مطالعه کانسار رسی رودگز طبس و کاربردهای آن در صنعت
| دسته | زمین شناسی اقتصادی واکتشاف |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | محمد رازی اربابی |
| تاريخ برگزاری | ۰۱ اسفند ۱۳۸۵ |
چکیده:
کانسار رسى رودگز طبس در ۵۰ کیلومترى غرب شهرستان طبس در استان یزد قرار دارد. این کانسار در بین سنگ آهک و آهک ماسه اى و شیل هاى نازک لایه سازند بادامو به سن ژوراسیک جاى گرفته است. سازندهاى موجود در منطقه همگى رسوبى اند. در زمان تشکیل کانسار یک حوضه رسوبى گرابنى وجود داشته که طى آن رسوبات آهکى سازند بادامو بهمراه لایه هاى رسى و شیلى نهشته شده اند. پس از تشکیل این حوضه حرکات کوهزائى سیمرین میانى سبب چین خوردگى این رسوبات شده است. براساس نتایج کانى شناسى کوارتز و ایلیت کانى هاى اصلى و پیروفیلیت، ناتروآلونیت، ناتروژاروسیت، ژاروسیت، هماتیت و ژیپس کانى هاى فرعى کانسار هستند. ایلیت و پیروفیلیت از هوازدگى سنگ هاى غنى از سیلسیس به صورت اولیه و کانى هاى گروه آلونیت و ژیپس بصورت ثانویه شکل گرفته اند. مطالعه زمین شیمى عناصر اصلى نشانگر تهى شدگى عناصر قلیایى و قلیایى خاکى و تمرکز سیلیس و آلومین در اثر فرایند هوازدگى است. بررسى نمودارهاى هوازدگى و محاسبه شاخص هاى شیمیایى هوازدگى(CIW) و دگرسانى(CIA) نشانگر هوازدگى نسبتاً شدید ناحیه منشأ رسوبات است، کاتیون هاى با شعاع یونى بزرگ مانند K ,Rb ,Ba ,Cs وV به سبب جذب سطحى بر روى ایلیت غنى شده اما عناصر واسطه و عناصر Zr ,Yو Nb تهى شده اند. الگوى REE بهنجارشده با کندریت نشانگر غنى شدگى LREE/HREE، آنومالى منفىEu و آنومالى مثبت Ce است.این الگو نشانگر هوازدگى شدید ناحیه منشأ و نشأت گرفتن رسوبات از سنگ هاى اسیدى است و ترکیب سنگ منشأ بر اساس عناصر نامتحرک La-Th-Sc حد واسط گرانیت تا گرانودیوریت است.
Abstract :
Roodgaz clay mineral deposit is located at ۵۰ km to the west of Tabas city in the Yazd province and located between lower limestone, sandy limestone and upper thin-bedded shale of Badamoo formation with Jurasic age. The sedimentary formations of the deposit is evident.Clay layers associate with shale-limy sediments of badamoo formation seem to be deposited a grabon sedimentary basin.Then, middle-simerian orogeny movements has affected this basin. On the basis of mineralogical results; quartz and illite/moscuvite are the main minerals and pyrophillite, natroalunite, natrojarosite, jarosite, hematite and gypsum are accessory minerals.Pyrophillite and illite have formed during weathering of parent rocks that rich in the silica and the gypsum and alunite group minerals have formed latter.Geochemical studies are indicate the during weathering processes, the earthy alkali and alkali elements are depleted, and silica and alumin are enriched.The survey of weathering diagram and calculation of chemical index of alteration (CIA) and chemical index of weathering (CIW) has indicated of relatively intense weathering of sediment source rocks. The enrichment of ions such as Cs, Ba, Rb, K and V are due to illite adsorption, and the Y, Zr, Nb and transition elements are depleted.The normalized pattern of rare earth elements with the chondrite underlied the enrichment of LREEE/HREE, with negative anomaly of Eu and positive slightly anomaly of Ce.The patterns also is favours of relatively intense weathering of source acidic rocks, and also imobile elements such as La, Th, Sc shows the granite or granodiorite composition of source rock.
محمد رازی اربابی(کارشناس ارشد زمین شناسی اقتصادی از بخش علوم زمین دانشگاه شیراز)
دکتر بیژن اعتمادی(دانشیار بخش علوم زمین دانشگاه شیراز)
◊◊◊◊◊◊◊
چکیده:
کانسار رسی رودگز طبس در 50 کیلومتری غرب شهرستان طبس در استان یزد قرار دارد. این کانسار در بین سنگ آهک و آهک ماسه ای و شیل های نازک لایه سازند بادامو به سن ژوراسیک جای گرفته است. سازندهای موجود در منطقه همگی رسوبی اند. در زمان تشکیل کانسار یک حوضه رسوبی گرابنی وجود داشته که طی آن رسوبات آهکی سازند بادامو بهمراه لایه های رسی و شیلی نهشته شده اند. پس از تشکیل این حوضه حرکات کوهزائی سیمرین میانی سبب چین خوردگی این رسوبات شده است. براساس نتایج کانی شناسی کوارتز و ایلیت کانی های اصلی و پیروفیلیت، ناتروآلونیت، ناتروژاروسیت، ژاروسیت، هماتیت و ژیپس کانی های فرعی کانسار هستند. ایلیت و پیروفیلیت از هوازدگی سنگ های غنی از سیلسیس به صورت اولیه و کانی های گروه آلونیت و ژیپس بصورت ثانویه شکل گرفته اند. مطالعه زمین شیمی عناصر اصلی نشانگر تهی شدگی عناصر قلیایی و قلیایی خاکی و تمرکز سیلیس و آلومین در اثر فرایند هوازدگی است. بررسی نمودارهای هوازدگی و محاسبه شاخص های شیمیایی هوازدگی(CIW) و دگرسانی(CIA) نشانگر هوازدگی نسبتاً شدید ناحیه منشأ رسوبات است، کاتیون های با شعاع یونی بزرگ مانند K ,Rb ,Ba ,Cs وV به سبب جذب سطحی بر روی ایلیت غنی شده اما عناصر واسطه و عناصر Zr ,Yو Nb تهی شده اند. الگوی REE بهنجارشده با کندریت نشانگر غنی شدگی LREE/HREE، آنومالی منفیEu و آنومالی مثبت Ce است.این الگو نشانگر هوازدگی شدید ناحیه منشأ و نشأت گرفتن رسوبات از سنگ های اسیدی است و ترکیب سنگ منشأ بر اساس عناصر نامتحرک La-Th-Sc حد واسط گرانیت تا گرانودیوریت است.
Abstract :
Roodgaz clay mineral deposit is located at 50 km to the west of Tabas city in the Yazd province and located between lower limestone, sandy limestone and upper thin-bedded shale of Badamoo formation with Jurasic age. The sedimentary formations of the deposit is evident.Clay layers associate with shale-limy sediments of badamoo formation seem to be deposited a grabon sedimentary basin.Then, middle-simerian orogeny movements has affected this basin. On the basis of mineralogical results; quartz and illite/moscuvite are the main minerals and pyrophillite, natroalunite, natrojarosite, jarosite, hematite and gypsum are accessory minerals.Pyrophillite and illite have formed during weathering of parent rocks that rich in the silica and the gypsum and alunite group minerals have formed latter.Geochemical studies are indicate the during weathering processes, the earthy alkali and alkali elements are depleted, and silica and alumin are enriched.The survey of weathering diagram and calculation of chemical index of alteration (CIA) and chemical index of weathering (CIW) has indicated of relatively intense weathering of sediment source rocks. The enrichment of ions such as Cs, Ba, Rb, K and V are due to illite adsorption, and the Y, Zr, Nb and transition elements are depleted.The normalized pattern of rare earth elements with the chondrite underlied the enrichment of LREEE/HREE, with negative anomaly of Eu and positive slightly anomaly of Ce.The patterns also is favours of relatively intense weathering of source acidic rocks, and also imobile elements such as La, Th, Sc shows the granite or granodiorite composition of source rock.
◊◊◊◊◊◊◊
مقدمه :
کانساررسیرودگزدرموقعیتجغرافیایی״14׳18˚56شرقیو ״36׳41˚33شمالیدر50کیلومتریغربشهرستانطبسجایدارد.راهدسترسیبهمنطقهازطریقجادهیزدبهطبسوهمچنینراهآسفالتهجدیدیاستکهاز60کیلومتریجادهطبسبهیزدجدامیشود. نزدیکترینروستابهمعدنروستایجعفرودر 2کیلومتریجنوبآناستکهبخشیازدهستانحلواناست.نیمیازمحدودهموردبررسیراپهنههایماسهبادیوکویرمیپوشاند.کوههایناحیهروند NE-SW دارندودرحاشیهجنوبخاوریکویربزرگمرکزیجاگرفتهاند.اینناحیهازشمالوشمالغرببهدشتکویر،ازشرقبهکفهطبسورشتهکوههایشتریوبشروئیهفردوس،ازجنوببهناحیهرباطخانوآبدوغیوازغرببهاستاناصفهانویزدمحدوداست. ازدیدجایگاهساختاری،منطقهموردبررسیدرخردقارهایرانمرکزیودرشمالبلوکطبسجایگرفتهاست.کانسار رودگز در درون طاقدیس رودگز و بموازات محور آن قرار گرفته است. این کانسار به صورت یک لایه رسی به درازای 1200-1000 متر و ضخامت 12-4 متر و در بین سنگ آهک قهوه ای تا قهوه ای روشن(در پایین) و شیل نازک لایه خاکستری تا سبز کمرنگ(در بالا) متعلق به سازند بادامو(به سن ژوراسیک) واقع شده است.یک مرز تدریجی میان لایه رسی با سنگ آهک در زیر و شیل نازک لایه در بالا وجود دارد. این گونه مرزهای تدریجی نشانگر ماهیت رسوبی ذخیره است((Harvey,1970). به دلیل آهکی بودن این سازند در محل معدن رودگز شناسایی لایه های بالایی و پایینی رس ها به سادگی امکان پذیراست. تمام سازندهای موجود در منطقه معدنی رسوبی اند.درمنطقه مورد مطالعه در زمانهای مختلف حالت هورست و گرابن وجود داشته است. گسل های بزرگی مانند گسل کلمرد و نائینی که در اثر رویداد های کوهزائی مختلف فعال شده اند، هورست وگرابن های منطقه را کنترل می کنند(آاقا نباتی،1384،خسرو تهرانی، 1384). در زمان تشکیل کانسار رودگز یک حوضه رسوبی گرابنی ایجاد شده است که در طی آن رسوبات آهکی سارند بادامو بهمراه لایه های رسی و شیلی نهشته شده اند. پس از تشکیل کانسار خمیدگی و چرخش گسل کلمرد در اثر رویداد کوهزائی سیمرین میانی باعث چین خوردگی این رسوبات شده است(درویش زاده، 1381).
◊◊◊◊◊◊◊
بحث :
ا- کانی شناسی:
بر اساس نتایج XRD کمی کوارتز و ایلیت کانی های اصلی و پیروفیلیت، ناتروآلونیت، ژاروسیت، ناتروژاروسیت، هماتیت و ژیپس کانی های فرعی موجود در کانسار هستند(جدول شماره یک).ایلیت و پیروفیلیت از هوازدگی سنگ مادر های غنی از سیلیس و حاوی K فراوان و فقیر از Ca ,Naو Mg (مانند فلدسپاتهای ارتوکلاز و یا مسکوویت) پدید آمده است. هوازدگی باعث تهی شدن هر چه بیشتر ,Ca Na ,Mg ,Mnو غنی شدگیAl شده است(دنن وآندرسون،1962) و در نتیجه رس های غنی از آلومینیوم(ایلیت و پیروفیلیت) تشکیل شده اند .(Cox,1995)این در حالی است که سنگ مادر های فقیر از سیلیس و غنی از عناصر Ca ,Na ,Mg و Mn(مانند بازالت، لس، کلسیت و دولومیت) محیط مناسبی برای تشکیل مونتموریلونیت و کلریت هستند.در حوضه رسوبی رودگز به دلیل فراوانی پتاسیم و محیط اسیدی ضعیف حاکم در زمان تشکیل کانسار و در اثر فرایند هوازدگی کانی ایلیت حاصل شده است. به دلیل ناکافی بودن Al فراوانی کانی پیروفیلیت قابل توجه نمی باشد. تهی شدگی در عناصر قلیایی و قلیایی خاکی و پایین بودن میزان آهن باعث شده کانسار رنگ متمایل به سفیدی داشته باشد.رگه های متمایل به قرمزی که در کانسار دیده می شود به دلیل حضور اکسید آهن(هماتیت) و همچنین تشکیل کانی های ثانویه ژاروسیت و ناتروژاروسیت در اثر جریان آبهای زیر زمینی است. ناتروآلونیت، ناتروژاروسیت و ژاروسیت در یک محیط اکسیدان و اسیدی و در حضور یون های سولفات فراوان و سنگ مادرغنی از Al(برای تشکیل ناتروآلونیت) و فراوان بودن Fe(برای تشکیل ژاروسیت و ناتروژاروست) و به علت بالا بودن سطح آب زیر زمینی به طور ثانویه تشکیل شده اند. یون هایK وNa مورد نیاز برای تشکیل این کانی ها از هوازدگی کانی های رسی و یون سولفات مورد نیاز از اکسیداسیون پیریت و یا از تجزیه کانی ژیپس تامین شده است، سطح بالای آب زیر زمینی به تجزیه و انحلال این کانی ها کمک نموده است. آهن مورد نیاز برای تشکیل ژاروسیت و ناتروژاروسیت نیز از هوازدگی سنگ مادر و یا از پیریت موجود در سنگ های رسوبی تأمین شده است. اکسایش پیریت و یا ژیپس و در نتیجه تشکیل اسید سولفوریک و همچنین تشکیل اسید کربنیک در اثر دخالت CO2 اسیدیته لازم را برای تشکیل این کانی ها مهیا کرده است.
جدول شماره یک: ترکیب کانی شناسی کانسار رسی رودگز طبس
|
نمونه
|
ایلیت/مسکویت
|
پیروفیلیت
|
کوارتز
|
ناتروآلونیت
|
هماتیت
|
ژیپس
|
ژاروسیت
|
ناتروژوراسیت
|
|
Rg1
|
15
|
7
|
54
|
|
|
|
12
|
10
|
|
Rg2
|
30
|
4
|
61
|
2
|
|
|
|
|
|
Rg3
|
45
|
5
|
44
|
4
|
|
|
|
|
|
Rg4
|
30
|
4
|
56
|
2
|
5
|
1
|
|
|
|
Rg5
|
2
|
2
|
10
|
85
|
|
|
|
|
|
Rg6
|
30
|
3
|
62
|
3
|
|
|
|
|
|
Rg7
|
5
|
10
|
62
|
|
|
|
20
|
|
|
Rg8
|
30
|
4
|
63
|
|
|
1
|
|
|
2- زمین شیمی
در جدول شماره 2 ترکیب عناصر اصلی، کمیاب و نادر خاکی کانسار رودگز و همچنین رسوبات پس از آرکئن استرلیا(PAAS)، ترکیب شیل آمریکای شمالی(NASC) و ترکیب پوسته قاره ای فوقانی(UCC