شواهدی از کانی­سازی اپی­ژنتیک عناصر قلع-نقره در شمال روستای شریف­آباد (جنوب مشهد)

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده جمال قوی،
تاريخ برگزاری ۰۲ اسفند ۱۳۷۸

چکیده:
گستره مورد مطالعه در جنوب شهر مشهد و در زون ساختاری بینالود واقع شده است. گسل­ها عمده­ترین سیمای ساختمانی منطقه را تشکیل داده­اند که روند اغلب آنها شمال­غربی-جنوب­شرقی و از نوع تراستی می­باشند و جابجا شدن لایه­های رسوبی میوسن (و کواترنر) فعال بودن برخی از آنها را نشان می­دهد.
زون­های کانی­سازی عناصر فلزی غالباً در محل گسل­خوردگی­ها و به شکل رگه­ای و رگچه­ای بوده و اختصاصات بافت­های پرکننده فضای خالی را نیز نشان می­دهند. سنگ­های میزبان رگه­های در اکثر قسمت­ها سنگ­های کربناته (پالئوزوئیک) است. فراوانی اکسیدهای آهن، سیلیسی­شدن و دلومیتی­شدن در زون­های کانی­سازی شده حاکی از تاثیر محلول­های هیدروترمال در آلتراسون و کانی­سازی می­باشد. نتایج تجزیه­های شیمیایی نشان می­دهد که متوسط میانگین عناصر با ارزشی چون Fe, Ba, Cu, Sb, As  جالب بوده و عیار بالا و بی­هنجار عناصر Sn, Ag نیز شایسته توجه می­باشند. شواهد کانی­سازی، جایگاه زمین­شناسی، مدارک تاریخی و شناسایی محل کار معدنکاری قدیمی در محدوده مورد مطالعه توان کانه­زایی عنصرقلع را تقویت نموده است.
 
 
Abstract:
Study area is located in south of Mashhad city and into Binaloud structure zone. Main structuralmien in district is faults which Most of this trended NW-SE and is thrust type and activity of some this fault show with movement beds of Miocene sediment (and Quaternary). Mineralization zone of metals element most are in form vein and veinlet, by closing relationship which shown characteristic features of open space filling texture. Generally country rocks of these veins are carbonate rocks (Paleozoic). Abundant of iron oxide, silicification, dolomitization in mineralization zone to suggest is present and effect hydrothermal fluids in forming alteration and mineralization. Result ofchemical analyze shown average valuable element such as Fe, Ba, Cu, Sb, As is high, also high grade and anomaly of Sn, Ag is astringency to attention.Geology setting, historical documents and finding old mining work in study area was encourage for tin mineralization.

 
 
شواهدی از کانی­سازی اپی­ژنتیک عناصر قلع-نقره در شمال  روستای شریف­آباد (جنوب مشهد)
 
◊◊◊◊
 
جمال قوی، کارشناسی ارشدزمین­شناسی، دانشگاه تبریز
◊◊◊◊
 
چکیده:
گستره مورد مطالعه در جنوب شهر مشهد و در زون ساختاری بینالود واقع شده است. گسل­ها عمده­ترین سیمای ساختمانی منطقه را تشکیل داده­اند که روند اغلب آنها شمال­غربی-جنوب­شرقی و از نوع تراستی می­باشند و جابجا شدن لایه­های رسوبی میوسن (و کواترنر) فعال بودن برخی از آنها را نشان می­دهد.
زون­های کانی­سازی عناصر فلزی غالباً در محل گسل­خوردگی­ها و به شکل رگه­ای و رگچه­ای بوده و اختصاصات بافت­های پرکننده فضای خالی را نیز نشان می­دهند. سنگ­های میزبان رگه­های در اکثر قسمت­ها سنگ­های کربناته (پالئوزوئیک) است. فراوانی اکسیدهای آهن، سیلیسی­شدن و دلومیتی­شدن در زون­های کانی­سازی شده حاکی از تاثیر محلول­های هیدروترمال در آلتراسون و کانی­سازی می­باشد. نتایج تجزیه­های شیمیایی نشان می­دهد که متوسط میانگین عناصر با ارزشی چون Fe, Ba, Cu, Sb, As  جالب بوده و عیار بالا و بی­هنجار عناصر Sn, Ag نیز شایسته توجه می­باشند. شواهد کانی­سازی، جایگاه زمین­شناسی، مدارک تاریخی و شناسایی محل کار معدنکاری قدیمی در محدوده مورد مطالعه توان کانه­زایی عنصرقلع را تقویت نموده است.
 
 
Abstract:
Study area is located in south of Mashhad city and into Binaloud structure zone. Main structuralmien in district is faults which Most of this trended NW-SE and is thrust type and activity of some this fault show with movement beds of Miocene sediment (and Quaternary). Mineralization zone of metals element most are in form vein and veinlet, by closing relationship which shown characteristic features of open space filling texture. Generally country rocks of these veins are carbonate rocks (Paleozoic). Abundant of iron oxide, silicification, dolomitization in mineralization zone to suggest is present and effect hydrothermal fluids in forming alteration and mineralization. Result ofchemical analyze shown average valuable element such as Fe, Ba, Cu, Sb, As is high, also high grade and anomaly of Sn, Ag is astringency to attention.Geology setting, historical documents and finding old mining work in study area was encourage for tin mineralization.
 
◊◊◊◊
 
 
مقدمه:
قلع، عنصری استراتژیک محسوب می­گردد و در حال حاضر بیش از 80 درصد قلع تولیدی جهان عمدتاً درانحصار کشورهای مالزی، اندونزی و چین می­باشد[1]، از این رو برخی از کشورها از هم اکنون، پژوهش درباره هدف­های اکتشافی جدید و گونه های شناخته نشده از این نوع کانسارها را در دستور کار خود قرار داده­اند.
 سرزمین پهناور ما ایران، نیز از لحاظ مواد معدنی نسبت به شمار زیادی از کشورهای دیگر بسیار غنی است، با این وجود بعضی از جمله قلع هنوز به درستی شناخته و معرفی نشده­اند. گرچه مدارک تاریخی به شناخت و معدنکاری قلع در ایران اشاره کرده اند[2،3] اما اکنون درکشور ما هیچ معدن قلعی وجود ندارد. برخی اقدامات برای شناسایی نشانه­های معدنی قلع صورت پذیرفته استولی کارهای اکتشافی دقیق و منسجم و پی­جویی سراسری در مورد این عنصر در کشور کافی به نظر نمی­رسد. منطقه مورد نظر در این پژوهش به لحاظ جایگاه تکتونیکی، نوع سنگ­ها و ساختمان­های زمین­شناسی، پتانسیل کانه­زایی قلع را مطرح می­نماید [4]، همچنین شواهد عینی کانه­زایی و مدارک تاریخی[5]، می­تواند بیانگر قابلیت­های معدنی وجود عنصر قلع در این ناحیه باشد، که هدف اصلی این پژوهش است.
◊◊◊◊
بحث:
موقعیت جغرافیایی
گستره مورد نظر به مختصات 29 ْ59 تا 34 ْ59 طول شرقی و 1 ْ36 تا 3 ْ36 عرض شمالی در جنوب شهر مشهد و در زون ساختاری بینالود واقع گردیده است (شکل1) و پی­جوئی اولیه از رخنمون­های سنگی ارتفاعات شمالی روستای شریف­آباد (ارتفاعات تیغ دو برادران) آغاز شده­است.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
شکل1: مهمترین واحده­های ساختاری شرق و شمال­شرق ایران، جایگاه پهنه مورد مطالعه با پیکان مشخص شده است (بر اساس6).
 
مناسب­ترین راه دسترسی به منطقه مورد نظر از طریق جاده آسفالته مشهدنیشابور (بزرگراه مشهدـ باغچه) می­باشد. آب و هوای محدوده موردنظر نیمه­کوهستانی بوده و بلند­ترین نقطه با ارتفاع 1660 متر در غرب محدوده (ارتفاعات تیغ دو برادران) و پست­ترین مکان با ارتفاع 1300 متر در دشت­های جنوبی محدوده واقع شده است.
زمین­شناسی عمومی منطقه
بررسی­های زمین­شناسی در محدوده مورد مطالعه نشان داده است (شکل2) که قدیمیترین واحدهای سنگ­چینه­شناسی در منطقه مورد نظر، واحدی از دولومیت­های قهوه­ای متمایل به سیاه (به صورت حجیم) می­باشد که اکسید­های آهن به صورت ثانویه در آنها جایگزین شده­اند و صرفاً بر اساس شباهت­های رخساره سنگی، آنرا معادل دولومیت سلطانیه در نظرگرفته­اند. همچنین کوارتز آرنایت­هایی به رنگ سفید تا خاکستری دودی و بسیار سخت در منطقه وجود دازند که با توجه به شواهد چینه­شناسی آن را معادل کوارتزیت راسی لالون و متعلق به کامبرین فوقانی دانسته­اند[7].
شکل2: نقشه زمین­شناسی-توپوگرافی محدوده مورد مطالعه (بر اساس9،7،8).
 
واحدی از سنگ­آهک و آهک دولومیتی خاکستری تا سیاهرنگ که بر اساس فسیل­های موجود (کرینوئید) و موقعیت چینه­شناسی آنرا را معادل سنگ آهک بهرام (شرق­ایران­مرکزی) و متعلق به پالئوزوئیک (دونین فوقانی) دانسته­اند[8،7]. شایان ذکر است در محدوده مورد مطالعه مجموعه­ی نیز از سنگ آهک و چرت با لایه­های نازک شیل وجود دارند که ممکن است متعلق به پالئوزوئیک باشد، این مجموعه به طور غیر عادی بر اثر اصافه شدن اکسیدهای آهن، ظاهری قرمز رنگ به خود گرفته و در داخل این مجموعه توده­های نفوذی حد واسط تا بازیک نفوذ کرده است.
بخش عمده­ای از رخنمون­های در گستره مورد شامل اسلیت، فیلیت و گریوکی­هایی (با دگرگونی ضعیف) می­باشند که به فیلیت مشهد معروف  و از نظر سنی به تریاس فوقانی­ـژوراسیک زیرین (رتوـ لیاس) منتسب شده­اند. کنگلومرای نیز با بیش از 90% دانه­های کوارتز (و مابقی از خرده سنگ­های دگرگونی) با سیمان سلیسی و متعلق به ژوراسیک فوقانی (کنگلومرای آغنج) معرفی شده­است[7]، همچنین رخنمون­های کم وسعتی از آهک­های (اوربیتولیت­دار) کرتاسه تکمیل کننده سکانس چینه­شناسی دوران مزوزئیک در این منطقه می­باشد.
در منطقه مورد مطالعه واحد نفوذی با لیتولوژی دیوریتیک گابرو (گابرو) شناسایی و هم­ارز درونی فازهای ولکانیک ائوسن پنداشته شده است[7]. مارن­های قرمز همراه با لایه­هایی از کنگلومرا و آهک دریاچه­ای متعلق به میوسن دشت­های جنوبی منطقه مورد نظز را پوشانده­اند و رسوبات آبرفتی، واریزه­ها و رسوبات استحکام نیافته نیر در مسیر آبراهه­ها (خشکه­رودها)، جوانترین واحد­های رسوبی منطقه را تشکیل داده­اند.
وضعیت ساختمانی و تکتونیک منطقه
محدوده مورد نظر از لحاظ تکتونیکی فعال بوده، گسل­های فراوانی در منطقه تاثیر گذاشته­اند که شواهد آن در منطقه قابل مشاهده است ( برشی­شدن و سوده رخ­ها). عمده­ترین گسل منطقه با روند شمال­غربی- جنوب­شرقی تا خارج از منطقه مورد مطالعه امتداد یافته است و تاثیر آن در جابجا نمودن لایه­های رسوبی میوسن (و کواترنر) می­تواند حاکی از فعال بودن آن باشد، وجود چشمه­های تراورتن ساز نیز در امتداد آن تاییدی بر این امر می­باشد.
اکثر گسل­ها از نوع تراستی بوده و جهت راندگی در آنها از شمال، شمال­شرق به جنوب، جنوب­غرب می­باشد[7]. با این وجود شواهدی از جابجایی­ها با موئلفه­های قائم نیز شناسایی شده است. اثر گسل­خوردگی­ها بر روی سنگ­های سخت و محکم (کوارتزیت­ها) توپوگرافی خشن، پرتگاه­ها و دیواره­های سنگی را ایجاد نموده اند
 
زون­های کانی­سازی
زون­های کانی­سازی فلزی درمحدوده مورد مطالعه غالباً به صورت رگه­ای ورگچه­ای بوده و در ارتباط نزدیک به کانی­سازی­های باریت و محل گسل­خوردگی­ها می­باشد و سنگ­های درونگیر این رگه­های در اکثر قسمت­ها سنگ­های کربناته (دولومیت­های سلطانیه و پالئوزوئیک) می­باشند، چند رگه باریت با ضخامت قابل توجه در قسمت تقریبا مرکزی محدوده مورد مطالعه نیز در سنگ­های کربناته جای گرفته اند که اغلب به علت نا خالصی­هایی، نظیر آهن به رنگ­های قرمز تا صورتی دیده می­شوند، همچنین رگچه­های از اکسیدهای منگنیز (پیرولوزیت) نیز در سنگ­های میزبان کربناته مشاهده شده است. در اغلب رگه­ها اختصاصات بافت­های پرکننده فضای خالی، نظیر لایه­بندی متقارن، قشربندی (Crustification) و بلوردان (Vuge) مشاهده می­شود (شکل4). دربخش­های شمال، شمال­غرب منطقه مورد مطالعه رخنمون­های از سنگ آهن (اسپیکولاریتFe2o3‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌)، شناسایی شده است. هم­رشدی کانی باریت و هماتیت به صورت رگه ای و عدسی­ها کوچک نیز قابل اشاره می­باشند(شکل4).
شکل4:a ) کانی­سازی باریت به شکل رگه­ای در سنگ­های کربناته پالئوزوئیک، b) کانی­سازی اکسیدهای آهن و دیگر عناصر فلزی در امتداد زون گسلی، c) حفره معدنکاری شده قدیمی، d) کانی سازی باریت (صورتی رنگ) و ریزرگچه­های از کانی مالاکیت و کانی­های احتمالی قلع و نقره ، e) کانی سازی باریت و هماتیت، f,g) بافت­های پرکننده فضای خالی (لایه­بندی متقارن، حفره­ای) در زون­های کانی سازی.
شناسایی محل­کار معدنکاری قدیمی در محدوده مورد مطالعه به پژوهش حاضر اهمیت ویژه­ای داده است (شکل4). پس از شناسایی محل کار قدیمه (و خاک برداری بخشی از دیواره ها فروریخته و واریزه ها آن) مشخص شد چاله­ای عمیق در امتداد شیب صفحه گسلی (در جهت شمال) و رو به سمت پایین حفر شده است. کانی­سازی­ها در محل کار قدیمی در سنگ­های آهکی رخ داده است و زون شدیداً سیلیسی همراه با کانی­سازی­های مس (کالکوپیریت، مالاکیت و آزوریت) و آهن (هماتیت) کاملاً مشخص می­باشد. کانی­ها باطله نظیر کوارتز، کلسیت و تورمالین (؟) نیز قابل اشاره می­باشند. شایان ذکر است که شناسایی آثار سربار ذوب (Slag) در اطراف محل کار قدیمی، توان فلزی این ناحیه را تقویت می­نماید. در بخش­های مرکزی منطقه مورد مطالعه توده­های کم وسعتی از سنگ­های نفوذی بازیک (دیوریت - گابرو ) نیز قابل اشاره اند و گرچه تاثیر نفوذ آنها در سنگ­های میزبان به خوبی مشخص نمی­باشد اما ممکن است بخشی از آلتراسیون سنگ­های اطراف در ارتباط با آنها باشد.
 
نمونه­برداری و بررسی نتایج آنالیز شیمیایی
نمونه­برداری از زون­های سطحی کانی­سازی شده به روش چیپ سمپلینگ (Chip Sampling) انجام شده است و در انتخاب نمونه دقت لازم به عمل آمد است تا نمونه­های معرف انتخاب شوند.3نمونه از رخنمون­های سطحی و یک نمونه از محل کار قدیمیبرداشته شده است. نمونه­ها (2 کیلوگرمی) پس از خردایش، نرمایش و آماده سازی به منظور تعیین اکسیدهای اصلی و عناصر کمیاب به روش XRF تجزیه شده­اند و از سوی با توجه به امکانات موجود و به منظور کنترل نتایج حاصله، میزان عنصر نقره نیز توسط روش AAS بررسی شده است.
آنالیز نمونه­های حاکی از وجود مقادیر غیر عادی از عناصرFe, Ba, Sr, Cu, Sn, Ag, As, Sb, In, Cd, Pb,   Znدر زون­های کانی­سازی می­باشد. نتایج حاصل از مطالعات نشان می­دهد که متوسط میانگین عناصر آهنBa(23%), Sr(2850ppm), Cu(1460ppm), و  In(1000ppm)بالا می­باشد. در این میان عیار بالا و بی هنجار عناصر قلع(230ppm)، نقره(260ppm)، آرسنیک(880ppm)، آنتیموان(1000) و کلر(200ppm) نیز جالب توجه می­باشند.
◊◊◊◊
نتیجه­گیری:
معرفی کانی­سازی­های قلع با نقره، طلا و عناصر دیگر،منحصر به­فرد نبودن سیالات کانه­ساز قلع را نشان داده است [11،12]. بر این اساس و با توجه به شواهد کانی­زایی، جایگاه تکتونیکی و تطبیق جغرافیایی منطقه مورد مطالعه با مدارک تاریخی [5]، قابلیت معدنی بالقوه عنصر قلع (و نقره) در گستره مورد مطالعه مطرح می­باشد. مشاهده رگه­ها معدنی، بررسی مقاطع میکروسکوپی (بافت پرکننده فضای خالی) و مطالعه آنالیزهای شیمیایی، حضور محلول­های گرمابی (یا ماگمایی) را در کانی­سازی حتمی نموده و نقش کمپلکس­ها کلرایدی (Cl) را در انتقال یون­های فلزی متصور ساخته است. فراوانی غیر­عادی اکسیدهای آهن، سیلیسی­شدن و دلومیتی­شدن نیز در زون­های کانی­سازی، حاکی از تاثیر محلول­های هیدروترمال در آلتراسون سنگ­های میزبان می­باشد و از سویی پراکندگی نشانه­های عناصر فلزی، هم روند با گسل­خوردگی­ها اصلی منطقه، نقش کنترل­کننده­های ساختاری را در کانی­سازی تائید می­نماید.
وجود سنگ­های گرانیتوئیدی تیپ S (با قابلیت کانی­سازی قلع)، رسوبات تخریبی تشکیل شده از اجزای سنگ­های قبلی (بویژه سنگ­های گرانیتی) و مشاهد قلوه­ها و دانه­های کوارتزهای تورمالین­دار در کنگلومرا­ها (و رسوبات مسیر آبراهه­ها) نقش تحرک دوباره عناصر فلزی و کانه­زایی در زون­های فعال گسلی را ممکن ساخته است و این احتمال که کانی­زایی قلع و دیگر عناصر فلزی از سنگ­های رسوبی اطراف باشد را برای منطقه مورد مطالعه به پیش می­کشاند، هرچند فعالیت­های آذرین دوران سوم در منطقه را نیز نمی­توان نادیده انگاشت. با این وجود اظهار نظر قطعی در مورد منشاء سیالات، فلزات و ترکیب شیمیایی محلول­ها کانه­دار نیازمند مطالعات تفصیلی­تری بوده و نمونه برداری دقیق از رسوبات رودخانه­ای در این متطقه و مطالعه کامل آنها نیز می­تواند به شناخت کانی­های قلع و نقره کمک نماید.
 
سپاسگزاری
بدینوسیله از آقایان جهانبانی، وفادار و مهندس سعادت، هادیزاده، بسکآبادی و سرکار خانم سمایی (سازمان زمین­شناسی، مدیریت منطقه شمال­شرق) جهت همکاری­ دراین پژوهش قدردانی می­شود.
◊◊◊◊
منابع فارسی:
[1] کریم پور، م.ح.،1378- کانی ها و سنگ­های صنعتی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
[2] علیپور، ک.،1372- تاریخ دانش زمین­شناسی و معدنکاری در ایران، سازمان زمین­شناسی کشور،266 صفحه.
[3] قربانی، م،1381- دیباچه­ای بر زمین­شناسی اقتصادی در ایران، وزارت صنایع و معادن، پایگاه داده های علوم زمین کشور، گزارش شماره 2.
[4] بهنیا، پ.،1380- وضعیت اکتشافی ذخایر قلع و تنگستن در ایران و نگرشی به معادن آن در جهان، سازمان زمین شناسی ایران،162 صفحه.
[5] توحیدی، ن.،1364- سیر تکاملی آهن و فولاد در ایران و جهان، انتشارات امیرکبیر، تهران.
[6] نبوی، م.ح.،1355- دیباچه­ای بر زمین شناسی ایران، سازمان زمین شناسی ایران،109صفحه.
[7] طاهری، ح.،قایمی، ف.،1374- نقشه زمین شناسی 1:100000 برگه مشهد، سازمان زمین شناسی ایران.
[8] آقانباتی و همکاران،1365- نقشه زمین­شناسی 1:250000 مشهد، سازمان زمین شناسی کشور. [9] اداره جغرافیایی ارتش جمهوری اسلامی ایران، 1363- نقشه توپوگرافی 1:50000 برگه 7962II(طرق).
◊◊◊◊
References :
[10] Werner H.Paar., et al., 2000- Suredaite, PbSnS3, a new mineral species, from the Pirquitas Ag-Sn deposit, NW-Argentina: mineralogy and crystal structure, American Mineralogist, Volume 85, pages 1066–1075.
[11] Milesi, J. P., et al., 1994- Cirotan, West Java, Indonesia; a 1.7 Ma hybrid epithermal Au-Ag-Sn-W deposit,Economic Geology, V. 89. No. 2, p. 227-245.
[12] Kesler, S, E, 1994- Mineral resources economics and environment, published by MacMilanCollege, 391pp.

کلید واژه ها: خراسان رضوى