عنوان مقاله : بررسى تکوين کانسار کائولن زنوز در ارتباط با پديده‎هاى دگرسانى هيپوژن و سوپرژن
نوع مقاله : زمين شناسى اقتصادى واکتشاف
محل ارائه : بيست و يکمين گردهمائى علوم زمين

متن کامل :

چکيده

بر اساس شواهد صحرائى و پتروگرافى، سنگهاى تشکيل دهنده‎ى منطقه مورد مطالعه در بخش زيرين شامل مجموعه‎اى از تشکيلات پيروکلستيک ( تناوب گدازه‎هاى تراکى آندزيتى با توف، آگلومرا و برش ولکانيکى) با سن ائوسن مي‎باشد که در طول اليگوسن گدازه‎هاى ريوداستى- داسيتى و آندزيتى به ترتيب طى فازهاى اول و دوم فوران روى آنها را پوشانيده و يک استراتوولکان باکالدراى ريزشى را ايجاد نموده‎اند. ذخيره‌ى کائولن زنوز جزء کانسارهاى گرمابى محسوب مي‎شود و در اثر دگرسانى هيپوژن ( توسط فاز هيدروترمالى) و سوپرژن (هوازدگى شيميايى- فيزيکى توسط آبهاى جوى اسيدى) توده‌هاى آتشفشانى با ترکيب ريوداسيتى و ريوليتى تشکيل شده است. پلاژيوکلاز ( اليگوکلار- آندزين) کانى فراوان اين سنگهاست که تحت تأثير آبهاى هيدروترمالى اسيدى، به کائولينيت و ساير کاني‎هاى رسى آلتره شده در حاليکه بلورهاى شکل‎دار بيوتيت و هورنبلند نسبتاً سالم باقى مانده‎اند و اين شاهدى بر تشکيل کائولن مرغوب در اثر هوازدگى شيميايى توسط آبهاى جوى اسيدى بر فلدسپارهاست. کائولينيت، کوارتز، مونتموريلونيت مهمترين ترکيب    کانى شناسى ماده معدنى را تشکيل مي‎دهند. کوارتز به صورت آزاد يا نهان بلور، اکسيدهاى آهن ( هماتيت و ليمونيت) و اکسيد منگنز ( پيرولوسيت به شکل دندريتى) و رگچه‎هاى کلسيتى مهمترين ناخالصي‎هاى اين ذخيره مي‎باشند که باعث ايجاد محدوديت در موارد مصرف آن مي‎شود.
مقدمه
کانسارکائولن زنوز در 15 کيلومترى شمال شرق شهرستان مرند و در شمال غرب ايران واقع شده است. علاوه بر سنگهاى رسوبى سازندهاى سلطانيه و باروت سنگهاى آتشفشانى- رسوبى ائوسن- اليگوسن بخش عمده‎ى رخنمون سنگى منطقه را تشکيل مي‎دهند. سنگهاى مذکور در پايين‎ترين بخش بصورت مجموعه‎اى از گدازه‎هاى تراکى آندزيت با تناوبى از رسوبات پيروکلستيکى آگلومرا و توف اسيدى ائوسن ديده مي‎شوند روى اين مجموعه را توده‎هاى ساب ولکان و گدازه‎هاى اليگوسن پوشانيده است بطوريکه فاز اول فوران اين استراتوولکان اسيدى (ريوداسيتى تا داسيتى) و فوران دوم آن داراى ترکيب حد واسط- اسيدى (آندزيتى) مي‎باشد. برونزد تراورتن‎هايى که عمدتاً بصورت افقى قرار گرفته‎اند و حاصل عملکرد چشمه‎هاى آهک‎ساز مي‎باشند، آخرين تظاهرات فعاليت‎هاى هيدروترمالى در منطقه محسوب مي‎شود. وجود کوارتز آزاد و يا        پلى مورف‎هاى نهان بلور آن به همراه کائولينيت زنوز با اعمال تأثيرات منفى بر روى ويژگيهاى تکنولوژيکى اين محصول ( کاهش درجه‎ى پلاستيسيته، افزايش قدرت سايش و کاهش مقاومت مکانيکى محصول بعد از پخت) باعث کاهش ارزش اقتصادى آن و محدوديت در موارد استفاده آن شده است که بايستى به نحوى درجه‎ى خلوص آن را از طريق فرآيندهاى تغليظ افزايش دهيم، تا بخشى از محدوديت‎هاى فوق حذف گردد و جايگزين کائولن وارداتى شود.
 
بحث و نتيجه‎گيرى
 آنچه ماده‎ى معدنى ناميده مي‎شود در واقع بخش دگرسان شده و هوازده‎ى يک عدسى به طول شرقى- غربى نزديک به 700 متر مي‎باشد که خود در نتيجه‎ى يک جريان گدازه‎اى اسيدى ريوداسيت تا ريوليت تشکيل شده است. مطالعات پترولوژيکى و ژئوشيميايى سنگ‎ها در اين نهشته نشان مي‎دهد که اين سنگها متعلق به سرى کالک الکالن با پتاسيم بالا بوده و در محيط تکتونيکى قوس‎هاى پس از تصادم شکل گرفته‎اند. مطالعات پتروگرافى نشان مي‎دهند که سنگهاى آندزيتى و داسيتى منطقه داراى بافت پورفيرى ( شامل پورفيرهاى شکل‎دار پلاژيوکلاز و هوربنلند و گاهى بيوتيت) در يک زمينه‎ى دانه‎ريز (شامل پلاژيوکلاز، هوربنلند، کوارتز، بيوتيت و الکالى فلدسپار) تا شيشه‎اى مي‎باشند. علاوه بر آن تشکيلات پيروکلستيک ائوسن که داراى لايه‎بندى خوبى در صحرا هستند بافت‎هاى ميکروسکوپى متنوعى مثل کريستالوکلاستيک، ليتوکلاستيک از خود نشان مي‎دهند. ترکيب پلاژيوکلازها با توجه به ويژگيهاى نورى آنها در طيف اليگوکلاز تا آندزين مي‎باشند و اين کانيها اکثراً دگرسانى شده و به کانيهاى سريسيت، کلسيت، کائولينيت و کوارتز تبديل شده‎اند. يکى از بافت‎هاى جالب و مهمى که در تراکى آندزيت‎ها، آندزيت‎ها و حتى داسيت ها مشاهده مي‎شود وجود بافت غربالى در اغلب پلاژيوکلازهاست که نشانگر اختلاط ماگماهاى اسيدى و بازيک و يا کاهش سريع فشار طى صعود به سطح زمين مي‎باشد. کائولينيت با فرمول    فراوانترين عنصر گروه کائولينيت مي‎باشد و در طى دگرسانى هيدروترمالى و يا هوازدگى شيميايى- فيزيکى سيليکات‎هاى آلومينيم‎دار(بخصوص فلدسپارها) توسط آبهاى اسيدى حاصل مي‎شود. در صورتيکه pH محيط بالا باشد مواد الکالن حاصل از تجزيه فلدسپارها در محيط باقى مي‎ماند و مونتموريلونيت تشکيل مي‎شود  (Chamley, 1989). در منطقه موردمطالعه اکسيد شدن فاز سولفيد آهن (پيريت) به کانيهاى هماتيت و ليمونيت در طى هوازدگى سوپرژن باعث پايين آمدن pH شده و فرآيند کائولينيتى شدن را توسعه مي‎دهد.
 بررسي‎هاى صحرايى نشان مي‎دهد که کالدراى اين آتشفشان از نوع کالدراى ريزشى است و درز و شکاف‎هاى ايجاد شده در مخروط توسط مواد مذاب به شکل‎ دايک پر شده است بطوريکه وجود يک دايک حلقوى تراکى آندزيتى به ضخامت يک متر که سنگهاى داسيتى منطقه را قطع کرده است شاهدى بر اين مدعاست. از سوى ديگر همزمان با تزريق اين دايک‎ها که محلول‎هاى هيدروترمالى هم از حجم بالايى برخوردارند شکاف‎ها و شکستگي‎هاى ايجاد شده در اين مرحله به عنوان معبرى براى ورود محلول‎هاى هيدروترمالى داغ و نسبتاً اسيدى نقش ايفا نموده و باعث تشديد فرآيندهاى دگرسانى کائولينيتى و سريسيتى شده اند . علاوه بر دگرسانيهاى مذکور دگرسانيهاى ديگرى ازجمله سيليسى شدن و کلريتى شدن و آلونيتى شدن ( در ادامه‎ى زون آلونيتى تاکستان- جلفا) نيز در ارتباط با فازهيدروترمال مشاهده مي‎شود. از روى شواهدى از قبيل 1) وجود کائولينيت‎هاى فراوان به همراه کوارتزو آلونيت و نبود کانيهاى دياسپور و بوهميت    2) ميانگين SiO2 بيش از 60 درصد و Al2O3 کمتر از 24 درصد 3) همراه بودن اين ذخاير با سنگهاى ولکانيکى از نوع توفيت، آندزيت و داسيت و عدم حضور سنگهاى رسوبى کربناتى، شيلى و رسى به عنوان سنگ مادر آنها مي‎توان گفت که اين کانسارها به طريقه‎ى دگرسانى هيدروترمالى تشکيل شده و ازنوع کانسارهاى رسوبى حمل شده محسوب نمي‎شوند. علاوه بر آن دگرسانى سوپرژن نيز در قالب هوازدگى شيميايى- فيزيکى در منطقه تأثير کرده است و در مکانهايى که هر دو نوع دگرسانى تأثير داشته‎اند کائولن با کيفيت بالا تشکيل شده است. تعدادى از نمونه‎هاى سنگى مرتبط با کائولن زنوز داراى بلورهاى شکل‎دار بيوتيت و هورنبلند سالم هستند ولى متن سنگ کاملاً کائولينيتى شده است که نشانگر تأثير آبهاى جوى اسيدي  ( هوازدگى سوپرژن) بر روى فلدسپارهاست. در pH=5-9 ، عنصر A1 بطور قابل ملاحظه‎اى نامحلول بوده ولى Si  داراى قابليت انحلال بالايى است از سوى ديگر به خاطر اينکه در اين شرايط K, Na، Ca داراى تحرک پذيرى بالاترى نسبت به Si هستند. بنابراين با جابجايى Na و K از فلدسپارها در مرحله اول سريسيت و در ادامه کائولينيت جانشين آنها مي‎شود. بطور کلى تشکيل کائولينيت در اثر تداوم تأثير آبهاى اسيدى و شستشوى و  دنبال مي‎شود (Keller , 1957).
 بر اساس نتايج آناليز XRD بر روى نمونه‎هاى مورد مطالعه کانيهاى کوارتز، کائولينيت، مونتموريلونيت، کلسيت، ايليت، ليمونيت و پيرولوسيت مشاهده گرديد. از نظر تغييرات کاني‎شناسى و شيميايى
به عنوان تابعى از جهت مي‎توان گفت که تنها تغييرات چشمگير در امتداد قائم مشهود است و اين جهت منطبق با مسير حرکت محلولهاى هيدروترمالى است که عامل اصلى دگرسانى هيپوژن تلقى مي‎گردد و ضمن حرکت به سمت بالا عناصر قابل حل را از روى توده‎ى ريوليتى شسته و در بخشهايى بالايى سيليس محلول را به صورت بلورهاى ريز کوارتز و يا سيليس نهان بلور ته نشست داده و آهن محلول در سيالات بصورت قشر نازکى از اکسيد آهن درآمده و سطح سنگها را به رنگ   قرمز- قهوه‎اى درآورده است. در پله‎هاى تحتانى ميزان
مونتمور يلونيت و سريسيت بيش از پله‎هاى فوقانى است بطور کلى از طرف سنگ مادر به زون کائولينيتى شده‎ى مرغوب مقدار کاهش و بالعکس  افزايش مي‎يابند.
 

خلاصه توضيحات :

Abstract

Based upon field geological and petrographical evidences, the lower part of the rock sequence in the studied area is composed pyroclastic rocks (sequence of trachyandesite, tuff, agglomerate and volcanic breccia) belong to eocene which rhyodacitic-dacitic and andesitic lavas have covered the older rocks during Oligocene in first and second stages of eruption and have produced the strata-volcanic with collapse caldera. Zonoz kaolinite deposit is belong to hydrothermal ore deposits and formed due to hypogene (hydrothermal alteration) and supergene (physicochemical weathering by acidic meteoric waters) processes of rhyodacitic and rhyolitic volcanic rocks. Plagioclase (oligoclase-andesine) is dominant mineral in this rock that altered to kaolinite and other clay minerals whereas biotite and hornblende euhedral minerals are safety respectively which show that the pure kaolinite body have produced owing to chemical weathering of feldspar by acidic waters. Kaolinite, quartz and montmorilonite are the most common minerals. Quartz (as free or cryptocrystalline mineral), iron oxides (hematite and limonite), manganese oxide (pyrolusite as dandritic form) and calcite veinlets are more common impurities that caused some restricts in commercial usages.
زمان ارائه : دوشنبه 25 مهر 1384
نام نويسنده : سياه چشم ، کمال عابدينى ، على احمدزاده ، غلامرضا