كانسارها

[ریپورتر]

تهيه كنندگان: عبدالامير كربلايي و زينب كردوني
منبع: راسخون




چکيده

کانسار کلاه دروازه با سنگ ميزبان کربناتى (دولوميت و آهکهاى دولوميتى) با سن کرتاسه زيرين در 20 کيلومترى جنوب غرب اصفهان قرار دارد که حاوى مقادير عظيمى از ذخاير روى و سرب مى‌باشد. کانى دولوميت زين اسبى قسمت اعظم بافت سنگ ميزبان را تشکيل مى‌دهد که در اثر نفوذ سيالات گرم به داخل سنگهاى کربناته همزمان با مرحله کانه‌زايى تشکيل شده است. در حقيقت اين کانى، دگرسانى دولوميتى را نشان مى‌دهد. تعداد کانى‌هاى اصلى کانسار محدود است و شامل اسفالريت، اسميت زونيت، گالن و سروزيت بوده و کانى‌هاى باطله دولوميت و باريت هستند. کانه‌زايى در کلاه دروازه ديرزاد يا اپى‌ژنتيک مى‌باشد و رسوبگذارى کانه به شکل رگه‌اى، پرکننده حفرات و جانشينى است.
ترکيب ايزوتوپى اکسيژن کانسار با ترکيب ايزوتوپى اکسيژن کربناتهاى همزاد تفاوت دارد در حاليکه کربناتهاى همزاد، ميزان 0 تا 2- در هزار را نشان مى‌دهند. محدوده تغييرات سنگهاى کربناته کلاه دروازه بين 04/7- تا 96/11- در هزار است. ترکيب مشابه سنگهاى کربناته هم‌سن مى‌باشد.
مقدمه

واحدهاى کربناتى منطقه اصفهان ـ ملاير با سن کرتاسه زيرين داراى کانسارهاى فلزى باارزشى مى‌باشند که از اين محدوده بيش از 20 کانسار مختلف گزارش شده است. ايرانکوه بخشى از اين ناحيه است که از معادن مختلف روى و سرب گوشفيل، تپه سرخ، گود زندان و خانه گرگى‌ها تشکيل مى‌شود. يکى از اين معادن عظيم، معدن روى و سرب کلاه دروازه مى‌باشد. کلاه دروازه بخشى از دامنه جنوبى ايرانکوه است که در 20 کيلومترى جنوب غرب اصفهان قرار دارد. سنگ درونگير ماده معدنى دلوميت و آهکهاى دولوميتى کرتاسه زيرين هستند که مقادير قابل توجهى ذخاير روى و سرب دارند ولى مقدار باريت کم مى‌باشد. براى تعيين نحوه پيدايش اين کانسار، علاوه بر مطالعات صحرايى و سنگ‌شناسى بيشتر از شواهد ايزوتوپى استفاده شده است. همچنين مطالعات قبلى و ساير تحقيقات در اين زمينه مورد بررسى مجدد قرار گرفت.
کانسار

کانسار به بخشی از پوسته زمین گفته می‌شود که تحت شرایط خاص زمین شناسی ، ماده معینی در آن متمرکز شده به طوریکه از نظر اقتصادی ارزش داشته باشد. مقدار (تناژ)، کیفیت (عیار) ، محل جغرافیایی و بازار مصرف از عوامل تعیین کننده اقتصادی است.[۱] ارزش اقتصادی یک کانسار براساس آستانه اقتصادی محاسبه شده در مرحله ارزیابی ذخیره معدنی، تعیین می‌گردد. در نتیجه برای آغاز هرگونه عملیات معدنکاری می بایست این آستانه اقتصادی مورد تایید قرار گیرد.
زمين‌شناسى کانسار

کانسار کلاه دروازه در لايه‌هاى دولوميتى با يک توالى کربناتى کم‌عمق دريايى و سن کرتاسه تحتانى مجاور گسل کلاه دروازه قرار دارد. اين توالى توسط شيل و مارن کرتاسه تحتانى پوشيده شده است. استوک‌هاى گرانوديوريتى در منطقه کلاه قاضى در 20 کيلومترى جنوب شرقى ناحيه مورد مطالعه قرار دارند. اين توده نفوذى به داخل شيارهاى ژوراسيک نفوذ کرده اما شواهدى براى نفوذ آن به سنگهاى کرتاسه تحتانى وجود ندارد. دلريت‌هايى با سن ترشيارى در امتداد گسل يال جنوبى ايرانکوه ديده مى‌شوند اما سطح تماس مستقيم با کانسار ندارند.
کانسارهاى رسوبى (sedimentary ore-deposits)

رسوبات را مى توان به دو گروه زير تقسيم نمود:
1-رسوبات نابرجا (Allochthonous deposits) نهشته هائى را گويند که بداخل محيطى که در آن رسوب کرده اند،حمل شده اند.اين رسوبات شامل:
-گروه آوارى (terrigenous or clastic deposits) مانند رسها، ماسه ها، کنگلومراهاى آوارى سيليسى که در برگيرنده کانسارهاى پلاسرى (placer deposits) مى باشد.
-گروه آذرآوارى (pyroclastic deposits) شامل توفها، لاپيلى توفها،آگلومراها وبرشهاى آتشفشانى .
2-رسوبات برجا(Autochthonous deposits) شامل رسوباتى است که در محيط تشکيل خود نهشته شده اند مانند:
-گروه رسوب شيميائى(chemical precipitates) که شامل کربناتها،نهشته هاى اورانيوم دار،رسوبات تبخيرى،چرتها،سازند آهن لايه اى (BIF) وفسفات ها مى باشد.
-گروه نهشته هاى آلى (Oragenic deposits)شامل ذغال سنگها ،شيلهاى نفتي. گروه نهشته هاى برجاى ماندى (بازماندىResdual deposits) مانند لاتريت وبوکسيت ها
کانسارهاى نوع اسکارنى (Skarn-type ore deposits)

اسکارن هاى واقعى از واکنش بين محلول هاى ماگمايى يا گرمابى در حرارت بالا با سنگهاى کربناته بوجود مى آيند ونوع کانيهاى تشکيل شده در آنها بستگى دارد به:
-ترکيب شيميايى و کانى شناختى سنگ کربناته
-ترکيب شيميايى محلول هاى ماگمايى يا گرمابى
-درجه حرارت محلولها وعمق آنها
از سوى ديگر گسترش زون اسکارنى ناشى از واکنش فوق بستگى به حجم محلولها، تخلخل مفيد،ميزان خرد شدگى ودرزه شدگى، و واکنش پذيرى سنگ کربناته دارد. در مقابل اسکارن هاى واقعى، اسکارنوئيدها (هورنفلس هاى کالک سيليکاته) وجود دارد که در شرايط دگرگونى ناحيه ويا همبرى،بدون اضافه شدن محلول هاى ماگمايى يا گرمابى وتحت تاثير حرارت توده هاى نفوذى يا حرارتى ناشى از دگرگونى ناحيه اى بوجود مى آيند. اسکارنوئيدها در مقايسه با اسکارن هاى واقعى ريزدانه تر هستند وتغييرات کانى شناختى آنها بسيار کمى مى باشد.بى شک نمايانگر کانسارهايى از نوع اسکارن است که در آن کانسارهاى Cu-Mo در مجاورت توده نفوذى مونزونيتى، کانسارهاىPb-Zn,Cu با فاصله از توده نفوذى ودر امتداد گسل هاى قطع کننده سنگ کربناته وبالاخره رگه هاى طلا ونقره در امتداد رگچه ها وشکافها خيلى دورتر از توده نفوذى قرار گرفته اند. بنابراين اسکارن هامهمترين منبع تنگستن ومس،آهن وموليبدن،سرب- روى ومقدار جزئى کبالت، طلا،نقره ،بيسموت، قلع،بريليوم وکانيهاى صنعتى ،گرافيت ،آسبست ولاستونيت،فلوگوپيت،تالک ،منيزيت، گارنت وفلوئوريت مى باشد.
1-اسکارن هاى زون فرو رانش حاشيه قاره ها

الف- اسکارن هاى تنگستن

اين اسکارن ها در عمق 5-15 کيلومترى در مجاورت توده هاى گرانوديوريتى تا کوارتز مونزونيتى تشکيل مى گردند ودر دوران هاى اول ودوم زمين شناسى شناخته شده اند. نظير کانسارهاى تنگستن تاسمانيا(استراليا) وکاليفرنياى آمريکا. در اين اسکارن ها دو مرحله کانى سازى وجود دارد:
- مرحله تشکيل کالک سيليکات هاى بدون آب
- مرحله تشکيل سيليکاتهاى آبدار ،که در آن محلولهاى ماگمايى موجود دگرسانى کالک سيليکاتها و در نتيجه سيليکاتهاى آبدار بوجود مى آيد. کانى سازى مس در اين مرحله صورت مى گيرد
ب- اسکارن هاى مس پورفيرى

اين اسکارن ها در مجاورت توده هاى نفوذى کالکو آلکالن با سنگهاى کربناته تشکيل شده اند وتوده هاى نفوذى عمدتاً از نوع گرانوديوريت تا مونزونيت بوده من تبلور در عمق کم،داراى بافت پورفيرى نيز هستند.وجود برش هاى نفوذى،دايکهاى متعدد ،درز وشکاف ها ،دليل بر وجود فشار بالاى ماگماى اين سنگها در هنگام نفوذ است.اسکارن هاى مس پورفيرى عمدتاً از نوع کلسيک وبه ندرت منيزيم دار مى باشند وکانيهاى اصلى را آنداراديت Ca3Fe2(Sio4)3 وديوپسيد CaMg(sio3)2 تشکيل مى دهد.در اسکارن پورفيرىCarr fork آمريکا (Alikinson etal 1978) سه مرحله کانى سازى به شرح زير تشخيص داده است
- مرحله اول: اين مرحله در دماي400-500 ، با نفوذ محلول هاى ماگمايى در سنگ کربناته وماسه سنگها موجب تشکيل ديوپسيد ،ولاستونيت،کوارتز،کلسيت، آندراديت ومقدار جزئى پيريت وکالکوپيريت گرديده است.
- مرحله دوم: نقش اساسى در تشکيل ذخيره مس داشته وموجب دگرسان شدن کالک سيليکاتهاى مرحله اول شده است. حدود 3/2 کانى سازى در اين مرحله صورت گرفته است. در اسکارن هاى مس پورفيرى ،چون معدنCarr Fork زون بندى منظمى ديده مى شود ومس در زون غنى از گارنت (آندراديت واقع گرديده است.
ج - اسکارن هاى آهن نوع منيزيم دار

محلول هاى ماگمايى غنى از آهن از ماگماى گرانوديوريتى-کوارتز مونزونيتى منشاء گرفته،ضمن نفوذ در سنگ هاى دو لوميتى ،منجر به تشکيل اسکارن آهن منيزيم دار مى شود. بر خلاف اسکارن آهن نوع کلسيک ،زون اندواسکارن در اين گروه تشکيل نمى شود..زيرا ميزان منيزيم محلول هاى ماگمايى(گرانوديوريت،کوارت� � مونزونيت)پائين است در عوض ميزان آهن آنها بالاست.وقتى سنگ ميزبان از منيزيم غنى باشد، محلول ها گرايش دارند که آهن خود را بداخل سنگ دولوميتى غنى از منيزيم تخليه نمايند يعنى آهن وارد شبکه گارنت وپيروکسن شده وذخيره مگنتيت تشکيل مى شود. توالى کانى سازى از توده نفوذى بطرف خارج شامل ديوپسيد،اسپينل،فورستريت،ک لسيت است که در مرحله بعدى دگرسانى به تالک ،سرپانتين وفلوگوپيت تبديل مى گردند.
2-اسکارن هاى زون فرو رانش جزاير قوسى

الف:اسکارن هاى آهن جزاير قوسى

اين نوع اسکارن هاى آهن از نوع کلسيک هستند واز محلول هاى غنى از آهن ماگماهاى گابرويى-ديوريتى منشاء‌گرفته اند.نفوذ اين محلول ها در سنگ هاى آهکى منجر به تشکيل اسکارن آهن نوع کلسيک مى شوند. در اين نوع اسکارن ،زون اندو اسکارن گسترده و وسيع است ودرآن پديده سديم متاسماتيزم به ميزان قابل توجهى صورت گرفته است. زون اندواسکارن حاوى کانيهاى اپيدوت،آلبيت،اسکاپوليت وپيروکسن است وزون اگزو اسکارن حاوى کانيهاى آندراديت-گروسولاريت غنى از آهن،هدرتبرژيت-ديوپسيد واپيدوت است. دگرسانى کالک سيليکاتهاى فوق موجب تشکيل آکتينوليت،کلريت ،کلسيت وکوارتز گرديده است.ذخيره آهن در زون گارنت-پيروکسن وبخشى از آن در اندواسکارن متمرکز شده است. معادن مهم اين نوع اسکارن در کشورهاى شوروى ،کوبا،فيليپين وژاپن واقع شده اند.
ب: اسکارن هاى سرب و روى

اسکارن هاى سرب و روى در زون فرورانش جزاير قوسى، حاشيه قاره ها وتصادم قاره ها تشکيل گرديده اند. اين اسکارن ها اکثراً در بالاى ذخاير مس پورفيرى،موليبدن پورفيرى ويا قلع پورفيرى در سنگهاى کربناته تشکيل شده اند. پايدارى کمپلکس هاى سرب و روى بيشتر از کمپلکس هاى مس ،موليبدن و قلع در محلول ماگمايى است، از اين رو مى توانند تا فاصله زيادترى از توده هاى نفوذى حمل گردند وسپس در شرايط مناسب بر جاى گذاشته شوند. محلول ماگمايى وگرمابى از طريق گسلها از مرکز سيستم به حرکت در آمده ودر مسير خود ضمن عبور از سنگهاى کربناته در شرايط بالا بودن درجه حرارت محلول ومناسب بودن ترکيب شيميائى محلول وسنگ ميزبان،تشکيل اسکارن خواهند داد.چنانچه درجه حرارت پايين باشد به جاى اسکارن ،ذخيره جانشينى تشکيل مى شود. از خصوصيات مهم اسکارن هاى سرب و روى مى توان بالا بودن درصد پيروکسن،تشکيل ذخيره در زون پيروکسن، بالا بودن مقدار منگنر وعدم ارتباط مستقيم اسکارن با توده هاى نفوذى را نام برد.
ج: اسکارن هاى موليبدن

اين اسکارن ها در مجاورت با توليت يا استوک هاى گرانوديوريت-کوارتز مونزونيت با سنگهاى کربناته تشکيل شده اند.
ايدو کراز،ولاستونيت،هدنبرزژيت>------ مرحله اول کانى سازى
فلوئوريت،اپيدوت، اکتينوليت،هورنبلند<------ مرحله دوم کانى سازى
گالن+اسفالريت+پيروتيت+کالک� �پيريت وپيريت مگنتيت وموليبدنيت <----- کانى هاى فلزي.
د: اسکارن هاى قلع

اين اسکارن ها بطور عمده با گرانيت هاى نوع s در ارتباطند وشامل دو نوع کلسيک ومنيزيم دار هستند.
در اسکارن هاى قلع منيزيم دار سه مرحله اول کانى سازى مشاهده گرديده است:
فورستريت،پيروکسن،اسپينل<------ مرحله اول
بورات هاى منيزيم وقلع دار >------- مرحله دوم
کاستريت <------ آزاد شدن قلع<------ محلول هاى اسيد+بوراتهاى منيزيم وقلع دار<--- مرحله سوم
در اسکارن هاى نوع کلسيک در مرحله ابتدائى کانيهاى آندراديت،ولاستونيت،ايدوکر از ،بوراتها، تشکيل گرديده ودر اين مرحله قلع در داخل شبکه آندراديت وبورات جايگزين شده ودر مرحله بعدى محلول هاى اسيدى موجب آزاد شدن بخشى از قلع وتشکيل کاسيتريت شده اند.
کانسارهاى پلاسرى (placer deposits)

کانسارهاى پلاسرى انباشته هاى مکانيکى از نوع نهشته هاى نابرجا هستند که طى فرآيندهاى رسوبى تمرکز دهنده کانيهاى سنگين ،تشکيل مى گردند. تمرکز کانيهاى سنگين در اين فرآيندهاى رسوبى تمرکز دهنده کانيهاى سنگين ،تشکيل مى گردند. تمرکز کانيهاى سنگين در اين فرآيندها،جدايش ثقلى مکانيکى (mechinical durability) در مقابل هوازدگى(weathering) داشته باشند.
کانيهاى پلاسرى که بدرجات مختلف داراى ويژگيها فوق هستند عبارتند از :
کاسيتريت،کروميت،مس،الماس، گرونا،ايلمنيت،مگنتيت، پلاتين ، روتيل، زير کن، ياقوت (کروندوم قرمز ruby) ، مونازيت]فسفات خاکهاى نادر [(Ce,LA,Nd,Th)(Po4,Sio4) ، زينوتايم (xenotime=Ypo4)
سافيرshapire (fine blue corundum)

ازآنجا که سولفيدها به آسانى متلاشى وتجزيه مى شوند،لذا به ندرت بصورت پلاسر تمرکز مى يابند ولى در زمان هائى مانند پرکامبرين که با کمبود آتمسفر اکسيد کننده روبرو بوده است،استثناهائى وجود داشته است. پلاسرهائى که در همان سرچشمه مبداء از محل تخريب سنگها وکانيها تشکيل مى شوند،پلاسرهاى انباشتى(residual placers)ناميده مى شوند ولازمه آن وجود سطح نسبتاً صاف است. اگر سطح زمين شيبدار و در آن دامنه اى بوجود آيد،در اين دامنه خزش يا سرخوردن (creep) اتفاق مى افتد وپلاسرهاى دامنه اى(Eluvial placers) بوجود مى آيند.
پلاسرهائى که طى فرآيند آب و هوازدگى فروپاشيده مى گردند و در پاى دامنه کوهها جاى مى گيرند بنام واريزه (Scree) يا تالوس(Talus) و يا پلاسرهاى دلوويال (diluvial placers) ناميده مى شوند.در بعضى از تقسيم بنديها چون اسميرنوف(1976)اين پلاسرها بنام پلاسرهاى پرولوويال يا کوولوويال (proluvial ore colluvial placers) نامگذارى شده اند. اگر موارد آوارى وفرسوده شده بوسيله جريان هاى رودخانه اى جابجا شوند،پلاسرهاى رودخانه اى (sream ore Alluvial placrs) ناميده مى شوند.
مقدار رسوبگذارى در خود دره صفر است،باعريض شدن دره وکاهش شيب آن بطرف محل خروج دره، کانيهاى سنگين نهشته شده وکانيهاى سبک تر به نقاط دورتر برده مى شود،وبهمين نحو اگر جريان پرشتاب آب بر روى بستر رودخانه اى حازى باشد، مانع از تجميع کانيهاى سنگين مى شود. آبشارها وچالابهاى مربوطه از مکان هاى مناسب در انباشته شدن کانيهاى سنگين مى باشدمحل تلاقى يک رود فرعى پرشتاب با يک رود اصلى کمى شتاب نيز معمولاً مکان ديگرى براى انباشته شدن اين کانيها است.
رسوبگذارى در يک رودخانه مئاندرى پرشتاب بدين نحو است که جريان سريعتر در انحناى خارجى مئاندر وجريان کندتر در سمت مخالف آن قرار دارد.محل تلاقى اين دو جريان يعنى محل شکل گرفتن پشته هاى نقطه اى (points bars) مکانى مناسب براى رسوبگذارى کانيهاى سنگين است. با مهاجرت حانبى مئاندر رگه معدنى غنى از کانه ( paystreak )ساخته مى شود که بوسيله رسوبات آبرفتى پوشيده شده وسرانجام در فاصله اى دور از مسير امروزى رودخانه جاى مى گيرد. پلاسرهاى دريابارى(Beach placer) در درازاى کرانه درياچه ها ،درياها واقيانوسها تشکيل مى گردند. افزون بر پلاسرهاى فوق ،پلاسرهاى يخچالى (glacial placers) نيز در نتيجه فعاليت يخچالى وهمچنين پلاسرهاى بادرفتى(Aeolian placers) در نتيجه کنش باد بوجود مى آيند.
کانسارهاى موليبدن پورفيرى (Molybdenum porphyry deposits )
کانسارهاى موليبدن پورفيرى کانسارهائى هستند که سنگ ميزبان آنها داراى بافت پورفيرى، ذحيره آنها با ابعاد گسترده و با بافت پراکنده(disseminated) واستوک ورک (stock work) مشخص است.65% موليبدن آمريکا و 50% موليبدن کانادا از کانسارهاى موليبدن پورفيرى تهيه مى گردند. اين کانسارها به دو نوع تقسيم مى شوند:
1-کانسارهاى موليبدن پورفيرى نوع گرانيتى يا غنى از فلوئور(>F)
2-کانسارهاى موليبدن پورفيرى نوع مونزونيتى يا کم فلوئور (>F)
1-کانسارهاى موليبدن پورفيرى نوع گرانيتى غنى از فلوئور

اين کانسارها که به نوع(climax) يا غنى از فلوئور نيز معروف هستند،همزمان با سنگهاى گرانيتى يا ريوليتى غنى ازسيليس وعناصر پتاسيک تشکيل مى گردند.موقعيت تکتونيکى آنهازون فرو رانش حاشيه قاره ها است بدين نحو که پوسته قاره اى نسبتاً ضخيم مى باشد. شکل توده سنگ ميزبان استوک مانند بوده وابعاد آنها از چند صد متر تا 2 کيلومتر متغيير مى باشد.دماى تشکيل آنها در مرکز سيستم بين 650-500 درجه سانتيگراد ودر حاشيه خارجى به 350 درجه سانتيگراد مى رسد. از معادن مهم آن هندرسون (Henderson)،کيليماکس(climax) وغيره در ايالت کلرادوى آمريکا است.
2-کانسارهاى موليبدن پورفيرى نوع مونزوتيتى کم فلوئور

اين کانسارها در زون فرو رانش حاشيه قاره ها گزارش شده اند وهمراه با سنگهاى مونزونيتى يا گرانوديورتى پورفيرى آلکالن کشف شده اند.به شکل استوک وباتوليت هستند وذخيره در بالاى توده نفوذى قرار دارد. بافت آن استوک ورک وبه مقدار جزئى از نوع پراکنده مى باشد. قسمت اعظم ذخيره در زون پتاسيک مرکز سيستم وبخش محدودى از آنها در زون فيليک وسيليسى واقع است.
اختلاف اساسى اين نوع کانسار با نوع گرانيتى در منشاء ماگما وترکيب شيميايى محلول هاى ماگمايى است که موجب تغييراتى در زون هاى دگرسانى مى گردد. همين متغيير ها موجب افزايش زون هاى دگرسانى وبالا رفتن عيار در کانسارهاى نوع گرانيتى مى شود.
کانسارهاى مس پورفيرى واقع در خاستگاه جزاير قوسى(يا در اصطلاح کانسارهاى مس پورفيرى نوع ديوريتى)
اين کانسارها در کمربندهاى زون فرورانش قوسى همراه سنگهائى با ترکيب ديوريتى –توناليتى کالکوآلکالن که نسبت ايزوتوپى اوليه استرانسيوم آ نها يعنى (sr87/Sr)i=.702-0705 باشد تشکيل مى شوند.اکثر ذخاير کشف شده از اين نوع در حاشيه غربى اقيانوس آرام واقع شده اند. وجود اختلاف در ترکيب شيميائى محلول هاى ماگمائى وع مونزونيتى-کوارتز مونزونيتى (واقع درخاستگاههاى قاره اى) ومحلول هاى ماگمائى نوع مونزونيتى- کوارتز مونزونيتى (واقع در خاستگاه قاره اى) ومحلول هاى ماگمائى نوع ديوريتى (واقع در خاستگاه جزاير قوسى)موجب تغييراتى در زون هاى آلتراسيون ،عيار و مواد جانبى ذخيره مى شوند. در محلول هاى نوع ديوريتى مقدار CA,Fe,Mg افزايش يافته ولى مقدار S2-,K+1 کاهش مى يابد. به دليل پائين بودن مقدار سولفيدها ،زون فيليک (زون کوارتز- سريسيت- پيريت) در نوع ديوريتى تشکيل نمى شود. در سيستم نوع ديوريتى فقط دو زون پروپيليتيک وپتاسيک يافت مى شود.محصول جانبى اين کانسارها طلا است در صورتى که در نوع مونزونيتى-کوارتز مونزونيتى (واقع در خاستگاه قاره اى)محصول جانبى موليبدن است.عيار مس در نوع ديوريتى کمتر است.
بالا بودن فشارگاز اکسيژن در محلول ماگمائى نوع ديوريتى موجب مى شود که طلا در مرکز سيستم متمرکز شود.بالا بودن مقدار منيتيت وانیدريت ،دليل بر بالا بودن اکسيژن محلول ماگمائى است

[ریپورتر]

کانسارهاى همراه با سنگهاى ماگمائى بازيک و اولترابازيکى

Mineral deposits in relation to basic and ultrabasic magmatic rocks
سنگهاى ماگمائى بازيک واولترابازيک از نظر ترکيب شيميائى غنى از منيزيم وآهن هستند ومجموعه اى از کانيهاى اولیوين ،پيروکسن وپلاژيوکلاز را شامل مى شوند.بنظر مى آيد که اين مجموعه کانيها ودر ابتدا بفرم ماگماهاى سيال(fluid magma)بوده اند که به محض سرد شدن،طى قانون مندى مشخص ،اکسيدها وسيليکاتهاى گوناگون را بفرم بلور تشکيل مى دهند.از آنجا که ترکيب بلورهاى تشکيل شده با ترکيب ماگماى باقيمانده متفاوت است،لذا ماگما در هر مرحله از از کريستاليزاسيون فرايندى از تغييرات را تحمل مى نمايد که به نوبه خود بر ترکيب کانيهايى که بعداً کريستاليزه مى شوند تاثير مى گذارد. اکسيدها وسيليکاتهاى فرومنيزين تشکيل شده چون نسبت به باقى مانده ماگما متراکم وسنگين ترند،زودتر ته نشين وفرو مى نشينند ودر نهايت با تحمل پديده تفريق سنگهاى بازيک واولترابازيک را بوجود مى آورند .در اين راستا ممکن است لايه بندى layering وزون بندى (zoning)نيز در اين سنگها رخ بدهد واژه توده هاى نفوذى لايه اى (layered intrusions) به آنها اختصاص يابد.
مواد معدنى مهمى که همزمان با سنگهاى بازيک واولترابازيک تشکيل مى شوند شامل Au, Cu, Co , V , Mn, Fe, Ti , Ni , Cr و عناصر خانواده پلاتين است.تقسيم بندى کانسارهاى وابسته به اين سنگها عبارتند از :
1-توده هاى بازيک لايه اى (layered basic intrusion) با کانسارهاى Co,pd,pt,ti,Fe,Cr,Ni وv
2-توده هاى همرا ه با آنورتوزيت ها
3-کانسارهاى همراه با افيوليت ها
4-کانسارهاى همراه با کربناتيت ها
5-کانسار هاى همراه با سنگهاى آذرين قليايى
6- کانسارهاى همراه با کيمبرليت ها
1-توده هاى نفوذى بازيک لايه اى
اين توده کمپلکس هاى اولترامافيک-مافيک لايه اى را شامل مى شود که نقاط داغ داخل قاره ها (intercontinent hotspots) ودر ارتباط با رخدادهاى کافت شدگى (rifting) بوجود مى آيند از مهمترين اين کمپلکس ها ،حداقل دو نمونه قابل ذکر است که در محيط هاى رخدادى از آشفتگيهاى تکتونيکى به وقوع نپيوسته وبه احتمال زياد با نقاط داخل موجود در مانتل بخش زيرين خود انطباق پذيرند:
الف: کمپلکس بوشولد (Bushveld Complex )
ب : کمپلکس سادبورى (sudbury Complex )
شخصى بنام(French 1970) تغييرات شديد ناشى از اصابت شهاب سنگها را به عنوان خاستگاه هر دوکمپلکس بوشولد وسادبورى مى داند ولى نرخ زياد ماگماتيسم در هر دو کمپلکس بويژه سادبورى نشانه اين است که کمپلکس ها از محلهائى بنام نقاط داغ (hotspots) ناشى ازذوب مانتل بالايى وزيرين خود نشات گرفته اند.
آنچه که اين کمپلکس هاى لايه اى را از نظر اقتصادى با اهميت جلوه مى دهد، وجود فلزات با ارزش گروه پلاتين (PGM=platinum-Group Minerals) است که حدود 80% ذخيره آنها در ارتباط با کمپلکس بوشولد در آفريقاى جنوبى مى باشد. از ديگر کمپلکس هاى اين تيپ مى توان کمپلکس استيل واتر (Stillwater complex) مونتاناى ايالات متحده امريکا ويک کمپلکس فرعى در بستوانا(Bostwana) را نام برد.

الف- زمين شناسى و کانسارهاى کمپلکس آذرين بوشولد در آفريقاى جنوبى

کمپلکس بوشولد شامل ذخيره اى عظيم از مواد معدنى است که بزرگترين کانسارهاى کروميت، پلاتينيوم ومنيتيت و اناديوم دار در آن يافت مى شود.بخش مافيک لايه اين کمپلکس مربوط به لاپوليت نامنظم (irregular lopolith) است که وسعتى معادل 67000 کيلومتر مربع را در برگرفته و بداخل گروهى از رسوبات پروتوزوئيک توالى رسوبى ترانسوال (tranaaval sequence ) با قدمت Ga 2/2 ميليارد سال)نفوذ کرده است.
اين کمپلکس در بخش ميانى ،ضخامتى در حدود 8 کيلومتر داراى مى باشد و به 5 زون تقسيم شده است که هر زون نماينده فازى بارز ومشخص از تکامل اين کمپلکس مى باشد

1-زون قاعده اى Basal zone

زون قاعده اى با ضخامت حدود 1100 مترشامل سنگهاى اولترامافيک از نوع پيروکسنيت،هارزبرژيت، لايه هاى کروميتيت ومقدار کمى نوريت است. اگر چه در بعضى از جاهاى اين زون، لايه هاى کروميتيت يافت شده ولى از ديدگاه وجود کانسارهاى اقتصادى مهم نمى باشد.

2-زون بحرانى (critical zone )

در بالاى زون قاعده اى ،لايه اى از کروميت به نام لايه اصلى کروميت (main chromites seam) وجود دارد که به عنوان لايه نشانه ،زون بحرانى را از زون قاعده اى جدا مى نمايد.لايه کروميتى نشانه ، در حقيقت دو نوار بطول 70 کيلومتر را شامل مى شود که ضخامت آنها از 6/.تا 5/1 متر متغيير مى باشد.
عيار متوسط cr2o3 بين 5/47-46 درصد نسبت Fe/Cr=1.6/1 وميزان ذخيره آنها حدود يک ميليارد تن بر آورد شده است.
بر رولايه نشانه، تناوبى از نوريت،لايه هاى کروميتيت ،آنورتوزيت بين لايه اى وپيروکسنيت قرار دارد که واحدهاى اصلى زون بحرانى را تشکيل مى دهند.از ويژگيهاى مهم اين زون وجود ذخاير با ارزش فلزات گروه پلاتين (PGM)و کروميت است.
لايه هاى کروميت اقتصادى زون بحرانى در بخش هاى غربى وشرقى کمپلکس بوشولد قرار دارند، تا آنجا که ذخيره بخش شرقى به بيش از يک ميليارد تن برآورد شده است.
بطور کلى لايه هاى کروميتيتى تشکيل دهنده زون بحرانى به سه گروه :زيرين ، ميانى ، بالايى تقسيم شده اند.
» کروميتيتهاى گروه زيرين از هفت لايه تشکيل شده که لايه شماره ششم آن تحت عنوان LG6 با ضخامتى حدود 8/. متر از نظر اقتصادى مهمترين است.
» کروميت هاى لايه ميانى شامل 4 واحد است که بعضى از آنها بافت نوارى دارد ونظر به اينکه ضخامت اين واحدها با تغييرات جانبى ضخامت همراه است ،لذا در جاهايى که ضخامت زياد مى شود، از نظر اقتصادى وبهره بردارى قابل استخراج مى گردند.
» کروميتيتهاى گروه بالائى در بسيارى از جاها شامل دو لايه است که لايه UG2 آن مهمترين خاستگاه فلزات گروه پلاتين است(Hiemstra1985).
مکانیسم تشکيل لايه يا نوارهاى متناوب کروميت در اين زون به چگونگى تبلور ماگماى اولترامافيکى وبه گمان ايروين (Irvine 1977) با اضافه شدن تدريجى ماگماى جديد به اطاقک ماگمايى وتغييرات منظم ترکيب شيميايى ماگما قابل توجيه مى باشد.

3-ريف مرنسى(مرنسکى)(merensky Reef )

در بالاى زون بحرانى، ريف مرنسکى قرار دارد و اساساً تنها خاستگاه پلاتينوئيدهاى استراتيفروم در کمپلکس بوشولد است وامروزه با توجه به وجود لايه UG-2 در بخش زرين آن، از اهميت ويژه اى برخوردار است.از آنجا که پلاتينوئيدها اولين بار توسط زمين شناس مشهور هانس مونسکى (Hans Merensky) در محل واقعى خود يعنى در بالاى زون بحرانى پيدا شد، در گزارش هاى زمين شناسى بدين نام مشهور گرديد.
زون مرنسکى ، بخش مشخصى است که بين دو لايه کروميتيتى محاط شده است و به نظر مى آيد که شامل پيروکسنيت سولفيدار و يا پيروکسنيت پگماتيتى باشد.مقادير کمى از کانى هاى غير سيليکاته نظير کروميت ،منيتيت، ايلمنيت ،کاسيتريت، پيريت ،کوبانيت cuFe2s3 ماکيناويت (FeS) والرييت [cufe s2][(mg.AlFe)(Oh)2] نيز در ريف مرنسکى يافت مى شود.کانيهاى پلاتين اساساً شامل سولفيدها،اسپرليت(PtAs2) فروپلاتينيوم (شامل%21-16 آهن)
مکانيسم فراوانى فلزات گروه پلاتين در ريف مرنسکى بوسيله Ballhaus and stumpgl بيان شده بدين صورت،که در بعضى از جهات ريف مرنسکى در ارتباط با سيالات غنى از کلر بوده است:
وجود ساختمان هاى تنوره مانند (pothole structures) در ريف وتمرکز کانيهاى آبدار (hydrous minerals) و گرافيت در آنها دلالت بر فعاليت فزاينده آب در زمان تشکيل ريف مرنسکى بوده است.

4-زون اصلى main zone

زون اصلى کمپلکس بوشولد با ضخامت تقريبى 3000 متر،از سنگهاى نوريتى(در بخش زيرين)وسنگهاى گابروئى (در بخش هاى بالائى) تشکيل شده است و بدان علت که سيماى اقتصادى آن محدود مى باشد،کمتر مورد توجه زمين شناسان قرار گرفته است.

5-زون بالائى upper zone

زون بالائى بوسيله يک واحدى بنام لايه منيتيت اصلى (main magnetite seam) از زون اصلى جدا شده وشامل 1600 متر گابرو وفروديوريت با ميان لايه هائى از آنورتوزيت،تروکتوليت ومنيتيت است.حدود 20 لايه منيتيتى با مقادير قابل ملاحظه از واناديوم در اين واحد وجود دارد که تنها تعداد محدودى از آنها اهميت اقتصادى دارند.يکسرى از توده هاى پگماتوئيدى تنوره مانند(pipe like pegmatoid bodies) از تيپ هاى متفاوت در افق هاى مختلف کمپلکس بوشولد وجود دارند که ميزبان کانسارهائى از مواد معدنى هستند(volijoen and scoob1985*).مهمترين و با اهميت ترين آنها ،سه توده تنوره مانند از دونيت هورتونوليتى در داخل زون بحرانى است که جهت دستيابى به عناصر گروه پلاتين عمليات معدنکارى در آنها صورت گرفته است .در افق هاى بالاتر کمپلکس بوشولد تنورهائى از منيتيت توده اى (ماسيو) وجود دارد که به دليل پائين بودن ميزان V2o5<1% مورد بهره بردارى قرار نگرفته اند.
مطالعات ايزوتوپى Rb/Sr در مورد کمپلکس بوشولد ،سن راديومتريک 2.05Ga(ميليارد سال)را نشان مى دهد،علاوه بر آن وجود دو تيپ ماگماى پيروکسنيتى وگابروئى در تکوين اين کمپلکس شناخته شده است که در هر دو در تشکيل کمپلکس بوشولد دخالت دارند.نظر به اينکه نسبت بنيادى (sr87/Sr)86 بطرف زون هاى بالائى از اين کمپلکس افزايشى از 0.704 به 0.708 را نشان مى دهد،لذا اين تغيرات نسبت بنيادى، در ارتباط يا پديده هضم پوسته قاره اى (crustal contamination) نبوده،بلکه بازتاب اختلاط دو ماگماى پيروکسنيتى و گابروئى است که از مانتل نشات گرفته و موقعيت نقاط داغ (hotspots) را کنترل مى نمايند.
ب - کانسار پلاتين کمپلکس استيل واتر واقع در مونتانا(USA)
کمپلکس استيل واتر توده اى اولترامافيک – مافيک با ضخامت تقريبى 6000 متر است که از نظر ترکيب کلى ،فرم داخلى،ساختمان زمين شناسى،مينرالوژى وبافت بى شباهت به کمپلکس بوشولد نمى باشد. جايگاه تکتونيکى اين کمپلکس به مانند بوشلود در ارتباط با فعاليت نقاط داغ در پهنه هاى غير اروژنيک است وسن جايگيرى آن براساس سن يابى دقيق به روش 2.791Ga,sm-Nd تعيين شده است.
پائين ترين بخش اين کمپلکس شامل يک زون قاعده اى از نوريت وزونى اولترامافيک به ضخامت 1200 تا 2000 متر از لايه هاى متوالى برونزيتيت،هارتزبرژيت وکروميتيت است.
زون اولترامافيک از بخش زيرين کمپلکس شامل دو ساب زون(subzone) است:

[ریپورتر]

» ساب زون بالايى شامل برونزيتيت

» ساب زون زيرين شامل هارتزبرژيت وکروميتيت است.کروميتيت از يک لايه ماسيو (توده اى) متشکل از يکسرى نوارهاى متناوب کروميت و اوليوين مى باشد که هزار ها متر قابل ردگيرى است.ذخيره کروميت بعضى جاهاى اين لايه به 5 ميليون تن مى رسد.
بخش بالايى با بافت نوارى شامل لايه هاى نوريت،آنورتوزيت تروکتوليت وگابرو است که گذر (حد تماس بين اين زون با زون هاى اولترامافيک مشخص نيست. مدل اکتشافى تمرکز هاى پلاتينوئيدى در کمپلکس استيل واتر بمانند ريف مرنسکى در کمپلکس بوشولد است. زيرا در آن ريفJM-Reef بمانند Merensky Reef مشاهده مى شود که تا 40 مسافت قابل رديابى است.تناژ آن 49 ميليون تن با عيار 22 گرم بر نم PGE تنها در يک بخش از Jm Reef گزارش شده ودر ديگر بخشها نى زذخيره قابل ملاحظه است.اين ريف به مانند ريف مرلينکى از واحد سنگى با رخساره پگماتوئيدى وساخت دودکش مانند (pothole structure) است.مينراليزاسيون فلزات گروه پلاتين در ريف(Mj Reef) بمانند ريف مرنسکى دلالت بر دخالت يک فاز آبدار غنى از کلر دارد.
ج- کانسارهاى مس- نيکل در کمپلکس سادبورى (اونتارياى کانادا)
The copper –Nickel ores of the Sudbury compex (Ontaria –Canada)
کمپلکس سادبورى بزرگترين ذخيره نيکل دنيا با تناژى معادل 6 ميليون تن را در بردارد که بوسيله همين ميزان از مس، وبمقدار قابل ملاحظه از عناصر گروه پلاتين (PGE) ،طلا ونقره همراهى مى شود. از نظر مورفوتکتونيک ،بفرم بيضوى بوده وگستره اى به وسعت تقريبي25*50 کيلومتر را مى پوشاند.اين کمپلکس از سنگهاى آذرينى تشکيل شده که بوسيله حوضه اى رسوبى متشکل از سنگ هاى پيروکلاستيکى و رسوبى در برگفته شده اند. نفوذ اين سنگها به داخل رسوبات قديمى تر به زمان85/1 ميليارد سال پيش بر مى گردد.
سنگهاى آذرين اين کمپلکس به زون هاى زير تقسيم مى شود:
» زون بالائى شامل گرانوفيروميکرو پگماتيت است.
» زون ميانى که خيلى نازک است و از گابرو کوارتزدار تشکيل شده است.
» زون زيرين شامل نوريت اوژيت دار است.
اين زون ها به نظر مى آيد که قبلاً ساختمان قيف مانند (Funnel shape) داشته که هم اکنون به شدت دگر شکل شده است. در اين ساختمان دايکهاى شعاعى و متحدالمرکز وجود دارد که تا قاعده کمپلکس کشيده شده اند.
در قاعده زون نوريتى اوژيت دار ،زونى ناپيوسته از نوريت،گابرو وديوريت غنى از سولفيد بنامsublayer موجود است که دلالت بر بزرگترين خاستگاه نيکل دنيا دارد. اين زون ناپيوسته همچنين از نظر ذخيره مس ،کبالت،آهن وپلاتينوئيدها با اهميت مى باشد.
بخش داخلى اين کمپلکس بترتيب از قديم به جديد شامل سازندهاى زير است:
1-سازند اناپينگ (Onaping FM.) شامل نهشته هاى ولکانو کلاستيک
2-سازند اون واتين(Onwatin FM.) شامل اسليت غنى از منگنز
3-سازند چلمسفورد (Chelmsford FM.) شامل توربيدايت هاى ماسه اى –آهکى اين سازندها ،نوعى دگرگونى در حد اسليت(state)را تحمل نموده اند.
بين سنگهاى آذرين نفوذ کننده وسنگهاى دربرگيرنده مواد معدنى و sublayer ها اشکال دايره اى شکل- مخروط هاى خرد شده وبالاخره يک واحد برشى بنامsudbury Breccia بهمراه زونى از دگرگونى همبرى به پهناى 2/1 کيلومتر در اطراف کمپلکس سادبورى بوجود آمده است.
ارتباط بين توده اى نفوذ,sblayer ها،برش لوکوکراتيک وانباشتگى سولفيدها بصورت هائى حل نشده همچنان باقى مانده است.
بسيارى از توده هاى معدنى اين کمپلکس در بخش کمر پائين خود از نوع سولفيدهاى ماسيو (توده اى) است که بطرف توالى هاى بالاتر، خود به سولفيد همراه با انکلوزيون هائى از سنگ در برگيرنده وبالاخره در بالاترين بخش به کانه هاى پراکنده (disseminated ores) تبديل مى گردند.
کانه هاى سادبورى شامل:پيروتيت،پنتلانتديت، کالکوپيريت بهمراه مقدار کمى پيريت،کوبانيت وميلريت است. بسيارى از کانسارهاى اين کمپلکس از بخش کمر بالا بطرف کمر پائين با افزايش از Cu/Cu+Ni ودر بعضى ها با افزايشCu+Ni/Fe همراه است.

2-کانسارهاى همراه با آنورتوزيت ها

آنورتوزيت نوعى از سنگهاى آذرين است که قسمت اعظم آن از پلاژيوکلاز بويژه پلاژيو کلاز نوع کلسيک تشکيل شده است.اين سنگ در محدوده زمانى 1500 تا 900 ميليون سال قبل تشکيل شده ،ضمن آنکه موقعيت تکتونيکى اشان کاملاً مشخص نيست ولى عمدتاً در سپرها شناخته شده .بزرگترين آنورتوزيت در نروژ وکانادا واقع شده اند. در منطقه اى از نروژ عيار Ti در آنورتوزيت ويومينگ آمريکا حاوى تيتان وآهن است و از بخش هاى مختلف تشکيل شده است:
» بخش آنورتوزيت که نود درصد آن از پلاژيوکلاز است.
» بخش آنورنوزيت نوريتيک که حاوى 50-20 درصد ارتوپيروکسن است.
» بخش آنورتوزيت اليوين است.
بافت ذخيره اى اين کانسارها از نوع توده اى وبصورت لايه اى وگرهکى است. کانيهاى مهم آن شامل ايلمنيت ومنيتيت بوده،عيار TiO2 در آنها بين 10 تا 25 درصد متغيير مى باشد .در منطقه کبک(Quebec) کانادا ميزان ذخيره تيتان وآهن در آنورتوزيت 125 ميليون تن است. عيار TiO2 آن 32 درصد وعيار آهن 36 درصد مى باشد.

3-کانسارهاى همراه با افيوليت

افيوليت ها به مجموعه اى از سنگهاى پريدوتيتى،گابرويى،ديابازى ،بازالتى ورسوبات نرم دريايى گفته مى شود. اين مجموعه اگر تحت تاثير حرکات تکتونيکى قرار گيرند بشدت خرد شده وبهم ريخته مى گردند که به آنها آميزه رنگين (coloured Melange)گفته مى شود.افيوليت ها معمولاً ‌فاقد دگرگونى همبرى هستند زيرا ابتدا در زون گسترش کف اقيانوس ها تشکيل شده و سپس تحت تاثير فرآيندهاى تکتونيکى در کمربندهاى کوهزايى قرار مى گيرند.
افيوليت ها در کمربندهاى کوهزايى زون فرو رانش وزون تصادم يافت مى شوند . افيوليت ها در کمربندهاى کوهزايى زون فرورانش و زون تصادم يافت مى شوند و داراى سه بخش است :
- بخش تحتاتى شامل پيريدوتيت هاى تغيير شکل يافته که عمدتاً از اوليوين و ارتوپيروکسن تشکيل يافته اند.اين بخش داراى کروميت با بافت پوست پلنگى است ،مقدار Al2o3 کروميت هاى اين بخش بالا است.ترکيب کروميت هاى اين بخش تغييرات زيادى را نشان نمى دهد.عيار cr2o3 در اين بخش بين 32 تا 55 درصد ميزان وذخيره آن 20000تا 200000 تن است .
نمايش نيمرخ زمين شناسى افيوليت ها،از پائين به طرف بالا: سنگهاى اولترامافيکى،گابرو، دايکهاى،ديابازى،گدازه هاى بازالتى بالشتى و رسوبات نرم دريايى ديده مى شود. همچنين کروميت همراه با سنگهاى اولترامافيکى وماسيوسولفيد مس وروى نوع قبرس همراه بازالت ها مشاهده مى گردد
- بخش ميانى که به پريدوتيت هاى تفکيکى نيز معروف است حاوى اوليوين،ارتوپريوکسن وکلينوپيروکسن است. ترکيب شيميايى سيليکاتها وکروميت هاى اين زون از پائين بالا داراى تغييراتى است که مويد تفريق ماگما مى باشد. بين بخش تحتانى وميانى هيچ گونه ارتباطى ديده نمى شود. کروميت ها دراين بخش اکثراً حالت لايه اى دارند.مقدار آهن کروميت ها از پائين به بالا افزايش مى يابد.
- بخش فوقانى افيوليت ها از بازالت بالشى ،دايکهاى ديابازى ورسوبات نرم دريايى تشکيل شده است،پتانسيل اين بخش کانسارهاى ماسيوسولفيد نوع قبرس مى باشد.

4-ذخاير همراه با کربناتيتها

کربناتيت ها به آن دسته از سنگها با خاستگاه ماگمايى گفته مى شود که بيش از 50 درصد آن را کانيهاى کربناته تشکيل بدهند. کربناتيت ها اکثراً همراه سنگهاى آذرين آلکالن و فوق الکالن (peralkaline) در کافت هاى داخل قاره ها تشکيل شده اند .در سير تکامل کافت ها(Rifts) سه مرحله مهم گنبدى شدن، سنگهاى آلکالنى در منطقه نفوذ مى نمايند که از نظر عنصر و کانيهاى قلع پتانسيل هستند. در مرحله تشکيل کافت،کربناتيتها وسنگهاى قليايى- فوق قليايى وکمبرليت ها در امتداد محور کافتها نفوذ مى نمايند.
کربناتيتها بيشتر با سنگهاى آذرين قليايى در کافتهاى بين قاره اى ،نقاط داغ (hotspots) وبه ندرت در جزاير اقيانوسى(island arcs) تشکيل مى شوند. کربناتيتها از زمان پرکامبرين تا عهد حاضر گزارش شده اند .مواد معدنى ناشى از آنها عبارتند:
نيوبيوم Nb،آهن Fe ،آپاتيت ،عناصر نادر(REE) ،ورميکوليت ،استرانسيوم،باريم زيرکنZr ،اورانيوم ،فلئوريت وتيتان مى باشد.
کربناتيتها به اشکال مختلف از جمله استوک هاى حلقوى ،دايکهاى حلقوى وشعاعى ،لاپوليت وهمچنين بصورت گدازه وبرش هاى آتشفشانى يافت مى شوند.اين سنگها بيشتر به همراه سنگهاى قليايى تشکيل کمپلکس هاى حلقوى را مى دهند بدينصورت که سنگهاى مافيکى واولترامافيکى اکثراً در حاشيه کمپلکس کربناتيتها در مرکز سيستم قرار دارند. کربناتيتها در کشورهاى شورى سابق،آفريقاى جنوبى ،برزيل،کانادا ،نروژ ،سوئد وآلمان کشف شده اند.کمپلکس کربناتيتى پالابورا(palabora ionplex) در آفريقاى جنوبى وکمپلکس کولا(kola complex) در شورى سابق از بزرگترين کربناتيتهاى دنيا به حساب مى آيند
تقسيم بندی کربناتيتها براساس نوع کانه کربناته ( چهار گروه ) :
1-کربناتيتهاى کلسيم دار (کربناتيتهاى کلسيک) شامل بيش از 90% در صد کربنات کلسيم : در اين کربناتيتها اگر بافت درشت دانه باشد به آن کربناتيت از نوع آلويکيت از سنگهاى آذرين از نوع (soviet) و اگر بافت ريز دانه باشد به آن کربناتيت از نوع آلويکيت (Alvikite) گويند. کربناتيتهاى کلسيم دار بيشتر حاوى آپاتيت ومنيتيت هستند.
2-کربناتيتهاى منييزيم دار يا دولوميتى (Beforsite) که در آن بيش از 90 درصد ترکيب دولوميتى دارد. اگر درصد دولوميت بين 10 تا 50 درصد باشد به آن کربناتيت نوع دولوميت کلسيت کربناتيت گويند.
3-کربناتيتهاى آهن دار شامل کانيهاى آهن دار از جمله سيدريت آنکريت مى باشند.
4-کربناتيتهاى سديم –پتاسيم دار شامل کانيهاى سديم وپتاسيم دار مى باشند.
تقسیم بندی کربناتيتها توسط اسميرنوف(1975) بر اساس نوع مواد معدنى (سه گروه ) :
الف- کربناتيتهاى نوع آپاتيت- منيتيت از تيپ کلسيک بوده وبه نسبت فراوان در شوروى سابق، اروپا،آفريقا وکانادا کشف شده اند.اين کربناتيتها داراى مقدار کمى عناصر نادر هستند.
ب- کربناتيتهاى نوع عناصر نادر از تيپ آهن دار هستند و به ندرت يافت مى شوند. دو کمپلکس کربناتيتى کولا در شوروى سابق و ماونت پاس (Mountain pass) در کاليفرنيا (آمريکا) ذخاير قابل توجهى عناصر نادر دارند.کانيهاى مهمى که در اين ذخاير يافت مى شوند عبارتند از:
پيروکلر - باداليت - پروسکيت-کنوپيت-ديساناليت - سينشى زيت - پاريزيت - باستنه زيت
حدود 130 کانى مختلف تا کنون درکربناتيتها تشخيص داده شده است. کانى سازى در کمپلکس ماونت پاس در کاليفرنيا از نوع رگه اى پراکنده (disseminated) است وگستره آن 730*200 متر مى باشد.اين توده حاوى 50 درصد کلسيت،دولوميت وآنکريت،25-20 درصد باريت و15%-5 درصد باستنه زيت است.مقدار اکسيدهاى نادر بطور متوسط2/5 درصد مى باشد.

ج- کربناتيتهاى نوع فلوگوپيت دار

اين نوع کربناتيتها براى فلوگوپيت ورميکوليت پتانسيل دارند.نمونه آن کمپلکس کربناتيتى پالابورا در آفريقاى جنوبى است که 300 ميليون تن مس با عيار 69/. درصد دارا بوده حاوى آپاتيت،منيتيت ورميکوليت است. در اين نوع کربناتيت ،مس ،در مرکز سيستم ،حال آنکه منيتيت،آپاتيت وتيتان در زون حاشيه اى متمرکز شده اند.

5-ذخاير همراه با سنگهاى آذرين قليايى

سنگهاى آذرين قليايى که حاوى مواد معدنى هستند در کافت ها و نقاط داغ داخل قاره ها گزارش شده اند و اکثراً همراه با کربناتيت ها يافت مى شوند.باين دليل مواد معدنى آنها در اشتراک با مواد معدنى کربناتيتها مى باشد.
محلول هاى ماگمايى که با کربناتيتها و سنگهاى آذرين قليايى در ارتباط هستند، موجب دگرسان شدن سنگهاى اطراف مى شوند که در اصطلاح به آن دگرسانى از نوع فنيتى شدن ( Fenitization) گويند. در اين دگرسانى به دليل بالا بودن NaوCa واکسيد کربن محلول کانيهايى از نوع (Na,k)Alsio4 نفلين،سوداليت،آمفيبول هاى سديم دار،کلسيت ودولوميت در سنگهاى مجاور توده ها تشکيل مى شود. سنگهاى قليايى،بويژه نفلين سينيت در صنايع سراميک استفاده مى شود. نفلين سينيت در شرايط آب وهوايى مناسب مى تواند تشکيل ذخاير بوکسيت نمايد، اين سنگ همچنين حاوى زيرکن، عناصر نادر،اورانيوم وفلوئور مى باشد

[ریپورتر]

کانسارهاى افشان (پراکنده)واستوک ورک همراه با توده هاى نفوذى

Disseminated and stock work deposits associated with plutonic intrusives
مباحث مطرح در اين بخش، در ارتباط با بررسى کانسارهائى است که فرايندهاى معدنکارى در آنها عموماً جهت فرآورى فلزات مس، موليبدن وقلع صورت گرفته ودر عين برخوردارى از عيار کم،تناژ آنها نسبتاً بالا ودر مواردى بسيار بالا است. کانسارهاى مورد عموماً در حين نفوذ توده هاى آذرين درونى با ترکيب اسيدى تا حدواسط تشکيل شده واز ويژگيهاى متعارف آنها،دگرسانى گسترده وشديد سنگ ميزبان در برگيرنده آنها است.
کانسارهاى اقتصادى اينگونه نهشته ها يا بصورت پراکنده در ساختار سنگ ميزبان ويا توام با رگچه هاى کوارتز وبصورت توده اى با رگچه هاى پيچيده بفرم استوک ورک ديده مى شود.در بسيارى از کانسارهاى ممکن است هر دوفرم رگچه اى استوک ورک افشان واز مينراليزاسيون مشاهده گردد. اولين توده هاى پورفيرى که جهت استخراج وفرآورى در اينگونه کانسارها مورد بهره بردارى قرار گرفت. در ايالت جنوب غربى آمريکا واقع بود وشروع فرآيندهاى معدنکارى در دهه 1920 ميلادى در واقع نقطه عطفى در دانش معدنکارى به شمار مى رود ،چرا که تا اين هنگام هيچ ذخيره اى که عيار کانسار در توده ميزبان تا اين حد اندک باشد،مورد بهره بردارى واقع نگشته نود.
تا سال 1898 که روش شناور سازى (flotation) توسطfrancis and Stanley Elmore ابداع شد، استخراج چنين ذخايرى ميسر نبود،ليکن اهميت ابداع اين روش تا سال ها مسکوت مى ماند وبکار گرفته نشد. نظر به اينکه اولين ذخيره مس پورفيرى به همراه توده هائى از سنگ ميزبان با ترکيب کوارتز پورفيرى مورد اکتشاف واقع گشت،لذا نام مس پورفيرى براى اين ذخاير در بين تمام متخصصين فن معدنکارى مصطح گشت .به مرور زمان با کاوش ذخاير مشابه از موليبدن وقلع وبا گسترش وتوزيع اندک نسبت به مس پورفيرى ،نام موليبدن پورفيرى(porphyry molybdenum deposits)و قلع پورفيرى (porphyry tin deposits) براى اين دسته از کانسارها نيز رايج گشته است. امروز باگسترش دانش معدنکارى ،نام مس پورفيري و موليبدن پورفيرى بر ذخايرى استناد دارد که تناژ آنها بترتيب بين 500 تا 50 ميليون تن و تناژ قلع پورفيرى بين 2 تا 20ميليون باشد.
بررسى هاى دقيق وداده هاى حاصل از مطالعات تجربى نشان داده است که همزمان با پيدايش کانسارهاى پورفيرى،گروهى از عناصر بصورت محصولات جانبى نيز قابل فرآورى هستند از جمله:
» موليبدن وطلا بهمراه مس پورفيرى
» قلع وتنگستن وپيريت به همراه موليبدن پورفيرى
» بيسموت،فلئوريت،تنگستن فموليبدن وپيريت بهمراه قلع پورفيرى مشاهده شده اند.
ذخاير مس پورفيرى در حال حاضر بيش از 50 درصد نياز دنياى صنعت را برآورده مى سازد وتوزيع مکانى آنها نيز اغلب روى کمربندهاى کوهزائى در نقاط مختلف جهان تمرکز يافته است.
- ذخاير موليبدن پورفيرى گرچه پاسخگوى 70% نياز صنايع وابسته است،ليکن تعداد معادن در حال فرآورى اين ماده، به زحمت بالغ بر ده عدد مى باشد.
- استوک ورکهاى قلع به سبب وجود پاره اى مشکلات در استخراج،کمتر مورد بهره بردارى قرار گرفته ودر حال حاضر عمده نياز صنايع به اين فلز با استخراج نهشته هاى آبرفتى(پلاسرها)تامين مى شود.
نظر به اينکه پيدايش وتشکيل ذخاير مس وموليبدن پورفيرى مرتبط با يکديگرهستند لذا على الرغم اختصاص سرفصل هايى به ژنز ذخاير مس پورفيرى،به بعضى از نکات برجسته ومهم تشکيل ذخاير موليبدن پورفيرى نيز اشاره خواهد شد.

کانسارهاى مس پورفيرى (Phorphyry copper deposits )

همانگونه که در ابتداى اين مبحث بدان اشاره شد،ذخاير مس پورفيرى،توده هاى استوک ورک يا پراکنده اى کم عيار ،با تناژ زياد هستند که ممکن است موليبدن،طلا ونقره نيزبصورت محصولات جنبى توام با تشکيل آن پديده آمده باشند.پاراژنز متعارف اين ذخاير عموماً بصورت مس- موليبدن(copper-molybdenum) ويا مس- طلا(copper-gold)مى باشد.ارزش اين کانسارها تابعى از روش هاى معدنکارى اعم از روباز (open pit) ويا در صورت زير زمينى بودن،اسخراج بلوکى (block caving) است. داده هاى تجربى نشان مى دهد که تغييرات عيار اين ذخاير بين1-4/ .درصد و ميزان ذخيره آنها بالغ بر 1000 ميليون تن مى باشد.در ضمن با کمى دقت بر جدول شماره (1)ملاحظه مى گردد که ميزان ذخيره در مواردى بيش از رقمى است که بدان اشاره شد.
استخراج انتخابى(selective mining) دراين کانسارها امر غير ممکنى است وسنگ ميزبان استوک ورک وکانه زائى افشان بايد بطور يکجا استخراج شود.اين امر باعث ايجاد برخى از بزرگترين حفره هاى ساخت بشر در پوسته زمين گرديده است.
يک کانسار تيپيک مس پورفيرى، توده اى نفوذى ومرکب،استوانه اى واستوک مانند(cylindrical stock like) است که رخنمونى کشيده يا نامنظم با ابعادى در حدود2*5/1 کيلومتر داشته واغلب سنگهاى متوسط دانه با بافتى همسان دانه(Equigranular) آنرا در بر مى گيرد.قسمت ميانى توده نفوذى با بافت پورفيرى،سازنده بخش مينراليزه پورفيرى آن است که در بردارنده ذخاير مس مى باشد.
عيار وتناژ يک کانسار،مقدار کل فلز کانسار را مشخص مى نمايد.اما افت مکرر قيمت مس سبب شده تا در سال هاى اخير به عيار(grade) اهميت بيشترى داده شود. چرا که هزينه هاى توليد در يک معدن با عيار پائين (low grade) وتناژ بالا در قياس با عيار اقتصادى جهان، مى توان يک توده معدنى را به پيکره اى بى ارزش تبديل کند. بعنوان مثال اگر قيمتهاى مربوط به عمليات استخراج امروزى مس در دهه 1970 هم برقرار مى بود،فقط تعداد معدودى از معادن که در اين دهه از فعاليت خود را آغاز کرده اند قادر به تامين هزينه هاى مربوط مى شدند.

کانسارهاى بازمانديى ( Residual deposits)

در ارتباط با رسوبات نابرجا گفته شد که مواد رسوبى در نتيجه فرآيندهاى مکانيکى يا شيميائى انتقال يافته در حوضه اى ديگر دوبار نهشته شده اند. اگر اين نهشته ها تحت فرآيندهاى هوازدگى وعمل آبهاى سطحى قرار گيرند،با خارج شدن مواد قابل انحلال آنها ممکن است از چنان تمرکز بالائى برخوردار گردند که کانسارهاى بازماندى را بوجود آورند.براى تشکيل چنين کانسارهائى،هوازدگى شيميائى شديد (intens chemical weathering) بمانند هوازدگى موجود در شرايط آب و هوايى استوائى با بارندگى بالا ضرورت دارد.تحت اين شرايط اکثر سنگها به خاکى تبديل مى شوند که به آن لاتريت (laterite) مى گويند.
از آنجا که هيدروکسيدهاى آهن وآلومينيوم از غير قابل حل ترين مواد طبيعى محسوب مى شوند،لذا لاتريت ها عمدتاً از آنها تشکيل يافته اند .اگر چه اين لاتريت هاى دو گانه نمى توانند منبع با ارزشى براى هر يک از دو فلز آهن وآلومينيوم باشند ولى در برخى موارد مى توانند بصورت نهشته هاى بازماندى با عيار بالا تنها از يک عنصر آلومينيم يا آهن باشند..در اينصورت به بحث نهشته هاى بازماندى زير مى پردازيم

الف- نهشته هاى بازماندى آلومينيم

لاتريتى که عمدتاً از هيدروکسيد آلومينيوم خالص باشد،بوکسيت(Bauxite) ناميده مى شود که کانسنگ اصلى آلومينيم است.آلومينيم فلزى است که در هم وسايل،از قوطى نوشابه گرفته تا صنعت هواپيماسازى مورد استفاده قرار دارد. اين عنصر پس از اکسيژن وسيليس سومين عنصر فراوان پوسته زمين است و1/8 درصد آنرا مى سازد.
آلومينيم داراى ميل ترکيبى بالائى با اکسيژن بوده وبصورت خالص يافت نمى شود.در مواد هوازده ،آلومينيم در کانيهاى رسى يا در کانيهاى صرفاً‌آلومينيم دار نظير کيبسيتgibbsite=Al (OH)3 ،بوهميت Boehemite =Alo(OH)ودياسپورDiaspore=Alo(OH) که کانيهاى اصلى بوکسيت هستند،تجمع مى يابد.
مينرالوژى بوکسيت ها به سن آن بستگى دارد.بوکسيت هاى جوان ترکيب گيبسيت دارند و با گذشت زمان ،جاى خود را به بوهيت ويا دياسپور مى دهد

[ریپورتر]

طبقه بندى بوکسيت ها :

1-بوکسيت هاى سطح تراز بالا يا مناطق مرتفع (High lelvel or upland bauxites)

اين بوکسيتها معمولاً بر روى سنگ منشاء آتشفشانى يا آذرين تشکيل مى شوند که پوشش مسطحى به ضخامت حداکثر30 متر داشته وفلات هاى واقع در مناطق حاره اى تا نيمه حاره اى را مى پوشانند.نمونه آن در تله هاى دکان (Deccan Traps ) هندوستان،کوئيزلند جنوبى،غنا وگينه می باشد نوعی بوکسيت متخلخل وسست است وبافت سنگ مادر را حفظ کرده،عمدتاً گيبسيتى هستند،مستقيماً‌بر روى سنگ مادر قرار گرفته وفاقد هر گونه لايه رس بين بوکسيت وسنگ مادر است. بوکسيتى شدن عمدتاً از الگوى درزه اى(Joint pattern) سنگ مادر پيروى کرده وگسترش ان به سمت کمر پائين توده مى باشد.

2-بوکسيت هاى نوع جلگه اى (penplain bauxites) يا مناطق کم ارتفاع

اين بوکسيت ها در سطح تراز پائين خطوط ساحلى مناطق حاره اى نظير سواحل آمريکاى جنوبى- استراليا ومالزى يافت مى شود. تشکيل بافت پيزوليتى از ويژگى آنها بوده واغلب ترکيب بوهميتى دارند. ضخامت آنها کمتر از 9 متر بوده،اغلب بوسيله يک لايه رسى قاعده اى کائولينيتى از سنگ منشاء جدا مى گردد .اين نهشته ها با افقهاى آوارى ناشى از فعاليت هاى رودخانه اى يادريائى همراه مى باشد.

3- بوکسيت هاى کارستى (karst bauxites)

از قديمى ترين بوکسيت ها بوده وسطوح نامنظم سنگ آهک يا دولوميت هاى کارستى شده را مى پوشانند.بافت آنها بطور کلى مى تواند:کنکرسيونى ،پيزوليتى ،االيتى ،لايه اى باشد واز نظر کانى شناختى،حاوى کانسنگهاى بوهميتى هستند.

4-بوکسيتهاى انتقال يافته يا رسوبى (transported or sedimentary bauxites)

از نوع بوکسيت هاى غير بازماندى هستند که بر اثر فرسايش ورسوبگذارى مجدد مواد بوکسيتى ،تشکيل شده اند.

5- لاتريت هاى غنى از آهن
6- بوکسيت ها ولاتريت هاى طلا دار

کانسارهاى قلع گرانيتى يا قلع پورفيرى

مطالعات وبررسى هاى پترولوژيکى نشان مى دهد که گرانيت هاى قلع دار بيشتر به سرى S (خاستگاه پوسته اى )Crustal origin تعلق دارند ،در صورتيکه کانسارهاى مس-موليبدن پورفيرى همراه گرانيتوئيدهاى سرىI(خاستگاه مانتلى Mantle origin) تشکيل مى گردند



تقسيم بندی کانسارهاى قلع گرانيتى از نظر جايگاه تکتونيکى ( سه گروه )

1-کانسارهاى قلع زون تکتونيکى تصادم دو قاره با ويژگى زير:
- کانه زائى در گرانيتهايى اتفاق مى افتد که در مرحله نهايى نفذ تشکيل گرديده اند.
- گرانيت هاى قلع دار غنى از اکسيدهاى Na2O,k2o,Sio2هستند. با بالا رفتن درصد اين اکسيدها حلاليت قلع ،تنگستن وموليبدن در گرانيت ها افزايش مى يابد.
گرانيت هاى قلع از عناصر Pb,W,Th,U,REE,Y,Ga,Rb,Nb,Ta,Sn,Be,B,Li,F غنى هستند.
گرانيت هاى قلع دار غنى از اکسيدها وعناصرH2O,Feo,CaO,Mgo,Al2O3,Ti02,Eu,Ni,Ba,Sr ,p2o5 فقيرند.
-کانسارهاى قلع در زون تصادم دو قاره به انواع گرايزنى ورگه اى تقسيم مى شوند.زون بندى دگرسانى وژئوشيميايى اين نوع کانساردر شکل آمده است.
2-کانسارهاى قلع واقع در کافت هاى بين قاره اى (intractinental rifts)
اين کانسارها در مراحل ابتدايى تشکيل ريفتى(مرحله گنبدى شدن)بهمراه گرانيت هاى قليايى(ناشى از ذوب پوسته قاره اى) بوجود مى آيند. بهمراه آن علاوه بر قلع REE,Ta,Nb کشف شده اند. شکل توده هاى گرانيتى قلع دار اين تيپ بيضوى تا حلقوى مى باشد وبافت.آنها پورفيرى تا گرانولار است.گرانيت هاى واقع در ريفت ها به گرانيت غير کوهزايى نيز معروف است.ريفت هاى مهم حاوى قلع عبارتند از برزيل،نيجريه وميسورى آمريکا از ويژگيهاى سنگ شناختى وشيميايى اين گرانيتها:
-افزايش در عناصر Be,Y,Rb,Zr,REE,Th,U,Zn,Ta,Nb,Sn,W وF
-کاهش در نسبت هاى Rb/Zr,Ba/Rb,K/Rb
-افزايش در نسبت Rb/Sr
-کاسيتريت (Sno2) کانى اصلى وعلاوه بر آن مقدار جزيى ولفراميت (Fe,Mn)WO4 وکلمبيت (Fw,Mn)(Nb,Ta206) تانتاليت Al2SiO4(F,OH)2 فلئوريت وليپدوليت k(Li,Al)3(Si,Al)4010(F,OH)2 از گروه ميکا نيز يافت مى شود.
-بافت ذخيره اين کانسارها بطور عمده از نوع پراکنده است.
-بخش اعظم ذخيره در کنتاکت فوقانى توده هاى نفوذى واقع مى شود.
3-کانسارهاى قلع واقع در زون فرو رانش حاشيه قاره ها
کانسارهاى قلع واقع در زون فرورانش حاشيه قاره ها به کانسارهاى قلع پورفيرى معروف اند ودر بوليوى،مکزيک وآمريکا کشف شده اند.سنگهاى همراه آنها عمدتاً از نوع گرانيت،ريوليت تا داسيت پورفيرى کالکوآلکالن تا آلکالن است ودر عمق کم تا نزديک سطح زمين تشکيل مى گردند.بافت برشى در اين ذخاير فراوان است. بافت ذخيره اين کانسارها از نوع پراکنده ،رگه اى ومقدار محدودى برشى(Breccia) است. کانيهاى همانند ذخيره اين کانسارها عبارتند از:کاسيتريت ،کوارتز، پيريت، کالکوپيريت، پيروتيت، استانيت(Cu2SnFeS4)،اسفالريت وآرسنوپيريت است.
پگماتيت و کانه هاى با ارزش آنها، به گروه جداگانه اى از سنگهاى ديرماگمايى (late magmatic) تعلق دارند که در مرحله پايانى انجماد توده هاى نفوذى تشکيل و در نزديکى بام آنها ديده مى شوند.اين سنگها از نظر همانندى ترکيب،وابسته به سنگهاى نفوذى و زاينده خود هستند. ولى در مقياس کوچکتر آنجا که به شکل دايک با ساخت منطقه اى درونى، ونا يکنواختى در اندازه دانه ها و وجوددگرسانى متاسماتيک در پاراژنز مى باشند،با نفوذيهاى ماگمايى اختلاف دارند. پگماتيتها با انواع مختلف سنگهاى آذرين درونى وبا هرترکيبى وابستگى دارند،ولى پگماتيت هى گرانيتى فراوانترين آنها هستند وآنها بدليل فراوانى گرانيت ها در قاره ها است. پگماتيت ها با انواع مختلف سنگهاى آذرين درونى وبا هر ترکيبى وابستگى دارند،ولى پگماتيتهاى گرانيتى فراوانتر آنها هستند وآنها به دليل فراوانى گرانيت در قاره ها است.
پگماتيت هاى قليايى کمتر ديده مى شوند وپگماتيت هاى بازيک والترابازيک کمياب ترند. کانيهاى تشکيل دهنده پگماتيتهاى گرانيتى همان کانيهاى تشکيل دهنده گرانيت بوده وشامل ميکروکلين، پلاژيو کلاز، کوارتز وميکا مى باشد.

[ریپورتر]

کانسارهای طلا و نقره ( سولفيد توده اي - رگه هاي آرسنور - اپي ترمال )

» ماسيوسولفيد(سولفيد توده اي):نقره در اين كانسار به اشكال عدسي شكل و لايه اي ديده مي شود و به عنوان محصول فرعي كانسار هاي مس و سرب- روي وجود دارد. عيار معدن كاري اين كانسار 1000-100 گرم در تن مي باشد مانند كانسار تين تيك (آمريكا).
»رگه هاي آرسنور (Ag- Co- Ni) : نقره در اين كانسار به صورت رگه اي مي باشد. كاني هاي اقتصادي مهم آن پروستيت Ag3AsS3 و پيرارژيريت Ag3SbS3 مي باشد. عيار معدنكاري در اين نوع كانسار 1000-100 گرم در تن مي باشد به عنوان مثال كانسار كبالت (اونتاريو).
» اپي ترمال:در مورد منشأ كانسارهاي اپي ترمال نقره و حتي طلا بحث هاي زيادي وجود دارد. زيس (1929) و اشميت (1950) پيشنهاد نمودند كه كانسارهاي اپي ترمال و دگرساني هاي كائولينيت-آلونيت و پيروفيليت مي توانند دردورن گدازه هايي كه از دهانه هاي تغذيه كننده فاصله گرفته اند، تشكيل شوند. اين كانسارها بر اثر جريان يافتن سطحي آبهاي جوي در درون گدازه ها حاصل مي شوند. ليكن در بعضي مناطق سيالات كانسارساز اساساً ماگمايي مي باشند و درجه مخلوط شدگي آبهاي جوي و تأثيرات آن متفاوت است (كانسار هاي اپي ترمال فلزات قيمتي سيليتو در طلا).
سيليتو (1993) كانسارهاي اپي ترمال فلزات قيمتي را بر اساس نوع دگرساني و كاني‌شناسي به 2 گروه تقسيم نمود:

الف- كانسارهاي اپي ترمال نوع High Sulphideسولفيداسيون بالا يا اسيد- سولفات:

خصوصيات زمين شناسي: اين ذخاير همراه با سنگهاي آتشفشاني،‌در مناطقي كه توده‌هاي نفوذي نيمه عميق اسيدي تا حد واسط حضور دارند، يافت مي‌شوند. جايگاه تكتونيكي آنها عمدتاً در كمربندهاي زون فرورانش و مناطق پشت قوسي،‌در محل گودالهاي آتشفشاني(كالدرا) و همچنين در مجموعه گنبدهاي ريوليتي است.اين كانسارها احتمالاً بخش فوقاني سيستم‌هاي مس پورفيري را تشكيل مي‌دهند. از نظر سني عمدتاً در محدوده‌هاي زماني دوران سوم و چهارم كشف شده‌اند.
بافت و شكل ذخيره: به صورت بافت حفره‌اي در سيليس، رگه‌هاي دار يا لايه‌بندي، حالت برشي، و يا به صورت رگه‌اي و توده‌هاي جانشيني يافت مي‌شوند.
آلتراسيون:كانيهاي نظير كائولينيت، آلونيت، باريت، هماتيت، سرسيت، ايليت، پيروفيليت، جروسيت، در زون‌هاي آلتراسيون به چشم مي‌خورند. همچنين به دليل تأثير محلولهاي اسيدي و حل شدن ساير مواد، كوارتز به حالت دانه ريز و به صورت حفره‌اي باقي مي‌ماند.
كانيهاي ذخيره:پيريت، آنارژيت، كالكوزيت، كووليت، بورنيت، طلا، الكتروم، اسفالريت، كالكوپيريت، گالن، تتراهدريت، كانيهاي باطله شامل پيريت و باريت هستند.
ويژگيهاي ژئوفيزيكي: پايين بودن خواص مغناطيسي به دليل شست و شوي اسيدي سنگهاي منطقه.

عيار و ميزان ذخيره:

در جدول2 عيار و ميزان برخي از معادن طلاي اپي ترمال(نوع سولفيد زياد) ارائه گرديده است.

نام معدن
روش بهره برداری
عیار
ذخیره
ال اندیو ellndio
زیر زمینی
g/t Au 178
g/t Ag 109
cu% 87/3
2-25 میلیون تن
لپانتو lepanto
زیر زمینی
g/t Au 8/2
g/t Ag 3/11
cu% 8/1
2-25 میلیون تن
پائبلو ویجو pueblo viejo
روباز
g/t Au 8/3
g/t Ag 20
کمتر از 100 تا بیش از 200 میلیون تن
نانساتسو nansatsu
روباز
g/t Au ~63
چند میلیون تن

جدول2- عيار و ميزان ذخيره اپي ترمال نوع سولفيد زياد

ب- كانسارهاي اپي ترمال نوع سولفيد كم Low- Sulphide (آدولاريا- سرسيت) :

خصوصيات زمين شناسي:
اين ذخاير همراه با سنگهاي آتشفشاني كالك آلكالن آندزيتي كمربندهاي زون فرورانش يافت مي‌شوند، از نظر سني عمدتاً مربوط به دوران سوم هستند، اما در دوران دوم و اول نيز كشف شده‌اند. در مناطق گسلي دهانه‌هاي آتشفشاني و گسلهاي زونهاي كششي تشكيل مي‌شوند و در بخش فوقاني توده‌هاي نيمه عميق قرار مي‌گيرند.
بافت و شكل:عمدتاً توسط زونهاي گسلي كنترل مي‌شوند. در صورتي كه سنگهاي ميزبان از تخلخل مفيد و مناسب برخوردار باشند عرض زون كاني سازي ممكن است گسترده باشد. بافت در زون گسلي از نوع پر كننده فضاي خالي است.
آلتراسيون: زون سيليسي به صورت كلسدوني، رگه‌هاي كوارتز، آدولاريا، كلسيت، ايليت، سريسيت، كائولينيت و آلتراسيون پروپيليتيك.
كانيهاي ذخيره: الكتروم، طلا، آرژانتيت،‌كالكوپيريت، اسفالريت، گالن، تتراهدريت، سولفوسالتهاي نقره و در بخش فوقاني سيستم آنومالي As, Sb, Hg ديده مي‌شود.

ويژگيهاي ژئوشيميايي:

Au, Ag, Zn, Pb, Cu, As, Sb, Ba, F, Mn و در مناطق خاص عناصر Te, Se, Hg يافت مي شود.

ويژگيهاي ژئوفيزيكي:

از ويژگيهاي ژئوفيزيكي اين ذخاير استفاده از روش VLF جهت شناسايي زون گسلي داراي سولفيد، پرتونگاري جهت شناسايي زون غني از پتاسيم مي باشد.
عيار و ميزان ذخيره(نوع كم سولفيد): دو نوع ذخاير طلاي اپي‌ترمال كم سولفيد شناسايي شده‌اند:

1- نوع Au-Ag

متوسط ذخيره: 77/0 ميليون تن، متوسط عيار: g/t1g و g/10=A t5/7= Au

2- نوع Au-Cu

متوسط ذخيره: 3/0 ميليون تن، متوسط عيار: %3/0>Cu>%75/0 و g/t38=Au
كانسارهاي طلاي اپي‌ترمال به 3 حالت كلي يافت مي‌شوند كه عبارتند از:
1- نوع پراكنده در سنگ‌هاي كربناتي (تيپ كربناتي)
2- نوع پراكنده در سنگ‌هاي آتش‌فشاني (نوع چشمه‌هاي آب گرم)
3- نوع رگه‌اي

نام معدن
روش بهره برداری
عیار
ذخیره
ال اندیو ellndio
زیر زمینی
g/t Au 178
g/t Ag 109
cu% 87/3
2-25 میلیون تن
لپانتو lepanto
زیر زمینی
g/t Au 8/2
g/t Ag 3/11
cu% 8/1
2-25 میلیون تن
پائبلو ویجو pueblo viejo
روباز
g/t Au 8/3
g/t Ag 20
کمتر از 100 تا بیش از 200 میلیون تن
نانساتسو nansatsu
روباز
g/t Au ~63
چند میلیون تن

جدول 1 - 2 ) خصوصيات مربوط به كانسارهاي طلاي اپي ترمال نوع سولفيداسيون بالا(Hs) و نوع سولفيداسيون پائين (Ls

سولفیداسیون بالا ( HS) یا اسید سولفات ( آلونیت )
سولفیداسیون پایین ( HS) یا ( آدولاریا – سرسیت )
سایر باطله ها
باریت دارای گستردگی فراوان و با ماده معدنی و توام است و گوگرد به صورت شکاف پرکن حضور دارد
باریت و یا فلوریت بطور موضعی حضور دارند و باریت بالای توده معدنی می باشد
مقادیر کانی های سولفیدی
10 تا 90 درصد حجمی ، عمدتا دانه ریز و بعضا به صورت پیریت لایه ای
1 تا 20 درصد حجمی ، لیکن معمولا کمتر از 50 % حجمی عمدتا پیریت
کانی های سولفیدی کلیدی
سولفاسات های مس ( آنارژیت – لوزونیت ) و سولفیدهای مس+ آهن ( پیریت ) – مس (کالکوسیت – کوولیت –بورنیت) معمول می باشند و بعد از پیریت تشکیل می شوند
اسفالریت – گالن و تترا هدریت معمول است . مس عمدتا به صورت به صورت کالکوپیریت حضور دارد
فلزات موجود
(Pb,Ag)As,Au,Cu
Auویا AG(Cu,Pb,Zn)
فلزاتی که به صورت موضعی حضور دارند
(Hg)Te,Sn,Mo,Sb,Bi
(Hg,Se,Te)As,Sb
نسبت گوگرد فلز در کانی های سولفیدی
بالا
پایین

جدول 2 – 2

سولفیداسیون بالا ( HS) یا اسید سولفات ( آلونیت )
سولفیداسیون پایین ( HS) یا ( آدولاریا – سرسیت )
ماهیت سیالات کانسارساز
اسیدی ، غنی از گوگرد و اکسیدی
خنثی ، فقیر از گوگرد و احیایی
منشا سیالات کانسارساز
عمدتا حاوی سیالات ماگمایی
عمدتا حاوی آبهای جوی
همراهی با کانسارهای پورفیری
کانسارهای طلا در بخش بالایی کانسارهای مس – طلای پورفیری و مس – مولیبدن پورفیری و بطور همزمان با این کانسارها تشکیل شده اند جزایر قوسی غرب اقیانوس آرام – فیلیپین و آند مرکزی ، شیلی
کانسارهای طلا در اطراف کانسارهای مس پورفیری واقع در فیلیپین
دما
200 تا300 درجه سانتی گراد
100 تا300 درجه سانتی گراد
اندازه
نسبتا کوچک
متغیر – برخی ها گاهی بزرگ هستند
ویژگی های ژئوشیمیایی
آنومالی زیاد Cu
نسبت Ag/Auکم
میزان ZnوPb زیاد و Cuکم
نسبت Ag/Auزیاد

جدول 3 – 2

کانسار طلاي زرشوران
موقعيت جغرافيايي: آبادي زرشوران در 31 كيلومتري شمال تكاب ،در چهار گوش 1:250000زمين شناسي تكاب كه با مختصات جغرافيايي عرض 36-37 درجه وطول?30 ?46 - 48 درجه مشخص مي گردد،واقع شده است .كانسار زرنيخ و طلاي زرشوران در حدود 6 كيلومتري شمال –شمال شرق آبادي زرشوران واقع شده است.دستيابي به منطقه از طريق مسير آسفالته تكاب-شاهين دژ ميسر است .
تاريخچه معدن: تاريخ بسيار طولاني تمدن موجود در منطقه تكاب (تخت سليمان) حكايتي اجمالي از شناخته بودن اين معدن از زمان مادها و ساسانيان دارد . همچين آثار معدنكاري يافت شده از آن زمان و همچنين استفاده از آن زمان و همچنين استفاده از پلاسرها و شستشوي ماسه هاي طلا دار در دوران باستان نيز مويد اين موضوع مي باشد. معدن زرنيخ زرشوران تا سال 1378 فعال بوده و از سال 1370 اين كانسار بعنوان يك پتانسيل طلا مطرح ومطالعات اكتشافي تا مرحله نيمه تفضيلي بر روي آن در قالب طرح اكتشاف سراسري طلا انجام گرفت .
نماي کلي از ناحيه زرشوران

زمين شناسي:

رخنمونهاي محدوده كانسار از قديم به جديد به شرح زير است:1)سنگهاي دگرگونه پروتروزوئيك بالايي(وندين) كه شامل مجموعه اي از شيست سبز، سرپانتين شيست، آمفيبوليت و رخنمونهايي از اولترامافيك به سن پروتروزوئيك بالايي به نام مجموعه ايمان خان است. 2) سنگهاي آهكي و دولوميتي متبلور پروتروزوئيك بالايي كه اين سنگها بطور همشيب و گاه با ناپيوستگي موازي روي سنگهاي فوق قرار مي گيرند تحت عنوان واحد چالداغ نامگذاري شده است. 3) تناوب شيست سياه كربن دار و آهك كريستالين پروتروزوئيك بالايي كه مجموعه اي از سنگهاي بهم پيوسته و تفكيك ناپذير بصورت سنگهاي كربناتي ،رسي و سيليسي با رنگ سياه و حامل كاني سازي رآلگار و ارپيمان كه بنام واحد زرشوران ناميده شده است. 4) شيل و ماسه سنگهاي خاكستري تيره، صورتي و بنفش مربوط به سازندهاي باروت و زاگون و لالون. 5) رسوبات اليگو ميوسن (معادل سازند قم) اين رسوبات با دگرشيبي زاويه دار روي سنگهاي قديمي قرار مي گيرند.
طلا در كانسار مس پورفيري سرچشمه
موقعيت جغرافيايي : معدن مس سرچشمه با مختصات "20 '52° 55 طول شرقي و29° '56 "40 عرض شمالي در 160 كيلومتري جنوب غربي كرمان و 50 كيلومتري رفسنجان قرار دارد. اين معدن از طريق جاده‌ي آسفالته به رفسنجان و سيرجان مرتبط بوده و فاصله آن تا بندرعباس 437 كيلومتر است. ارتفاع اين ناحيه از سطح دريا به‌طور متوسط 2620 متر است و بلندترين نقطه‌ي آن از سطح دريا 3280 متر ارتفاع دارد. تغييرات ساليانه‌ي درجه‌ي حرارت در اين ناحيه از 15- تا 32+ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌باشد. ميزان بارندگي در ارتفاعات 550 ميلي‌متر در سال گزارش شده‌ و سرعت باد در اين ناحيه گاهي به 100 كيلومتر در ساعت مي‌رسد.

نماي کلي از معدن سرچشمه

نمايي از ماده معدني سرچشمه
زمين شناسي: اين معدن از لحاظ زمين‌شناسي در بخش جنوب‌شرقي كمربند تكتونوماگمايي ايران مركزي و در مجموعه‌ي آتشفشاني - رسوبي پاريز از كمربند دهج - ساردوئيه در استان كرمان جاي گرفته است.
زمين‌شناسي كانسار سرچشمه اولين بار توسط (Baizn and Hubner 1969) و سپس توسط (Waterman and Hamilton 1975) شرح داده شده ‌است. كانسار سرچشمه تقريباً در قسمت مركزي يك زون متشكل از مواد آتشفشاني و رسوبي چين‌خورده كه با جهت عمومي شمال‌غرب - جنوب‌شرق از جنوب تركيه تا بلوچستان ادامه دارد، واقع شده ‌است. در محدوده‌ي معدن گسل‌هايي با روند شمالي - جنوبي وجود دارند كه اين حركات تكتونيكي به همراه ماگماتيسم منطقه مربوط به زمان كوارترنر مي‌باشد.
الگوي دگرساني در معدن سرچشمه از نوع ژرف‌زاد يا Hypogene است كه همسان با الگوي كانسارهاي گونه لوول - گيلبرت مي‌باشد. به اين شكل كه هاله‌هاي دگرساني از مركز سيستم پورفيري به طرف بيرون، پتاسيك - فيليك و پيروپيليك بوده و دگرساني آرژيليك در اين كانسار بسيار ضعيف رخ داده است. بخش ژرف‌زاد معدن به طور ميانگين از 0.04 گرم در تن طلا و 0.97 گرم در تن نقره برخوردار است و بيشترين عيار اين عناصر در بخش‌هاي دگرساني فيليك شديد ± آرژيليك در استوك سرچشمه و بيوتيتي شديد در آندزيت‌ها رخ‌داده كه منطبق بر موقعيت كاني‌سازي مس پرعيار مي‌باشد.
همبستگي قوي بين طلا با مس، طلا با نقره و همچنين نقره با مس نشان‌دهنده‌ي شرايط همسان پيدايش و ته نشيني همزمان طلا و نقره با مس به صورت غير قابل رويت به شكل الكتروم (طلا‌ي خالص) مي‌باشد (عباسي كليماني، 1383). اين كانسار با ذخيره عظيم و توليد بيشتر از 15000000 ميليون تن كانسنگ در سال تصور مي‌شده كه داراي 270 ppb طلا يعني 4000 كيلوگرم طلا در اين ماده معدني باشد. اما واقعيت‌هاي بهره‌برداري نشان از توليد فقط 400 كيلوگرم دارد. به دليل اينكه طلا درون شبكه كالكوپيريت بوده و در ارتباط ژئوشيميايي با Mo - Cu - Pb - Ba - Sb - P مي‌باشد. ميانگين طلا از 60-80 ppb متغيير است و كانسار از نوع مس و موليبدن مي‌باشد

کانسار کانیهای رسی

کائولین
واژه کائولین از زبان چینی گرفته شده است. این اصطلاح نام تپه ای بوده که در چین از آن خاک کائولین استخراج می شده است. کانیهای گروه کائولین عبارتنداز: کائولینیت ، دیکیت ، ناکریت و هالوزیت . کائولینیت فراوانترین کانی این گروه است ذخایرکائولین:این ذخایر به انواع زیر تقسیم می شوند:
• ذخایر هوازده
• ذخایر گرمابی
• ذخایر حمل شده
• ذخایر دیاژنزی
ذخایر هوازده: سنگهای غنی ازآلومینیوم نظیر شیلها ، آرکوزهای غنی ازآلکانی فلوسپات ، سنگهای آذرین فلوسپاتوئیددار (نفلین سینیت) ، بازالت کالک آلکالن ، گرانیتهای فوق آلومینوم و... درشرایط آب وهوایی گرم و مرطوب در سطح زمین تحت تاثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و تغییرات زیادی در ترکیب شیمیایی و کانی شناختی آنها ایجاد می شود. آب کافی و دمای مناسب موجب رویش گیاهان شده و درنتیجه PH آب کاهش می یابد. پایداری کانیهای متشکله سنگها، متفاوت بوده ونوع تغییرات آنها نیز یکسان نیست.عوامل مهم وموثر درتشکیل ذخایر کائولین هوازده عبارتند از: آب وهوای گرم و مرطوب ، کاهش PH آب ، سنگ مادر غنی از آلومینیوم، بالا بودن خلل وفرج و درز و شکستگی درسنگ ، پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی زمان کافی ، بالا بودن میزان آبی که درسنگ جریان داشته است و شست وشو و حمل کاتیونها در شرایط مناسب یاد شده اکثر کانیهای سنگ به استثنای کوارتز تحت تاثیرهوازدگی شیمیایی واقع شده وبه ترکیبات دیگرتغییر می کنند. پتاسیم فلرسپات با کاهش PH به کائولینیت و یا ایلیت تبدیل می شود.
+SiO2+KOH کائولینیت <------- کاهش PH آب + پتاسیم فلدسپات
در صورتی که تمامی KOH شسته شود، کائولینیت تشکیل خواهد شد (پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی موجب شست و شوی کامل بیشتر کاتیونها می شود.)
اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد تمامی K ، Na و Ca شسته نخواهد شد و در این حالت ایلیت و اسمکتیت تشکیل می شود.
مصارف مهم کائولین

کاغذسازی50% سرامیکها 20% رنگسازی10% و بقیه در دیرگدازها پلاستیک ، لاستیک صنایع دارویی ، حشره کشها ، جذب کننده ها ، مواد پاک کننده ومواد غذایی.

رس توپی

رس توپی یک نوع سنگ رسوبی است که حاوی کائولینیت و مقدار جزئی ایلیت ، کلریت کوارتز و مونتموریونیت است. ذرات کائولینیت در رس توپی درمقایسه با سایرمنابع رس دار کوچکتر است. مقدار کائولینیت رس توپی 20 تا 95 درصد ، کوارتز 10 تا 70 درصد ایلیت وکلریت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلی ، مونتموریونیت ، ترکیبات آهن ، اکسید تیتان و نمکهای محلول از جمله ناخالصیهای رس توپی هستند. رس توپی بیشتر همراه با لایه های زغال دار است و از آنجا که ذرات ریز کانیهای رس را به همراه دارد، خاصیت شکل پذیری آن بسیاتر خوب است. رنگ رس توپی قهوه ای مایل به سیاه است ومصارف آن عبارتند از: سرامیکهای بهداشتی ، چینیهای الکتریکی ، انواع کاشیها ، ظروف غذاخوری ، صنایع رسی ودیرگدازها.

هالوزیت

هالوزیت نوعی کائولین آب دار است که تشخیص آن به کمک پراش اشعه ایکس(XRD) امکان پذیر است. هالوزیت بیشتر درزونهایآلتراسیون وبندرت درزونهای هوازده پیدا می گردد.عمده مصارف آن درتهیه سیمان پرتلند وتهیه نسوزها وسرامیک است.

[ریپورتر]

خاک رس آتشخوار

بیشترخاک رس آتشخوار ، از کائولینیت تشکیل شده است، کائولین در آن به خوبی متبلور می شود ونظم مطلوبی درشبکه آن وجود دارد. خاک رس آتشخوار ،علاوه بر کائولین حاوی اکسید وهیدروکسیدهای آلومینیوم نیزهست. هر نوع خاکی که دمای بیش از 1500 درجه سانتیگراد را تحمل کند و میزان Al2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاک رس آتشخوارمعروف است. خاک رس آتشخوار به انواع شکل پذیر و بی شکل تقسیم می شود. بیشتر در افقهای پایین لایه های زغالدار پیدا می شود. مصرف عمده این خاک در تهیه آجرهای آتشخوار است که به شاموت معروف اند. دیگر مصارف آن درساخت قطعات کوره ها وکاشیهای نسوزاست.

بنتونیت

واژه بنتونیت را نخستین بار در سال 1898 دانشمندی به نام نایت به کار برده است این واژه ازاصطلاح محلی شیلهای بنتون واقع در ایالت وایومینگ امریکا گرفته شده است. مهمترین بخش بنتونیت را کانیهای گروه اسمکتیت تشکیل می دهند. اسکمتیت شامل سریهای دی اکتاهدرال وتری اکتاهدرال است. کانیهای سری دی اکتاهدرال عبارتنداز:
مونتموریونیت ، بیدلیت و ناترونیت . انواع تری اکتاهدرال شامل کانیهای هکتوریت و ساپونیت است.
از خواص مهم کانیهای خانواده اسمکتیت ،جانشین یونی ، خاصیت شکل پذیری ، انبساط وانقباض یونی آنها را می توان نام برد.
موارد مصرف: میزان بنتونیت مصرفیدر آمریکا شامل 26% ریخته گری، 23% گندوله آهن ، 21% جمع آوری فضولات گاو ، 20% حفاری، 8% محیط زیست و 2% موادغذایی و... است.

نحوه تشکیل نبتونیت:

نبتونیت ها به دوطریق گرمابی و رسوبی تشکیل می شوند.

1-ذخایربنتونیت گرمابی

این ذخایر کوچک بوده درشرایط خاص ترکیب محلول گرمابی تشکیل می شوند.خصوصیات محلول برای تشکیل اسمکتیت عبارتند از: 1) سیلس باید بیش از حد اشباع کوارتز باشد، 2) دمای محلول بالا باشد. سنگ مادرمناسب، توفهای داسیتی ، تراکیتی و ریولیتی غنی از K و Ca هستند. این نوع ذخایر در ژاپن ، ایتالیا ویونان گزارش شده است.

2-ذخایربنتونیت رسوبی:

مهمترین ذخایربنتونیتدنیا از نوع رسوبات است. خاکستر آتشفشانهای اسیدی - حد واسط هنگامی که در محیطهای دریاچه ای قلیایی برجای گذاشته می شوند، ضمن واکنش با آب اسمکتیت ودیگر کانیها را می تواند تشکیل دهند. عمده بنتونیتهای رسوبی متعلق به دوران سوم زمین شناسی هستند. اسمکتیت با افزایش دما و فشار به ایلیت تبدیل می شود. سنگهای رسوبی حاوی نبتوتیت درشرایطافزایش عمق (افزایش دما) ابتدا اسمکتیت به اسمکتیت- ایلیت تبدیل می شود. درعمق حدود 3700 متر حدود 80% اسمکتیت را ایلیت تشکیل می دهد. عدم گزارشبنتونیتاز پالئوزوئیک می تواند به علت تبدیل آن به ایلیت باشد.

کانسار مس پورفیری

کانسارهای مس پورفیری به دلیل ذخیره زیاد و ناچیز بودن هزینه های بهره برداری از اهمیت بسیاری زیادی برخوردار هستند. امروزه قسمت اعظم مس دنیا از کانسارهای مس پورفیری به دست می آید. کانسارهای مس پورفیری همراه سنگهای مونزونیتی، دیوریتی و گرانودیوریتی کالک آلکالن کشف می‌شوند. اصطلاح پورفیری از باف پورفیری سنگهای همراه، بافت استوک ورک و پراکنده ذخیره و ابعاد زیاد اخذ شده است.

کانسارهای مس پورفیری در کمربندهای تکتونیکی زون فرورانش حاشیه قاره ها و جزایر قوسیکشف شده اند. اکثر ذخایر کشف شده متعلق به دوران سوم و دوم بوده است که در کمربندهای تکتونیکی حاشیه اقیانوس آرام واقع شده اند. از جمله این ذخایر می توان کانسارهای شیلی، پرو، مکزیک، آمریکا، کانادا، فیلیپین، زلاندنو و گینه جدید را نام برد.

انواع کانسارهای مس پورفیری بر اساس موقعیت تکتونیکی

کانسارهای مس پورفیری را بر اساس موقعیت تکتونیکی و سنگها همراه آن به دو گروه کانسارهای مس پورفیری نوع مونزونیتی و کانسارهای مس پورفیری نوع دیوریتی تقسیم می کنند.

کانسارهای مس پورفیری نوع مونزونیتی

کانسارهای مس پورفیری نوع مونزونیتی همراه با سنگهای مونزونیتی و گرانودیوریتی کالک آلکالن واقع در کمربندهای تکتونیکی زون فرورانش حاشیه قاره ها کشف شده اند. توده های نفوذی نیمه عمیق اکثرا تشکیل استوک و گاهی دایک و به ندرت تشکیل باتولیت می دهند. اکثرا چند استوک در یکدیگر نفوذ می نمایند. ماگمای کالک آلکالن که از ذوب بخشی اقیانوسی منطقه زون فرورانش به وجود می آید، ضمن بالا آمدن به دلیل آغشتگی با سنگهای مسیر، تغییراتی در ترکیب شیمیایی آن رخ می دهد. به همین دلیل مقدار سیلیس، عناصر آلکالی و مولیبدن کانسارهای مس پورفیری واقع در حاشیه قاره ها بیش از جزایر قوسی است و به عکس، مقدار طلای کانسارهای جزایر قوسی بیشتر می‌باشد.

زونهای آلتراسیون

ماگمای کالک آلکالن ضمن بالا آمدن، در دمای خاصی شروع به تبلور می کند و همزمان با آن تفریق ماگمایی شروع می‌شود. محلولهای ماگمایی غنی از کاتیونهای سدیم، پتاسیم و کمپلکس های کلرورمسیف سرب و روی در بخش فوقانی سیستم متمرکز می‌شوند. محلولهای ماگمایی موجب تغییرات شیمیایی و کانی شناسی در سنگهای منطقه می‌شود که به آن آلتراسیون گویند. حرارت توده های نفوذی موجب به چرخش در آمدن آبهای زیرزمینی می شود که خود باعث آلتره شدن سنگهای منطقه ی گردد. زونهای آلتراسیون که در مرکز سیستم واقع اند تحت تاثیر آبهای ماگمایی قرار می گیرند در حالیکه زونهای خارجی تحت تاثیر آبهای سطحی به وجود می آِند. گسترش و شدت زونهای آلتراسیون بستگی به حجم محلولهای ماگمایی، ساختمان های اولیه و ثانویه و ترکیب شیمیایی منطقه دارد. چهار زون آلتراسیون پتاسیک، پروپلیتیک، آرژیلیک و سرسیت در سیستم های مونزونیتی یافت می شوند.

کانسارهای مس پورفیری نوع دیوریتی

کانسارهای مس پورفیری نوع دیوریتی در کمربندهای زون فرورانش جزایر قوسی همراه با سنگهای دیوریتی-تونالیتی کالک آلکالن کشف میشوند. اکثر ذخایر شف شده ر حاشیه غربی اقیانوس آرام واقع شده اند. وجود اختلاف ر ترکیب شیمیایی محلول ماگمایی نوع مونزونیتی و محلول ماگمایی نوع دیوریتی موجب تغییراتی در زونهای آلتراسیون، عیار و مواد جانبی ذخیره می‌شود. در نوع دیوریتی، مقدار منیزیم، آهن و کلسیم محلول افزایش یافته ولی مقدار سیلیس، پتاسیم و سولفور کاهشی یابد. به دلیل پایین بودن مقدار سولفیدها، زون کوارتز- سریسیت- پیریت در نوع دیوریتی تشکیل نمی‌شود. در سیستم نوع دیوریتی فقط دو زون پتاسیک و پروپلیتیک یافت می شوند و ذخیره در زون پتاسیک و پروپلیتیک قرار دارد. محلول جانبی این کانسارها، طلا است در صورتیکه در نوع مونزونیتی محصول جانبی- مولیبدن است. عیار مس در نوع دیوریتی کمتر است.

کانسار سنگ آهن سنگان

این کانسار در 250 کیلومتری جنوب شرقی مشهد و 18 کيلومتري شمال شرقی روستای سنگان از توابع شهرستان خواف قرار دارد .نحوه قرارگیری کانسار در رشته کوههای با روند شمال غربی - جنوب شرقی بوده و شکل ذخیره عدسی مانند می باشد .این ذخایر در ارتباط با ماگماتیسم دوره ترشیری ( بویژه الیگومیوسن ) بوده و دو نظریه جهت خاستگاه آن عنوان شده است .
1- پیدایش از راه متاسوماتیسم : که در این حالت شکل گیری منیتیت را بصورت متاسومایسم بین توده گرانیتی منطقه با آهکهای مزوزوئیک موجود در ناحیه عنوان کرده اند .
2- پیدایش از راه ولکانیسم : که در این نظریه سنگ آهن با ترکیب گوتیت و منیتیت را وابسته به زون اسکارنی و مجموعه ولکانوسدیمنتهای پروتوزوئیک پسین می دانند .
در این معدن کانسارهای آهن را به دو تيپ I و II تقسيم کرده اند و میانگین عیار تیپ I را 53% و تیپ II را کمی بیش از 33% عنوان کرده اند .

کانسارهای فلزی و اثرات زیست محیطی استخراج و فرآوری آنها

1-کانسار های آهن (Fe):

اثرات زیست محیطی کانسار های آهن (هماتیت ،سیدریت ،گوتیت ،مگنتیت ،شامونیت):در گذشته فلز آهن بعنوان یک عنصر آلوده کننده محیط زیست به شمار نمی آمد،اما مطالعات اخیر نشان می دهد که وجود آهن اضافی در خون انسان باعث ایجاد رسوباتی می شود که رگ های خونی را مسدود می کند .و همچنین بر عکس در اثر کمبود آهن در بدن انسان بیماری کم خونی ایجاد می شود .

۲- کانسار های مس(Cu) :

اثرات زیست محیطی کانسار های(کالکوپریت ،بورنیت ،مولبیدنیت ،اسفالریت ،گالن):جابجایی مواد در زمین در هنگام برداشت ذخایرمس از بزرگترین جابجایی ها در زمین است.وجود کانی های مس در آب لوله کشی از رشد باکتریها جلوگیری می کند اما وجود مس به مقدار بالا باعث ایجاد بیماری هایی از قبیل :کم خونی تغییرات در استخوانها،افزایش کلسترول و سبز رنگ شدن موها در بدن و نیز گاهی منجر به مرگ می شود.نگرانی اصلی در مورد استخراج مس بیشتر در رابطه با انتشار گاز ((SO۲ و فلزات تبخیر شونده کمیابی نظیر(As،Cd، (Hgاست که از کارخانه های تولید مس خارج می شود .

۳-کانسارهای منگنز(Mn) :

اثرات زیست محیطی کانسار های منگنز(پیرولوزیت ،منگانیت، هاوسمانیت ،رودوکروسیت ،سیلوملان ،براونیت) :اگر انسان در معرض منگنز اضافی قرار بگیرد، ممکن است دچار مشکلات عصبی و مشکلات تنفسی شود.این مشکلات در بسیاری از معادن منگنز مشاهده می شود. منگنز احتمالا از را تنفس غبار غنی از آن وارد بدن انسان می شود .

۴- کانسارهای کرومیوم (Cr) :

اثرات زیست محیطی کانسار های کرومیوم (کرومیت(FeCr۲O۴) ،کرومیت):تا کنون هیچ شاهدی مبنی بر اینکه کروم سه ظرفیتی باعث ایجاد بیماری در کارگران معدن و مردم عادی واقع در محدوده این معادن هستند،مشاهده نشده است .اما ترکیبات کروم شش ظرفیتی سرطانزاست و بروی بافت بدن انسانها اثرات مخربی دارد و استنشاق آنها در دراز مدت می تواند باعث ایجاد سرطان شود .

۵- کانسارهای نیکل (Ni) :

اثرات زیست محیطی کانسار های نیکل ( پنتلاندیت ،کالکوپریت ،پیروتیت ،گارنیریت) :نیکل در غلظت های کم زیانبار نیست اما در حین عملیات فرآوری و تشویه که کارگران معادن در معرض سولفید،اکسید،سولفات نیکل قرار می گیرند خطر ابتلا به سرطانهای بینی و ریه افزایش می یابد .

۶- کانسارهای کبالت(Co) :

اثرات زیست محیطی کانسار های کبالت (کبالتیت ،لینائیت ،کارولیت ،اسکوترودیت، پنتلاندیت ،سافلوریت،پیروتیت) :ورود مقدار زیادی از کبالت به داخل بدن می تواند باعث ایجاد بیماری برونشیت حاد شود.در اثر تماس این محلول های حاوی این عنصر با پوست دست بیماری های پوستی بوجود می آید .موسسه بین المللی تحقیقات سرطان این عنصر را سرطانزای احتمالی معرفی کرده است .

۷- کانسارهای مولیبدن (Mo):

اثرات زیست محیطی کانسار های مولیبدن (مولیبدنیت ):تا کنون هیچگونه مسمومیتی حاصل از معدنکاری و فرآوری مولیبدن گزارش نشده است اما مولیبدن می تواند باعث کاهش رشد در پستانداران شود .

۸- کانسارهای وانادیوم(V) :

اثرات زیست محیطی کانسار های وانادیوم (وانادی یت،کارنوتیت):فرآوری بعضی از کانسنگهای وانادیوم به بیماری های ناشی از غبار مثل برونشیت و بعضی از انواع سرطان های خون منجر می شود .لیکن سوخت های فسیلی صد برابر مقداری که در ذوب فلز یا منابع طبیعی وانادیوم وارد اتمسفر میکند،اتمسفر را آلوده می کند.

۹- کانسار های سرب-روی(Pb+Zn) :

اثرات زیست محیطی کانسار های سرب-روی(گالن ،اسفالریت ،تتراهدریت) :معدنکاری و فرآوری سرب-روی آلوده کننده های تاریخی مهمی به شمار می آیند.اثرات فیزیولوژیکی که شناخته شده تر هستند به ترتیب با افزایش مقادیر سرب عبارتند از :
سرگیجه،کم خونی،از دست دادن حس جهت یابی،اغماء و مرگ است . سرب از طریق جایگزینی آهن باعث کم خونی و از طریق جمع شدن در استخوانها باعث کم شدن کلسیم در بدن می شود.سرب با توجه به این خصوصیات منفی عامل ایجاد سرطان نمی باشد.اگرچه معدنکاری سرب و روی دارای خطراتی است اما خطر عمده سرب بیشتر مربوط به جذب در محصولاتی نظیر بنزین و رنگ است که مصرف گسترده ای در جامعه دارند. فلز روی نیز می تواند باعث کاهش رشد در انسانها می شود .

۱۰- کانسار های قلع(Sn) :

اثرات زیست محیطی کانسار های قلع (کاستریت) :قلع از نظر زیست محیطی عنصر مشکل سازی به حساب نمی آید لیکن شرط بروز عوارض منفی قلع ورود مقادیر زیادی از راه تنفس و یا دهان به بدن می باشد .غبار کاستریت نوعی سرطان خوش خیم به نام استانوسیس تولید می کند .

۱۱- کانسار های جیوه (Hg) :

اثرات زیست محیطی کانسار های(سینابر،شواتزیت) :با توجه به اینکه معدن جیوه زیر زمینی است یکی از عمده مشکلات معادن این عنصر تهویه است.چون حلالیت جیوه در خون بیش از حلالیت در آب است بنابراین ورود جیوه به داخل بدن به آسانی صورت می گیرد و بیشترین اثر را بر دستگاه عصبی می گذارد.

[ریپورتر]

کانسار ارغش

موقعیت جغرافیایی:
ناحیه معدنی ارغش-چشمه زرد به وسعت ۲۵ کیلومتر مربع در نیمه شمالی استان خراسان و در ۴۵ کیلومتری جنوب غرب شهرستان نیشابور واقع شده است و دارای مختصات جغرافیائی "۴۸ ´۴۹ °۳۵ الی "۴۳´۵۲ °۳۵ شمالی و "۴۷´۳۴ °۵۸ الی "۵ ´۳۸ °۵۸ شرقی می‌باشد. راه دسترسی به منطقه از دو طریق امکان پذیر می‌باشد: ۱- جاده فرعی کلاته حسن آباد که از کیلومتر ۳۴ جاده آسفالته نیشابور- کاشمر منشعب گردیده و پس ازطی ۸ کیلومتر جاده شوسه به کلاته حسن آباد و از آنجا پس از طی ۵ کیلومتر به روستای متروکه چشمه زرد می‌رسد. ۲- جاده فرعی روستای ارغش که از کیلومتر ۴۴ جاده کاشمر منشعب شده و پس از طی ۴ کیلومتر به روستای ارغش می‌رسد. آب و هوا و ریخت شناسی: این ناحیه جزء مناطق خشک تا نیمه خشک با پوشش گیاهی ضعیف و نزولات جوی پایین و دارای رودخانه های فصلی از جمله چشمه زرد و کال ماروس است. حداکثر دما حدود ۴۰ تا ۴۲ درجه و حداقل آن ۵ تا ۱۰ درجه زیر صفر است. منطقه دارای شیب توپوگرافی ملایم و شبکه آبراهه های دندریتی است. روند عمومی ارتفاعات منطقه موازی با روند افیولیتهای سبزوار(شمال غرب- جنوب شرق) و نوار آتشفشانی حاشیه آن است.

زمین شناسی:

منطقه مورد مطالعه در تقسیمات زمین شناسی ایران در زون ایران مرکزی و در واحد ژئوتکنیکی سبزوار قرار دارد. بخشی از زون سبزوار را افیولیتهای نابرجای کرتاسه و بخشی دیگر را نوار آتشفشانی بعد از کرتاسه تشکیل می‌دهد که به موازات مجموعه افیولیتی کشیده شده اند. منطقه ارغش نیز جزئی از این نوار آتشفشانی به شمار می‌رود. علاوه بر سنگهای آتشفشانی تعدادی توده های نفوذی نیز بطور پراکنده در داخل این واحد تزریق شده اند. واحدهای زمین شناسی در محدوده کانسار و مناطق مجاور شامل واحدهای ائوسن، میوسن، پلیوسن و کواترنری است.
کانی زایی طلا احتمالا ناشی از جایگزینی سیالات دارای عناصر کانی ساز حاصل از پیشرفت فرآیند تفریق ماگمایی در شکستگی ها و تشکیل رگه های سیلیسی طلادار و کلسیت می‌باشد.
در ناحیه معدنی ارغش گسلهای متعددی مشاهده می‌شوند که عمدتاً دارای دو روند اصلی تقریباً شرقی_غربی(NWW-SEE) و شمال شرقی _جنوب غربی(NE-SW) هستند. این روند از روند گسلهای درونه در جنوب منطقه ارغش با روند شرقی- غربی و تکنار با روند شمالی جنوبی تبعیت می کنند. گسلهای فرعی در منطقه ارغش دارای روندهای شمال غرب _جنوب شرق می باشند. رگه های سیلیس، کلسیت و آنتیموان در امتداد گسلها در این منطقه هستند. بنابراین شکل گیری رگه های موجود در ارتباط نزدیک با فعالیت گسلها بوده است. ارغش بخشی از نوار آتشفشانی حاشیه کمپلکس افیولیتی سبزوار است. تشکیل این سنگها در ارتباط با جایگزینی و حرکات تکتونیکی افیولیت های سبزوار می‌باشد.
در این منطقه نفوذ توده های گرانیتوئیدی به درون سنگهای آتشفشانی ائوسن و سیالات ماگمائی و گرمابی حاصل از آن باعث دگرسانی در سنگهای گرانیتوئیدی و سنگهای میزبان گشته است. به دلیل اثر عواملی همچون حجم محلولهای گرمابی و ماگمائی، میزان ساختمانهای اولیه و ثانویه مفید، واکنش پذ یری سنگها، درجه حرارت و فشار، شدت و گسترش آلتراسیون در مناطق مختلف متفاوت است. بر اساس مطالعات پتروگرافی و شواهد صحرائی، آلتراسیونهای سریسیتی، آرژلیتی، سیلیسی، پروپیلیتی و نیز سرپانتینی و کلریتی شدن در منطقه قابل مشاهده است. همچنین به دلیل وجود درزه و شکستگی های فراوان، سیالات هیدروترمالی حاصل از تفریق ماگمایی که غنی از مواد معدنی بوده اند، به درون شکستگی های مذکور تزریق شده و ضمن تشکیل رگه های سیلیسی و کلسیتی طلادار باعث دگرسانی در سنگهای میزبان نیز شده اند.

فعالیتهای اکتشافی انجام شده:

در قالب طرح اکتشاف طلا در این منطقه تحقیقاتی همچون اکتشافات ژئوشیمیائی، مطالعات ژئوفیزیکی، حفر گمانه، تهیه نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی در مقیاس های ۱:۵۰۰۰، ۱:۲۰۰۰و ۱:۵۰۰ و نیز طراحی و حفر ترانشه صورت گرفته است. این کانسار حاصل اکتشافات ژئوشیمیایی ۲۶ ورقه ۱:۱۰۰۰۰۰ زون تکتونیکی متالوژنیکی سمنان – تربت حیدریه می‌باشد. پس از انجام مراحل اکتشافات معدنی مقدماتی در مناطق امیدبخش، فعالیتهای اکتشافی تفصیلی درسال ۱۳۷۶ بر روی این منطقه متمرکز گردید که منجر به اکتشاف ۵ محدوده طلا دار و یک محدوده آنتیموان گردید. برای تمامی کانسارهای مذکور تعدادی ترانشه طراحی و حفر گردید و نمونه های برداشت شده جهت آنالیز طلا به آزمایشگاه شرکت توسعه علوم زمین ارسال شد. در سال ۱۳۷۹ بیشتر فعالیتهای اکتشافی روی کانسار شماره ۳ متمرکز شد. فعالیت های صورت گرفته در کانسار شماره ۳ ارغش شامل حفر ۴۰ ترانشه به فاصله ۱۵ الی ۲۰ متر و برداشت ۶۹۲ نمونه و نیز حفر ۱۴ گمانه در یک شبکه ۵۰×۴۰ متری به میزان ۹۵/۱۳۳۵ متر و برداشت ۳۱۸ نمونه بوده است. با راه اندازی سنگ شکن و ساخت حوضچه های استحصال در آنومالی چشمه زرد حدود ۵ کیلوگرم طلا در مرحله نیمه صنعتی استحصال گردیده است. پیش بینی می شود مراحل اکتشاف تفصیلی برای تعیین ذخیره کانسار رگه ای ارغش در سال ۱۳۸۱ به اتمام برسد و این کانسار آماده واگذاری برای بهره برداری باشد. همچنین پیش بینی می شود در ۴ محدوده آنومالی با عیار متوسط ۴ گرم در تن، ذخیره زون اکسیده طلا حدود ۳ تن و زون سولفوره حدود ۶۰ تن باشد(که با روش لیچینگ و با بازیافت ۷۵ درصد استحصال می‌شود).
کل کانسارهای موجود در این منطقه یک کانسار طلا محسوب می شوند زیرا محتوی سایر عناصر با توجه به نتایج ۱۰۰ نمونه (Hg,Sb,As,Cu,Au) آنالیز شده پایین می باشد. میانگین عیار طلا در کانسارهای مختلف کمتر از ۵ ppm است(حداکثر عیار ۳/۱۷ ppm می باشد). عیار نقره اکثر نمونه ها کمتر از ۲/۰ ppm می باشد و بالاترین مقدار آن ۳/۱ ppm است. عیار آرسنیک از ۱۹ تا ۱۳۳۵۲ ppm می باشد و حداکثر آن کمتر از ۱۰۰۰ppm است. آنتیموان عیاری برابر با ۱/۰ ppm دارد و بالاترین مقدار آن ۱۳/۰ ppm است. علت پایین بودن مقادیر sb,Cu,Au وHg شاید به خاطر شست وشو(leaching) باشد.
اکثر طلاهای یافت شده به صورت دانه ای(ذره ای) درون لیمونیت و سیدریت دیده شده اند.
کانسارهای طلای این محدوده جزء نهشته های حرارتی ساب ولکانیک hypabysal محسوب می شوند که اکثراً در حاشیه فعال قاره ها یا جزایر قوسی تشکیل شده اند.
عملکرد گسل ها باعث جابجایی سیالات طلا تجمع کانه ها شده است.
اسلیت سبز _خاکستری، سبز_زرد و آرکوزهای دگرگون شده خاکستری تیره، سبز_خاکستری و آندزیت بازالت بالشی را منبعی برای طلا می دانند.

نمایی از حوضچه های استحصال طلا در کارخانه
محدوده مورد اکتشاف به وسعت حدود ۳ کیلومتر مربع در ۵/۲ کیلومتری جنوب شرق منطقه چشمه زرد قرار دارد. مختصات این محدوده به قرار زیر است:
محدوده اکتشافی تحت تاثیر دو سیستم آبراهه ای قرار گرفته است. سیستم اول از غرب به شرق از به هم پیوستن دو شبکه حوضه آبگیر بوجود آمده است که پس از خروج از محدوده به سمت شمال شرق منحرف میشود. سیستم دوم نیز با همین روند غرب به شرق پس از به هم پیوستن در مرکز محدوده اکتشاف به سمت شمال منحرف و آبراه بزرگی را به وجود آورده که از کنار دهکده متروکه چشمه زرد عبور می کند.
مرتفع ترین نقطه منطقه قله کوه پلنگ کش به ارتفاع ۱۵۸۶ متر می باشد که در شمال غرب محدوده اکتشاف می باشد. منطقه مذکور از نقطه نظر پوشش گیاهی از نوع بیابانی و خشک بوده و فاقد پوشش گیاهی دایم می باشد.
سنگهای موجود در منطقه متعلق به واحدهای رسوبی ولکانیکی ائوسن زیرین تا بالایی میباشند. واحدهای سنگی که با فعالیتهای آتشفشانی بوجود آمده اند عبارتند از: واحد Ea محتوی برشهای آندزیتی بنفش رنگ _تراکی آندزیت_ریوداسیت
و داسیت های آلتره که بخش وسیعی از غرب و شرق محدوده اکتشافی را پوشانیده است. کانیهای اصلی این واحد بیشتر پلاژیوکلاز _ارتوکلاز _کوارتز و کانی های فرعی آپاتیت _ زیرکن و کانیهای مشتق شده در اثر پدیدهای آلتراسیون مثل آرژریت_ کلریت _ سریسیت و آهن میباشد. شدت آلتراسیون در پاره ای نقاط اندیسهایی از کائولن را بوجود آورده است.
درجه اکسیداسیون کانسارها بالاست زیرا شامل لیمونیت،سیدریت،کوارتز کلسدونی،کائولینیت،مونت موریونیت،کلسیت،ژیپس،آلونی ت(نزدیک سطح)می باشد.شدت اکسیداسیون در این محدوده قوی تر از آنومالی AuIII است زیرا توپوگرافی این محدوده ملایم است. تمام رخنمونهای کانسارهای این منطقه در زون اکسیداسیون قرار دارند.چنین پیش بینی می شود که عمق اکسیداسیون در حدود ۱۳۶۰ متر باشد، با توجه به عمق زون اکسیداسیون که ۱۳۷۰ متر است ، بنابراین ضخامت کانسارهای اکسید شده در حدود ۱۲ الی ۵/۴۷ متر است.

کانسار1 ارغش:

در موقعیت "۵´۵۰ °۳۵ الی"۳۵ ´۴۴°۳۵ عرض جغرافیایی و "۶/۴۷ ´۳۵ °۵۸ الی"۵۲ ´۳۵ °۵۸ طول جغرافیایی قرار گرفته است.این آنومالی درجنوب-غرب نیشابور و جنوب شرق روستای ارغش در ۴۵ کیلومتری جنوب غرب نیشابور قرار گرفته است.دارای سنگ میزبان گرانودیوریت ،گرانیت،تراکی آندزیت لیمونیتی و آرژیلیتی ،پیروکسن آندزیت بازالت،آهک و کنگلومرا می‌باشد. حداکثر عیار طلا در این زون ۳/۱۸ گرم در تن و مقدار حداقل آن ۰۰۴۴/۰ گرم در تن می باشد.بزرگترین رگه آن دارای روند شمالی-جنوبی و طول ۳۴۰ متر ،ضخامت میانگین ۱ متر و شیب ۶۵ درجه به سمت شمال شرقی می‌باشد.رگه سیلیسی آن دارای روند شمال شرق- جنوب غرب وطول ۱۲۳ متر ،ضخامت میانگین ۱ متر و شیب ۵۵ درجه می‌باشد.
کانسار شماره ۵:
در موقعیت "۳۴´۵۱°۳۵ الی "۵/۶´۵۲ °۳۵عرض جغرافیایی و "۵´۳۵°۵۸ الی"۵۳ ´۳۸ °۵۸ طول جغرافیایی قرار دارد.این ناحیه در جنوب و جنوب غرب نیشابور قرار گرفته است که در ۳۴ کیلومتری آن جاده آسفالته قرار دارد.
واحدهای سنگی آذرین آن شامل تراکی آندزیت پورفیری ،گرانیتی، گرانودیوریتی،کوارتز تراکی آندزیت،پیروکسن آندزیتیک بازالت و سنگ‌های آذرآواری (برش ولکانیکی) و واحدهای رسوبی آن شامل واحد کربناته ائوسن، کنگلومرا، پادگانه های رودخانه ای و ماسه باری می‌باشد.

آلتراسیون درون تراکی آندزیت پورفیری به صورت آرژیلیتی و لیمونیتی و گاهی سیلیسی بر اثر فرآیندهای هیدروترمال بیشتر در کانسار ۵ مشاهده می‌شود.همچنین آلتراسیون در برشهای تشکیل شده در طول نواحی گسله در منطقه ارغش باعث آرژیلیتی و لیمونیتی شدن بر اثر سیالات هیدروترمال در طول نواحی خرد شده گسله می‌باشد.
کانسارهای ۱ و ۵ در شمال گسل امتداد لغز درونه با عملکرد چپ گردو جنوب کمربند چین تراست البرز (کوههای بینالود )واقع شده است.گسل های اصلی و بزرگ مشاهده شده در این نواحی دارای روند تقریبا ً شرقی _غربی و جهت شیبی به سمت شمال _شمال غربی هستند.عملکرد این گسلها موجب رانده شدن واحدهای آذرین بر روی یکدیگر شده است. با توجه به مشخصات رگه های برداشت شده در این دو ناحیه معدنی ملاحظه می شود که روند تمامی این رگه ها تقریبا ً شمالی_ جنوبی با شیبی در حدود ۷۰ تا °۸۰ درجه می‌باشد که نشان می‌دهد رگه های فوق در طول یک سیستم درزه همراه با بازشدگی ته نشست حاصل کرده اند.
کانی های گانگ شامل کوارتز ، کلسیت و به میزان کمتر باریت ، فلوریت ، پیریت و سیلیس به صورت کوارتز و آمیتیست.
از کانسار ۱ ارغش ۶۶ نمونه از ۹ ترانشه برداشت شده است.

[ریپورتر]

کانسار ۲ طلای ارغش:

در موقعیت"۵۱´۵۰°۳۵ الی"۲۳´۵۱°۳۵عرض جغرافیایی و "۱۵´۳۵°۵۸ الی "۵۸´۳۵ °۵۸ طول جغرافیایی و در ۵۰ کیلومتری جنوب نیشابور قرار دارد. ارتباط با این منطقه از طریق جاده اصلی نیشابور-کاشمر و جاده خاکی روستای کاشمر انجام می‌پذیرد.حداکثر دما در این منطقه در حدود ۴۰درحه سانتیگراد و حداقل دما زیر صفر می‌باشد .میانگین دما در حدود ۲۰_۱۵ درجه سانتیگراد قرار دارد.میانگین بارندگی سالیانه در حدود۲۰۰ الی ۳۰۰mm می باشد .این کانسار دارای سنگ میزبان سیلتستون با سن کرتاسه _ پالئوسن،آندزی بازالتهای بالشی(بخش عمده کانسار)، لاپیلی توف،آندزیت های پورفیری ، کنگلومرای الیگوسن، رسوبات دشت سیلابی و آبرفت ها است و از تعداد زیادی رگه سیلیسی و کلسیتی تشکیل شده است.امتداد رگه ها N۵۰E و N۹۰E و شیب آنها ۴۰ تا ۸۵ درجه در جهت جنوب شرقی است .حداکثر طول رگه ۳۰۰ متر و حداکثر ضخامت آن ۵/۱ متر است.و مقدار عیار آن بین ۰۱۵/۰ تا ۳/۱۳ گرم در تن متغیر است.
مطالعات قبلی انجام شده:
۱-نقشه ۲۵۰،۰۰۰: ۱ زمین شناسی تربت حیدریه (چاپ شده توسط سازمان زمین شناسی )(واعظ پور ،علوی تهرانی،بهروزی ،خلقی و همکاران۱۹۹۲)
۲-گزارش عملیات اکتشافی چهار گوش ۱۰۰،۰۰۰: ۱ نقشه کدکن توسط گروه سازمان زمین شناسی و شرکت اکتسافات ژِئوشیمیایی استان جیانکسی جمهوری خلق چین در ۱۹۹۶-۱۹۹۲ .این گزارش آنومالیهای طلا و آنتیموان را نشان می‌دهدکه همراه آرسنیک ،تنگستن، جیوه و سزیم است.۴ آنومالی طلا (آنومالی ۲،۳ و کانه طلا ۴ و زون کانی طلا ۲) و اطراف روستای ار غش ،آنتیموان یافت شده است.
۳-اکتشافات نیمه تفضیلی ژئو شیمیایی ۲۰،۰۰۰: ۱ طلای منطقه ارغش به سرپرستی کوثری و ،شمعانیان و باستانی که شامل محدوده ² km ۱۸۵ است و ترسیم نقشه زمین شناسی ۲۰،۰۰۰: ۱ که توسط سازمان زمین شناسی ایران صورت گرفت.
۴-نقشه زمین شناسی ۵،۰۰۰: ۱ و گزارش مربوط به آن (مساحتی برابر² kmکه توسط م. کیوانفر و آ. عسگری از سازمان زمین شناسی کشور در سال ۱۹۹۹ انجام شده است .چینه شناسی، ساختمان سنگ های آذرین درونی و آتشفشانی در منطقه بخصوص سنگ های آتشفشانی ، آذر آواری و کانه دایک های آلکالی طی این عملیات شناسایی شده اند.اطلاعات ترکیب شیمیایی کانی ها ، پتروشیمی ، پترولوژی و دیرینه زیستی نیز جمع آوری شده است.منشـاٌ و ژنز ماده معدنی با توجه به تکتونیک صفحه ای بحث شده است. رگه های کانی ساز اصلی در آنومالیهای ۵،۴،۳،۲،۱ طلا و آنومالی آنتیموان با جزئیات نقشه برداری شده است. درجه کانی سازی رگه اصلی به طور دقیق مطالعه شده است.
۵-نقشه زمین شناسی ۱۰۰،۰۰۰: ۱ کدکن منتشر شده توسط سازمان زمین شناسی و اکتشاف معدنی ایران
در این کانسار ۱۰۲ نمونه از ۱۳ ترانشه برداشت شده است.

کانسار ۳ ارغش:

در۴۰ تا ۵۰ کیلومتری جنوب نیشابور واقع شده است.

نمایی از سیستم سنگ شکن کارخانه ارغش
مطالعات صورت گرفته :
۱- اکتشافات ژئوشیمیایی در زون تکتونیکی _متالوژنیکی سمنان _تربت حیدریه (اکتشافات ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی جیانگشی چین با همکاری سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی در سال ۱۳۷۳
۲- تهیه نقشه زمین شناسی ۵۰۰۰: ۱ (سازمان زمین شناسی در سال ۱۳۷۶ )شناسایی ۵ محدوده طلادار (کانسارهای ۱ تا ۵) و یک کانسار آنتیموان
۳- طراحی و حفر تعدادی ترانشه و تهیه نقشه توپوگرافی ۵۰۰: ۱ در کانسار شماره۳ (در سال ۱۳۷۸)
۴- نقشه زمین شناسی ۵۰۰: ۱ و طراحی ۱۴ گمانه اکتشافی روی کانسار ۳ ،استخراج و استحصال حدود ۲۰۰۰ تن ماده معدنی.
تهیه نقشه توپوگرافی و زمین شناسی در مقیاس ۵۰۰: ۱، طراحی ترانشه و نمونه برداری در سایر کانسارها ،حفر ۱۴ گمانه در اعماق ۵۰ و ۱۰۰ متر در کانسار ۳ ، ۱۴۰۰ متر گمانه و برداشت ۳۱۸ نمونه از بخش های کانی ساز ،داده های حاصل از استحصال ۲۱۱/۳ کیلوگرم طلا از ۱۲۰۰ تن ماده معدنی .برآورد۳/۱۳۷۸ کیلوگرم طلا و ۳۳۸۵۱۸ تن ماده معدنی در سال ۱۳۷۹
۵- ۲۰۰۰ متر حفاری در کانسارهای ۴،۳،۲،۱ و استخراج ۲۰۰۰ تن ماده معدنی ،از این مقدار حفاری ۶۰۰ متر آن به کانسار شماره ۳ اختصاص داده شده است.(سالهای ۱۳۸۰ و ۱۳۸۱)
واحدهای زمین شناسی کانسار شماره ۳:
۱- واحد آندزیت و تراکی آندزیت شامل پیروکسن آندزیت ، دیوریت ، لاپیلی توف ، ریولیت پورفیری و دیوریت که عمده ترین سنگ میزبا ن ماده معدنی میباشد.
۲- آگلومرای خاکستری سبز، قهوه ای همراه با رگچه های کوارتز و کلسیت
۳- لاپیلی توف های سبز خاکستری و قهوه ای
۴- توف های کریستالین قهوه ای روشن
۵- توف های برشی قهوه ای روشن
۶- پیروکسن آندزیت صورتی تیره ،خاکستری تیره
۷- ریولیت های پورفیری قهوه ای روشن ، زرد روشن
۸- کنگلومرای الیگوسن
کانسار شماره ۳ به شش زون تقسیم بندی شده است:
۱-زون شماره:AuIII_ ۱ این زون به ضخامت ۱۰۰۰ متر مهمترین و بزرگترین زون به شمار می‌رود عیار ماده معدنی بیش از یک گرم در تن است.این زون دارای سه بخش کانی سازی می باشد:
۱- بخش سیلیسی_لیمونیتی که رگه کوارتز با بافت برشی که در بعضی نقاط با اکسیدهای آهن آغشته است.
۲- بخش اکسیدی که شامل لیمونیت،گوتیت و هماتیت که پر عیارترین قسمت رگه است .
۳- بخش کائولینیتی که کم عیارترین بخش کانسار است.شیب رگه ۵۵ تا ۸۰ درجه به سمت شمال و شمال غرب است.
حداکثر عیار طلا مربوط به بخش های سیلیسی و اکسیدی است.دامنه تغییرات عیار بین ۱/۰ تا ۵/۲۷ گرم در تن و عیار میانگین ۴- ۵ گرم درتن است.ضخامت در بخش اول رگه ۳/۲ متر ، ماکزیمم ضخامت ۴۳/۶ متر و حداقل ضخامت ۴۸/۰ است و سنگ میزبان آن گرانیت ،آندزیت آگلومراو دیوریت است.
۲-زون شماره AuIII_ ۲ :ضخامت این زون ۶۵۰ متر است که دارای عیار ۱ گرم در تن می‌باشد.این زون به دو قسمت a و b تقسیم شده است که قسمت a دارای طول ۳۳۰ متر و ضخامت ۳ متر و سنگ میزبان لاپیلی،توف ، آندزیت های سبز تیره و دیوریت می‌باشد.قسمت b دارای طول ۳۲۰ و ضخامت ۵/۴ متر می باشدو عیار ماده معدنی در این قسمت۱۲/۳ و ۲۵/۲ گرم در تن است و دارای سنگ میزبان لاپیلی ،توف و آندزیت است.شیب رگه ۶۰ تا ۸۰ درجه به سمت شمال شرق می‌باشد.
۳- زون شماره AuIII_۳ : این زون دارای ضخامت ۸۰۰ متر می باشد که دارای ۸ رگه سیلیسی و کلسیتی می‌باشد.که شیب رگه ها بین ۴۰ تا ۸۵ درحه به سمت شمال غرب می‌باشد.ضخامت متوسط رگه ها در حدود ۵/۱ متر می‌باشد. حداکثر عیار آن ۳۸/۲ گرم در تن می باشد.سنگ میزبان این زون گرانیت، آندزیت و لاپیلی توف می‌باشد.
۴- زون شماره AuIII_۴ :ضخامت این زون ۱۰۰۰متر می‌باشدکه شامل رگه های سیلیسی و کلسیتی می‌باشد.ضخامت متوسط رگه ۱ متر است و شیب رگه ۴۰ تا ۸۰ درجه به سمت شمال غرب می‌باشد. حداکثر عیار آن در حدود ۷۵/۱ گرم در تن است.سنگ میزبان آن گرانیت، آندزیت و لاپیلی توف می‌باشد.
۵- زون شماره AuIII_۵ ضخامت این زون ۶۵۰ متر می باشد.که شامل رگه کلسیتی و سیلیسی است و ضخامت میانگین رگه ۱ متر می باشد.حداکثر عیار آن ۳۸/۲ گرم درتن است .و سنگ میزبان آن آندزیت و لاپیلی توف بوده است و همه رگه ها درآن به خوبی برونزد ندارند.
۶- زون شماره AuIII_۶ ضخامت این زون ۳۵۰ متر است و حداکثر ضخامت آن ۲/۱ متر بوده و دارای ضخامت میانگین ۷/۰ تا ۸/۰متر است.درون سنگ میزبان دیوریتی و آندزیت پورفیری رگه های سیلیسی با حداکثر عیار ۳۱/۲ گرم در تن قرار دارد.
آلتراسیون در این کانسار از نوع کائولن ،سریسیتی،آرژیلیتی،سیلیسی ،پروپیلیتی،سرپانتینی و کلریتی می‌باشد.
بدلیل درزه ها و شکستگی های فراوان در منطقه سیالات هیدروترمال حاصل از تفریق ماگمایی که غنی از مواد معدنی بوده اندبه درون شکستگی های مذکور تزریق شده و ضمن تشکیل رگه های سیلیسی و کلسیتی طلادار باعث دگرسانی در سنگ های میزبان شده‌اند که گاه ضخامتی درحدود چندین متر در حواشی رگه ها را شامل می‌شوند که عمدتاً از نوع آلتراسیون لیمونیتی ، آلونیتی، سریسیتی و کائولینیتی می‌باشد.
برداشت۶۹۲ نمونه از ۴۰ ترانشه و حفر ۱۳ گمانه اکتشافی به میزان ۹۵/۱۳۳۵ متر و برداشت ۳۱۸ نمونه .

[ریپورتر]

کانسار ۴ ارغش :

دسترسی به این منطقه از طریق کلاته حسن و روستای متروکه چشمه زرد میسر می‌باشد.سنگهای میزبان آن شامل لاتیت آندزیت و آمفیبول آندزیت، سنگ آهک، کنگلومرای ضخیم لایه ، واحد رسوبی آتشفشانی ،بازالت اسپیلیتی ،کراتوفیر،نهشته های سیلابی حاشیه رودخانه ها و آبرفتهای جوان ، واحد نفوذی گابرو ، گابرو دیوریت ، دایک آندزیتی و دیابازی و سیل آندزیتی است .این کانسار دارای رگه سیلیسی _کلسیتی با روندN۴۵W با شیب ۶۰ تا ۸۵ درجه جنوب غربی است .طول رگه ۷۵۰ متر و و ضخامت آن ۵/۰ تا ۵ متر می‌باشد. در بخش هایی رگه بیرون زدگی ندارد.
کلیه کارهای انجام شده:
۱- ۴۰ ترانشه در کانسار شماره ۳ و برداشت ۶۹۲ نمونه از آنها.عیارگیری طلا، نقره ،جیوه، آرسنیک و آنتیموان.
۲- نقشه توپوگرافی و زمین شناسی۵۰۰: ۱ از کانسارهای ۱،۲،۳،۴،۵ .
۳- برداشت ۱۰۲ نمونه از ۹ ترانشه جهت آنالیز طلا و چند عنصر دیگر .
۴- حفر ۱۳ ترانشه از کانسار ۲ و برداشت ۶۶ نمونه.
۵- برداشت ۸۱ نمونه از ۱۱ ترانشه از کانسار شماره ۴ .
۶- حفر ۱۲ ترانشه از کانسار شماره ۵ و برداشت ۱۴۰ نمونه از آنها.
۷- حفر لاگینگ، ۱۴ گمانه اکتشافی از کانسار شماره ۳ و برداشت۳۱۸ نمونه از آن .
۸- استخراج حدود ۲۰۰۰ تن ماده معدنی از کانسار شماره ۳.
۹- استحصال ۲۱۱/۳ کیلوگرم طلای خالص از ۱۲۰۰ تن ماده معدنی استخراج شده از کانسار شماره ۳.
۱۰- ساخت ۴ عدد حوضچه (Leach) به ابعاد ۱۵/۱×۷×۶ متر و ۴ عدد حوضچه استحصال به ابعاد۸۰/۱×۵×۳.
۱۱- احداث ساختمان اداری و اتاق‌های کنترل ،کوره ذوب و ژنراتور.
۱۲- نصب دستگاه سنگ شکن و کوره ذوب طلا.
۱۳- راه اندازی آزمایشگاه صحرایی در محل معدن جهت اندازه گیری عیار طلا در ماده معدنی و باطله بر جای مانده از آن به منظور محاسبه درصد بازیابی.

محصول نهایی تولید شده طلای ارغش
معدن کاری:
کانسنگ استخراج شده بعد از حمل از کارگاه استخراج به محل دپوی سنگ شکن، توسط دو عدد سنگ‌شکن فکی با ابعاد دهانه cm ۴۰×۷۰ و یک سنگ‌شکن چکشی خردایش گردیده که محصول نهایی با دانه‌بندی d۸۰ در حدود ۳-۲ میلیمتر خواهد بود.
بعد از خردایش عملیات آماده سازی خوراک انجام می‌گیرد و خوراک به کنار حوضچه منتقل می‌گردد.
جهت عملیات استحصال طلا بروش Vat Leaching عدد حوضچه لیچ و آرامش ساخته شده است.
حوضچه لیچ به ابعاد ۱.۱۵× ۷×۶ با شیب ۳% به یک طرف و حوضچه آرامش به ابعاد ۱.۸×۵×۳ با سطوحی غیرقابل نفوذ ساخته شده‌اند. کف حوضچه لیچ با یک سطح مشبک کاذب با استفاده از چوب و تخته و گونی پوشانده که ضخامتی در حدود ۱۰ سانتیمتر را دارد. بعد از انتقال ماده معدنی به داخل حوضچه لیچ که تقریباً ظرفیتی در حدود ۴۵-۴۰ تن را دارد، در داخل حوضچه آرامش نیز با افزودن مواد شیمیایی مورد نیاز (سیانیدسدیم، مواد قلیایی و اکسیدان) محلولی در حدود ۱۵-۱۲ ساخته خواهد شد و آنگاه محلول حاضر به داخل حوضچه لیچ بر روی ماده معدنی پمپاژ می‌گردد. بعد از چندین مرحله پمپاژ و تخلیه، طلا از داخل کانسنگ وارد محلول می شود (بصورت کمپلکس خطی سیانور)
جهت آزادسازی طلا از کمپلکس مربوطه، در داخل جعبه‌ای که از قبل طراحی شده مقداری فویل روی قرار داده می‌شود آنگاه محلول باردار از داخل فویل روی عبور داده می‌شود (دبی ۱۵-۱۰ لیتر در دقیقه) که این مرحله نیز ۷-۵ روز بصورت سیکل بسته انجام خواهد گرفت. واکنش بین Au و Zn بصورت زیر است :
بعد از اطمینان از ترسیب طلا، فویل‌های روی حاوی طلا جمع‌آوری و در اسید سولفوریک غلیظ ۹۸% لیچ و بعد از فیلتراسیون لجن طلا آماده خشک کردن و ذوب خواهد بود.

سنگ شناسى

اين کانسار از توالى سنگهاى رسوبى ( شيل، مارن و سنگهاى کربناتى ) تشکيل شده است که حداکثر ضخامت سنگهاى کرتاسه تحتانى در ناحيه ايرانکوه، 800 متر مى باشد( زاهدى و 1976) و از واحد هاى زير تشکيل شده است:

آهک خاکسترى ضخيم لايه تا توده اى

اين واحد از نظر سنگ شناسى شامل آهک خاکسترى ضخيم لايه تا توده اى با فسيل اربيتولين و روديست دار است که سن آهک خاکسترى به احتمال قوى بارمين فوقانى مى باشد. بالاترين بخش اين واحد آهک خاکسترى ا ست که در مجاورت دولوميت قرار مى گيرد. اين واحد به عنوان ميزبان بخشى از کانسنگ کلاه دروازه، خانه گرگى و گود زندان داراى اهميت فراوانى مى باشد. اين بخش با توجه به مطالعات سنگ شناسى بر اساس تقسيم بندى دانهام (1962) وکستون بايواسپارايت بوده و از نظر بافت، ايديوپاتيک p ( تقسيم بندى Sibley, Gregg ، 1984) را تشکيل مى دهند.

دولوميت قرمز تا قهوه اى

بر اساس مطالعات ميکروسکوپى و سنگ شناسى اين واحد عمدتا از بلورهاى درشت و منظم دولوميت تشکيل مى شود که فضاى خالى ميان آنها، بعضا از کربنات روى پر شده است و هيدروکسد آهن هم در زمينه و همچنين فضاى خالى ميان آنها وجود دارد. واحد دولوميت زيرين و فوقانى طبق تقسيم بندى Gregg and Sibley( 1984) ايديوپاتيک C نيز در فضاى خالى ديده مى شوند.
دولوميت هاى زين اسبى که معرف دماهاى بين 50 تا 150 درجه سانتيگراد هستند و بافت گزنوتوپيک را تشکيل مى دهند در مقاطع نازک سنگها قابل مشاهده هستند.
روى واحد فوق را شيل و مارن سبز رنگ مى پوشاند که داراى آهک خاکسترى فسيل دار است. بزرگترين بيرون زدگى شيل در کوهپايه هاى پايين معدن گود زندان به طرف غرب و همچنين کانسار کلاه دروازه است.

تکتونيک

رشته کوه ايرانکوه از نظر ساختمانى دو تحول مهم تکتونيکى را پشت سر گذاشته است. پديده هاى ساختمانى ممتد در امتداد غرب – شمال غرب، ساختمان اصلى ناحيه را تشکيل مى دهند به طور کلى از نظر زمانى اين پديده ها بر پديد هاى با امتدا شمال شرق تا شرقى – غرى مقدم هستند. امتدا عمومى لايه ها، غرب – شمال غرب بوده و شيب عمومى به سمت جنوب غرب دارند. گسل هاى اصلى داراى جهت شمال غرب- جنوب شرق هستند. گسل هاى عرضى منطقه داراى جهت شمالى – جنوبى هستند.
پديده اتساع در کلاه دروازه به خوبى مشاهده مى شود. فضاهاى حاصل از اين فرآيند در سنگ هاى آهکى توسط کلسيت و در دولوميت ها با باريت پر شده اند و ساختى شبيه Pinch and Swell را تشکيل مى دهند. برشهاى مربوط به گسل ها که در ناحيه جنوبى ايرانکوه رخنمون دارند از نوع Chaotic بوده و به ابعاد مختلف از ميلى متر تا دسى متر ديده مى شوند و فضاى بين قطعات، توسط مواد معدنى باريت يا گالن پر شده است.
پديده کارستى شدن در ناحيه معدنى به طور وسيعى ديده مى شود که احتمالا در اثر پايينى و يا نفوذ سيالات گرمابى ساختمانهاى کارستى ايجاد و بعدا ماده معدنى در آنها راسب شده است. اين کارست ها توسط کربناتهاى روى و سرب نيز پر شده اند.

کانه زايى در کانسار کلاه دروازه

مطالعات روى زمين، نمونه هاى دستى، مقاطع نازک و صيقلى ارتباط مواد معدنى با سنگ درونگير را به صورت متقاطع نشان مى دهند. کانه زايى به فضاهاى باز محدود مى شود که اين فضاها بر اثر اعمال نيروهاى تکتونيکى با تخلخلهاى ثانوى حاصل از فرآيند دولوميتى شدن يا فضاهاى خالى اوليه مى باشد. کانى هاى اصلى کانسار شامل اسفالريت، اسميت زونيت، گالن و سروزيت مى باشند عمدتا کانى هاى باطله شامل دولوميت و باريت هستند. کانه زايى در معدن کلاه دروازه ديرزاد ( اپى ژنتيک) بوده و به ساختمانهاى زمين شناسى مناسب ( گسل کلاه دروازه و شکستگى هاى اطراف آن) و واحدهاى دولوميتى و اهک دولوميتى محدود مى شوند. رسوبگذارى کانه ها به شکل رگه اى، پرکننده حفرات و جانشينى هستند.

ژئوشيمى ايزوتوپى

براى تعيين منشاء سيالات کانه‌دار و چگونگى تشکيل اين گونه سيالات 40 نمونه سنگى از سنگهاى کربناتى انتخاب شد و جهت تعيين تفکيک ايزوتوپى عناصر کربن و اکسيژن به دانشگاه مک مستر کانادا ارسال گرديد که در آزمايشگاه نمونه‌ها را با دستگاه طيف‌سنج جرمى از نوع SIRA-10 و براساس استانداردهاى موجود مورد اندازه‌گيرى قرار دادند. قابل ذکر است که ترکيبات ايزوتوپى اکسيژن برحسب اختلاف نسبتهاى 18O/16O در ارتباط با استاندارد SMOW (استاندارد ميانگين آب اقيانوس) گزارش مى‌شوند (فار، 1370). مقادير ايزوتوپ‌هاى کربن که از تجزيه نمونه‌هاى مختلف بدست آمده است، منشاء دريايى را ‌نشان مى‌دهد، (Scholle, Arthure, 1980) مقادير سنگهاى کربناته با سن کرتاسه تحتانى را برابر 5/2+ تا 4+ در هزار مد نظر قرار مى‌دهند. ولى ترکيب ايزوتوپى اکسيژن، آنومالى حرارتى را نشان مى‌دهد که معرف ورود سيالات هيدروترمال است.
ترکيب ايزوتوپى اکسيژن در مقايسه با تغيير سنگهاى کربناته طى زمان زمين‌شناسى تفاوت دارد در حاليکه کربناتهاى هم سن، مقادير نسبت ايزوتوپى بين 0 تا 2- در هزار را نشان مى‌دهند. محدودة تغييرات سنگهاى کربناته کلاه دروازه بين 7- تا 12- در هزار است.مقادير نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) کانى‌ها، تابعى از ترکيب ايزوتوپى سيال مادر و دماى محيط زمان ته‌نشينى بوده‌اند (فار، 1370). ميزان نسبت ايزوتوپى اکسيژن ( ) دولوميت‌ها در مقايسه با سنگهاى آهکى کاهش يافته است که به علل زير بستگى دارد :
1ـ تبلور دوباره يا دولوميتى شدن توسط آب جوى
2ـ دولوميتى شدن توسط آب دريا در دماى بالاتر
3ـ دولوميتى شدن به خاطر تدفين
مقادير نسبت ايزوتوپى اکسيژن سيال در زمان کرتاسه، شبيه امروز بوده است. بنابراين بعيد به نظر مى‌رسد کاهش نسبت ايزوتوپى ( ) در دولوميت‌ها کاملاً به خاطر آب جوى باشد، چون آب جوى، منيزيم کافى براى دولوميتى کردن ندارد. اين پديده نمى‌تواند در دماى بالا هم باعث تغيير در نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) شود. به دليل وجود بافت گزنوتوپيک موجود در زمينه سنگ که دماى بيشتر از 50 درجه سانتيگراد را نشان مى‌دهند و همچنين به خاطر وجود دولوميتهاى زين اسبى، (که معرف دماى بين 50 تا 150 درجه سانتيگراد محلولها هستند، تغييرات نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) سنگ درونگير دولوميته در ستون چينه‌شناسى کلاه دروازه تنها با يک گراديان ژئوترمال غيرعادى جوابگو است.
در ازاى هر واحد در هزار (Permil) ايزوتوپ، اختلاف نسبت ايزوتوپى ( ) اختلاف دماى نزديک به 4 سانتى‌گراد لازم است و اختلاف درجه حرارت تشکيل در نمونه داراى کمترين مقدار نسبت ايزوتوپى اکسيژن ( ) و نمونه داراى بيشترين مقدار اکسيژن نزديک به 12 درجه سانتيگراد مى‌باشد. بنابراين اختلاف ضخامتى نزديک به 400 متر لازم است تا چنين اختلاف درجه حرارت توجيه شود.
لذا بايد فرض کنيم که ورود سيالات گرم به درون سيستم توسط يک سيستم فعال هيدروترمال صورت گرفته باشد. جايگزينى کربناتها و تشکيل دولوميت زين اسبى در مرحله کانه‌زايى مى‌تواند از نظر ايزوتوپى در همان سيال تحت شرايط حرارتى بالاتر رخ دهد. سيالات گرمى که باعث رسوب دولوميت زين اسبى شده‌اند سنگهاى آهکى قبلى را دولوميتى کرده‌اند بنابراين ترکيب ايزوتوپى مشابه دارند (Qing and Mountjoy, 1990). نزديکى به گسل کلاه دروازه و نيز گستردگى درزه‌ها و شکستگى‌ها، عبور جريان سيالات را ممکن مى‌سازد.
نتيجتا با توجه به اينکه اکثر کانه‌هاى معدنى در اين کانسار را محصولات اکسيدى سرب و روى تشکيل مى‌دهند احتمالاً مى‌توان انتظار داشت که اختلاط سيالات کانه‌ساز با آبهاى زيرزمينى (بالاى سطح ايستايى) غنى از اکسيژن باعث بوجود آمدن چنين حالتى شده‌اند (Barnes, 1979). سيالات کانه‌دار در منطقه احيايى با گوگرد احيايى ترکيب شده و کانه‌هاى سولفيدى نظير اسفالريت و گالن را تشکيل مى‌دهند و در منطقه اکسيدان فلزات پايه و باريم با آبهاى غنى از و ترکيب شده و گانه‌هاى کربناته و سولفاته نظير اسميت زونيت و باريت را تشکيل مى‌دهند. فضاهاى کارستى ناحيه و فضاهاى حاصل از فرآيند گسل خوردگى و اتساع، مکان مناسبى جهت تشکيل اين گونه کانى‌ها را ايجاد کرده است.
وجود کانى هاى سولفاته در کانسار که تجمع زيادى از باريت را در ناحيه معدنى باعث شده است و فراوانى مواد ارگانيک به صورت بيتومين و نيز وجود کانى هاى اکسيده و سولفيدى در ناحيه معدنى، مى توان يک مدل اختلاطى براى پيدايش کانسار دروازه در نظر گرفت.
مجموع خصوصيات فوق نشان مى دهد که کانسار کلاه دروازه در گروه کانسارهاى اپى ژنتيک روى و سرب با سنگ کربنات مشابه تيپ دره مى سى سى پى قرار مى گيرد.

منابع :

http://geoaria.blogfa.com/post-387.aspx
http://www.gsi.ir
http://daneshnameh.roshd.ir/
http://geomashhad.persiangig.com
http://forum.p30world.com
http://www.ngdir.com
http://www.talajavaher.net/
http://www.ngdir.ir
www.forum.p30world.com
http://www.mydocument.ir

مراجع :

[1] فار، گونتر (1370) اصول زمين‌شناسى ايزوتوپى، ترجمه بيژن اعتمادى، دانشگاه شيراز، صفحه 750.
[2] Barnes, H.L, Geochemistry of hydrothermal ore deposits, New York, John Wiley, PP. 198, (1979).
[3] Dunham, R.J, Classification of Carbonat Rocks According to Depositional Texture, AM. Assoc. petroleum Geologists Mem 1.P. 108-121, (1962).
[4] Garven, G. and Freeze, R.A, The role of Regional Ground Water flow in the formation of ore deposits in sedimentary basins. A Quantitive analysis, In: Zaray G, Ed, Proceedings of the second national association of hydrogeologists, Canadian PP. 59-68, (1982).
[5] Ghazban, F., Mcnutt, R.H, and Schwarzh. P: (1994), Genesis of Sediment-Hosted Zn-Pb-Ba deposits in Iran Kuh district, Esfahan Area, West-central Iran, Vol. 89, P: 1262-1274.
[6] Gregg, J.M. and Sibley, D.F. Epigenetic dolomitization and the origin of xenotopic texture. Journal of sedimentary petrology, 54; P: 908-931, (1984).
[7] Hutchison, R.W; Economic deposits and their tectonic settings, Macmillan, London, 365 P., (1983).
[8] Krauskopf, K.B; Introduction to geochemistry 2nd. Edition. McGrow-Hill. 617P., (1979).
[9] Land, L.S, The origin of massive dolomite. Journal of geological education, V. 33, P: 112-125,(1985).
[10] Qing, H. and Mountjoy, E, Larg scale fluid flow in middle devonian presquile barrier western canads sediments basin. Geology, V. 20, PP: 903-906, (1992). /س