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.
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
+ نوشته شده در پنجشنبه پنجم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 21:58 توسط مهندس ایمان رستگار
|