بخشی از مقاله
مقدمه
کانسار آهن چنار علیادر بخش شمال غربی زون سنندج سیرجان با
مختصات 48 05 11 طول شرقی و 34 51 08 عرض شمالی در حدود
20 کیلومتری شمال شهر اسدآباد در دامنه جنوب غربی کوه آلموقلاق علیا و در
فاصله 4 کیلومتری روستایی به همین نام واقع شده است (شکل.(1 باتولیت
آلموقلاق عمدتاً شامل کوارتزسینیت، و سینوگرانیت متعلق به سری مگنتیتی
(نوع(I است و ترکیب متاآلومینیوس، پرآلومینیوس وکالک آلکالن دارد
.(Zamanian, 2003) باتولیت آلموقلاق در متادیوریت و واحدهای کربناته
ناخالص از سری سنقر نفوذ کرده و باعث اسکارنی شدن آن ها گردیده است.
فعالیت های هیدروترمالی همراه با این باتولیت سبب کانی سازی مگنتیت در
چند منطقه گشته است، در دامنه باتولیت آلموقلاق 4 کانسار آهن با نام
باباعلی، چنارعلیا، گلالی و تکیه بالا شکل گرفته اند که از آن ها تحت عنوان
مجموعه ذخایر آهن همه کسی ذکر می شود، بزرگترین ذخیره در این میان
مربوط به کانسار آهن باباعلی است. در مطالعاتی که در دهه گذشته توسط
زمانیان (2003)، توکلی (1383)، رستمی پایدار و همکاران (1389) بر روی
این کانسارها انجام شده است منشاء این کانسارها اسکارنی تشخیص داده شده
است. هدف از این تحقیق مطالعات کانی شناسی و حرارتسنجی میانبارهای .
سیال است تا در نهایت بتوان، دما، شوری، چگالی، خواص فیزیکوشیمیایی × شکل.1 موقعیت جغرافیایی وراه های دسترسی به منطقه موردمطالعه
سیال تشکیل دهنده و تیپ کانسار را مورد بررسی قرار داد.
9
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته
روش مطالعه
در ابتدا به منظور شناخت مقدماتی منطقه مورد مطالعه ،نقشه زمین شناسی 1/100000 تویسرکان مورد بررسی قرار گرفت. برای شناخت بیشتر منطقه در چند نوبت بازدیدهای صحرایی صورت گرفت و نمونه برداری های سیستماتیک از منطقه با استفاده از GPS انجام پذیرفت. به منظور شناسایی کانیهای فلزی تشکیل شده در منطقه و گانگهای همراه آن ها تعداد 10 مقطع نازک صیقلی و 11 بلوک صیقلی از نمونه های سنگی و کانسنگی تهیه شد، که با میکروسکوپ پلاریزان با نور عبوری و انعکاسی مورد مطالعه قرار گرفتند. به منظور مطالعه میانبارهای سیال تعداد 6 نمونه از رگه های سیلیسی موجود در منطقه که عمدتاً همراه با کانی های فلزی اکسیدی و سولفیدی بودند انتخاب و پس از تهیه مقاطع دوبر صیقل نازک شده به اندازه چندین میکرون از آنها، اندازهگیری پارامترهای دمایی در آزمایشگاه کانیشناسی مرکز تحقیقات فراوری مواد معدنی ایران به کمک استیج (THMS600) گرمکننده و منجمدکننده با مدل Linkam که بر روی میکروسکوپ Zeiss نصب است صورت گرفت، دامنه حرارتی دستگاه -196 تا +600 درجه سانتیگراد است همچنین این دستگاه مجهز به دو کنترلگر، گرمایش (TP94) و سرمایش (LNP)، مخزن ازت (جهت پمپ نیتروژن برای انجماد) و مخزن آب (جهت خنک کردن دستگاه در دمای بالا) است.
زمین شناسی منطقه
نابهنجاری سنگ آهن چنار علیا، در نقشه 1/100000 تویسرکان جای دارد، ورقه تویسرکان با مختصات 34 00 30 عرضهای شمالی و 30 00 48 طولهای خاوری در چهارگوش 1/250000 همدان جای دارد (اشراقی، .(1380 بابهنجاری آهن چنار در میان نهشته های سری سنقر واقع شده است (شکل.(2 سری مزبور بخشی از نوار سنندج- سیرجان بوده ودارای سن تریاس-ژوراسیک است. سنگ های تشکیل دهنده آن شامل تناوبی از آذرین های خروجی، آهک و نهشته های فلیش گونه می باشد که تحت تأثیر دگرگونی ناحیه ای تا حد شیست سبزدگرگون شده اند. این منطقه بطور کلی از تناوبی از شیست، سنگ آهکهای مرمری شده، اسکارن و بخش آهندار (منتیت- هماتیت) پدید آمده است. توده نفوذی در محدوده این کانسار مشخص نیست ولی با توجه به وجود سنگهای اسکارن می توان حضور آن را در ژرفای کم، درنظر گرفت. با توجه به مشاهدات و نقشه های موجود، واحدهای موجود در منطقه را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
الف- واحدهای رسوبی دگرگون شده ب- واحدهای آذرین دگرگون شده ج- واحدهای اسکارنی
×پاییز 91، شماره 5
واحدهای رسوبی دگرگون شده شامل شیست و سنگ آهک متبلور شده می باشند. شیست ها به گونه ای گسترده پیرامون این کانسار را می پوشانند، شیب عمومی لایه های شیستی بسوی شمال باختر است و مقدار آن بین 35 تا 45 درجه متغیر است. شیست ها در این منطقه بدو صورت کالک شیست و کلریت شیست دیده می شوند (شکل-3 الف و ب). جوانترین بخش نهشته های سری سنقر در منطقه را سنگ آهک دگرگون شده به رنگ های نخودی (شکل-4 الف
و ب) و سفید تشکیل می دهند. این سنگ ها که در بعضی موارد دارای بافت دانه شکری هستند سطح نسبتاً وسیعی را در جنوب محدوده به خود اختصاص داده اند و ضخامت لایه بندی آن ها بین 0/4 تا 1/5 متر بوده و میان لایه های شیست با ضخامت یک تا 1/5 متر در میان آن ها دیده می شود. واحدهای آذرین در این منطقه به صورت سنگ های آتشفشانی تا آذرآواری با ترکیب اسیدی تا حدواسط می باشند که دگرگون شده اند. در اثر عملکرد فازهای دگرشکلی بر روی این سنگ ها ، برگوارگی در ظاهر سنگ به چشم می خورد. سنگهای آتشفشانی ریولیتی با ضخامت کمی به صورت میان لایه هایی در واحدهای آهکی مشاهده می گردند. سنگ دارای رنگ سفید و برگوارگی متوسطی بوده. سنگهای آتشفشانی آندزیتی به صورت میان لایه هایی در داخل سنگ آهک مشاهده می گردند. ظاهر سنگ تیره به نظر می رسد و در آن تناوبی از بخش های تیره سبز رنگ همراه با لامینه هایی از واحدهای روشن به چشم می خورد. لامینه های موجود در متن سنگ چین خورده اند و گاه چین خوردگی های جناغی را می توان در آن مشاهده نمود. برگوارگی در این سنگ نسبت به سنگهای ریولیتی شدیدتر است (توکلی، .(1383 اسکارن ها در منطقه مورد مطالعه به صورت پراکنده بوده و عمدتاً شامل مگنتیت اسکارن، آمفیبول اسکارن، اپیدوت و کلریت اسکارن می باشند در منطقه معدنی چنار عباس خان
دو سیستم گسله مشاهده می گردد (شکل5و.(6
سیستم اول: این سیستم گسله دارای روند تقریبی شرقی- غربی است ودر مرز بین واحد آهکی- شیستی و بخش آهندار قرار گرفته است.
سیستم دوم: این سیستم گسله دارای روند شمال غرب- جنوب شرق می باشد
و سیستم گسله قبلی را جابه جا کرده است.
این سیستم گسله در قسمت ترانشه ماده معدنی نیز قابل مشاهده است و موجب جابه جایی ماده معدنی شده است. علاوه بر سیستم های گسله عملکرد تکتونیک در منطقه را می توان به صورت چین خوردگی هایی هم در مقیاس رخنمون و نمونه دستی و هم در مقیاس محلی مشاهده کرد -4) ب). علاوه بر گسل ها و چین خوردگیهای موجود در منطقه، پهنه های برشی شکل پذیربا روند شمال شرق- جنوب غرب در منطقه مشاهده می شوند. حضور این نوع پهنه ها به صورت وجود ساختارهای میلونیتی در لیتولوژی های منطقه تظاهر می نماید، در محدوده ترانشه کانسار چنارعلیا اثرات این پهنه را می توان مشاهده نمود.
10
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته ×پاییز 91، شماره 5
شکل.2 موقعیت کانسار آهن چنار علیا از کانسار آهن باباعلی و سری سنقر .(Zamanian, 2003)
شکل.3 الف) باندهای جهت یافته از بیوتیت، موسکویت به همراه فلدسپات های آلکالن پلاژیوکلاز، در زمینه زمینه کاملاً آهکی کالک شیست با بافت لپیدوپورفیروبلاستی، ب) نمایی از بافت لپیدوپورفیروبلاستی کالک شیست.
شکل.4 الف) سنگ آهک متبلور نخودی رنگ دارای عدسی های چرت آهن دار، ب) نمایی از چین خوردگی های موجود در منطقه
11
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته ×پاییز 91، شماره 5
شکل.5 مقطعی از برش عرضی کانسار چنار علیا .(Zamanian, 2003)
شکل.6 نقشه زمین شناسی کانسار چنار علیا((Zamanian,2003
12
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته ×پاییز 91، شماره 5
توده معدنی
محدوده اسکارنی این کانسار تپه ای است که حدود آنرا از سمت شمال، شمال شرق و جنوب آبراه، از سمت غرب زمین های پست تشکیل داده و از سمت شرق به ارتفاعات متصل است. درمیان اسکارن های این تپه کانی مگنتیت بصورت عدسی هایی که آثار لایه بندی در آنها به وضوح قابل تشخیص است، با اندازه های مختلف مشاهده می شود. همچنین واریزه های مگنتیتی بصورت برجاو یا جابجا شده سطح نسبتاً وسیعی را به خود اختصاص داده اند. در این میان دو عدسی که یکی در دامنه شرقی و دیگری در دامنه غربی تپه مزبور قرار گرفته اند، از ابعاد قابل ملاحضه ای برخوردار می باشند (شکل.(5 کمر پایین لنز شرقی را آهک کریستاله که دارای شیب 17 تا 54 درجه با آزیموت های به ترتیب 140تا 270 درجه می باشد شکل داده است. گسلی با راستای 222 درجه لنز مزبور و آهک های زیر آنرا قطع می کند. در سطح هیچگونه جابجایی امتدادی از آن قابل تشخیص نیست، اما تغییر عمده ای در روند و آزیموت شیب لایه های آهکی و به تبع آن در عدسی مگنتیتی بوجود آورده است. لنز شرقی از دو بخش تشکیل شده یکی رخنمون مگنتیتی و دوم واریزه های مگنتیتی برجا. این مجموعه دارای طولی حدود 150 و عرض متوسط38 متر می باشد. طول رخنمون لنزغربی که در پایین ترین بخش غربی تپه قرار دارد، 8 متر و ضخامت نرمال آن به حدود 2 متر می رسد. علاوه بر دو عدسی که شرح داده شدند، عدسی های دیگری نیز در اطراف توده اسکارنی وجود دارند که به علت کوچکی ابعاد رخنمون هایشان از اهمیت چندانی برخوردار نمی باشند.اما احتمال گسترش عمقی آنها کاملاً منتفی نیست. ذخیره تقریبی این کانسار تقریباً برابر با 926000 تن سنگ آهن با عیار 59 درصد برآورد شده است (ایران کانش، .(1379
مینرالوگرافی
مگنتیت به عنوان فراوانترین کانی کانسار ساز بصورت بلورهای نیمه شکل دار تا شکل دار در ابعاد تا 300 میکرون ولی عمدتا در محدوده تا 100 میکرون همرشدی بسیار ظریفی با گانگ نشان می دهد. سیلیکات های همرشد با مگنتیت اغلب کوارتز، اپیدوت، آمفیبول، کلریت و تالک می باشند (شکل-6 الف و ب). بلورهای شکل دار مگنتیت در بسیاری از موارد دیده می شود همچنین انواعی که نزدیک سطح واقع شده اند، به شدت دچار اکسیداسیون گردیده و به مارتیت تبدیل شده اند اکسیداسیون آنها از مرزها و حاشیه های مگنتیت و نیز از محل شکستگی ها پیشرفت کرده است. وجود دانه های شکل دار مگنتیت نیز می تواند شاهدی بر تشکیل اولیه این کانی ها از نظر پاراژنز کانه باشد (شکل-6 پ و ت)هماتیت. ها اکثراً ثانویه بوده و در در مرز بلورهای منیتیت و در محل شکستگی آن ها در اثر اکسیداسیون مگنتیت تشکیل شده اند، این نوع هماتیت ها اکثرا فاقد شکل هندسی منظمی بوده و در بخش های سطحی فراوان هستند. گاهی هماتیت های ثانویه به شکل مارتیت دیده می شوند(شکل-7 الف، ب، پ). طبق نظر کریج و وان (Craij and Vaughan, 1981) در میان انواع بافت های حاصل از جانشینی، بافت مخصوصی وجود دارد که در اثر جانشینی مگنتیت توسط هماتیت در امتداد سطوح کلیواژ (111) آن تشکیل می شود. به این بافت مخصوص مارتیتی شدن گفته می شود. طبق نظر رامدور (Ramdohr, 1980) مارتیتی شدن به عنوان یک فرایند بعد از تشکیل کانه در نظر گرفته می شود که در اثر افت درجه حرارت ایجاد می شود. لیمونیت در قسمت های سطحی درز و شکاف های درون زون اکسیدان را پر کرده است و در نمونه های دستی به مقدار فراوان وجود دارد و به رنگ زرد تا زرد قهوه ای است. در واقع لیمونیت محصول نهایی آلتراسیون اکسیدها و سولفیدهای آهن است. گوتیت بیشتر در نواحی اکسیدان (زون هماتیت دار) در منطقه مشاهده
13
شکل.6 الف) همرشدی و درگیری میکرونی مگنتیت با اپیدوت، ب) همرشدی مگنتیت با اکتینولیت، پ) نمایی از بلورهای هم بعد نیمه شکل دار مگنتیت همرشد با گانگ، ت) سودومورف هماتیت به جای مگنتیت کاملاً شکل دار.
شکل.7 الف) بافت جزیره ای (Island texture) شامل جزایر از جنس مگنتیت در متن اکسیدهای ثانویه آهن (هماتیت-گوتیت-لیمونیت)، ب) سودومورف هماتیت ریزبلور و گوتیت به جای بلور نیمه شکل دار مگنتیت، پ) نمایی از دگرسانی سوپرژن مگنتیت به هماتیت((martitization و تشکیل هماتیت (martite) در امتداد رخ ها و سطوح بلورها.
