کانی شناسی و پی جویی مقدماتی کانیهای سنگین رسوبات آبرفتی رودخانه کرخه در استان خوزستان

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده علیرضا زراسوندی- ساسان لیاقت
تاريخ برگزاری ۲۵ بهمن ۱۳۷۸
زمین شناسی منطقه: بر اساس مطالعات مختصری که در سال های اخیر بر روی حوضه آبریز کرخه صورت گرفته است (صداقت 1361)، چنین به نظر می رسد که ردیابی و پی جویی نا بهنجاری های کانی های سنگین در امتداد این رودخانه و تراس های قدیمی آن امکان پذیر باشد، در این مطالعه سعی گردید که کانی های سنگین در رسوبات رودخانه و حواشی آن شناسایی و الگوی پراکندگی و توان معدنی آنها مورد ارزیابی قرار گیرد. در اجرای این پی جویی مقدماتی اقدام به نمونه برداری در محدوده ای به وسعت 60 کیلومتر مربع از منطقه پل نادری در شمال شوش تا جنوب عبدالخان گردید. قبل از اجرای این عملیات پی جویی و اکتشاف، رودخانه کرخه و حوضه آبریز آن به طور کامل و به منظور شناخت واحد های سنگی واجد کانی های سنگین مورد شناسایی قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه قسمتی از دشت خوزستان بوده و عمدتاٌ دارای واحد های بختیاری، آغاجاری و آبرفت های عهد حاضر می باشد، که از این میان قلوه های آذرین درون کنگلومرا های بختیاری موجود در منطقه بر اثر آبشویی مجدد می توانند به عنوان منشائی برای کانی های سنگین حائز اهمیت باشند. حوضه آبریز رودخانه کرخه با وسعتی بالغ بر 50 هزار کیلومتر مربع از لحاظ زمین شناسی و تنوع واحد های سنگی بسیار غنی می باشد و عمدتاٌ در دو زون ساختاری متفاوت ایران یعنی زاگرس (عمدتاٌ زاگرس چین خورده) و سنندج- سیرجان واقع شده است. واحد هایی از حوضه آبریز کرخه که در زون سنندج- سیرجان قرار دارند، از قدیم به جدید عبارتند از: کمپلکس سنگ های دگرگونی شامل گنایس، آمفیبولیت، شیست های سبز و میکا شیست، که می توانند منشائی برای کانی های سنگین مگنتیت، بیوتیت، هورنبلند، گارنت، آندالوزیت، کیانیت، اپیدوت و باریت باشند، واحد های ژوراسیک شامل توف و سنگ های آتشفشانی، واحد های کرتاسه عمدتاٌ شامل توده های گرانودیوریتی و تا حدودی سنگ های گابروئی و اولترابازیکی می باشند که توسط رودخانه های ملایر و تویسرکان و گاماسیاب تخریب می شوند. واحد های سنگی زاگرس در حوضه آبریز کرخه شامل رادیولاریت ها و آهک های بیستون و سازند های رسوبی جدید تر از قبیل پابده، گورپی، ایلام، آسماری و … می باشند.
با توجه به مطالعات زمین شناسی انجام گرفته مشخص گردید که منشاء کانی های سنگینی که از لحاظ اقتصادی حائز اهمیت هستند عمدتاٌ واحد های سنگی زون سنندج- سیرجان می باشند که توسط آبراهه های فراوان این حوضه آبریز، تحت تاثیر فرسایش قرار می گیرند و بر اثر دبی بالای این رودخانه به خصوص در فصول پر باران به پایین دست رودخانه آورده می شوند.
روش مطالعه: ابتدا با استفاده از عکس های هوایی منطقه، نقشه های توپوگرافی و نقشه های زمین شناسی طرح پی جویی مقدماتی و نقاط نمونه برداری تعیین گردید. نمونه برداری ها عمدتاٌ از آبرفت های جدید رودخانه کرخه و تراس های قدیمی آن صورت گرفت، بیشتر نمونه برداری از ذرات درشت در حد شن و ماسه به منظور بررسی کانی های سنگین، و در چند منطقه از ذرات در حد سیلت و رس برای آنالیز ژئو شیمیایی صورت پذیرفت. 100 نمونه برداشت شده پس از شستشو توسط محلول سنگین بروموفرم (CHBr3) تجزیه شدند و کانی های سبک و سنگین آنها جدا شدند که بخش سنگین آن برای کانی شناسی انتخاب گردید، مطالعه کانی شناسی توسط میکروسکوپ بینوکولار و بر روی سه بخش از کانی ها که دارای خاصیت مغناطیسی متفاوت می باشند صورت گرفت. پس از مطالعه کانی شناسی در حدود 40 کانی سنگین در این سه بخش شناسایی گردید. چندین نمونه دارای کانی های مجهول بودند که نمونه ها تحت آنالیز XRD قرار گرفتند و کانی های آنها مشخص گردید و همچنین به عنوان تاییدی بر مطالعه کانی شناسی از آنها استفاده گردید.
پس از شناسایی کیفی کانی ها، به منظور انجام محاسبات آماری و مشخص کردن فراوانی و پراکندگی این کانی ها در رسوبات رودخانه کرخه مقادیر کمی (عیار یا درصد) با استفاده از فرمول های رایج مورد استفاده در سازمان زمین شناسی کشور برای کانی های سنگین تعیین گردید. با توجه به مقادیر عددی کانی ها (عیار)، تابع توزیع این کانی ها در رسوبات رودخانه کرخه بر اساس قانون اصلی آمار ریاضی (قانون سه سیکما) و مقادیر (Skewness) و ستیغ (Kurtosis) مشخص گردید. بر این اساس ملاحظه گردید که توزیع کانی های آناتاس، باریت، گارنت، ایلمنیت، مگنتیت، روتیل و زیر کن مشخصاٌ از حالت لاگ نرمال تبعیت می نمایند، گارنت و آپاتیت از دو حالت نرمال و یا لاگ نرمال تبعیت می کنند ولی گرایش بیشتری به حالت نرمال دارند. بررسی های آماری روی داده های ژئو شیمیایی نشان داده است که این داده ها در موارد بسیار کمی توزیع نرمال از خود ارائه می دهند.
مقادیر آنالیز های آماری از قبیل واریانس، رسم نمودار هی احتمالی (Plot Probability) هیستو گرام ها به منظور نحوه پراکندگی و جمعیت ژئو شیمیایی کانی ها نیز مورد استفاده قرار گرفت.در نهایت از پارامتر های بدست آمده در یک عملیات پی جویی مقدماتی برای تعیین مقادیر زمینه ناحیه ای، آستانه ای و نیز مقادیر آنومالی های احتمالی مورد استفاده قرار گرفتند و بر اساس روش پیشنهادی (Rose & Webb, 1979) با توجه به میانگین و انحراف معیار داده ها، آنومالی ها مشخص گردید.
نتیجه گیری:
1- با توجه به اینکه نمونه ها تماماٌ از حوضه آبریز رودخانه کرخه برداشت شده اند. تقریباٌ اغلب دارای ترکیب کانی شناسی یکنواختی هستند و نمونه های با ترکیب متفاوت به احتمال زیاد دارای منشاء مربوط به آبریز های فرعی (آبراهه) گسترش یافته در ناحیه می باشند.
2- در محدوده مورد بررسی از نمونه های برداشت شده 12 نمونه حاوی ذرات طلا بوده و دارای قطر متوسطی بین 62 تا 350 میکرون می باشند که تمام آنها به جز یک نمونه دارای شکل ورقه ای هستند، نمونه استثنایی دارای شکل رشته ای (Fibrus) می باشد و همراه با باریت، پیریت، سینابر، مالاکیت، سرب طبیعی است که دلالت بر خاستگاهی جدا از سایر نمونه های طلا دارد.
3- اکثر کانی های سنگین موجود در منطقه، با توجه به نمودار های احتمالی و آنالیز واریانس دارای بیش از یک منشاء (جمعیت ژئو شیمیایی) می باشند که این به دلیل پراکندگی و گستردگی نسبتاٌ زیاد سنگ های با ترکیب متفاوت نفوذی و آتشفشانی در حوضه آبریز کرخه می باشد.
4- کانی های خانواده آهن، یک توزیع نرمال را در منطقه نشان می دهند که دلالت بر فراوانی سنگ منشاء آن در منطقه و حوضه آبریز کرخه می باشد.
5- تجمع و تنوع کانی های سنگین عمدتاٌ در رسوبات قدیمی تر و یا تراس های قدیمی رودخانه کرخه می باشد که احتمالاٌ به دلیل فعالیت شدید فرایند های فرسایشی در گذشته می باشد.
6- با توجه به ضرایب همبستگی کانی های مختلف به نظر می رسد که مناطق امید بخشی با پتانسیل بالا از کانی های روتیل، زیرکن، ایلمنیت و گارنت در رسوبات رودخانه کرخه وجود دارد.
7- بیشترین تجمع مناطق امید بخش در طول رودخانه عمدتاٌ در محل رود پیچ ها (مئاندرها) و محل اتصال شاخه های فرعی به اصلی می باشد.

کلید واژه ها: سایر موارد