مطالعه کانه زایی سلستیت در سازند تبخیری گچساران، لیکک- بهبهان، استان کهکیلویه و بویراحمد

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری اولین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده فرهاد احیا- فرید مر
تاريخ برگزاری ۰۴ شهریور ۱۳۷۶
کانسار سلستیت لیکک در 34 کیلومتری شمال غربی شهرستان بهبهان، در مجاورت روستای قبر قیصر بین طولهای جغرافیایی 50 درجه و صفر دقیقه الی 50 درجه و 15 دقیقه و عرضهای جغرافیای 30 درجه و 45 دقیقه الی 31 درجه و صفر دقیقه در استان کهکیلویه و بویراحمد قرار دارد. این کانسار در لایه های چین خورده سازند گچساران به سن میوسن زیرین واقع بوده و در نزدیکی خط الراس یک تاقدیس مایل رخنمون شده است. کانه زایی سلستیت بصورت دو افق سلستیت دار با روند شمال غرب- جنوب شرق به طول 1/5 کیلومتر (افق سلستیت دار زیرین) و 0/5 کیلومتر (افق سلستیت دار بالایی) و شیب متوسط 60 درجه به سمت شمال شرق انجام شده است. به طور کلی در ناحیه کانسار سازند گچساران از توپوگرافی پستی برخوردار بوده و اغلب از آبرفت پوشیده است.
افق های سلستیت دار بوسیله یک لایه آهکی مملو از ماکروفسیل های گاسترپود و دوکفه ای از یکدیگر جدا می شود که این لایه آهکی همیشه بین این دو افق قابل مشاهده است. لایه آهکی مذکور در زیر میکروسکوپ علاوه بر فسیل های فوق دارای فسیل های فرامینیفر (روتالید و میلیولید)، جلبک و استراکد(؟) است و بر اساس تقسیم بندی فولک یک بیومیکریت، تا بیومیکرواسپاریت را تشکیل می دهد. افق سلستیت دار زیرین بر روی یک لایه آهکی قرار دارد. این لایه در قسمت های پایینی بصورت آهک مارنی تهی از فسیل بوده اما در مجاورت لایه سلستیتی فسیل های زیادی دارد که از نظر جنس و گونه شبیه به فسیل های لایه آهکی جدا کننده افقهای سلستیت دار است. این دو لایه آهکی که از برجستگی بیشتری نسبت به افق های سلستیت دار برخوردار است، می تواند به عنوان نشان لایه هایی برای تعقیب و تعیین محل افق های مذکور بکار رود.
افق سلستیت دار بالایی بوسیله یک لایه مارنی سبز و گاهی کرم رنگ که فاقد لایه بندی بوده، یا لایه بندی ضعیفی دارد، پوشیده می شود. این لایه مارنی در مقطع نازک شامل مواد کربناتی میکریتی تا میکرواسپاریتی، مقادیر اندکی رس و ترکیبات اکسید آهن، و مقادیر نسبتاٌ زیادی (15 تا 20 درصد) دانه های کوارتز در حد ماسه تا سیلت است. دانه های کوارتز جورشدگی خوبی را نشان داده، نیمه گرد تا گرد شده است و کرویت آنها از کرویت کم تا کرویت زیاد تغییر می کند. با توجه به این شواهد و نیز موقعیت این لایه مارنی در ستون چینه شناسی، به نظر می رسد که لایه مذکور منشاء بادی داشته باشد.
افق های سلستیت دار دارای حداکثر ضخامت خود (حدود 4 متر) در انتهای جنوب شرق بوده و به سمت شمال غرب از ضخامت آنها کاسته می شود. افق سلستیت دار زیرین در جهت جنوب شرق و افق سلستیت دار بالایی در جهت شمال غرب به لایه هایی از ندولهای ژیپس و انیدریت با ساخت چیکن- وایر (Chiken-Wire) تبدیل می شود. این ندولها مشابه ندولهای ژیپس و انیدریت در سبخاهای کنونی خلیج فارس بوده و به احتمال زیاد در یک محیط سبخایی سوپراتایدال تشکیل شده است. وجود ندولهای ژیپس و انیدریت با ساخت چیکن- وایر در مجاورت افق های سلستیت دار، تایید این مطلب است که لایه های سلستیتی کانسار لیکک در یک محیط لاگونی تشکیل شده است. افق سلستیت دار زیرین در انتهای شمال غرب و افق سلستیت دار بالایی در انتهای جنوب شرق از رسوبات آبرفتی عهد حاضر پوشیده شده است.
افق های سلستیت دار از بلورهای درشت، تمام شکل و درهم رشد کرده سلستیت تشکیل شده است. این بلورها در یک زمینه کربناتی قرار دارد. برجسته ترین سیمای ماکروسکوپی افق های سلستیت دار وجود ژئودهای فراوان در آنها است. این زئودها از نظر اندازه بسیار متنوع بوده و از ژئودهایی با قطر چند میلیمتر تا ژئودهایی با ابعاد بیش از 70 سانتیمتر تغییر می کند، اما بیشتر ژئودها قطری بین 5 تا 20 سانتیمتر دارد. شکل بعضی از ژئودها تقریباٌ کروی و برخی دیگر بیضی شکل است، اما فراوانی ژئودهای با شکل نامنظم بیشتر است. فضای داخلی ژئودها بوسیله بلورهای بزرگ، تخت و تمام شکل سلستیت که در جهت محور بلورشناسی b کشیدگی دارد پر می شود. در بعضی ژئودها طول این بلورها به بیش از 5 سانتیمتر می رسد. رنگ بلورهای سلستیت بطور قابل توجهی متغیر است و شامل بی رنگ، سفید شیری، آبی کم رنگ و آبی خاکستری است. از ویژگیهای دیگر افق های سلستیت دار رشد شعاعی بلورهای بزرگ سلستیت د رمرحله دیاژنز است که انبوهه های بلوری گل مانند یا ستاره ای شکل می سازد.
سلستیت در زیر میکروسکوپ بصورت بلورهایی با اشکال مختلف دیده می شود که از آن میان می توان به بلورهای عدسی شکل، بلورهای متوازی الاضلاع، بلورهای لوزی و بلورهای بی شکل تا نیمه شکل دار اشاره کرد. این بلورها دارای انکلوزیونهای جامع فراوانی از کانی های کلسیت و ژیپس است. بلورهای لوزی شکل سلستیت ظاهری منوکلینیک دارد. بطوریکه مقاطع طویل آنها به شکل متوازی الاضلاع، و مقاطع کوتاه آنها لوزی یا الماسی شکل مشاهده می شود. با توجه به اینکه کانی سلستیت در سیستم اورتورومبیک متبلور می شود، مورفولوژی این بلورها و نوع انکلوزیونهای جامد نشان می دهد که بلورهای سلستیت جانشین بلورهای ژیپس اولیه شده است. بلورهای سلستیت با هابیت تیپیک منوکلینیک و بلورهای عدسی شکل که دارای ادخالهای کربناتی و ژیپس می باشد، نیز بسیار رایج است. حتی بلورهایی از سلستیت با ماکل دم پرستویی که شاخص بلورهای ژیپس است نیز مشاهده می شود. این شواهد تایید می کند که سلستیت کانسار لیکک بصورت شکل دروغین Pseudomorphism جانشین بلورهای ژیپسی شده است که در اثر تغلیظ آبهای منفذی در داخل رسوبات میزبان رشد کافی میکرده و در واقع سلستیت منشاء جانشینی دارد.
تجزیه شیمیایی نمونه هایی از افق های سلستیت دار نشان داده است که مقدار SrSo4 در این افق ها بیش از 94% است. پایین بودن مقدار باریم در این نمونه ها (کمتر از 0/5%) نشان می دهد که سلستیت کانسار لیکک مربوط به عضو انتهایی سلستیت در سری محلول جامد باریت- سلستیت است. همچنین ناچیز بودن مقدار باریم در افق های سلستیت دار باعث افزایش کیفیت تجاری سلستیت می شود، زیرا از نظر تجاری سلستیت نباید بیش از 2% وزنی BaSo4 داشته باشد.
مطالعه سیالات درگیر کانی سلستیت کانسار لیکک نشان دهنده وجود 5 نوع سیال درگیر براساس نوع فازهای موجود در آنها است. این انواع عبارت است از سیالات درگیر تک فازی مایع (L)، سیالات درگیر دوفازی غنی از مایع (L+V)، سیالات درگیر دوفازی غنی از بخار (V+L)، سیالات درگیر دو فازی مایع+ کانی نوزاد (L+S)، و سیالات درگیر سه فازی مایع+ بخار+ کانی نوزاد (L+V+S). سیالات درگیر تک فازی مایع فراوانترین نوع سیالات درگیر بوده و تایید می کند که سلستیت در دماهای پایین تشکیل شده است. دمای نهایی ذوب یخ اندازه گیری شده در سیالات درگیر از 6- درجه سانتیگراد تا 20- درجه سانتیگراد تغییر می کند که نشان دهنده شوری این سیالات در محدوده بین 9/22 تا 22/66 درصد وزنی معادل NaCl بوده و میانگین آن 16/98 درصد وزنی معادل NaCl یا 5 برابر شوری آب دریا است. چگالی فاز مایع سیالات درگیر کانی سلستیت کانسار لیکک معادل 1/125 گرم بر سانتیمتر مکعب اندازه گیری شده است.
منبع اصلی تامین کننده استرانسیوم برای تشکیل افق های سلستیت دار کانسار لیکک به احتمال زیاد آب دریا بوده است. به دلیل کمتر بودن ضریب انحلال پذیری سلستیت نسبت به ژیپس و انیدریت،جانشینی کانی های اخیر توسط سلستیت به راحتی می تواند انجام شود. بنابراین در دماهای معمولی، اگر ژیپس در تماس با محلولی قرار گیرد که غلظت Sr دو بار مثبت در آن بیشتر از 1/50 غلظت Ca دو بار مثبت باشد، سلستیت جانشین آن می شود. هر مکانیسمی که باعث خروج انتخابی کلسیم از آب دریا یا شورابهای مشتق از آب دریا شود، می تواند نسبت کلسیم به استرانسیوم در آب دریا (110) را کاهش داده و جانشینی ژیپس توسط سلستیت را در پی داشته باشد. تبلور ژیپس از آبهای منفذی و نیز ته نشست کربنات کلسیم، مکانیسم هایی از این نوع بوده و می تواند نسبت استرانسیوم به کلسیم در محیط رابه شدت افزایش دهد. چگالی و شوری فاز مایع سیالات درگیر کانی سلستیت کانسار لیکک، مساوی چگالی و شوری آب دریا در محدوده رسوبگذاری سولفات کلسیم بوده و تایید می کند که منشاء این سیالات آب دریای تغلیظ شده می باشد و جانشینی سلستیت همزمان یا پس از ته نشست ژیپس انجام شده است. افزایش غلظت استرانسیوم در شوراب باعث تبلور بلورهای دو طرف کامل سلستیت در زمینه کربناتی نیز شده است.

کلید واژه ها: کهکیلوییه