علم سرامیک

[ کائولن ] [فهرست مطالب] 

  كانسارهاي ثانويه پس از حمل و نقل و رسوب كردن معمولاً در آبهاي دور از محل اصلي خود تشكيل مي‌شوند. كائولن‌هاي ثانويه نيز به سه گروه تقسيم مي‌شوند.
الف ـ‌ كائولن‌هاي رسوبي
ب ـ ماسه‌هاي كائولينيتي
ج ـ بال كلي ، خاك نسوز و رس دير گداز
ارتباط گروههاي فوق بصورت تدريجي بوده و شبيه سه زنجير پيوسته به شرح زير است:
ـ كائولن‌هاي رسوبي ـ رسهاي كائولينيتي
ـ كائولن‌هاي رسوبي ـ بال كلي ، خاك نسوز، رس دير گداز
ـ بال كلي ، خاك نسوز و رس دير گداز

كائولن‌هاي رسوبي :
كائولن‌ها در سنگهاي رسولي كه معمولاً‌داراي درجه خلوص بالا هستند به يكي از اشكال زير تشكيل مي‌گردند:
1- كائولن‌هاي اوليه كه بطور برجا تشكيل شده‌اند بر اثر فرآيندهاي هوازدگي از محل خود حمل شده و به صورت كاني آواري در حوضچه‌ها و گودالها رسوب مي‌كنند.
2- قطعات و اجزاء‌سنگها‌ (كه معمولاً‌بصورت خاك رس هستند) از منطقه اصلي خود حمل شده و در نقاط ديگر ته‌نشين مي‌گردند. قطعات مزبور چه در حين حمل و چه در بعد از ته‌نشيني تحت تاثير پديده دگرساني و تجزيه (بوسيله فرآيندهاي هوازدگي سطحي،دگرساني در محيط‌هاي آبي كم عمق مانند درياچه‌ها و تالاب‌ها و تغييرات دياژنيكي بعدي) قرار مي‌گيرند و به كائولن تبديل مي‌شوند. براي مثال هوازدگي در نواحي استوائي مي تواند رس‌ها با كيفيت پايين را به كانسارهاي كائولن قابل بهره‌برداري تبديل نمايد.
شرايط دگرساني و تغييرات ديانيكي بعدي كاني‌هاي رسي نسبت به ديگر فرآيندهاي مزبور پيچيدگي بيشتري دارد. تغييرات قابل توجه مجموعه كاني‌هاي رسي در جريان دياژنز وقتي قابل توجه است كه شرايط رسوبگذاري آن آرام و بطي بوده و عناصر متشكله رسوبي كاملاً ناپايدار باشند و يا هنگاميكه غلظت يوني محيط دريائي و بين ذره‌اي در آن خيلي بالا باشد.
در محيط‌هاي رسوبي عادي كه سرعت رسوبگذاري آن بيش از 1 سانتيمتر در هر هزار سال است،‌تغييرات دياژنتيك زود هنگام رسوبهاي رسي فقط منجر به مبادله يوني در سطح و در فضاهاي بين لايه‌هاي ورقه‌ها مي‌شود. بخصوص يون 2+Ca كه روي رس تخريبي تثبيت شده است،‌غالباً استخلاف شده و به وسيله كاتيونهاي 2+Na+ , K+ , Mg گرفته شده از آب دريا جايگزين مي‌شود. از همين جابجائي يك نظام بندي جديد و بلورهاي مخفي نيز نتيجه مي‌گردد.
در بعضي از رسوبهاي احيا كننده مانند ساپروپل‌هاي دوران چهارم مديترانه شرقي، پديده اضمحلال و فساد رس‌ها نيز ظاهر مي‌شود. در اين محيط‌‌هاي اسيدي و آلي سبب تجزيه انتخابي كاني‌هايي نظير پلي گورسكيت كه بسيار ظريف ضربه‌پذير است. بيشتر از كائولينيت كه مقاوم‌ترين كانيهاي رسي است، در معرض تجزيه قرار مي‌گيرند. در مرحله دياژنز تاخيري فشردگي رسوبهاي رسي كه با پيدايش نظام جديدي در ساختمان آنها همراه است، سبب از دست رفتن تخلخل و جذب سريع سطحي و گسترده كاتيونهاي دو ظرفيتي در اولينمرحله دفن شدگي اين كاني‌ها مي‌شود. اين پديده در اعماق بيشتر دنبال شده و منجر به تشكيل آرژيلت از رس‌هاي اوليه مي‌گردد و سپس به تشكيل شيست‌هاي در هنگام ظهور عوارض ساختماني ختم مي‌گردد.
رسهاي برجا از نظر رايز (Ries) بشرح زير تقسيم بندي شده است.
1- كائولن: به رنگ سفيد با سوخت سفيد رنگ
رگه‌اي (Vein) كه معمولاً از هوازدگي دايكها تشكيل شده است.
بالشي (Blanket) كه معمولاً‌ در مناطق سنگهاي آذرين و دگرساني ديده مي‌شوند.
جايگزيني (Replacement) نظير اينديانيت
2- لايه‌اي كه از ماسه سنگهاي فلدسپات‌دار تشكيل شده‌اند.
3- تشكيل كائولن رسوبي نيز مي‌تواند بصورت تلفيق و تركيبي از روش‌هاي قبلي انجام مي‌شود:‌در اينصورت كائولن‌هاي ثانويه داراي خاستگاه متعددي مي‌باشند. خاستگاه برخي كانسارهاي كائولن نيز مي‌تواند هم اوليه و ثانويه باشد. نظير رسوبهاي با كيفيت پائين كه در اثر هوازدگي در نواحي استوائي به كائولن‌هاي قابل بهره‌برداري تبديل مي‌شوند.
در ذخاير نوع رسوبي،فرآيندهاي جور شدگي رسوبي عاملاصلي و مهم تشكيل نهشته‌هاي كاملاً‌متمركز و با عيار بالا و در نتيجه با ارزش اقتصادي زيادي مي‌باشند. درجه خلوص كائولن به عوامل زير بستگي دارد:
ـ خلوص سنگ مادر
ـ ميزان تجزيه و تخريب
ـ مقدار ناخالصي‌هاي افزوده شده از ساير منابع
يكي از مهمترين خصوصيات كائولن‌هاي رسوبي داشتن حدود 60 درصد كاني كائولينيت بعد از شستشو و رنگ سفيد است. همچنين وجود هماهنگي و يكنواختي شكل و ابعاد آن در سطح نسبتاً گسترده، لايه‌اي مانند و همراه داشتن كاني‌هاي مانند موسكويت،‌بيوتيت، كوارتز،اكسيدهاي آهن و روتيل از خصوصيات بارز كائولن‌هاي رسوبي است. مهمترين ذخاير اين تيپ كائولن‌هاي رسوبي، كانسارهاي كمربند كائولن جورجيا در جنوب كارولينا در ايالات متحده امريكا است. اين نهشته‌ها در محيط جزر و مدي فلات درياها در زمان كرتاسه پسين و ترشيري آغازين تشكيل يافته‌اند كه از فرسايش سنگهاي متبلور كوهپايه‌هاي و حمل قطعات فرسايش يافته در شرايط محيطي و هوازدگي لاتريتي عميق حاصل مي‌شود. رس‌هاي ته‌نشين شده داراي محتويات آهني زيادي بوده كه در مراحل بعدي (هوازدگي و شستشو) مقدار آهن كاهش و مقدار تيتان افزايش مي‌يابد. تغييرات دياژنيكي بعدي روي اين رسوبات منجر به تشكيل كائولن گرديده است.
برخي بوكسيت‌هاي نيز بر اثر پديده سيليسي شدن دوباره به كائولن و رسهاي بوكسيتي تبديل شده‌اند. از ديگر كائولن‌هاي رسوبي مي‌توان كائولن‌هاي موجود در حوضه آمازون در برزيل را نام بد. اين نهشته‌هاي را كه متعلق به زمان ترشيري پسين گزارش نموده‌اند داراي يك افق بوكسيتي هوازده در قسمتهاي فوقاني مي‌باشد. اين افق بوكسيتي در بعضي نواحي ارزش اقتصادي خوبي دارند.

ماسه‌هاي كائولينيتي :
در برخي نواحي دنيا نيز كائولن از ماسه‌هاي حاوي كمتر از 20 درصد كائولن در حال استخراج مي‌باشد. اين ماسه‌هاي كائولينيتي از دگرساني فلدسپات موجود رد آركوز توسط آبهاي سطحي تشكيل شده‌اند. نمونه تيپيك اين نهشته‌ها در غرب آلمان غربي و اسپانيا، لهستان و چك و اسلواكي گزارش شده‌اند. متأسفانه بر روي اغلب معادن كائولن ايران عمليات علمي و سيستماتيك انجام نشده و به همين دليل در مورد ژنز كانه در ايران اطلاعات كافي و قابل اعتمادي وجود ندارد. ولي براساس گزارشات و مطالعات پراكنده‌ايي كه انجام گرفته است ژنز ذخاير كائولن ايران بصورت هر دو نوع اصلي اوليه و ثانويه گزارش شده است.
از جمله ذخاير اوليه كائولن مي‌توان به كاني سازي فراوان در باتوليت شيركوه در ناحيه يزد و همچنين معادن معروف زنوز، آبگرم هشترود، و معادن كائولن بوئين زهرا،‌ ساوه،‌كمربند آتشفشاني ناحيه البرز ـ آذربايجان ، معادن ايسي سو قرآغاج در تبريز، كوشك نصرت در قم، گرانيت دوران در زنجان، ذخاير رباط ترك اصفهان و ناحيه گناباد،‌ اشاره نمود. عموماً‌معادن مزبور در سنگهاي آذرين قرار داشته و از نظر زماني از پركامبري تا ائوسن و حتي جوانتر تعلق دارند.
ذخاير كائولن ثانويه در ايران نيز وجود دارد. از جمله مي‌توانبه آبرفتهاي مربوط به گرانوديوتهاي شيركوه ناحيه تفت در يزد، ذخاير رسوبي قابل توجه ناحيه آباده (در افق‌هاي دونين و كربونيفر ـ پرمين) ، خاور ايران و البرز مركزي (در افق پرمو ـ ترياس) و ذخاير كرتاسه بالائي ناحيه زاگرس در ناحيه شهرضا، اشاره نمود.