برسی ژنز کرومیتها و نقش آنها در تمرکز عناصر کمیاب در مجموعه معادن کرومیت خواجه جمالی
| دسته | زمین شناسی اقتصادی واکتشاف |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | سومین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | احمد خاکزاد- ساسان لیاقت- ارسیا مقتدری |
| تاريخ برگزاری | ۱۵ شهریور ۱۳۸۴ |
متن اصلی:
مطالعات صحرایی
بررسیهای زمین شناسی صحرایی تشکیلات افیولیتی منطقه نشان می دهد که در طی فرارانش تنها بخش اولترابازیک سری افیولیتی در منطقه جاگزین شده است و در نوع سنگ در این بخش قابل تشخیص می باشد:
1-تکتونیتها یا توالی گوشه ای که از پایین به بالا شامل:الف)هارزبورژیت همگن به شدت سر پانتینی شده.ب)مارزبوژیت انتقالی.ج)لرزولیت بارخنمون کوچک.
2-توالی انباشته ای واقع بر روی هارزبوژیت انتقالی و متشکل از:الف)غلاف دونیتی اطراف کرومیتها.
ب)وارلیت سرپانتینی شده(سرکاری نژاد1985 ).
در منطقه خواجه جمالی گابروهای واجد بافت دولریتی همراه و در مجاورت انبانه های کرومیتی یافت می شوند و پروئنزا همکاران 1997،این توده ها و انبانه های مجاورآنها را جزءزون انتقالی در نظر می گیرند.
در بعضی از معادن متروکه مانند انجیرک آثاری از کرومیتهای چینه سان فاقد پیوستگی ملاحظه می گردد.
مطالعات میکروسکوپی
بافتهای مشاهده شده در کرومیتهای منطقه به دوصورت اولیه و ثانویه است.
بافتهای اولیه شامل:الف)بافت افشان،که نشاندهنده تبلور کانیها زمانی که ترکیب ماگما بر روی خط کوتکتیک الیون-کرومیت حرکت می کند(آفتابی،وطن پور1375)می باشد.ب)بافت توده ای متراکم که حاکی از آنست که کرومیت در زمان تبلور تنها کانی متبلور شده در ماگما بوده،ج)بافت نودولار شامل بیضویهای پرمایه از کروم گرد شده تاکمی زاویه دار در زمینه الیون و سرپانتین،د)بافت میرمکیتی که نشانه نقطه یوتکتیک کرویمت-الیون یاکرومیت-ارتوپیروکسن است.
بافتهای ثانویه نیز شامل بافتهای کاتاکلاستیک،میلونیتی،سوپرژن و کششی است.
پتروگرافی وژئوشیمی سنگ میزبان
از نظر پتروگرافی در هارزبوژیت تکتونیتها پدیده سرپانتینی شدن قابل مشاهده است. آثار دگر شکلی درOIVوOPX به شکل کینک باند و خم شدگی از جریان پلاستیکی گوشته ای است(سرکاری نژاد،1985.)این خصوصیات را می توان در معدن چشمه بید بخوبی ملاحظه نمود.
دونیت همراه تکتونیتها واجد بافت مشبک بوده و بشدت سرپانتینی شده است. در بعضی موارد بلورهای الیون طویل شدگی یافیه واجد خاموشی ابری است.
دونیتتوالی انباشته ای(>90%OIV)در معدن کشتک و دوتوپی بافت انباشتی را از خود نشان می دهد و بافت انباشتی آن از نوع ادکومولا بوده و بلورها شکل کاملی ندارد.
گابروی زون انتقالی(دولریت):از کانیهای pig , px ،HdI
تشکیل گردیده است.دگر سانی غالب در نمونه تبدیل HdIبه اکتینو است.کانیهای فوق با همدیگر همرشدی دارند بافت سنگ ساب افیتک بوده که معادل،با ارتوکومولا است(شلی 1993).
با مقایسه ترکیب شیمیائی گابروی دولریتی مجاور انبانه های کرومیتی معادن خواجه جمالی با میانگین ترکیب شیمیائی سنگهای سری پیکریتی و سری بونینتی(میجر 1980)می توان نتیجه گرفت که:گابروی دولریتی جزء سری بونینیتی است.نسبت Mg/Si در آن پایین بوده و حدود1/0 می باشد. در غلاف دونیتی نسبت Mg/Si بالا می باشد(9/0).و میزان MgO (7/47%)و واجد ترکیب بازماندی است.هارزبوژیت مجاور آنها نیز دارای ترکیب MORB تهی شده است و فاقد عناصر ناسازگارLa,Ba,K,P واجد عناصر Sr,pb و به مقدار بیشتر است. انواع کانیهای سولفیدی که در نم.نه های معادن خواجه جمالی شناسایی شده اند عبارتنداز (Base metaI SuIfide) BMSهایی همچون پیریت،پیروتیت،نیکلن پنتلاندیت و آلیاژهای Ni-Fe-As,Ni-Fe-S وآلیاژ Ni-Fe-Cuاسمیم دار.این کانیها یا در زمینه سیلکاتی در درز و ترکها و یا دوران دانه های کرومیت محبوس شده اند. عناصر گروه پلاتین با بعضی از کانیهای سولفیدی همراه می باشند.و اکثراً بعلت اندازه های بسیار ریز بسختی قابل مشاهده هستند.توزیع آنها در کرومیتها نامنظم است و فاقد جهت یافتگی می باشد.جهت ارزیابی عناصر جزئی (REE,PGE) آنالیزهایی صورت گرفته که نتایج حاصله مبین حضور این عناصر همراه با کرومیتها می باشد.
سیماهای ساختاری
یکی از پدیدهای مشترک در سنگ میزبان ساختهای چشمی مشخص در آنهاست.از طرفی وضعیت قرار گرفتن انبانه های کرومیتی نسبت به سنگ میزبان از قائم در حسن خانی تا نیمه موازی در نی پیک و موازی در چشمه بید تغییر می نماید.
بحث
1-ژنزکرومیت:
در زینه ژنز کرومیتهای منطقه با توجه به شواهد صحرایی،میکروسکوپی و ژئوشیمی می توان گفتکه بافتهای انباشتی دو نیت توالی انباشتی و گابروی دولریتی حاصل ارز تبلور بخشی بوده و نتیجتاً نشان دهنده ذوب بخشی در منطقه است.(پاکتونک1990،شلی 1993). از طرفی وجود برگ وارگی ساختهای چشمی در سنگ میزبانانبانه های کرومیتی ناشی از جریان سیلانی یا پلاستیکی انبانه های کرومیتی در حین بالا آمدن و دور شدن از تیغه گسترش است.(سرکاری نژاد،گفتگوی شفاهی 1878).با توجه به انبانه های قائم کرومیتی در منطقه،غلاف دونیتی انبانه های کرومیتی به عنوان مجرای بالا برنده ماگمای حاوی کرومیت عمل می کرده است و به عقیده کاسارد و همکاران،1981،این وضعیت به اضافه انبانه های نیمه موازی و موازی می تواندبیانگر تغییرات تدریجی انبانه های کرومیتی در طی بالا آمدن و دور شدن از تیغه گسترش باشد. ترکیب شیمیائی گابروی دولریتی مجاور انبانه ها می تواند حاکی از مخلوط شدگیمذابهای بنینتک(گابروی دولریتی منطقه)با مایعات همانندMORB(پریدوتیت مجاور گابروی دولریتی)باشد.(پاکتونک،1990).ژور و همکاران،1996 در زمینه تبلور کرومیت به برهمکنش مذاب- سنگ ماکمای بنینتیک(گابروی دولریتی موجود در منطقه)با پریدوتیت جامد تیپMORB(پریدوتیتمجاور گابرودولریتی)اعتماد دارند. طی این برهمکنش P X از سنگ دیواره پریدوتیتی حل شده و الیوین غلاف دونیتی تشکیل می گردد و مایع از نقطه کوتکتیک اولیوین-کرومیت(بافت افشان)به سمت حوزه پایداری کرومیت حرکت می نمایدوکرومیت تبلور می یابد.(طیف بافتهای نودولار تا توده ای متراکم). این مققین شواهد خود را وجود غلاف دونیتی،گابروهای دولریت و هارزبورژیت مجاور انبانه هاو بافتهای افشان ونودولار تا توده ای متراکم عنوان نموده اند،از طرفی مجاورت این مجموعه سنگها را نشانه تفریق ماگمتیی می دانند که کلیه این شواهد را می توان در مجموعه معادن خواجه جمالی مشاهده نمود.
با توجه به شواهد صحرایی،میکروسکوپی و ژئوشیمیائی،ژنزنهشته های کرومیت پادیفورم خواجه جمالی احتمالاً به فراینده های ذوب بخشی،تبلور تفریقی و اختلاط ماگمایی مرتبط است و خلاصه آن بدین شرح است.(پاکتونک،1990)
1-تولید مذابهای بخشی با ترکیب M OR B در گوشته و بالا آمدگی پلاستیکی آنها و بهم جوش خوردن مذابهای بخشی در طی بالا آمدگی(وجود ساختهای عدسی شکل پریدوتیتی با اندازه های متفاوت به موازات یکدیگر در منطقه نی پیک و وجود کینک باند و خم شدی در O Iv وpx در مقاطع نازک آنها).
2-ذوب مجدد بازماندیها از مراحل ذوب پیشین به شکل مذابهای با ترکیب دیر گدازی مانند بونینیتک(گابروی دولریتی)در معادن خواجه جمالی.
3-مخلوط شدگی مذابهای بونینیتک با مایعات همانند
M O R B که سبب تبلور کرومیت و تجمع بلورهای کرومیت در ته آشیانه ماگمایی می گردد(کرومیت چینه سان معدن متروکه انجیرک)
4-ورود انباشتهای کرومیت بدرون دونیت دیر گداز احاطه کننده به شکل مجرای بالا برنده ماگما(انبانه های قائم منطقه)
5-تجمع انباشتهای کرومیت در انبانه های حاصل از فشار همه جانبه(وجود غلافهای عدسی شکل دونیت در منطقه).
2-تمرکز سولفیدها:
با توجه به شواهد میکروسکوپی و میکروپروب و مطالعات ادخالهای جامد سه فاز،B MSسیلکات و P G M در کرومیت (عابدین زاده،1376)تبلور نامیژاک سولفیدها از کرومیت صحیح نمی باشد زیرا به فرض درست بودن وجود ترکیبات سیلیکاته و B M S های همراه آنها را نمی توان توجیه کرد.به عقیده محققین(استاکمن و هالوا1984،کنستا نتین و سایرین 1980 و تالگینگون و همکاران 1980) نقش کرومیت أ.ؤبدام انداختن مکانیکی آنها می باشد. از طرفی اگ(1985) پیشنهاد داده که نقش BMSهمراه P G E مانند آلیاژN i-Fe- Cm اسمیم دار کرومیتهای خواجه جمالی نشانگر عامل جمع کننده شیمیائی برای آنهاست.
مطالعات صحرایی
بررسیهای زمین شناسی صحرایی تشکیلات افیولیتی منطقه نشان می دهد که در طی فرارانش تنها بخش اولترابازیک سری افیولیتی در منطقه جاگزین شده است و در نوع سنگ در این بخش قابل تشخیص می باشد:
1-تکتونیتها یا توالی گوشه ای که از پایین به بالا شامل:الف)هارزبورژیت همگن به شدت سر پانتینی شده.ب)مارزبوژیت انتقالی.ج)لرزولیت بارخنمون کوچک.
2-توالی انباشته ای واقع بر روی هارزبوژیت انتقالی و متشکل از:الف)غلاف دونیتی اطراف کرومیتها.
ب)وارلیت سرپانتینی شده(سرکاری نژاد1985 ).
در منطقه خواجه جمالی گابروهای واجد بافت دولریتی همراه و در مجاورت انبانه های کرومیتی یافت می شوند و پروئنزا همکاران 1997،این توده ها و انبانه های مجاورآنها را جزءزون انتقالی در نظر می گیرند.
در بعضی از معادن متروکه مانند انجیرک آثاری از کرومیتهای چینه سان فاقد پیوستگی ملاحظه می گردد.
مطالعات میکروسکوپی
بافتهای مشاهده شده در کرومیتهای منطقه به دوصورت اولیه و ثانویه است.
بافتهای اولیه شامل:الف)بافت افشان،که نشاندهنده تبلور کانیها زمانی که ترکیب ماگما بر روی خط کوتکتیک الیون-کرومیت حرکت می کند(آفتابی،وطن پور1375)می باشد.ب)بافت توده ای متراکم که حاکی از آنست که کرومیت در زمان تبلور تنها کانی متبلور شده در ماگما بوده،ج)بافت نودولار شامل بیضویهای پرمایه از کروم گرد شده تاکمی زاویه دار در زمینه الیون و سرپانتین،د)بافت میرمکیتی که نشانه نقطه یوتکتیک کرویمت-الیون یاکرومیت-ارتوپیروکسن است.
بافتهای ثانویه نیز شامل بافتهای کاتاکلاستیک،میلونیتی،سوپرژن و کششی است.
پتروگرافی وژئوشیمی سنگ میزبان
از نظر پتروگرافی در هارزبوژیت تکتونیتها پدیده سرپانتینی شدن قابل مشاهده است. آثار دگر شکلی درOIVوOPX به شکل کینک باند و خم شدگی از جریان پلاستیکی گوشته ای است(سرکاری نژاد،1985.)این خصوصیات را می توان در معدن چشمه بید بخوبی ملاحظه نمود.
دونیت همراه تکتونیتها واجد بافت مشبک بوده و بشدت سرپانتینی شده است. در بعضی موارد بلورهای الیون طویل شدگی یافیه واجد خاموشی ابری است.
دونیتتوالی انباشته ای(>90%OIV)در معدن کشتک و دوتوپی بافت انباشتی را از خود نشان می دهد و بافت انباشتی آن از نوع ادکومولا بوده و بلورها شکل کاملی ندارد.
گابروی زون انتقالی(دولریت):از کانیهای pig , px ،HdI
تشکیل گردیده است.دگر سانی غالب در نمونه تبدیل HdIبه اکتینو است.کانیهای فوق با همدیگر همرشدی دارند بافت سنگ ساب افیتک بوده که معادل،با ارتوکومولا است(شلی 1993).
با مقایسه ترکیب شیمیائی گابروی دولریتی مجاور انبانه های کرومیتی معادن خواجه جمالی با میانگین ترکیب شیمیائی سنگهای سری پیکریتی و سری بونینتی(میجر 1980)می توان نتیجه گرفت که:گابروی دولریتی جزء سری بونینیتی است.نسبت Mg/Si در آن پایین بوده و حدود1/0 می باشد. در غلاف دونیتی نسبت Mg/Si بالا می باشد(9/0).و میزان MgO (7/47%)و واجد ترکیب بازماندی است.هارزبوژیت مجاور آنها نیز دارای ترکیب MORB تهی شده است و فاقد عناصر ناسازگارLa,Ba,K,P واجد عناصر Sr,pb و به مقدار بیشتر است. انواع کانیهای سولفیدی که در نم.نه های معادن خواجه جمالی شناسایی شده اند عبارتنداز (Base metaI SuIfide) BMSهایی همچون پیریت،پیروتیت،نیکلن پنتلاندیت و آلیاژهای Ni-Fe-As,Ni-Fe-S وآلیاژ Ni-Fe-Cuاسمیم دار.این کانیها یا در زمینه سیلکاتی در درز و ترکها و یا دوران دانه های کرومیت محبوس شده اند. عناصر گروه پلاتین با بعضی از کانیهای سولفیدی همراه می باشند.و اکثراً بعلت اندازه های بسیار ریز بسختی قابل مشاهده هستند.توزیع آنها در کرومیتها نامنظم است و فاقد جهت یافتگی می باشد.جهت ارزیابی عناصر جزئی (REE,PGE) آنالیزهایی صورت گرفته که نتایج حاصله مبین حضور این عناصر همراه با کرومیتها می باشد.
سیماهای ساختاری
یکی از پدیدهای مشترک در سنگ میزبان ساختهای چشمی مشخص در آنهاست.از طرفی وضعیت قرار گرفتن انبانه های کرومیتی نسبت به سنگ میزبان از قائم در حسن خانی تا نیمه موازی در نی پیک و موازی در چشمه بید تغییر می نماید.
بحث
1-ژنزکرومیت:
در زینه ژنز کرومیتهای منطقه با توجه به شواهد صحرایی،میکروسکوپی و ژئوشیمی می توان گفتکه بافتهای انباشتی دو نیت توالی انباشتی و گابروی دولریتی حاصل ارز تبلور بخشی بوده و نتیجتاً نشان دهنده ذوب بخشی در منطقه است.(پاکتونک1990،شلی 1993). از طرفی وجود برگ وارگی ساختهای چشمی در سنگ میزبانانبانه های کرومیتی ناشی از جریان سیلانی یا پلاستیکی انبانه های کرومیتی در حین بالا آمدن و دور شدن از تیغه گسترش است.(سرکاری نژاد،گفتگوی شفاهی 1878).با توجه به انبانه های قائم کرومیتی در منطقه،غلاف دونیتی انبانه های کرومیتی به عنوان مجرای بالا برنده ماگمای حاوی کرومیت عمل می کرده است و به عقیده کاسارد و همکاران،1981،این وضعیت به اضافه انبانه های نیمه موازی و موازی می تواندبیانگر تغییرات تدریجی انبانه های کرومیتی در طی بالا آمدن و دور شدن از تیغه گسترش باشد. ترکیب شیمیائی گابروی دولریتی مجاور انبانه ها می تواند حاکی از مخلوط شدگیمذابهای بنینتک(گابروی دولریتی منطقه)با مایعات همانندMORB(پریدوتیت مجاور گابروی دولریتی)باشد.(پاکتونک،1990).ژور و همکاران،1996 در زمینه تبلور کرومیت به برهمکنش مذاب- سنگ ماکمای بنینتیک(گابروی دولریتی موجود در منطقه)با پریدوتیت جامد تیپMORB(پریدوتیتمجاور گابرودولریتی)اعتماد دارند. طی این برهمکنش P X از سنگ دیواره پریدوتیتی حل شده و الیوین غلاف دونیتی تشکیل می گردد و مایع از نقطه کوتکتیک اولیوین-کرومیت(بافت افشان)به سمت حوزه پایداری کرومیت حرکت می نمایدوکرومیت تبلور می یابد.(طیف بافتهای نودولار تا توده ای متراکم). این مققین شواهد خود را وجود غلاف دونیتی،گابروهای دولریت و هارزبورژیت مجاور انبانه هاو بافتهای افشان ونودولار تا توده ای متراکم عنوان نموده اند،از طرفی مجاورت این مجموعه سنگها را نشانه تفریق ماگمتیی می دانند که کلیه این شواهد را می توان در مجموعه معادن خواجه جمالی مشاهده نمود.
با توجه به شواهد صحرایی،میکروسکوپی و ژئوشیمیائی،ژنزنهشته های کرومیت پادیفورم خواجه جمالی احتمالاً به فراینده های ذوب بخشی،تبلور تفریقی و اختلاط ماگمایی مرتبط است و خلاصه آن بدین شرح است.(پاکتونک،1990)
1-تولید مذابهای بخشی با ترکیب M OR B در گوشته و بالا آمدگی پلاستیکی آنها و بهم جوش خوردن مذابهای بخشی در طی بالا آمدگی(وجود ساختهای عدسی شکل پریدوتیتی با اندازه های متفاوت به موازات یکدیگر در منطقه نی پیک و وجود کینک باند و خم شدی در O Iv وpx در مقاطع نازک آنها).
2-ذوب مجدد بازماندیها از مراحل ذوب پیشین به شکل مذابهای با ترکیب دیر گدازی مانند بونینیتک(گابروی دولریتی)در معادن خواجه جمالی.
3-مخلوط شدگی مذابهای بونینیتک با مایعات همانند
M O R B که سبب تبلور کرومیت و تجمع بلورهای کرومیت در ته آشیانه ماگمایی می گردد(کرومیت چینه سان معدن متروکه انجیرک)
4-ورود انباشتهای کرومیت بدرون دونیت دیر گداز احاطه کننده به شکل مجرای بالا برنده ماگما(انبانه های قائم منطقه)
5-تجمع انباشتهای کرومیت در انبانه های حاصل از فشار همه جانبه(وجود غلافهای عدسی شکل دونیت در منطقه).
2-تمرکز سولفیدها:
با توجه به شواهد میکروسکوپی و میکروپروب و مطالعات ادخالهای جامد سه فاز،B MSسیلکات و P G M در کرومیت (عابدین زاده،1376)تبلور نامیژاک سولفیدها از کرومیت صحیح نمی باشد زیرا به فرض درست بودن وجود ترکیبات سیلیکاته و B M S های همراه آنها را نمی توان توجیه کرد.به عقیده محققین(استاکمن و هالوا1984،کنستا نتین و سایرین 1980 و تالگینگون و همکاران 1980) نقش کرومیت أ.ؤبدام انداختن مکانیکی آنها می باشد. از طرفی اگ(1985) پیشنهاد داده که نقش BMSهمراه P G E مانند آلیاژN i-Fe- Cm اسمیم دار کرومیتهای خواجه جمالی نشانگر عامل جمع کننده شیمیائی برای آنهاست.