مطالعات کانی سازی و ژئو شیمیایی معدن روی سیبزار , ازبک کوه , طبس

 متن اصلی:
     معدن سیبزار دارای سه تونل استخراج قدیمی و چندین حفره استخراجی کوچک می باشد که همگی در ارتفاعات منطقه حفر گردیده اند. مشخصات تونلهای مذکور به ترتیب زیر است:
ـ تونل استخراج شماره 1: دارای روند شرقی ـ غربی, دهانه ای غربی و طولی در حدود 25 متر.
ـ تونل استخراج شماره 2: دارای روند تقریباً شمالی ـ جنوبی , دهانه ای غربی و طولی در حدود 2 متر.
ـ تونل استخراج شماره 3: دارای روند تقریبی شمال غربی ـ جنوب شرقی , دهانهای غربی و طولی در حدود 33 متر.
ماده استخراجی معدن سیبزار , به صورت واریزه از دامنه کوه سرازیر شده و در پای کوه جمع آوری می شده است. یک تونل دیگر به طول 90 متر با یک دستک عمودی 30 متری , به منظور انتقال مواد استخراجی از سطوح بالایی حفر گردیده که قبل از به نتیجه رسیدن آن, معدن تعطیل شده است.
به منظور بررسی آنومالیهای ژئوشیمیایی در منطقه معدنی سیبزار , نمونه برداری از بخشهای داخلی تونلهای استخراج قدیمی و مناطق سطحی انجام شده و نمونه ها پس از آماده سازی مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفتند. روش تجزیه مواد معدنی برای نمونه های مربوط به داخل تونلها , فلوئورسانس اشعه ایکس (XRF) و برای نمونه های سطحی اسپکتروفتومتری جذب اتمی (AAS)در نظر گرفته شد. علاوه بر این , روش های دیگری از جملهSEM , XRD و EPMA به منظور مطالعات کانی شناسی و بررسی زیر ساختارهای موجود در اسفالریت , مورد استفاده قرار گرفت.


درناحیه سیبزار , کانی سازی روی و آهن به صورت اسفالریت , همی مورفیت و هماتیت می باشد که به صورت جانشینی و رگه ای در سنگ میزبان دولومیتی متعلق به سازند سیبزار تشکیل شده است. لیتولوژی سازند مذکور عمدتاً دولومیتی و از نوع بدون آهن بوده که در آن تغییراتی از دولومیت آهکی تا آهک دولومیتی و در بعضی نقاط آهک مشاهده می گردد. این دولومیتها دارای بافتی دانه ریز از میکریتی تا دانه شکری با مرزهای منحنی و نامنظم (بافت اگزنوتوپیک) بوده و دربخشهایی از زمینه آن تبلور مجدد بلورهای دولومیت مشاهده می گردد. در محدوده اطراف توده معدنی سیبزار , دومجموعهاز سنگهای آتشفشانی با وسعت بسیار محدود و غالباً با روندی مشابه رسوبات , مشاهده می شوند که بر طبق مطالعات پتروگرافی آندزیت بازالتی و بازال تشخیص داده شدند .
مراحل تشکیل کانیها در منطقه , شامل یک مرحله دگرسانی (با تشکیل رگه های کربناته و سولفاته و کوارتز) , دو مرحله کانی سازی (اکسیدی و سولفیدی) و هوازدگی می باشد. در مرحله اول کانی ساز (غیر سولفیدی) , کانیهای اکسیدی آهن از جمله مگنتیت و اسپیکولاریت (هماتیت اولیه) به همراه پیریت بهوقوع پیوسته است. در ناحیه معدنی سیبزار , اسفالریت به صورت پرکنندهفضای خالی و جانشینی , با بافت گل کلمی, خوشه ای و بلورین تشکیل گردیده و از لحاظ رنگی از خود زون بندی نشان می دهد. نتایج حاصل از EPMA و SEM نشان داد که باندهای موجود در اسفالریت به دلیل تفاوت ترکیب آنها ایجاد شده و باندهای تیره تر دارای آهن بیشتری نسبت به باندهای روشنتر می باشند. مقاومت ساختمان اسفالریت در برابر جانشینی آهن , باعث عدم انتظام و جابجایی هایی در ساختار آنها گردیده که بافت خوشه ای می تواند حاصل چنین اتفاقاتی باشد. در مرحله هوازدگی , بخش عمده اسفالریت های موجود در منطقه سیبراز به اسمیت زونیت (کربنات روی) و همی مورفیت (سیلیکات آبدار روی) تبدیل گردیده و کانیهای اکسیدی ثانویه شامل هماتیت, لیمونین و پیرولوسیت به همراه سروزیت (کربنات سرب) جانشین سولفیدها و اکسیدهای اولیه شده اند.


نمونه برداری از منطقه معدنی سیبزار در سه مرحله مختلف و از مناطق سطحی , سنگ میزبان و داخل تونلهای استخراج قدیمی صورت گرفت. درمرحله اول، نمونه برداری از داخل تونلهای استخراج قدیمی به روش Chip Composite و با در نظر گرفتن فواصل تقریباً 3 متری انجام شد. به این ترتیب که پس از نقشه برداری از تونلها و تعیین وضعیت ساختار داخلی آنها, فواصل غالباً 3 متری در داخل آنها علامت گذاری و سپس نمونه ها از دیواره تونل توسط چکش به صورت ردیفی در بین فواصل علامت گذاری شده , برداشت گردیده و داخل کیسه ای جمع آوری شد. محل برداشت نمونه های مذکور بر روی نقشه تونلها مشخص و تمامی این نمونه ها برای تجزیه شیمیایی به روش XOF به آزمایشگاه فرستاده شدند. در راستای نمونه برداری مذکور , نمونه های دیگری به روش انتخابی (Selective Sampling) و با فواصل نامشخص از داخل تونل ها تهیه گردید و از نظر کانی شناسی و مینرالوگرافی مورد مطالعه قرار گرفتتند. در مرحله بعد, نمونه برداری از مناطق سطحی اطراف تونلهای استخراج قدیمی به منظور بررسی آنومالیهای ژئوشیمیایی در سنگ میزبان (دولومیت سیبزار) در چندین راستا و با فواصل تقریباً 20 متری صورت گرفت. راستاهای نمونه برداری, بر روی عکسهای هوایی و نقشه زمین شناسی منطقه علامت گذاری شده نمونه های مذکور ,پس از بررسی نمونه دستی و تهیه مقطع نازک و بلوک صیقلی برای تجزیه شیمیایی به روش AAS آماده سازی شدند. پس از انجام تجزیه شیمیایی نمونه ها , آنومالیهای ژئوشیمیایی به صورت دیاگرام ونقشه ترسیم گردید و در نهایت نتایج حاصل ,مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
بررسی نتایج ژئوشیمی نمونه های سطحی
نمونه های برداشت شده از سنگ میزبان توده معدنی سیبزار , جهت بررسی آنومالی عناصر سرب , روی ,آهن , مس, نقره , کادمیوم , آنتیموان , کلسیم و منیزیم, مورد تجزیه قرار گرفتند.در معدن سیبزار , بیشترین آنومالی ژئوشیمیایی در نمونه های سطحی مربوط به روی و آهن است, به گونه ای که بیشترین مقدار روی نمونه های آنالیز شده, به میزان 1/47% و بیشترین مقدار آهن آن 1/12% می باشد (جدول1)


با بررسی نمودار تغییرات متقابل عناصر روی و آهن در نمونه های سطحی مربوط به معدن سیبزار , ملاحظه گردید که دو عنصر مذکور در این منطقه معدنی دارای همبستگی مثبت بالا, در حدود 66/0 می باشند به صورتی که با افزایشدرصد آهن , میزان روی نیز افزایش می یابد. تغییرات متقابل عناصر سرب و روی در نمونه های سطحی معدن سیبزار نیز , داراع همبستگی مثبتی در حدود4/0 می باشد ولی مقدار سرب در نمونه های سطحی این معدن پایین بوده و در بیشترین مقدار , در حدود 41/0% است.


بررسی ژئوشیمی تونلهای استخراجی
از آنجایی که نمونه برداری از داخل تونلهای استخراج قدیمی به صورت نمونه برداری Chip Composite انجام گرفته است, لذا نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی آنها نسبتاً معرف بوده و می تواند به تمامی طول قسمتی که برداشته شده اند, تعمیم داده شود. محل نمونه هایی که در این مرحله جمع آوری شده اند, بر روی دیواره تونلها مشخص گردیده است, لذا در این نوشتار از شماره گذاری های صحرایی استفاده می گردد. اغلب نمونه های مذکور , جهت بررسی آنومالی عناصر سرب و روی, و تعداد معدودی از آنها علاوه بر این دو عنصر , از نظر محتوای آهن , مس , منگنز , نقره , آرسینک , آنتیموان , مولیبدن , تنگستن , قلع و طلا , مورد تجزیه به روش XPF قرار گرفتند. نتایج تجزیه شیمیایی نمونه های مربوط به بخشهای داخلی تونلهای استخراج قدیمی , در جدول 2 و 3 آورده شده است.




نتایج تجزیه شیمیایی نمونه های مربوط به بخشهای داخلی تونلهای استخراج قدیمی , به صورت نمودار و نقشه ژئوشیمیایی, مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه نتایج حاصل از مطالعات میکروسکوپی مقاطع نازک صیقلی نیز با نتایج آنالیزها تلفیق گردید. در این مقاله فقط نمودارهای مربوط به تغییرات عناصر در تونلها ارائه گردیده , و نقشه های ژئوشیمیایی تونلها ( به استثنای تونل شماره 3) به دلیل نیاز به بحث مفصل, حذف گردیده است.
با بررسی نمودار تغییرات درصد عناصر سرب و روی در تونل شماره 1 ,مشاهده می شود که بیشترین آنومالی روی و سرب در این تونل به ترتیب 79/37% و 5/1% مربوط به فواصل بین 18-10 متری طول تونل می باشد. به علاوه با مشاهده کانی سازی اسفالریت و گالن در نمونه های صیقلی مربوط به این فاصله همبستگی بین عناصر سرب و روی کاملاً ملاحظه می گردد. علاوه بر این هماتیت و پیریت نیز در بخشهایی از تونل شماره 1 معدن سیبزار مشاهده می گردند, که نشانگر همبستگی کانی سازی سولفیدی و اکسیدی آهن با کانی سازی سرب و روی در این منطقه می باشد.
تونل استخراج شماره 2 معدن سیبزار در مقایسه با دیگر تونلها دارای بیشترین مقدار روی بوده و بیشترین آنومالی روی در این تونل به میزان 93/41% و مربوط به فاصله بین 20-17 متری تونل می باشد. میزان سرب در این تونل بسیار پایین و در اغلب نمونه ها در حدppm است به طوری که بیشترین آنومالی سرب در آن به میزان 50/1% و مربوط به فاصله بین 11-8 متری تونل می باشد.با این حال در این تونل نیز همبستگی بین عناصر سرب وروی کاملاً مشهود است, به گونه ای که هر دو عنصر در بخشهای ابتدایی و میانی تونل دارای آنومالی بالا می باشند.
با بررسی تغییرات درصد سرب وروی در تونل استخراج شماره3 , مشاهده می شود, بیشترین آنومالی روی و سرب در این تونل به ترتیب 69/28% و 54/0% مربوط به فواصل بین 24-18 متری طول تونل می باشد. لذا هر دو عنصر , تقریباً در فاصله 21 متری طول تونل دارای آنومالی بالا می باشند. کانی سازی اسفالریت و گالن درنمونه های صیقلی مربوط به این فاصله مشاهده گردید. علاوه بر این اکسیدهای آهن (مگنتیت و هماتیت) نیز در اغلب بخشهای تونل شماره 3 معدن سیبزار مشاهده می گردد,که نشانگر همبستگی کانی سازی اکسیدی اهن با کانی سازی سرب و روی در این منطقه است.