دانلود مقاله بررسی ژئوشیمی ، کانی شناسی و منشاءکانسار منگنز صفو ( جنوب باختر ماکو )

بخشی از مقاله

و Cu ارتباطی با محلول هاي گرمابی سرشار از سیلیس ، منگنز و آهن نداشته اند .

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، 1384

در افیولیت خوي نیز نشانه هایی از این نوع کانه زایی یافت مـی شـود کـه عمومـا" از نـوع نهشته هاي منگنز ، منگنز- آهن، آهن و منگنز- آهن- مـس هسـتند . انـدیس هـاي معـدنی "

آغبلاق" و "آغباش" ( شمال باختر خوي) ، "چخورکندي" ( شمال باختر چالدران) ، "دیلـک وردي" و "صفو" ( شمال چالدران ) از آن جمله اند ( امامعلی پور ، . (1380
در این مقاله ویژگی هاي زمین شناسی ، ژئوشیمی ، کانی شناسی و منشاء نهشته منگنز صفو مورد بررسی قرار می گیرد .

شکل :1 محدوده گسترش افیولیت خوي در شمال باختر کشور . موقعیت نهشته منگنز

صفو با علامت مربع توپر نشان داده شده است .

بحث

در منطقه صفو ، انباشتگی منگنز در چند افق در درون شیل هاي آهکی پلاژیک قرمز رنگ ،

چرت و آهک پلاژیک روي داده است . سنگهاي یاد شده در برخی نقاط با دایکهاي مافیـک (

دیابازي ) بریده شده اند . دست کم سه افق کانه دار که بزرگترین آنها 5 متر ستبرا و حدود 50

متر درازا دارد ، یافت می شود . ساخت این نهشته ها عدسی و لایه اي ( نواري ) شکل است .

عدسی ها با سنگ درونگیر هم شیب اند . تغییرات راستا و شیب این مجموعه زیاد است و در مجموع راستاي آنها NW-SE تا E-W می باشد . شیب لایه ها نیز از 40 تا 85 درجه متغیر

است . این تغییرات به دلیل وجود گسلش ها و جابجایی هاي زیادي است که هم در سنگهاي درونگیر و هم در توده هاي معدنی بچشم می خورد . بیشتر عدسی ها ستبراي کمـی دارنـد و

بطور معمول ستبراي آنها از 1 تا 3 متر تغییر می کند . در یک افق کانه دار ، امتداد یک عدسـی ممکن است قطع شود و به فاصله چندي کانسنگ عدسی شکل دیگـري نمایـان شـود . تـوده هاي معدنی هم در جهت جانبی و هم در جهـت عمـودي بـه شـیل هـاي آهکـی و آهکهـاي

257

بررسی ژئوشیمی ،کانی شناسی و منشاءکانسار منگنز صفو ( جنوب باختر ماکو )

پلاژیک با لایه بندي ریتمیک و نازك به رنگهاي قرمز ، سبز و خاکستري تبدیل مـی شـوند ، از این رو توده هاي معدنی همساز با سنگ درونگیر هستند و آنها را مـی تـوان از نـوع چینـه

سان ( استراتیفورم ) در نظر گرفت . ستبراي لامینه ها از چند سانتیمتر تا 20 سانتیمتر تغییر می کند . توالی رسوبی و رسوبات فلزدار یاد شده در قسمت بالا بـه یـک واحـد آهـک پلاژیـک
ضخیم لایه می رسند و پس از آن عدسی هاي منگنز دار یافت نمی شود . در زیـر ایـن واحـد تناوب لایه هاي نازك منگنزدار با آهک پلاژیک نمایان است کـه نشـانگر همزمـانی نهشـتگی
منگنز با رسوبگذاري است . در زیر بالاترین توده معدنی یک واحد سنگ آهـک برشـی یافـت

می شود . این واحد شاهد مهمی از فعالیت چرخه هاي گرمابی کانه دار در زیـر تـوده معـدنی است . زمان کانی زایی و پیدایش توده هاي معدنی را با توجه به سن سنگهاي آهکی پلاژیـک
که حاوي میکروفسیل هاي گلوبوترونکانا هستند ، می توان کرتاسه بالایی (کامپـانین ) در نظـر گرفت . این نهشته ها بخش هاي رسوبی همتافت مجموعه افیولیتی خوي هسـتند و در ناحیـه شمال چالدران و منطقه کانه دار صفو هم آمیختگی تکتونیکی شدیدي را با سنگهاي افیـولیتی پیدا کرده و بصورت آمیزه رنگین درآمده اند(امامعلی پور ، . (1380

کانسنگ هاي عدسی شکل ساخت و بافـت هـاي نـواري ، تـوده اي و پراکنـده دارنـد کـه جملگی از ساخت و بافت هاي اولیه بشمار می آیند . اگرچه بخش هایی از توده هاي معـدنی

در نتیجه عملکرد گسله ها و دگرشکلی هاي بعدي دچار تغییر شکل و جابجایی شده اند ، امـا

ساخت و بافت هاي اولیه هنوز بخوبی حفظ شده است . در فرودیـواره تـوده هـاي معـدنی عدسی شکل ، نفوذ کانه هاي منگنز به صورت رگه – رگچه در داخل سنگ درونگیر ( شیل و

آهک هاي پلاژیک نازك لایه ) روي داده است . همچنین نفوذ مواد باطلـه ( کلسـیت و کـانی

هاي رسی ) در شکستگی هاي موجود در توده معدنی قابل مشاهده است . گمان مـی رود کـه

این پدیده ها رویکردي از فرآیندهاي ثانوي پس از کانه زایی باشند .

کانسنگ نهشته صفو از نظر کانی سناسی ترکیب ساده اي دارد . بر پایه مطالعه میکروسکوپی

( مقاطع صیقلی ) و کانی سناسی به روش پرتو مجهول (XRD) ، پیرولوسـیت ، بیکسـبیت و براونیت کانه هاي منگنز موجود در بخش هاي گوناگون نهشته مزبور هستند کـه در ایـن میـان پیرولوسیت کانه غالب و فراوان منگنز در ذخیره است . هماتیت کم و بیش همراه با کانه هـاي منگنز در بیشتر موارد حضور دارد . کلسیت و کوارتز کانی هاي باطله اصلی کانسنگ هستند .

باریت و در مواردي انیدریت تنها در مقادیر اندك ( فاز فرعی ) در برخی از نمونه ها گـزارش شده است ( جدول ( 1 .از نقاط قابل ذکر آن است که کانه هاي پایـدار در شـرایط دگرگـونی همانند تفروییت ، ژوهانسیت و رودوکروزیت در این کانسار وجود نـدارد از اینـرو مـی تـوان گفت که نهشته منگنز صفو پس از تشکیل متحمل دگرگونی نشده است .

تاکنون تقسیم بندي هاي گوناگونی توسط زمین شناسان اقتصادي براي کانسارهاي منگنز

258

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، 1384

جدول : 1 ترکیب کانی شناسی بخش هاي گوناگون نهشته منگنز صفو ( بر پایه مطالعه ( XRD

شماره نمونه فازهاي اصلی فازهاي فرعی
SA کوارتز ، ارتوکلاز ، آلبیت ، پیرولوسیت موسکویت ، کلریت
-1
SA پیرولوسیـت ، هماتیـت بیکسبیت ، کوارتز ، کلسیت ، انیدریت
-2
SA کوارتز ، پیرولوسیـت ، هماتیـت کلسیت
-3
SA پیرولوسیت ، کلسیت ، براونیـت کوارتز ، باریت
-4
SA کوارتز ، هماتیـت ، پیرولوسیـت باریـت ، کلسیت
-5
E کلسیت ، پیرولوسیت -
-1-3
A-2-2 کوارتز ، کلسیت ، هماتیت ، بیکسبیت -
C-2-2 کلسیت ، بیکسبیت ، پیرولوسیت ، هماتیـت
کوارتز

ارائه شده است . در این نوشتار مجال پرداختن بدانها نیست ولی بایـد گفـت کـه در تـاکنون

تقسیم بندي هاي گوناگونی توسط زمین شناسان اقتصادي براي کانسارهاي منگنـز ارائـه شـده است . در این نوشتار مجال پرداختن بدانها نیست ولی باید گفت که در تمام این رده بندي هـا صرف نظر از نحوه پیدایش ، نهشته هاي منگنز در دو محیط اصلی دریایی و غیردریـایی جـاي داده شده اند . نهشته هاي رسوبی منکنز که در محیط هاي دریایی پدیدار مـی شـوند ، شـامل انواع پوسته ها ، پوشش ها ، گرهک ها ، رسوبات فلزدار و بروندمی – رسوبی هستند . نهشـته

هاي بروندمی – رسوبی منشاء گرمابی دارند اما براي نهشته هاي منگنز یاد شـده منشـاء هـاي

گرمابی یـا هیـدروژنز و دیاژنتیـک در نظـر گرفتـه شـده اسـت ( بـراي مثـال در Dekov & Vesselin,2004 ؛ Hein,1997 و ...) . نهشته منگنز صفو با توجه به جایگاه زمین شناسی و

شکل توده هاي معدنی آن ( عدسی هاي همساز بـا سـنگ درونگیـر) در یـک محـیط دریـایی

پدیدار شده است . اما پاسخ به این سوال که فرآیند تشکیل آن کدامیک از فرآیند هاي گرمـابی

و یا هیدروژنز بوده است ، نیازمند بررسی ژئوشیمی است .

براي بررسی ژئوشیمی این کانسار تعداد 10 نمونه از بخش هاي گوناگون آن برداشت و بـه روش XRF براي اکسیدهاي اصلی و برخی از عناصـر کمیـاب تجزیـه شـده انـد . مقـدار

MnO در بخش هاي گوناگون نهشته صفو بین 7/4 تا 69/1 درصد تغییر می کنـد و میـانگین آن در نمونه هاي مورد بررسی 31/15 درصد می باشد . در میان اکسـیدهاي عناصـر اصـلی ، سیلیس بیشترین فراوانی را دارد و میانگین آن 31/27 درصد تعیین شده است . برپایـه بررسـی

کانی شناسی سیلیس بطور عمده به شکل کانی کوارتز (کانگ) در کانسنگ حضور دارد . مقدار

259

بررسی ژئوشیمی ،کانی شناسی و منشاءکانسار منگنز صفو ( جنوب باختر ماکو )

CaO در ترکیب کانسنگ بالاست و میانگین آن به 12/4 درصد می رسد . کانی کلسیت یکی از کانی هاي کانگ در ترکیب کانسنگ یافت می شود . اکسیدهاي آهن از نظـر فراوانـی مقـام

سوم را دارا هستند ، به گونه ایکه مقدار Fe2O3 (کل) بین 2/3 نت 9/64 درصد در تغییر است و میانگین آن 6 درصد است . دیگر اکسیدهاي اصلی هر کدام سهم ناچیزي را در تجزیه هـاي

کل سنگ بخود اختصاص می دهند و عموما" مقادیر آن ها کمتـر از یـک درصـد مـی باشـد .

اگرچه در میان نمونه ها ترکیب شیمیایی یکی از آنها با دیگر نمونه ها ناهمسان است ، به گونه

ایکه مقادیر Al2O3 و K2O آن به ترتیب 9/95 و 4/28 درصد گـزارش شـده اسـت . از نظـر

کانی شناسی نیز این نمونه با دیگر نمونه ها ناهمسان اسـت و در ترکیـب کـانی شناسـی آن

کانی هاي پیرولوسیت ، کوارتز، اولیگوکلاز ، آلبیت ، سرسیت ، موسکویت و کلریت شناسـایی

شده اند که گویاي حضور مواد آتشفشانی در آن است .

یکی از شاخص هایی که توسط آن می توان کانسارهاي منگنز با منشاء گرمـابی را از نهشـته هاي با منشاء هیدروژنز متمایز نمود ، شاخص نسبت Mn/Fe آنهاست که توسـط بسـیاري از

زمین شناسان اقتصادي در مورد کانسارهاي گوناگون منگنـز و نیـز نهشـته هـاي منگنـز عهـد حاضر بستر دریاها و افیانوس ها با موفقیت بکار رفته اسـت ( بـراي مثـال ، Marching &

Erzinger,1986 ؛ Hein et. al. , 2000 ؛ Rogers et al., 2001 و . ( Glasby, 2000

نسبت Mn/Fe در نمونه هاي مطالعه شده از کانسار صفو بین 1/35 تا 31/7 تغییر مـی کنـد و

میانگین آن 8 می باشد . نسبت هاي Mn/Fe برابر یک توسط Nicholson et. al. (1997)

براي نهشته هاي منگنز با منشاء هیدروژنز و کمتر از یک به عنوان شاخصی براي نهشتگی کانه

هاي منگنز در محیط هـاي دریاچـه اي در نظـر گرفتـه شـده اسـت . Hein et. al. ( 2000) نسبت هاي Mn/Fe در محدوده 0/8 - 2/5 را نشانه نهشتگی در فرآیند هیدروژنز دانسته است

. در حال حاضر در اینکه نسبت هاي بیشتر از مقادیر فوق نشـانه گرمـابی بـودن نهشـته هـاي منگنز باشد ، اتفاق نظر وجود دارد . مقادیر نسبت Mn/Fe کانسار صفو با مقادیر این نسـبت ها در رسوبات فلزدار و نـودول هـاي دریـاي تیرنـه ( داده هـا از , Dekov & Vesselin

( 2004 که محصول نهشت از محلول هاي گرمابی اند ، و نیز رسوبات فلزدار پشته هاي میـان اقیانوسـی جنـوب شـرق اقیـانوس آرام ( داده هـا از ( Marching & Erzinger,1986 در
نمودار شکل 2 مقایسه شده است . شایان ذکر است که مقادیر این نسبت در نهشته منگنز صفو

چندین برابر آن در رسوبات فلزدار پشته هاي میان اقیانوسی آرام است . نسـبت مقـادیر بـالاي نسبت هاي Mn/Fe در کانسار صفو نشان دهنده غنی شدگی Mn طی فرآیند گرمابی است .

محتوي فلزات V, Cu , Ni , Co و Pb در بخش هاي مختلف نهشته صفو پـائین اسـت ،

به گونه ایکه میانگین آنها در نمونه هاي بررسی شده بـه ترتیـب 41 ، 68 ، 129 ، 373 و 173

گرم در تن می باشد . فلزات Ni , Co و Cu بـه عنـوان عناصـر تیپومورفیـک فعالیـت هـاي

هیدروژنز/ دیاژنتیک شناخته شده اند به گونه ایکه مقادیر پایین آنها گویاي تکاپوهاي گرمابی

260