اکتشاف ذخایر سرب و روی با سنگ میزبان کربناته در رشته کوههای البرز (MVT)

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده بهروز مهری علیرضا باباخانی مسعود قلی پور
تاريخ برگزاری ۲۷ مهر ۱۳۸۴

Abstract
In the few recent decades usage of Lead has been limited however application of Zinc to be increased. In reason application of Zinc in different industries demand of this metal increased in the world. In different Pb – Zn deposits, Mississippi Valley Type deposits to be most important and are main source of Lead and Zinc (۴). Dolomites and limestone are host rocks of this deposits and don, t related to igneous activities. Important carbonate hosted Pb- Zn deposits is observed in Alborz mountains belt from Precambrian to Cretaceous. In attention to expand of carbonate rocks in Alborz and presence of Pb – Zn deposits in these units, exploration of these deposits at the Alborz Mountain belt to be interested. Procedure was compiling the: - Obvious characteristic features of ancient mines includes stratigraphy position, alteration, relation of ore bodies with structural features and geochemistry evidences (۳) that result to recognition few Pb – Zn mineralized area.
  Pb – Zn mineralization in prospecting area divided two groups: in some of this area don’t see ancient mining activities and introduce for once, for examples: Zavieh Pb – Zn mineralization (South Khalkhal), Banaroud – NE Pb – Zn mineralization (NW – Tarom) and indications of Zn Mineralization in Milakuh area (NW - Damghan). Average amount of Zn in Zavieh and Banaroud mineral indications to be ۳.۵ percent. Geometry of mineralization mostly is vein type. Maximum of veins dimension is ۱۵۰m length and ۱۰m width. Ore textures in weak mineralization parts to be disseminating in host rock, and in reach mineralization parts are vein, veinlet and open space filling. Ore minerals are Galena, Sphalerite, Hemimorphite, Tetrahedrite, Cerussite and Malachite.Average amount of Zinc in Milakuh indications to be ۱۵ percent but size of mineralization doesn’t capable. Ore texture in occurrence scale to be lentiform, vein and veinlet. Ore minerals mostly to be Dolomites, Hemimorphite, Smithsonith and Minrecordite.
  In another group of Zinc mineralization observe extensive ancient mining activities for Lead extraction however Zinc oxide part to be safe, for example Tuyeh Darvar (NW – Damghan), Anarou (South Damghan). Mineralization is veinform and sizes some of these veins to be ۱۵۰m length, ۱۵m width and ۱۰m depth. Average amount of Zinc is ۲۰ percent and tonnage is about ۶۰,۰۰۰ tone at the surface. Total of mines and indications said above have characterizes similar to Mississippi Valley Type deposits: - Violently breccia Dolomites and limestone to be host rock, - Mostly of ore bodies particularly reach mineralization parts are epigenetic and concentrated in faults, - Textures of ore minerals in weak mineralization parts is disseminate in host rock and formation of ore bodies don’t related to igneous activities.
 

چکیده :
    در دهه های اخیر کاربرد سرب محدودتر شده و کاربرد روی افزایش یافته است. به علت کاربرد روی در صنایع گوناگون تقاضای جهانی برای این فلز بیشتر شده است. در میان کانسارهای مختلف سرب و روی کانسارهای تیپ دره میسی سی پی (Mississippi  valley-Type  deposits  ) مهمتر بوده و منبع اصلی سرب و روی دنیا می باشند.(4 ) سنگ میزبان آنها سنگهای دولومیتی ـ آهکی است
و با فعالیتهای ماگمایی شاخص همراه نیستند. در رشته کوه البرز کانسارهای عمده سرب و روی با سنگ میزبان در واحدهای مختلف سنگ چینه ای پرکامبرین تا کرتاسه وجود دارد. بنابراین با  توجه
 به گسترش واحدهای کربناته در البرز ووجود معادن سرب وروی در این واحدهای سنگی، اکتشاف این نوع از ذخایر در البرز مد نظر قرار گرفت. روش کار بدین صورت بود که خصوصیات بارز    معادن قدیمی از جمله جایگاه چینه شناسی، دگرسانی ارتباط ماده معدنی با اشکال ساختاری و  اطلاعات ژئوشیمی (3)که در بعضی مناطق وجود داشت با همدیگر تلفیق شد و نهایتاً منجر به     انتخاب نواحی امیدبخش به لحاظ کانه سازی سرب وروی شد.
   مناطق اکتشاف شده به لحاظ کانه سازی سرب و روی به دو صورت می باشند :
   ـ در بعضی از این مناطق کارهای قدیمی مشاهده نمی شود و برای اولین بار معرفی می شود، از   جمله نشانه های سرب و روی در شمال روستای زاویه (جنوب خلخال )، شمال شرق روستای بنارود (شمال غرب طارم علیا )، نشانه های معدنی روی در کوه میلا (شمال غرب شهرستان دامغان ) . در محدوده زاویه و بنارود عیار روی به طور متوسط 5/3 درصد است. کانی سازی عمدتاً به صورت     رگه ای و  ابعاد رگه ها حداکثر به 150 متر طول و 10 متر عرض می رسد. بافت ماده معدنی در بخشهای  کم عیار به صورت پراکنده در متن سنگ میزبان و در بخشهای پرعیار به صورت رگه و رگچه و پرکننده فضای خالی می باشد وکانه ها عمدتا گالن ، اسفالریت ، همی مورفیت ، تتراثدریت ،  سروزیت و مالاکیت می باشد. عیار روی در نشانه های معدنی اکتشافی در میلاکوه 15 درصد        است وابعاد کانه سازی حداکثر به 20 متر طول و 2 متر عرض می رسد. بافت ماده معدنی در مقیاس رخنمون عمدتاً به صورت عدسی شکل ،رگه ورگچه می باشد و کانه ها عمدتا همی مورفیت ،   اسمیت زونیت ، مینرکردیت ودولومیت می باشد.
  ـ اما در بعضی از این مناطق فعالیتهای وسیع شدادی و قدیمی جهت استخراج سرب مشاهده می شود،    در حالیکه  ذخیره روی آن همانند معادن تویه دروار (شمال غرب دامغان ) ، انارو (جنوب دامغان )  دست نخورده می باشد. کانی سازی در این دو منطقه عمدتا به صورت رگه ای وابعاد بعضی رگه ها   به 150 متر طول ، 15 متر عرض و 10 متر عمق می رسد. عیار روی به طور متوسط 20 درصد            می باشد.کانه های تشکیل دهنده کانسار عمدتاً اسفالریت ، همی مورفیت ، اسمیت زونیت و مینرکردیت می باشد. در همه معادن فوق همانند اکثر ذخایر نوع دره میسی سی پی سنگ میزبان ماده معدنی دولومیتهای شدیدا برشی شده است ، عمده ماده معدنی به خصوص بخش پرعیار آن             اپی ژنتیک است ودر داخل  گسلها تمرکز یافته اند و کانی سازی هیچگونه ارتباطی با فعالیتهای ماگمایی ندارد.
مقدمه :
  کانسارهای سرب وروی تیپ درّه میسی سی پی در سنگهای کربناته (دولومیتی - آهکی )،   پلاتفرمی تغییر شکل نیافته که درسمت رو به خشکی (Foreland  ) حوضه های مرتبط با کوهزایی تشکیل می شوند، یافت می شود (5). این کانسارها منابع اصلی سرب و روی دنیا هستند و بیشتر به رسوبات دوران پالئوزوئیک و مزوزوئیک اختصاص دارند (4). در رشته کوه البرز واحدهای سنگی کربناته در دورانهای مختلف گسترش قابل ملاحظه ای دارند همانند تشکیلات سلطانیه                        ( اینفرا کامبرین )، میلا ( کامبرین )، بهرام (دونین)، روته (پرمین )، الیکا (تریاس)، لار (ژوراسیک )، آهکهای کرتاسه تحتانی و فوقانی و   در سنگهای کربناته این دورانها معادن سرب و روی شاخص همچون میلاکوه ( سازند سلطانیه ـ شمال شرق سمنان )، زکریا ( سازند میلا ـ شمال شرق سمنان )،   سینه کوه ( سازند بهرام ـ شمالغرب دامغان )، دونا و الیکا (سازند روته ـ جنوب شرق مرزن آباد )، معادن ماشکوه وراشک (سازند الیکا ـ شمال غرب کلاردشت )، معدن تویه دروار ( سازند لار ـ شمال شرق سمنان ) و معدن شهمیرزاد ( آهکهای کرتاسه ـ شمال شرق سمنان ) مشاهده می شود. لذا با توجه به گسترش واحدهای کربناته در البرز و وجود معادن سرب وروی در این واحدها اکتشاف این نوع ذخایر در البرز مد نظر قرار گرفت.
 
   روش کار :
   ذخایر سرب و روی با سنگ میزبان کربناته دارای ویژگیهای بارزی هستند که در اکتشاف این نوع ذخایر سودمند می باشند(2) ، از جمله : 1- سنگ درونگیر دولومیتی 2- اپی ژنتیک 3- ارتباط با کمربندهای تراستی ومناطق با فعالیت تکتونیکی شدید 4- فعال بودن پدیده های دگرسانی تیپ دولومیتی همراه با برشی شدن و انحلال سنگ میزبان کربناته. این ویژگیهای کلی با خصوصیاتی که معادن شاخص قدیمی (بالا کوه، دونا، میلاکوه ) در مقیاس رخنمون از خود نشان می دادند از جمله جایگاه چینه شناسی، دگرسانی و برشی شدن شدید سنگهای کربناته و اطلاعات ژئوشیمی که در  بعضی نقاط وجود داشت(3) با همدیگر تلفیق شدو نهایتا منجر به انتخاب نواحی امیدبخشی به لحاظ    کانی سازی سرب و روی شد.این نواحی امیدبخش به دو صورت بودند :
   ـ در بعضی از این مناطق کارهای قدیمی مشاهده نمی شود وبرای اولین بار معرفی می شود، همانند نشانه های سرب و روی در شمال روستای زاویه (جنوب خلخال )، نشانه های سرب و روی در شمال شرق روستای بنارود ( شمال غرب شهرستان آب بر از استان زنجان ) و نشانه های معدنی روی در     کوه میلا (شمال غرب شهرستان دامغان). اما در بعضی از این مناطق فعالیتهای معدنی وسیع شدادی و قدیمی مشاهده می شود ولی چون در آن زمان بخش اکسیده ذخیره روی جهت استحصال عنصر   روی شناخته   شده و قابل توجه نبوده است، لذا این بخش در بعضی از معادن دست نخورده باقی   مانده است وذخیره آن قابل توجه می باشد، همانند کانسار روی تویه دروار در شمال غرب شهرستان دامغان و کانسار روی انارو در جنوب دامغان .
در زیر به ویژگیهای بیشتر زمین شناسی اقتصادی هر کدام از این معادن و اندیسها می پردازیم.
 
   ـ نشانه های معدنی سرب و روی در محدوده روستای زاویه و بنارود
   این محدوده در موقعیت جغرافیائی  ً07 َ37 ْ48  تا  ً08 َ47 ْ48  طول شرقی و  ً00 َ05 ْ37   تا
ً15 َ13 ْ37  عرض شمالی و ارتفاع متوسط 1500 متری از سطح دریا واقع شده است. راه دسترسی    آن رودبارـآب‌برـ درام، قشلاق پاورود، قشلاق خساره ـ روستای بنارودـ روستای زاویه می باشد. به لحاظ زمین شناسی واحدهای سنگی اسلیت وفیلیت با سن پالئوزوئیک فوقانی در شرق محدوده (اطراف فرج آباد) گسترش دارد. سنگهای دولومیتی وعمدتاً آهکی بیشترین رخنمون سنگهای پالئوزوئیک فوقانی را در منطقه تشکیل می دهند. این دولومیتها کریستالیزه ، برشی و گسلیده بوده و    به حالت توده ای می باشند. کانی سازی سرب و روی در داخل این دولومیتهای برشی مشاهده         می شود. سازند شمشک بخشی از شمال شرق محدوده را می پوشاند که به صورت دگرشیب روی سنگهای پالئوزوئیک فوقانی قرار گرفته است و کنتاکت آن با واحدهای جوانتر (توفهای ائوسن) به صورت گسله می باشد. توفیتهای ائوسن با گسترش پراکنده در سرتاسر محدوده مشاهده می شود(3). در طی پیمایش زمین شناسی و اکتشاف چکشی حدود 5 اثر معدنی سرب وروی در محدوده روستای زاویه شناسایی شد. کانی سازی عمدتا به شکل رگه بوده و به نظر می رسد در امتداد گسلهای نرمال صورت گرفته است.مطالعات میکروسکپی ،X.R.D  و مشاهدات نمونه دستی نشان دهنده کانه های گالن ، همی مورفیت ، سروزیت ، تترائدریت ، پیریت و مالاکیت در این نشانه های معدنی می باشد. بافت ماده معدنی در مقیاس رخنمون و نمونه دستی به شکل پراکنده در متن سنگ میزبان ، رگه و رگچه و پر کننده فضای خالی می باشد.تجزیه نمونه های گرفته شده به روشICP  و جذب اتمی نشان داد که متوسط عیار Zn وPb  دراین نشانه ها به ترتیب 5/3 و 6 درصد می باشد. مقدار سایر عناصر همراه همانند  Ag وCd  نیز در این اندیسها ناچیز می باشد. ضخامت ماده معدنی در بعضی از نشانه ها حدود 10 متر و طول آن تا 100 متر مشاهده می شود. آنچه در سطح دیده می شود به لحاظ ذخیره و عیار جهت استخراج ناچیز می باشد و مقرون به صرفه نیست ولی وجود چند نشانه معدنی در محدوده ای حدود 16 کیلومترمربع  نشان از پتانسیل دار بودن این دولومیتها جهت کانه زایی سرب و روی می باشد. لذا اکتشافات ژئوفیزیکی به روش Ip  یا Rs  در هر کدام از این نشانه ها می تواند وضعیت ماده معدنی را در عمق مشخص کند.
وجود سنگ میزبان دولومیتی و شدیداً برشی با سن کربونیفر ـ پرمین ، عدم ارتباط ماده معدنی با توده های نفوذی ، بافت ماده معدنی به صورت پراکنده در متن سنگ میزبان ، اپی ژنتیک بودن بخشی از ماده معدنی (آن بخش از ماده معدنی که در داخل گسلها تمرکز یافته است) وهمبود کانه ای ساده   نشانه های معدنی حاکی از آن است که کانی سازی از نوع دره میسی سی پی                   (Mississippi  valley-Type )می باشد.
   ذخایرمعدنی روی تویه دروار ، انارو و میلاکوه
   همانطور که اشاره شد در بعضی از معادن سرب وروی بخش اکسیده روی به دلایلی که شاید   مشکل فرآوری ، عدم وجود بازار مصرف ویا شاید هم عدم شناسایی این بخش باشد دست نخورده باقی مانده و ذخایر قابل توجه از ترکیبات روی به صورت اکسید ، هیدروکسید و سیلیکات روی مشاهده می شود. از جمله این معادن می توان به معدن تویه دروار اشاره کرد. این معدن در موقعیت جغرافیائی ً27 َ47 ْ53  طول شرقی وً20 َ01 ْ36 عرض شمالی قرار دارد. سنگ میزبان ماده معدنی آهکهای سازندلار با سن ژوراسیک می باشد(1). آثار وفعالیت های معدنی در بیش از 10 نقطه در محدوده   ای به  وسعت بیش از 20 کیلومترمربع  به صورت تونل ، ترانشه و گزنگ در منطقه          تویه دروار مشاهده می شود.کانی سازی عمدتاً به شکل رگه ای بوده که در امتداد گسلها تمرکز    یافته  است. فعالیتهای  استخراجی قدیمی عمدتاً جهت استخراج سرب بوده است به طوریکه در    بعضی رگه ها عنصر سرب ناچیز بوده و عملیات استخراج متوقف شده است.ولی ضخامت قابل توجه   از    کانی سازی روی   مشاهده می شود ، به طوریکه در یکی از این رگه ها ضخامت کانه سازی   روی تا 5 متر و طول آن تا حدود 100 متر در سطح قابل مشاهده  می باشد. عیار روی در نمونه های   گرفته شده از منطقه به طور متوسط 20 درصد می باشد. با توجه به اینکه عمق کانی سازی تا حدود 5 متر مشاهده   می شود و با احتساب وزن مخصوص متوسط 4 برای ماده معدنی، تناژ ماده معدنی دراین رگه و در سطح تا جایی   که قابل مشاهده است حدود 10000= 4* 5 * 5 *100 تن می باشد.
   با توجه به تعدد رگه های کانی سازی شده روی در منطقه تویه دروار به نظر می رسد که تناژ ماده معدنی در معدن تویه دروار قابل توجه است. لذا تهیه نقشه زمین شناسی معدنی بزرگ مقیاس و اکتشافات ژئوفیزیکی می تواند وضعیت و تناژ قطعی ماده معدنی را در منطقه مشخص کند.    
   مجموعه معدنی سرب وروی انارو در 110 کیلومتری جنوب دامغان و 2 کیلومتری شمال روستای رشم قرار دارد.این مجموعه معدنی در محدوده ای با مختصات جغرافیائی ً00 َ18 ْ35   تا               ً31 َ18 ْ35  عرض شمالی و ً12 َ29 ْ54  تا ً56 َ29 ْ54  طول شرقی و ارتفاع متوسط1900 متری    از سطح دریا واقع شده است.
   سنگ فراگیر ماده معدنی دولومیتهای کریستالیزه و مرمریتی شده سازند سیبزار وبهرام می باشد(1). سه فعالیت معدنی قدیمی در محدوده ای حدود 20 کیلومتر مربع در منطقه مشاهده می شود.کارهای معدنی عمدتا به صورت تونل ، ترانشه و گزنگ می باشدکه عمدتاً جهت استخراج سرب بوده است. لذا کانه سازی روی در منطقه دست نخورده باقی مانده است، به خصوص معدن روی انارو که در   طول حدود 100 متر ، عرض 15 متر و ارتفاع 10 متر کانه سازی روی به صورت اسمیت زونیت ،           همی مورفیت و ندرتاً اسفالریت مشاهده می شود. با احتساب وزن مخصوص حدود 4 برای ماده    معدنی به نظر می رسد که حدود 60000= 4 * 10 * 15 * 100 تن ماده معدنی به صورت آماده     جهت استخراج وجود دارد. لذا با توجه به وجود کانه سازیهای دیگر در منطقه به نظر می رسد که ذخیره قابل توجهی از کانه سازی روی در منطقه باشد. عیار روی در نمونه های گرفته شده از منطقه    به صورت متوسط 25 درصد می باشد که این خود بر اهمیت منطقه می افزاید. بنابراین تهیه نقشه    زمین شناسی  ـ  معدنی بزرگ مقیاس و اکتشاف ژئوفیزیکی در منطقه انارو بترتیب جهت اکتشاف ذخایر سطحی و عمقی لازم به نظر می رسد.

کلید واژه ها: گیلان