بخشی از مقاله
مقدمه کلوفرمی شدن سیلیس، با مکان هندسی ناحیه جوشش سیالات گرمابی
ناحیه آرموداغ بخشی از گستره زمین شناختی شمال غرب ایران با مطابقت داشته و عیار طلا در مجاورت این بافت و با حضور کانی آدولاریا
مختصات طولی 701000 - 707000 و تغییرات عرضی - 4174000 افزایش چشمگیری نشان میدهد. بنابراین با پذیرش فرض ارتباط بافتی سیلیس
4171500 در سامانه متریک (UTM) می باشد که با توجه به شکل((1، از با تغییرات عیار طلای اپی ترمال، روش جدیدی برای شناسایی نواحی امید
تنوع رخساره های ماگمایی و تحولات زمین ساختی جوان برخوردار بوده و یکی بخش معدنی ارائه می گردد که مبنای آن استفاده از توزیع ژئوشیمیایی سیلیس
از چند اثر معدنی طلا در چهارگوشه میانه (شماره سریال (NJ3812 است. و شناخت کمیت های متناظر توسط معادلات فرکتال (Fractal Equations)
فعالیت های اکتشافی استان آذربایجان شرقی در اوایل دهه 50 خورشیدی آغاز است. از دیدگاه زمین ریاضی، توابع نمایی (Power Law Functions)
گردیده (Lescuyer,1978) و نتایج پی جویی طلا در گزارشات بدست آمده دارای برد موثری از متغیرهای طبیعی هستند که در مقایسه با توابع خطی
از سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (اواخر دهه 70 خورشیدی) (Linear Functions) ، شرایط بهتری را برای بررسی سازوکارهای مرتبط با
ملاحظه می گردد .(Aleaster, 2001) همچنین در خلال سال های - 1383 پدیده های علوم زمین فراهم می نمایند .(Mandelbrote, 2010) بدین
1381 خورشیدی ، مطالعات زمین شناسی اقتصادی با استفاده از روش های ترتیب استفاده از هندسه فرکتال (Fractal Geometry) ، راهکار موثری
دورسنجی و تشکیل پایگاه داده های مکانی (GIS) منجر به شناسایی آثار برای تشخیص الگوهای متناظر بافتی است و این مهم ، بیانگر رابطه
معدنی طلا با منشاء گرمابی شده که با توجه به نتایج تحلیل های دستگاهی ، با ژئوشیمیایی سیلیس با پیدایش بافت های ویژه شده ای است که اغلب آنها در
فرآیند کانه زایی اپی ترمال در رخساره سرسیت آدولاریایی ارتباط دارد (مهرنیا، اشکال متناظر نظیر بافت کلوفرمی ، قشری و دانه شکری ظاهر می شوند و
.(1383 در این میان رگه های طلادار آرموداغ به دلیل وسعت هاله دگرسانی و محل تبلور آنها (در سامانه های اپی ترمال) با فرایند غنی شدگی اولیه طلا
همبود کانیایی سیلیس با ترکیبات سولفو- آرسنیدی (پیریت و آرسنوپیریت) ، (Hypogenic Au-Enrichments) مطابقت دارد. این تحقیق با استناد بر
مورد توجه بیشتری بوده و مطالعه تحولات بافتی آن به دلیل حفر ترانشه های سوابق اکتشافی منطقه آرموداغ ، خصوصیات بافتی واحدهای کانه دار را با
متعدد و دستیابی آسان به رخنمون های کانه دار منطقه میسر شده است. از تحولات بافتی ذخایر کوئینزلند مقایسه نموده که به موجب آن ، الگوی ناحیه
دیدگاه نظری، رهیافت استفاده از الگوی تغییرات بافتی ذخایر اپی اترمال توسط بندی مناسبی در رخساره کانیایی کوارتز- پیریت- آرسنوپیریت مشاهده شده
موریسون و همکاران ایشان ارائه گردیده (Morrison et al, 2001) و است. بر این اساس، الگوی ناحیه بندی بافتی آرموداغ از نظم قابل پیش بینی
متعاقب آن بخش وسیعی از ذخایر طلای کوئینزلند ارزیابی شده اند برخوردار است که این مهم با سازوکار پیدایش طلا در سامانه های اپی ترمال
.(AMIRA Project, 2000 - 2002) نتایج این تحقیقات موید ارتباط مطابقت دارد.
تحولات بافتی کوارتز با افزایش عیار طلا در عمق رخساره های دگرسانی است.
به بیان دیگر، ظهور بافت های خاص (Individual Textures) نظیر
89
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته
با در نظر گرفتن روند تحولات بافتی منطقه، امکان حل معادله حاصل از توزیع نمائی سیلیس (رابطه فرکتالی عیار- مساحت) فراهم گردیده و الگوی تغییرات بافتی درارتباط با نوسانات عیار طلا بدست آمده است. بازنگری در موقعیت مکانی رخساره کانه دار و مطالعه روند تغییرات دگرسانی از نقطه نظر بافتی، در زمزه اهداف این تحقیق برای دستیابی به ملاک های اکتشافی نوین و مبتنی بر توزیع غیر خطی سیلیس در ذخایر اپی ترمال است.
زمین ساخت، زمین شناسی و کانی زایی آرموداغ
با توجه به مندرجات شکل (1)، زمین ساخت منطقه متاثر از حرکات کوهزائی اوایل نئوژن بوده و با روند اصلی گسل آناتولی (شمال غربی- جنوب شرقی) در ارتباط است .(Lescuyer,1978) توالی حرکات کششی- فشارشی (Taphrogenic) با ظهور و پایش فراز و نشیب های ساختمانی ( Horst and (Graben همراه بوده و فعالیت های نو زمین ساختی سنوزوئیک، موجب تفریق ماگمایی وسیع از قطب ریولیت تا داسیت و ایگنمبریت شده است .(Lescuyer,1978) در این میان، حرکات کششی گسل تبریز از عوامل موثر در پیدایش فعالیتهای پساماگمایی آرموداغ است. لذا با ظهور رخساره ماگمایی حدواسط (تونالیت- داسیت)0چشم انداز اکتشافی مناسبی برای شناسایی هاله های دگرسانی و پی جوئی ذخایر ماگمایی- گرمابی (Hydrothermal) بوجود آمده است .(Aleaster,2001) از دیدگاه زمین شناسی، سنگ های آذرین منطقه شامل توف های اسیدی با ترکیب داسیتی و ریوداسیتی است که بطور مشخص با سری ماگمای آلکالن در الیگومیوسن ارتباط دارند. رخنمون های آذرین منطقه بصورت مخروط های آتشفشانی کوچک یافت می شوند و در اغلب آنها شرایط پیدایش دگرسانی گرمابی فراهم شده است .(Aleaster,2001) از دیدگاه کانی زایی ، همیافتی دگرسانی های رسی-
پاییز 91، شماره 5
اکسید های آهن در درون سنگ های ایگنمبریتی و پیدایش رگه های سیلیسی در اطراف مخروط های داسیتی، مهمترین رویدادهای زمین شیمیایی در منطقه آرموداغ می باشند که بر اساس شواهد موجود ، با تعدد رگه ها و رگچه های معدنی (پیریت و آرسنوپیریت) در محل تغییرات بافتی سیلیس (تبدیل کواتز کلسدونی به کواتز کلوفرمی) در ارتباط است (مهرنیا، .(1383 به دلیل گستردگی و تنوع رخساره های دگرسانی، شناسایی و تفکیک هاله ها توسط روش های دورسنجی و با بهره گیری از طیف الکترومغناطیسی سنجنده ETM (ماهواره لندست(7 میسر گردیده است (مهرنیا، .(1383 نقشه تفصیلی واحدهای دگرسانی نیازمند نمونه برداری و کنترل دقیق پدیده های زمین شناختی است ؛ لذا عکس نقشه آرموداغ (Armudaq Photomap) تنها مرجع قابل استناد برای شناسایی رخساره اپی ترمال است. مطابق شکل (2) ، رخنمون های دگرسان شده این منطقه توسط روش نسبی ترکیبی-FCC: 74 3/5 و پس از اعمال فیلتر کیفی IHS بارزسازی شده اند. بخش عمده دگرسانی ها دارای ترکیب متغیری از کانی های رسی و اکسیدهای آهن است که با نزدیک شدن به مرکز سامانه ، از محتوای کانی های رسی کاسته شده و بر درجه تبلور سیلیس اضافه می گردد. بدین ترتیب طبق مندرجات شکل (3) ، شرایط شکل گیری سه نوع رگه کانه دار با همبود کانیایی کوارتز پیریت (نوع اول)، کوارتز پیریت آرسنوپیریت (نوع دوم) و کوارتز هماتیت (نوع سوم) در واحدهای سطحی تا عمیق دگرسانی بوجود آمده است. همچنین بر اساس شواهد دورسنجی، هاله پروپیلیتیک آرموداغ گسترش چندانی نداشته و به صورت رگچه های دولومیتی و با مرزبندی تدریجی در زمینه کانی های سیلیس مشاهده می گردند (مهرنیا، .(1383
شکل .1 نقشه سازندهای ماگمایی و سامانه های گسلی ناحیه آرموداغ ، استان آذربایجان شرقی، تقریق ماگمایی سنوزوئیک به همراه فعالیت های زمین ساختی منسوب به این دوره ، موجب پیدایش رخساره های حدواسط با ترکیبی از توف های ایگنمبریتی و مخروط های داسیتی گردیده و طی مراحل پساماگمایی ، شرایط گسترش هاله دگرسانی و ظهور رگه های کانه دار فراهم شده است (مرجع : نقشه 1/250000 سازمان زمین شناسی کشور)
90
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته پاییز 91، شماره 5
شکل .2 عکس نقشه سنجنده ETM از رخنمون های ماگمایی- دگرسانی اندیس آرموداغ (FCC : 74-3/5 , Filter : IHS)، سنگ میزبان رگه های سیلیسی کانه دار (قهوه ای روشن) به همراه دگرسانی گرمابی کانی های رسی و اکسیدهای آهن (سفید مایل به زرد) ، موجب توسعه مناطق دگرسانی در سازندهای ماگمایی (قرمز) منطقه شده است. (مرجع تصویر : ماهواره لندست 7 ، سنجنده ETM ، .(2002
شکل. 3 الگوی ساختمانی و توزیع جغرافیایی رگه های طلادار آرموداغ، رگه ها بر حسب تنوع کانه ها در سه نوع اول ، دوم و سوم رده بندی شده و با گسل های شمال شرقی- جنوب غربی و شمالی- جنوبی در ارتباط می باشند. رگه های نوع اول و دوم از میزبان داسیتی و نوع سوم از میزبان ایگنمبریتی برخوردارند. عیار طلا در رگه های نوع دوم بیشتر از انواع دیگر بوده و رخنمون های اصلی آن در شمال و شمال غربی منطقه می باشد.
91
مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته
الگوی ناحیه بندی بافتی در ذخایر طلای کوئینزلند
ویژگی ذخایر اپی ترمال کوئینزلند، برخورداری از الگوی ناحیه بندی بافتی کوارتز به عنوان ملاکی برای تجمع کانه های فلزی است. در این ذخایر ، اشکال مختلف سیلیس شامل کلسدون، اپال، آگات، آمتیست، کوارتز کلوفرمی، کوارتز نواری، کوارتز دانه شکری و بلورین یافت گردیده و همزمان با تغییرات بافتی کوارتز، عیار فلزات پایه و گرانبها تغییر می نماید که این مهم نقش موثری در ارائه الگوی اکتشافی کوئینزلند داشته است .(Morrison et al, 2001)در جدول((1، ناحیه بندی ذخایر کوئینزلند بر حسب شاخص تحولات بافتی سیلیس و رابطه آن با تغییر عیار فلزات پایه و گرانبها درج گردیده است. چنانچه ملاحظه میگردد، در ناحیه بندی منجر به غنی شدگی اولیه عناصر شاخص (تیپومورفیک) ، پیدایش کوارتز کلوفرمی در کنار کانی آدولاریا برای افزایش عیار طلا ضرورت دارد .(Gouyi , 2002) فراوانی کلسدونی در سطح فرسایش ذخایر اپی ترمال، نشانه خوبی است که با فرض منظم بودن توالیهای بافتی، احتمال دستیابی به رخساره کلوفرمی را (بعنوان بافت میزبان طلا) افزایش می دهد. با ادامه تحولات بافتی و گذار از ناحیه جوشش سیالات کانه دار، احتمال تبلور کوارتز دانه شکری افزایش می یابد که این پدیده در مطالعات موردی کوئینزلند، با کاهش عیار طلا و تمرکز قابل توجه فلزات پایه (سرب ، روی و مس) همراه بوده است .(Gouyi , 2002) تحقیقات موریسون و همکاران ایشان نشان داد که اگر نوسان عیار طلا در سطح فرسایش سامانه اپی ترمال (رخساره کلسدونی) بین 100 تا 350 میلیگرم در تن می باشد، احتمال دستیابی به مناطق پر عیار واقع در عمق هاله های دگرسانی (ظهور بافت کلوفرمی) افزایش مییابد. بنابراین در یک الگوی مستعد جهت کانه زایی طلای اپی ترمال، فرآیند شکلگیری رگهها با پیدایش کوارتز کلسدونی آغاز و با ظهور بافت کلوفرمی (در عمق رخساره سرسیت آدولاریائی) خاتمه می یابد. پیدایش کانی آدولاریا (با بافت خزه ای) از ویژگی ذخایر اپی اترمال با درجه غنی شدگی بالاست. لذا مناطق عقیم فاقد تحولات بافتی کوارتز، تبلور کوارتز کلوفرمی و کانی آدولاریا هستند .(Morrison , 2003)
رابطه توزیع فرکتالی سیلیس با تغییرات عیار طلای اپی ترمال
در یک سامانه اپی ترمال، پیدایش کانی های سیلیس ناشی از شستشوی اسیدی محلولهای گرمابی و اشباع شدن تدریجی سیال از ترکیبات سیلیکایی با فرمول عمومی SiO2 می باشد؛ که به دلیل تغییرات فشار و دمای سامانه ، موجب گوناگونی اشکال سیلیس گردیده و به صورت رگه و رگچه مشاهده می گردند .(Hedenquist et al, 2008) در تحلیل خطی داده های اکتشافی، رابطه معنا داری بین توزیع زمین شیمیائی سیلیس و تحولات بافتی رگههای کانه دار مشاهده نمی گردد؛ در حالیکه با استفاده از خواص توزیع پذیری ذاتی و جایگزینی معادله خط همبستگی (رگرسیون) توسط توابع غیر خطی، امکان تعیین شاخص توزیع پذیری سیلیس به کمک روابط نسبی- نمائی ( Power (law relationships فراهم گردیده و در پی آن ناحیه بندی بافتی مناطق کانه دار بر حسب تغییرات تابع چگالی فرکتال استنتاج می گردد. بدین ترتیب با اندازه گیری سیلیس موجود در رخنمون های دگرسانی ، روش نوینی برای ارزیابی تحولات بافتی ذخایر اپی ترمال ابداع گردیده که اساس کار آن مبتنی بر تغییرات بعد فرکتال است (مهرنیا، .(1389 در هندسه فرکتال، پدیده های زمین شناختی دارای خواص متناظری بوده و پیچیدگی آنها ناشی از تکرار پذیری مولفه ذاتی (Initial Condition) است. لذا دستیابی به اجزاء سازنده پدیده ها توسط روش های اقلیدسی (نظیر مشتق گیری از توابع اولیه) امکان پذیر نبوده و نیازمند بهره گیری از معادلات غیرخطی مبتنی بر نظریه آشوب
92
پاییز 91، شماره 5
است .(Mandelbrote, 2010) بطور مثال در شکل گیری یک سامانه اپی ترمال عوامل متعددی دخیل هستند که در این میان نقش کمیت های زمین شیمیایی در پیدایش ذخایر معدنی محرز گردیده است. از آنجا که ظهور و عدم ظهور یک عنصر (یا ترکیب شیمیایی) با پایداری و بی ثباتی مولفه های ذاتی آنها در ارتباط است؛ لذا رفتار طبیعی سامانه در فرآیند توزیع پذیری کمیت ها اثر نموده و روش فرکتال برای تحلیل کیفی و کمی سازوکارهای غیرخطی پیشنهاد می گردد. این روش در مقایسه با تحلیل های خطی، از آماره های معتبری برخوردار است که در مطابقت با الگوی کمیت های متناظر (تکرار پذیر) در محیط های آشوبناک است. در این تحقیق از قابلیت توزیع نسبی دو متغیر نظیر تغییرات عیار معدنی و گوناگونی سطح محصور عیار جهت تشکیل معادله لگاریتمی عیار- مساحت (Concentration-Area, C-A) استفاده شده است. مطابق رابطه((1، توزیع نسبی- نمائی سیلیس، دارای سه مولفه عیار C(SiO2)، سطح محصور متناسب با تغییرات عیار A(SiO2) و شاخص نمائی
است که بعد از تبدیلات لگاریتمی در رابطه (2)، معادله خط C-A طبق نمودار شکل (4) ارائه میگردد .( Mandelbrote, 2010)
(1) A(SiO2) C(SiO2)
(2) LogA (SiO 2)LogC (SiO 2)
در ایــن نمــودار، رابطــه تغییــرات عیــار بــا ســطح محصــور حاصــل از ایــن تغییــرات از نــوع نمــائی بــوده و در مقیــاس لگــاریتمی بــه معادلــه خــط فرکتال با ضـریب زاویـه تبـدیل مـی شـود. مفهـوم خاصـیت خـود تشـابهی (Self similarity) در تـــابع چگـــالی فرکتـــال ( Fractal Density (Function ، معـــادل مفهـــوم کمیـــت هـــای متنـــاظر و خاصـــیت تکـــرار پذیری آنها در محیط های آشـوبناک هسـتند کـه چنانچـه ذکـر گردیـد جـزء لاینفک پدیـده هـای علـوم زمـین بـوده و توسـط روش هـای اقلیدسـی قابـل استنتاج نمی باشـد. از نظـر ریاضـی، فرآینـد خودتشـابهی بیـانگر وجـود نقـاط هم استقامتی اسـت کـه بـا ظهـور کمیـت هـای حـدی (نقطـه عطـف تـابع) و تغییرات بعد فرکتـال (ضـریب )، امکـان تفیـک جامعـه را بـه زیرگـروههـای زمینــــــهای (Background) ، آســــــتانهای (Threshold) و بــــــی-
هنجاری((Anomaly فراهم می نماید .( Mandelbrote, 2010)
جدول .1 الگوی ناحیه بندی بافتی در ذخایر اپی ترمال کوئینزلند (نقل از موریسون،(2003 تغییرات بافتی سیلیس منجر به شکل گیری رخساره کلوفرمی و پیدایش آدولاریا با بافت خزه ای گردیده و این تحولات با فرآیند غنی شدگی طلا در ناحیه جوشش سیال گرمابی مطابقت دارد.
