علم سرامیک

[ کائولن ] [فهرست مطالب] 

  چنانچه در طبقه‌بندي كانسارهاي كائولن خاستگاه آنها منظور باشد، مي‌توان آنها را به سه گروه برجاي مانده، رسوبي و گرمابي تقسيم كرد. كانسارهاي اقتصادي كائولن را از زاويه ويژگيهاي كاني‌شناسي، تركيب شيميايي و چگونگي زايش مي‌توان به دو گروه دسته‌بندي كرد.
1-كانسارهاي نوع رسوبي در پيوند با فرآيندهاي فرسايشي و رسوب‌گذاري
2- كانسارهاي نوع گرمابي در پيوند با فرآيندهاي ولکانيسم ترسير
ذخاير كائولن بر اساس نحوه تشكيل به دو صورت اوليه و ثانويه مي‌باشد (جدول 2).


عوامل مؤثر و شرايط تشكيل انواع مختلف كاني كائولينيت بشرح زير است:
1-تركيب شيميايي سنگ مادر:
معمولاً سنگهاي آذرين اسيدي كه عمدتاً‌ از كاني‌هاي آلومينوسيليكات تشكيل شده‌اند در اثر تجزيه و دگر ساني به كائولن تبديل مي‌شوند. در اين ميان كاني‌هاي فيلوسيليكات ها و فلدسپات ها بويژه پلاژيوكلازها بدليل داشتن انرژي پيوندي ضعيف در بوجود آوردن چنين ذخايري بسيار مناسب هستند. در اثر تجزيه، شبكه‌هاي كانيهاي فلدسپات توسط محلول هاي يوني، هيدراسيون و هيدروليز شكسته شده و يونهاي , Na+, K+ +2Ca آزاد شده وAl واكنش Si با OH باعث تشكيل كائولينيت مي‌گردد.
2- درجهPH :
عامل PH در تحرك و توان مهاجرت يونها در محيط‌هايي كه تحت تاثير واكنش هاي دگرساني سوپرژن قرار مي‌گيرند نقش مهمي دارند. عناصر قليائي خاكي بيش از عناصر قليايي توانائي تحرك دارند، در حاليكه آهن و آلومينيوم از توانائي كمتري برخوردارند. از اين رو يونهاي قليايي از محيط‌هاي اسيدي به آساني بيرون مي‌روند و يونهاي آهن و آلومينيوم در محيط بصورت تركيبات سيليكاتي و اكسيدي بر جا مي‌مانند و تشكيل كاني‌هاي كائولينيت وبوكسيت را همراه كاني هايي از اكسيد آهن را مي‌دهد.
در پديده كائولن زائي يونهاي نظير كلسيم، منيزيم،‌سديم و بخش اعظم پتاسيم موجود در سنگهاي اصلي بايد از محيط خارج گردند و تنها به مقدار بسيار كمي يون پتاسيم نياز دارد.
در محيط اسيدي با 7/5-5/3 = PH به شكل هالوئيزيت و در PH بالاتر از آن به شكل مونتموريونيت ظاهر مي‌شود.
سيليس نيز داراي تحرك كمي است و در محيط داراي خاصيت قليائي و مقدار كم 2CO،‌ انحلال بيشتر مي‌شود. لذا در محيط‌هاي گرم انحلال آن بعلت وجود محلولهاي قليايي بيشتر است.
بنابراين زمان تشكيل كائولينيت هنگامي تسريع مي‌گردد كه سيليس به ميزان قابل توجهي بصورت محلول از محيط خارج و موجب افزايش آلومينيوم در مواد باقيمانده شود.
3- درجه حرارت:
از ديگر عوامل كنترل كننده و مؤثر در تشكيل كائولينيت دما مي‌باشد. براساس مطالعاتي كه مك‌لاگين (1995) در بعضي از نواحي زلاندنو انجام داده‌، مشاهده نمود كه با بالا رفتن دما، مقدار كائولينيت افزايش مي‌يابد و برعكس در نواحي ديگر، كاهش دما موجب گسترش هيدروميكاها مي‌شود.
محلولهاي گرمابي يكي از مهمترين عوامل افزايش دما بوده و باعث ايجاد تغييرات شيميايي و كاني‌شناسي مي‌شوند. با توجه به نوع سنگهاي در برگيرنده و درجه حرارت محلول هاي گرمابي زون‌هاي مختلفي كه هر يك با كاني‌هاي شاخص شناخته مي‌شوند، تشكيل مي‌گردد.
پديدة كائولينيت‌زائي معمولاً بين آلتراسيونهاي نوع سريسيتيك نظير سنگهاي آذرين سرشار از آلومينيم و آرژيليتيك نظير شيل‌ها و مارن‌ها مي‌باشد. كاني‌هاي مهم آلتراسيون سريسيتيك عبارت است از سريسيت، كوارتز، پيريت، پيروفيلت،ديگيت، آندالوزيت و كائولينيت كه در آنها مقدار درصد سريسيت از بقيه بيشتر است.
4- عوامل ساختماني (بستر مناسب):
شرايط ژئومورفولوژي، لايه‌بندي،‌ضخامت واحدهاي سنگي، شكستگي،خلل و فرج، كارست و موارد ديگر مشابه از مهمترين عوامل كنترل كننده در تشكيل و گسترش كائولن بويژه نوع هوازده آن مي‌باشند.
5- شرايط اقليمي:
بهترين شرايط اقليمي براي تشكيل كانسارهاي پس مانده نظير كانسارهاي رسي و كانسارهاي بوكسيت، مناطق استوائي (كه با دماي زياد و پيوسته در طول سال و دوره‌‌هاي دراز مدت بارندگي مشخص مي‌گردند) مي‌باشد.
در اين مناطق بعلت بارندگي‌هاي مداوم عمل شستشو بخوبي انجام گرفته و يونهاي قليائي بوسيله عمل هيدروليز و با جريان آب از محيط خارج سبب ايجاد 3O2Al و 2SiO به مقدار لازم جهت تشكيل كائولينيت مي‌شود.
در مناطق مردابي نيز به دليل تاثير اسيدهاي آلي عمل شستشو تسريع گشته و مي‌توان باعث تشكيل كائولينيت گردد.
6- زمان:
طول مدت تاثير عوامل بيروني و دروني تشكيل دهنده كانسار، عامل مهمي در نوع،حجم و مرغوبيت كائولينيت خواهد بود. براي مثال مقدار متوسط دامنه گسترش كائولينيتي شدن بر اثر عوامل بيروني در يك محيط مناسب براي كانسارهاي رسوبي بين 01/0 تا 1/0 ميليمتر در سال، يعني حدود 10 تا 100 متر در يك ميليون سال است.
اگر چه فرآيندهاي كائولينيتي شدن به علت كاهش PH با افزايش عمق كاهش مي‌يابد، اما ضخامت افق‌هاي دگرساني شده عموماً‌ ارتباط مستقيم بطول زمان دارد. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
براساس تقسيم بندي ديگري ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي.
از كانسارهاي برجا مانده كائولن مي‌توان به كانسارهاي كاروليناي شمالي (آمريكا) كه از هوازدگي شيميايي نامنظم استوك پگماتيتي بوجود آمده و همچنين كانسار غرب استراليا در ناحيه Coabbin محدود به يك توده بزرگ گرانيتي اشاره كرد. در ايران نيز كانسار كائولن شابلاق در جنوب زنجان در پيوند با دگرساني سطحي گرانيت شابلاق مشابه كانسار غرب استراليا نمونه بارزي از كانسارهاي نوع بر جا مانده مي‌باشد.
كانسارهاي رسوبي كائولن فراواني بيشتر و كيفيت بهتري نسبت به نوع در جازا دارند. چنين كانسارهايي در ايران بيشتر در منطقه آباده و طبس تمركز دارند، يك نمونه از اين كانسار، كانسار كائولن كاروليناي جنوبي و جورجيا (آمريكا) مي‌باشد.