بخشی از مقاله
چکیده
رخداد معدنی آهن میرجان در فاصله 58 کیلومتری شمالباختر زنجان و در جنوب روستای میرجان واقع شده است. از نظر تقسیمات زمینشناسی- ساختمانی ایران، کانسار مورد مطالعه بخشی از پهنه ایران مرکزی میباشد. واحدهای سنگی موجود در این منطقه شامل سازند کهر متشکل از واحدهای شیستی و متاریولیت به همراه مجموعههای رسوبی پالئوزوئیک متشکل از سازندهای باروت، زاگون، لالون، میلا، درود و روته میباشند. کانهزایی آهن در منطقه میرجان به صورت عدسیشکل و همروند با لایهبندی، در بخش قاعدهای سازند باروت تشکیل شده است.
بر اساس مطالعات کانهنگاری، کانهزایی آهن دارای کانیهای گوتیت با بیشترین فراوانی، پیرولوزیت، پسیلوملان، منگانیت، براونیت و پیریت میباشد. باریت، کوارتز و کلسیت کانیهای باطله همراه را تشکیل میدهند. بافت کانها عمدتاً عدسیشکل، رگه-رگچهای، جعبهای، برشی، پرکننده فضای خالی، کلوفرم، دانهپراکنده، جانشینی و بازماندی است.
مطالعه میانبارهای سیال در منطقه میرجان بر روی نمونههایی از رگههای باریتی صورت گرفت که بیانگر شوری بین 0/6 تا 20/13 درصد وزنی NaCl با بیشترین تمرکز بین 10-15 درصد وزنی نمک طعام میباشد. دامنه تغییرات دمای همگنشدن برای میانبارهای سیال مورد مطالعه بین 206 تا 377 درجه سانتیگراد با بیشترین فراوانی محدوده دمایی 250 تا 300 درجه سانتیگراد است. مجموعه شواهد صحرایی، کانیشناسی، ساخت و بافت بیانگر اینست که کانیزایی آهن در این منطقه از نوع اگزالاتیو میباشد.
مقدمه
کانسار آهن میرجان در فاصله 58 کیلومتری شمال غرب شهر زنجان و در محدوده جغرافیایی 36 ˚ 42 00 تا 30 36˚ 46 طولهای شرقی و 47 ˚ 54 00 تا 47 ˚ 58 30 عرض های شمالی واقع شده است. در تقسیمبندی پهنههای زمینساختی- رسوبی ایران، منطقه مورد مطالعه بخشی از پهنه ایران مرکزی را تشکیل میدهد. تا قبل از این مطالعه، مطالعه علمی دقیقی در مورد ویژگیهای زمینشناسی و کانهزایی آهن میرجان انجام نشده بود و تنها اطلاعات موجود شامل نقشههای زمینشناسی 1:100000 ماهنشان - لطفی، - 1380 تهیه شده توسط سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور و گزارش اکتشافی بر روی کانسار آهن میرجان - پاداشی، - 1391 بوده است. در این منطقه، آثار متعددی از کانهزایی آهن بههمراه رگههای باریتی قابل مشاهده است. هدف از این نوشتار، بررسی کانیشناسی و مطالعه میانبارهای سیال در این کانسار میباشد.
روش تحقیق
در این پژوهش پس از انجام مطالعات صحرایی و پتروگرافی از نمونههای برداشت شده، مقاطع نازک، نازک- صیقلی و دوبر صیقلی تهیه گردید و مطالعات میکروسکوپی بر روی آنها انجام شد. مطالعات سنگنگاری و کانهنگاری با استفاده از میکروسکوپهای پلاریزان دو منظور GX در دانشگاه زنجان و مطالعات میانبارهای سیال با استفاده از دستگاه مطالعه سیالات درگیر مدل Linkam در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران - ایمیدرو - در کرج انجام شده است.
بحث
زمینشناسی
واحدهای زمین شناسی موجود در محدوده کانسار آهن میرجان شامل سازند کهر به سن پرکامبرین و سازندهای باروت، زاگون، لالون، میلا، درود و روته مربوط به پالئوزوئیک میباشد. بر اساس مطالعات صحرایی، سازند کهر در منطقه مورد مطالعه متشکل از اسلیت، فیلیت و سمیشیست به رنگ سبز مایل به خاکستری با میانلایههای متاآندزیت، متاریولیت، توف و گاه لایههای نازک دولومیت است. این سنگها با یک مرز گسله در سمت شمالخاور، در مجاورت با سنگهای سازند باروت قرار گرفته و در سمت جنوب و جنوبباختر، توسط توده گرانیتی مغانلو مورد هجوم واقع شدهاند. سازند باروت، مهمترین واحد سنگی منطقه بوده که متشکل از دولومیت و شیل است. این واحد، میزبان کانهزایی آهن میرجان میباشد.
سازند زاگون به رنگ قرمز تیره شامل شیلهای رسی تا سیلتی با میانلایههایی چند از ماسهسنگ است که بر روی سازند باروت قابل مشاهده است. سازند لالون متشکل از لایههای با ضخامت متوسط ماسهسنگهای آرکوزی به رنگ قرمز با میانلایههای نازک شیل میباشد. سازند لالون به یک ماسهسنگ کوارتزیتی شاخص بنام کوارتزیت قاعدهای میلا منتهی میشود
کانهزایی
بر اساس مطالعات صحرایی انجام شده، کانهزایی آهن در کانسار میرجان به صورت عدسیهای ناپیوسته کانسنگ آهن و به حالت چینهسان، به درازای 750 متر و ستبرای تا 50 متر رخ داده است - شکل-2الف - . مهمترین واحد سنگی موجود در منطقه میرجان عبارت از بخشهای کربناته سازند باروت میباشد که میزبانی کانیسازی آهن منطقه است. کانهزایی آهن این منطقه، ارتباط نزدیکی با بخش دولومیتی سازند باروت دارد. این سازند با مرز گسله بر روی سازند کهر واقع شده - شکل-2ب - و اثری از سازند سلطانیه در این منطقه مشاهده نمیشود. در کمر بالای کانهزایی آهن منطقه میرجان، باندهای چرتی در داخل بخش دولومیتی سازند باروت بهصورت میانلایه قابل مشاهده هستند
شکل -1 نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه و مناطق پیرامون با تغییرات جزئی
کانیشناسی، ساخت و بافت کانیها
براساس مطالعات کانهنگاری، کانههای موجود در کانهزایی آهن منطقه میرجان بر اساس فراوانی شامل گوتیت، پیرولوزیت، پسیلوملان، رودوکروزیت و منگنایت، براونیت و پیریت بوده و باریت، کوارتز و کلسیت کانیهای باطله آن را تشکیل میدهند. کانههای منگنز در محل حفرات سنگ و در مسیر شکستگیها به صورت رگچهای حضور دارند. براساس مطالعات میکروسکوپی، اصلیترین و فراوانترین کانه موجود در کانسار آهن میرجان، گوتیت بهصورت ثانویه است.
بخش عمده گوتیت دارای بافت جعبهای میباشد - شکل -3الف - . گوتیتها محصول دگرسانی کانیهای سولفیدی نظیر پیریت بوده که با بافت جانشینی جایگزین آنها شدهاند. گوتیت با بافت کلوفرم در حفرهها و فضاهای خالی رشد کرده است که بهصورت ثانویه در زون اکسایش تشکیل شده است - شکل -3ب - . تنها کانی سولفیدی در کانسار میرجان، کانی پیریت است.
پیریت بهصورت بلورهای ریز جزیرهای با بافت بازماندی در داخل گوتیت مشاهده میشود - شکل -3پ - . وجود دانههای پیریت باقیمانده در داخل گوتیت نشاندهنده این است که قسمت اعظم هیدروکسیدهای آهن مزبور در اثر تجزیه پیریت حاصل شدهاند. علاوه بر پیریتهای یادشده، رگچه کوارتز- پیریتی در داخل دولومیت نیز مشاهده میشود.
