلا، مس، آهن، آرسنیک، آنتیموان، سرب، روی و ذخایر غیر فلزی مانند کائولن میباشد. کانسار اسکارن آهن سنگان خواف - Golmohammadi et al, - 2015، کانسار طلا نوع IOCG کوهزر تربت حیدریه - Karimpour et al., 2017 - و معدن مس- فیروزه نیشابور - کریمپور و همکاران، - 1390 از مهمترین ذخایر شناخته شده فعال در این کمربند به شمار می آیند.
معدن کائولن بهاریه در فاصله 15 کیلومتری شرق شهرستان کاشمر در استان خراسان رضوی قرار گرفته است. این محدوده یک بخش معدنی فعال بوده که هم اکنون در حال برداشت و استخراج میباشد و به شرکت تلاش توکل شرق تعلق دارد. بخش اعظم کائولن استخراجی از این معدن خوراک کارخانه سیمان مشهد و کاشی زهره کاشمر میباشد.
بر اساس مشاهدات صحرایی کیفیت کائولن موجود در حد متوسط میباشد و در برخی از پیشکارها سیلیسی شدن در حد متوسط دیده میشود. علاوه بر این در بسیاری از بخشها آثار آغشتگی کائولنهای در حال استخراج توسط هیدروکسیدهای آهن به وضوح قابل مشاهده است. تا کنون مطالعه جامع و گستردهای بر روی ویژگیهای کانی-شناسی و زمینشناسی این ذخیره صورت نگرفته است. در این پژوهش و بررسی سعی شده است که گسترش و انواع زونهای آلتراسیون موجود در منطقه مطالعاتی شناسایی و تفکیک گردند و سپس ویژگیهای زمینشناسی و کانی-شناسی ذخیره کائولن بهاریه مورد بررسی قرار گیرد.
روش مطالعه
این پژوهش، در دو بخش صحرایی و آزمایشگاهی صورت گرفته است .در مرحله اول اقدام به پیمایشهای صحرایی به منظور شناسایی و تفکیک واحدهای سنگی و روابط صحرایی آنها با یکدیگر در محدوده مورد مطالعه گردید. بر این اساس تعداد 50 نمونه سنگی از واحدهای آتشفشانی، آذرآواری، نیمه عمیق و زونهای کائولینیزه شده برداشت شد.
در بخش مطالعات آزمایشگاهی، ترکیب کانیشناسی سنگهای آتشفشانی میزبان پهنههای کائولینیزه شده و سایر واحدهای سنگی با تهیه و مطالعه 30 عدد مقطع نازک با میکروسکوپ پلاریزان مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین برای شناسایی فازهای کانیایی نامشخص و ترکیب کانیشناسی ذخیره کائولن بهاریه مبادرت به انجام آنالیزهای پراش پرتوایکس - XRD - در آزمایشگاه تجزیه مواد معدنی زرآزما به تعداد 8 نمونه گردید.
زمینشناسی
معدن کائولن بهاریه، به مختصات جغرافیایی 58 38 23 تا 58 38 49 طولهای شرقی و 35 17 43 تا 35 17 58 عرضهای شمالی، در فاصله 15 کیلومتری شرق شهرستان کاشمر در استان خراسان رضوی واقع شده است. این منطقه بر اساس تقسیمبندی پهنههای زمینساختی ایران قسمتی از صفحه ایران مرکزی بوده و در کنتاکت بلافصل شمال گسل درونه قرار دارد. محدوده مورد مطالعه قسمتی از زیرزون سبزوار بوده که در بخش میانی کمربند ماگمایی خواف - کاشمر- بردسکن واقع گشته است.
علاوه بر این از دیدگاه زمینساختی، معدن کائولن بهاریه در فاصله یک کیلومتری شمال گسل بزرگ درونه قرار گرفته است. در نتیجه میتوان بیان نمود که عملکرد این سامانه گسلی و انشعابات آن در این محدوده، منجر به شکستگیها و درزه های فراوان و انواع دگرسانیهای گرمابی شامل رسی شدن، سیلیسی شدن و سرسیتی شدن گشته که در پی آن یک ذخیرهکاملاٌ اقتصادی غیرفلزی کائولن تشکیل شده است.
شاخصترین واحدهای سنگی منطقه از قدیم به جدید شامل ریوداسیت، داسیت، توف داسیتی، کوارتز میکرودیوریت پورفیری و برش ماگمایی میباشند - شکل. - 1 مشاهدات صحرایی نشان میدهند که محدوده معدنی بهاریه یک سیستم دگرسانی گرمابی به نسبت گستردهای استکه غالباٌ در ارتباط با محصول دگرسانی سنگهای آتشفشانی داسیتی-ریوداسیتی منسوب به ائوسن هستند.
از دیگر ویژگیهای شاخص زمینشناسی این منطقه میتوان به تشکیل و گسترش پهنههای کائولینیزه شده اشاره کرد که ارتباط نزدیکی با فرایندهای ساختاری دارند. به نظر میرسد که ساختارهای زمینساختی - گسلها، درزهها و شکستگیها - معبری برای حرکت و نفوذ و عملکرد محلولهای گرمابی ایجاد کرده و نقش ارزندهای در گسترش پهنههای کائولینیزه در این منطقه نیز داشتهاند.
سنگنگاری و کانیشناسی واحدهای سنگی
به منظور تفکیک بیشتر و دقیقتر واحدهای سنگی موجود در محدوده، نقشه زمینشناسی با مقیاس 1:1000 از محدودهای با وسعت تقریبی یک کیلومتر مربع تهیه گردید - شکل. - 1 سپس بر اساس مطالعه حدوده 30 مقطع نازک به ترتیب واحدهای سنگی به شرح ذیل در معدن کائولن بهاریه شناسایی گردید: ریوداسیت: این واحد سنگی گسترش قابل ملاحظهای درمحدوده مطالعاتی دارد و عمدتاٌ در بخش شرقی و کمتر در شمالغرب محدوده رخنمون یافته است - شکل . - 1
بر پایه مشاهدات صحرایی، این واحد سنگی نیز همانند واحد داسیت متحمل دگرسانی گرمابی شدیدی شده که نتیجه آن توسعه پهنههای کائولینیزه شده به خصوص در بخش شرقی محدوده مورد مطالعه میباشد. مطالعات سنگنگاری نشان میدهند که در این واحد سنگی بافت غالب پورفیری میباشد که درشتبلورهای پلاژیوکلاز، آلکالی فلدسپار و کوارتز در زمینهای دانهریز از آلکالی فلدسپار و کوارتز استقرار یافتهاند. درشتبلورهای بی شکل آلکالی فلدسپار همراه با کوارتز و پلاژیوکلاز در حدود 25 درصد کل بلورهای مقطع را شامل میشوند.
میزان دانههای کوارتز هم به صورت درشت بلور و هم در زمینه بیشتر از آلکالی فلدسپار و پلاژیوکلاز میباشد. همچنین در برخی نقاط بلورهای پلاژیوکلاز در حال تبدیل به سرسیت هستند و آگرگات و اجتماعاتی از دانه-های کوارتز نیز در این واحد قابل رویت است. در این واحد کانی هورنبلند کمتر از 3 درصد، کانیهای اوپک عمدتا پیریت بین 5 تا 8 درصد همراه با رگچههای نامنظم و متقاطع کوارتز، اکسیدآهن قابل مشاهده است - شکل -2الف و ب - .
