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
عمده ذخاير كائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين بويژه سنگ‌هاي ريوليت و آندزيت حاصل شده اند و عمدتاً در كمربندهاي آتشفشاني دوران سوم، بويژه ائوسن جاي دارند. معادن كائولن زنوز، كوشك نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشند. ذخاير كائولن بر اساس نحوه تشكيل به دو صورت اوليه و ثانويه مي‌باشد.
در ايران اينگونه كانسارها در مناطق زير تمركز دارند:
1- ناحيه آباده، اين ناحيه بيشترين شمار و توان انباشتگي كائولن را در خويش جاي داده است. كاني‌سازي كائولن در اين ناحيه در سه افق رخ داده است.
الف) افق دونين بالايي: كانسارهاي جاي گرفته در اين افق، كوير پنج و استقلال از بهترين و پر مايه‌ترين كانسارهاي ناحيه مي‌باشند.
ب) افق كربونيفر ـ ترياس: از قبيل كانسار كوير
ج) افق ترياس وابسته به سازند شورجستان
2- افق پرموترياس كه در نواحي خاور ايران (رباط خان طبس، ناحيه گناباد)، شمال باختري (منطقه شاهين دژ)، البرز مركزي (جنوب امين آباد در خاور تهران) و در مجموع افق ايران مركزي و البرز كه بيشترين نسوزهاي ايران در آن جاي گرفته‌اند.
3- افق كرتاسه بالايي از زاگرس، در پيوند با سازند سروك و ايلام (منطقه شهرضا).
در همه كانسارهاي رسوبي كائولينيت كاني غالب و مقدار كوارتز اندك است و كاني هاي پرمايه از آلومينيم مانند دياسپور- بوهميت و گاهي پيروفيليت در آنها يافت مي‌شود.
كانيهاي آهن مانند ليمونيت و هماتيت بيشتر در پاراژنز اين كانسارها آشكار مي‌شود و گاهي عيار آنها چنان بالا مي‌رود كه پس از استخراج معمولاً نياز به سنگجوري دارد. اين كانسارها بطور معمول داراي تيتان هستند كه بصورت كاني آناتاز تجلي مي‌يابد. از نظر شيميايي ميزان 2SiO از 55 درصد فراتر نمي‌رود و ميزان 3O2Al در آنها بيش از 25 درصد است و گاهي تا 40 درصد مي‌رسد.اين مواد معدني اغلب پلاستيسته بالا و نسوزندگي نسبتاً‌ خوبي دارند. كانسارهاي رسوبي معمولاً‌در تناوب با طبقات آهكي و دولوميتي- رسهاي آرژيلتي - شيل و شيلهاي بيتومين دار و به طور كلي با سنگهاي رسوبي كم ژرفا قرار دارند. هر چند كه در حال حاضر ارتباطي بين اين كانسارها با سنگهاي ولكانيك ديده نمي‌شود،‌ولي وقوع و حضور چنين سنگهايي در فواصل زماني رويداد كانسارهاي رسوبي كائولن در اين نواحي ممكن است بيانگر خاستگاه ماگمائي آنها باشد.
به طور كلي اين نوع كانسارهاي داراي لايه‌بندي و با سنگهاي كم ژرفا در وابستگي‌اند. اين كانسارهاي در نتيجه دگرساني سنگهاي اسيدي نواحي پيرامون حوضه رسوبي پديد آمده‌اند. از ويژگي هاي اين كانسار مي‌توان به داشتن پيوند خويشاوندي با رسوبهاي كربناتي خشكي‌زاد، به همراه نداشتن فسيل‌هاي جانوري و داشتن فسيل‌هاي گياهي اشاره كرد. كانسارهاي دگرساني حاصل از محلول‌هاي گرمابي به جز يك مورد كه سن ژوراسيك و در خاور ايران واقع است (كفتر كوه) در پيوند با سنگهاي ترسير، در شمال شمال باختري كشور و همچنين در مناطق گناباد، كاشمر و ساوه تمركز دارند. ويژگيهاي اين كانسارها چنين است:
1-برتري كامل كاني كائولينيت، همراه داشتن چشمگير كوارتز و نبود كانيهاي دياسپور و بوهميت.
2-از نظر شيميايي سيليس در اين كانسارهاي بطور معمول بيش از 60 درصد و 3O2Al كمتر از 24 درصد است.
3-در منطقه‌اي كه اين كانسارها ديده مي‌شوند سنگهاي ولكانيك از نوع توف،‌آندزيت، داستيت و توده‌هاي نفوذي متوسط تا اسيدي كه در عمق كم جاي گرفته فراوان است كه سني از ائوسن تا اليگوسن دارند در محور تاكستان - جلفا اين نوع كانسارهاي بوضوح ديده مي‌شوند.
ماگماتيسم ائوسن بالايي و اليگوسن باعث افزايش گراديان زمين گرمايي در بيشتر جاهاي ايران شده و توده‌هاي ماگمايي بسياري را در ژرفاي كم جاي داده است كه از اين رهگذر محلولهاي گرمابي بسياري به جريان افتاده است. اين محلولهاي حاوي مقادير زيادي يون سولفات بوده و دگرساني گسترده در محور تاكستان - جلفا ايجاد كرده است. در صورتي كه محلولهاي گرمابي داراي يون سولفات بيشتر و يا بعبارتي محلول گرمابي باشد (PH پائين تر) دگرساني حاصل از آنها منجر به تشكيل آلونيت‌هاي منطقه مي‌گردد و چنانچه ميزان اسيديته محلولهاي گرمابي كمتر باشد (PH بالاتر) باعث كائولينراسيون در منطقه مي‌شود.
يكي از فرايندهاي تشكيل كائولن دگرساني و تجزيه سنگهاي آذرين اسيدي نيمه اسيدي، نيمه بازيك مانند گرانيت، پگماتيت،‌آندزيت، ريوليت و... مي‌باشد. عموماً‌ بيشترين كائولن‌هاي مرغوب دنيا از همين دگرساني بويژه سنگهاي پلوتونيكي اسيدي نظير گرانيت بوجود آمده‌اند. ميزان 2SiO در اين ذخاير بسيار كم مي‌باشد.
ذخاير كائولن تجارتي سفيد رنگ در دو محيط اصلي يافت شده‌اند:
1-از تغيير شكل سنگهاي آذرين اسيدي در اثر عوامل هوازدگي و يا دگرساني
2-در سنگهاي رسوبي
در سنگهاي رسوبي، كائولينيت از منبع اوليه خود به محل تشكيل سنگهاي رسوبي حمل شده و يا اينكه در نتيجه تجزيه و دگرساني فلدسپاتهاي موجود در سنگها پس از راسب شدن حاصل مي‌شوند. عمده ذخاير كائولن ايران در اثر دگرساني سنگهاي آذرين بويژه سنگهاي آتشفشاني مانند ريوليت و آندزيت حاصل شده‌اند كه ميزان 2SiO موجود در آنها موجود در آنها معمولاً زياد است و به‌همين دليل نياز به شستشو دارد تا كيفيت آن بهبود يافته و قابليت مصرف آنها بيشتر شود.
ذخاير كائولين ايران عمدتاً‌ در كمربندهاي آتشفشاني دوران سوم بويژه ائوسن جاي دارد. معادن كائولن زنوز، كوشك نصرت و قازان داغي از جمله معادني هستند كه در اين كمربند قرار دارند. كائولينيزاسيون سنگهاي آتشفشاني موجب ايجاد ذخاير مناسبي در منطقه زنوز در محدوده‌هاي به وسعت 250 كيلومتر مربع و عمق حدود 60 متر شده است. معدن كائولن زنوز در اين منطقه قرار دارد. پديده كاتولينيزاسيون سينگهاي فوق ممكن است با دگرساني گرما به بخش مركزي محدوده فوق مربوط باشد. معدن كوشك نصرت نيز در سنگهاي ريوليت- ريوداسيت با بافت ميكروپورفيري تا ميكروفلسيك قرار دارد. گسترش اين سنگها در منطقه بسيار زياد بوده و اكثراً دگرسان شده هستند. پديده دگرساني در اين ناحيه بصورت كائوليني شدن، سريسيتي شدن،‌ سيليسي شدن، ليمونيتي شدن، هماتيتي شدن، ژيپسي شدن،‌آلونيتي شدن، كربناته شدن و بندرت كلريتي شدن مي‌باشد.
علاوه بر افق‌هاي مزبور پديده كائولن زائي در سنگهاي آذرين اسيدي باسن پركامبرين تا كواترنر در ايران كم و بيش نيز ديده مي‌شود. معادن كائولن و نسوز استقلال و آزادي در سنگهاي دوران اول و كائولن رباط ترك اصفهان در شيل‌هاي ژوراسيك قرار دارند.
آبرفتهاي حاصل از اين نوع سنگها نيز مي‌تواند محل تجمع كائولينيت باشد. آبرفت هاي مربوط به گرانوديوريت‌هاي شيركوه ناحيه تفت (پرموترياس) از آن جمله‌اند. در جنوب غربي گرانيت شيركوه آبرفت هايي ديده مي‌شود كه بيش از 90 درصد آن از قطعات لوكوگرانيت مي‌باشد. در كارخانه كاشي‌سازي بهره‌برداري مي‌شده است.
ذخاير كائولن رسوبي كه بيشتر آنها صفحه‌اي،‌ عدسي و بصورت طبقات غير ممتد در سنگهاي رسوبي ديده مي‌شوند نيز در ايران در افق‌هاي سني مختلف وجود دارند. ضخامت اين ذخاير تا 20 متر و طول آنها گاهي به 5/1 كيلومتر مي‌رسد. برخي كانسارهاي كائولن ناحيه آباده (در افق‌هاي دونين و كربونيفر پرمين) و همچنين خاور ايران، البرز مركزي (در افق پرمو ـ ترياس) و كانسارهاي ناحيه شهرضا در پيوند با سازند سروك و ايلام با ذخيره‌هايي با كيفيت مطلوب، نمونه‌هايي از اين نوع كانساره مي‌باشند