گزارش زمین شناسى و ژئوفیزیک به روش پلاریزاسیون القائى در منطقه شیخ عالى

توضیحات

چکیده مطالب مطالعات نیمه تفصیلى اکتشاف مس در منطقه شیخ عالى شامل مطالعات زمین شناسى و ژئوفیزیک مى باشد. آبادى شیخ عالى واقع در استان هرمزگان و در حدود 150 کیلومترى شرق بندرعباس و حدود 300 کیلومترى جنوب کرمان قرار دارد. محدوده مورد نظر در بخشى از افیولیت ملانژ جنوب غرب ایران، در جنوب بافت و شرق حاجى آباد واقع است. زون مذکور با امتداد شمال غرب، جنوب شرق به موازات تراست زاگرس از شمال غرب به افیولیت ملانژهاى ترکیه، سوریه و قبرس و از جنوب شرق به افیولیتهاى عمان منتهى مى شود. آثار معدنکارى قدیمى و حجم زیاد سرباره هاى حاصل از ذوب سنگهاى حاوى ماده معدنى و همچنین حفر ترانشه با ابعاد تقریبى 30 * 25 * 110 متر و سه چاه اکتشافى و سایر فعالیتهاى معدنکارى، حاکى از وجود پتانسیل معدنى در این منطقه است. مطالعات نیمه تفصیلى اکتشاف مس در شیخ عالى در چهارچوب طرح اکتشاف سراسرى ذخائر معدنى از اوایل دیماه سال 1377 آغاز گردید. این مطالعات که شامل مطالعات زمین شناسى سطح الارضى و ژئوفیزیک مى باشد، توسط سازمان زمین شناسى و اکتشافات معدنى کشور انجام شد. بر این اساس و بطور مختصر مطالعات زمین شناسى و ژئوفیزیک به شرح زیر انجام گرفت: الف) مطالعات زمین شناسى -          جمع آورى اطلاعات زمین شناسى و معدنى و تفکیک واحدهاى زمین شناسى در مقیاس 1:20000 . -          تفکیک واحدهاى زمین شناسى محدوده کانسار شیخ عالى در مقیاس 1:5000 . -          برداشتهاى زمین شناسى – معدنى با مقیاس 1:1000 در سیستم مختصات utm . -          مطالعات زمین شناسى در طول 5 پروفیل عمود بر امتداد واحدها. عملیات اکتشاف سطحى شامل پى جوئى آثار کانى زایى مشاهده شده، حفر چاه در واریزه هاى داخل تونل اصلى معدنکارى شده به منظور دستیابى به مشخصات سنگهاى بستر این تونل و باز نمودن سر دو چاه قدیمى (که در زمانهاى قدیم جهت اکتشاف و نهایتاً استخراج ماده معدنى حفر شده بودند) که در منتهى الیه شرقى تونل اصلى قرار دارند. در این عملیات جمعاً تعداد 10 چاهک و ترانشه در نقاط مختلف محدوده مورد نظر حفر و نمونه گیرى از آنها جهت مطالعه کانى شناسى، کانه نگارى، تعیین نوع آلتراسیون ها و نهایتاً آنالیز شیمیایى انجام شد. مطالعات ژئوشیمیایى شامل نمونه گیرى، آنالیز نمونه ها و تلفیق نتایج به دست آمده با اطلاعات قبلى مى باشد. در این راستا تعداد 15 نمونه جهت آنالیز عناصر مس، روى، طلا و … در امتداد پروفیلها و به صورت پراکنده برداشت شد. بررسى تغییرات و نحوه توزیع مس و برخى عناصر اقتصادى در محدوده مورد مطالعه بر روى 50 نمونه برداشت شده از کل محدوده و در امتداد پروفیل هاى زمین شناسى (مقاطع لیتوژئوشیمیایى) صورت گرفته است. بر اساس مطالعات زمین شناسى صورت گرفته ماده معدنى در کانسار شیخ عالى در یک افق سیلیسى – رادیولاریتى هم شیب با واحدهاى آهکى قرار داشته که ضخامت آن بسیار متغییر مى باشد. چین خوردگیهاى متعدد، شیب زیاد (تقریباً قائم) و تغییرات شیب در افق ماده معدنى و سنگ هاى در برگیرنده آن موجب شده تا نتوان تصویر و اطلاعات دقیق و مطمئنى از ادامه روند افق ماده معدنى در اعماق به دست آورد و به تبع آن هر گونه براورد و تعیین ذخیره بر این اساس، با خطا مواجه خواهد بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده در مورد مشخصات افق ماده معدنى و نیز نتیجه گیرى هایى که بر مبناى مطالعات قبلى صورت گرفته، با بکارگیرى از مطالعات ژئوفیزیک در منطقه مى توان اطلاعات دقیقى از وجود و یا عدم وجود افق سولفور، ضخامت و محدوده تغییرات ضخامت این افق را در اعماق به منظور برنامه ریزیهاى حفارى به دست آورد. ب) مطالعات ژئوفیزیک مناسبترین روش در مطالعات ژئوفیزیک به منظور اکتشاف منابع سولفور، استفاده از روش پلاریزاسیون القائى است. در این منطقه نیز از این روش با آرایشهاى مستطیلى و داپیل – داپیل استفاده گردید. حاصل این مطالعات با آرایش مستطیلى تعیین تغییرات جانبى واحدهاى حاوى سولفور و یا کلاً بى هنجارى هاى موجود در منطقه بود. سپس با استفاده از آرایش داپیل – داپیل  و تهیه شبه مقاطع، تغییرات بى هنجارى در عمق بررسى گردید. بر این اساس حدود 2000 ایستگاه مشتمل بر 5 آرایش مستطیلى و 6 آرایش داپیل – داپیل برداشت گردید. وسعت منطقه مورد مطالعه به روش ژئوفیزیک بالغ بر 38 هکتار و عمق مطالعات تا حدود 180 متر بود. مطالعات ژئوفیزیک وجود افقهایى از سولفور در برخى از مناطق و در اعماق مختلف، از سطح تا عمق بیش از 100 متر، را به اثبات رساند. بر این اساس نیز پیشنهاد در خصوص حفر حداقل سه گمانه اکتشافى در مناطق تعیین شده ارائه گردبد. جزئیات مطالعات زمین شناسى و ژئوفیزیک در متن گزارش آورده شده است. کلیات مقدمه کشور ایران از لحاظ ذخائر معدنى بر روى کمربند جهانى مس قرار گرفته است و از نظر ذخائر مس از پتانسیل بالائى برخوردار است. از 330 کانسار مس در ایران تنها از دو کانسار سرچشمه و قلعه زرى بهره بردارى مى گردد. البته در سالهاى اخیر تلاشهاى مفید و مستمرى در جهت برآورد ذخیره و بهره بردارى از کانسارهاى مس پورفیرى شمال غرب کشور، ناحیه اهر (کانسار سونگون) صورت گرفته که نتایج بسیار امید بخشى را بدنبال داشته است. طرح اکتشافات نیمه تفصیلى و تفصیلى مس در کمربند افیولیتى و افیولیت ملانژهاى جنوب بافت در راستاى پى جوئى و اکتشاف ذخائر مس تیپ سولفید توده اى در ایران در حال اجرا مى باشد. این تیپ کانسارها که براى اولین بار در ایران در این سطح مورد بررسى قرار مى گیرند، در دنیا کاملاً شناخته شده و در حال بهره بردارى مى باشند، به طوریکه بیش از 22 % مس دنیا از کانسارهاى تیپ سولفید توده اى به دست مى آید. این کانسارها از نظر ذخیره و عیار با ذخیره کمتر از 100 میلیون تن و عیار 5/1 تا 4 درصد تعریف مى شوند. کانسارهاى مورد نظر با توجه به سنگ در برگیرنده، پاراژنز کانه و … به سه تیپ قبرس، کورکو، وبى شى تقسیم مى شوند. واحدهاى سنگى همراه و سنگهاى در بر گیرنده کانسارهاى سولفید توده اى تیپ قبرس بخش فوقانى توالى هاى افیولیتى و افیولیت ملانژ ها مى باشند. با توجه به بررسیها و مطالعات انجام شده، کانسار مس شیخ عالى از تیپ کانسارهاى سولفید توده اى ولکانوژنیک تیپ قبرس مى باشد. با عنایت به وجود چندین کمربند افیولیتى و افیولیت ملانژ در ایران و نیز وجود این تیپ کانسارها در ادامه این واحدهاى سنگى در خارج از ایران (از طرف شمال غرب در ترکیه، کانسار ارگانى و از طرف جنوب در عمان، کانسارهاى لازیل و بایادا و …) احتمال وجود این تیپ کانسارها در کمربند افیولیتى و افیولیت ملانژهاى کشور زیاد مى باشند. با عنایت به نقش استراتژیک این ماده معدنى در سیاستهاى اقتصادى کشور، ضرورت یک پى جوئى سراسرى در کل کمربندهاى افیولیتى ایران کاملاً محسوس مى باشد. این طرح بر مبناى گزارشات، نقشه ها، تحقیقات و بررسیهاى مختلف قبلى بر روى چند معدن قدیمى و اندیس معدنى در افیولیت ملانژهاى جنوب بافت و دولت آباد صورت گرفت که در این گزارش مطالعات و بررسى هاى انجام گرفته روى معدن قدیمى شیخ عالى و نتایج بدست آمده از آنها توصیف مى گردد. امید است که این گزارش و نتایج آن بتواند در پى جوئى و اکتشافات بعدى این تیپ کانسارها در ایران مفید واقع گردد.   تاریخچه و مطالعات قبلى معدن مس شیخ عالى از جمله معادن قدیمى و متروکه مس مى باشد که فعالیت هاى معدنکارى قدیمى به میزان بسیار زیادى روى آن صورت گرفته است. استخراج عمدتاً به صورت رو باز بوده و در ترانشه اصلى بیش از 40000 متر مکعب سنگ استخراج شده است. آثار معدنکارى قدیمى شامل یک ترانشه در ابعاد 30 * 25 * 110 متر، سه چاه اکتشافى که در حال حاضر حدود 20، 10 و 8 متر عمق دارد و (آثار چند چاه دیگر که مدخل آنها در حال حاضر بسته شده است)، یک ترانشه اکتشافى به طول 6 متر و حجم بسیار زیاد سرباره هاى معدنى که حدود 30000 متر مکعب (2 * 100 * 150 متر) را در گستره معدنى اشغال نموده است (شکل 1). نیز آثارى از حفارى به طریقه مغزه گیرى که به نظر مى رسد در سالهاى اخیر صورت گرفته باشد در اطراف ترانشه اصلى به چشم مى خورد. این معدن قبلاً توسط بازین و هوبنر (1955 و 1969) در قالب گزارش کانسارهاى مس در ایران به صورت مقدماتى و مختصر مورد بررسى قرار گرفته است. در این گزارش زمان معدنکارى در معدن شیخ عالى به 2500 سال قبل از میلاد نسبت داده شده است. رضائى و همکاران نیز در سپتامبر 1967 عملیات حفارى را در این معدن انجام دادند که نتایج این حفاریها در دسترس نمى باشند. سبزه اى و دیگران (1994) نقشه زمین شناسى در مقیاس 1:250000 حاجى آباد را منتشر نموده که در این نقشه و نیز گفته شفاهى (1357) به این کانسار اشاره نموده است. عملیات اکتشاف چکشى ورقه 1:100000 دولت آباد توسط کارشناسان سازمان زمین شناسى و اکتشافات معدنى کشور (روزبه – عشق آبادى 75-1374) صورت گرفته که گزارش آن در دست تهیه مى باشد. منظمى میر علیپور (1377) پایان نامه کارشناسى ارشد خود را در رشته زمین شناسى اقتصادى در مورد کانى شناسى و ژنز ماده معدنى در کانسار شیخ عالى ارائه نمود. راستاد (1377) در یک طرح تحقیقاتى در مورد کانسارهاى مس موجود در افیولیت ملانژهاى جنوب شرقى بافت، چندین معدن قدیمى و اثر معدنى را معرفى نموده و زمین شناسى، کانى شناسى و ژنز برخى از آنها از جمله کانسار مس شیخ عالى را مورد بررسى قرار داد. موقعیت جغرافیائى کانسار و راههاى ارتباطى آن معدن مس شیخ عالى در حدود 300 کیلومترى جنوب کرمان، 150 کیلومترى شمال شرق بندر عباس، 30 کیلومترى جنوب شرق دولت آباد و 2 کیلومترى جنوب شرق آبادى عشایرى شیخ عالى قرار گرفته و از نظر تقسیمات کشورى به استان هرمزگان تعلق دارد. مختصات جغرافیایى آن 20  46  56 شمالى و  00  9   28 شرقى مى باشد. راه ارتباطى این معدن از طریق جاده آسفالته بافت به دولت آباد (130کیلومتر) و جاده شنى دولت آباد به شیخ عالى (27 کیلومتر) و همچنین از طریق جاده بندر عباس – سیرجان، سه راهى احمدى (کیلومتر 75 جاده)، به بخش احمدى (65 کیلومتر) و جاده خاکى احمدى به شیخ عالى (30 کیلومتر) مى باشد.(شکل2).   شرایط آب و هوائى زیستى ارتفاع این معدن از سطح دریا در حدود 2000 متر بوده و منطقه از آب و هوائى گرم و خشک برخوردار است. عمده جمعیت این منطقه را عشایر هرمزگان تشکیل مى دهند که کار اکثر آنها دامدارى مى باشد. کمبود آب در منطقه فعالیتهاى کشاورزى و زراعتى را بسیار محدود نموده است. بطور کلى مى توان گفت که موقعیت اقلیمى و آب و هوائى منطقه موجبات محرومیت شدید این بخش از استان هرمزگان را فراهم نموده است، به طوریکه دامدارى بسیار محدود و مختصر بوده و اهالى این مناطق به شدت از نظر کار در مضیقه هستند. مطالعات زمین شناسى زمین شناسى عمومى محدوده مورد نظر در بخشى از زون افیولیت ملانژ جنوب غرب ایران، در جنوب بافت و شرق حاجى آباد واقع است. زون مذکور با امتداد شمال غرب، جنوب شرق به موازات تراست زاگرس از شمال غرب به افیولیت ملانژهاى ترکیه، سوریه و قبرس و از جنوب شرق به افیولیتهاى عمان منتهى مى شود. در مجموعه واحدهاى ساختارى – زمین شناسى موجود در این منطقه، سه زون اصلى را مى توان تفکیک نمود (شکل3) . این سه زون که سرگذشت زمین شناس کاملاً متفاوتى دارند، عبارتند از: الف)زون رسوبى              ب) زون دگرگونى              ج) زون افیولیت ملانژ الف) زون رسوبى در حقیقت زون زاگرس مى باشد که به دو بخش اصلى زاگرس مرتفع و زاگرس چین خورده تقسیم مى گردد. در زون زاگرس از بعد از پرکامبرین تا عهد حاضر هیچگونه فعالیت ماگماتیکى گزارش نشده و واحدهاى آن تنها در طى پلیوسن – کواترنرى (پلیوکواترنرى) در معرض تکتونیک فشارشى قرار گرفته اند. (بولین ، 1991)  ب)زون دگرگونى سنندج – سیرجان: این زون از شمال به بلوکهاى حد واسط ایران (ایران مرکزى) متصل مى باشد. واحدهاى سنگى در زون مذکور از دو بخش دگرگونى و غیر دگرگونى  تشکیل شده که بخش دگرگونى آن عمدتاً به قبل از تریاس بالائى محدود مى شود. این زون در طى پرکامبرین (فقط بخش هاى جنوبى)، تریاس میانى تا پایانى، اواخر ژوراسیک، اواخر کرتاسه  و نیز در طى ائوسن و پلیوکواترنرى تحت تاثیر تغییر شکل و نیز تکتونیک فشارشى بوده است. (بولین ، 1991) بخش دگرگونى این زون از سنگهاى متنوع با درجات مختلف دگرگونى نظیر: سنگهاى اولترامافیک، سنگهاى دگرگونى، آمفیبولیت، گنایس، میکاشیست، شیستهاى سبز، فیلیت، اسلیت و مرمر تشکیل شده است. ج) زون افیولیت ملانژ: این زون بصورت یک نوار باریک از شمال غرب کرمانشاه تا جنوب شرق حاجى آباد و اسفندقه در امتداد زاگرس مرتفع و ما بین دو زون ساختارى فوق به صورت منقطع قرار گرفته است. افیولیت ملانژهاى مذکور به صورت گوه ها یا برشهایى محدود به گسلهاى قاشقى شکل در بین واحدهاى مربوط به دو زون دیگر به هنگام بسته شدن حوضه احتمالى قرار گرفته اند. سن جایگیرى این افیولیتها در بخشهاى مختلف کمى متفاوت بوده و از کرتاسه تا پالئوسن تغییر مى نماید (کازمین و دیگران، 1986 ). سن جایگیرى افیولیتهاى نیریز و کرمانشاه را تا کرتاسه بالائى در نظر مى گیرند و در حالیکه در مورد افیولیت ملانژهاى شرق و جنوب شرق حاجى آباد، جوانترین اشکوب کرتاسه بالائى (ماستریشتن) تا پالئوسن گزارش شده است (درویش زاده، 1370) واحدهاى سنگى این زون را با توجه به نقشه 1:250000 حاجى آباد و نقشه 1:100000 دولت آباد (در دست تهیه در سازمان زمین شناسى کرمان) مى توان به دو بخش افیولیتى و ملانژ تقسیم نمود. -     بخش افیولیتى: شامل سنگهاى دونیتى، هارزبورژیت ، ورلیت، پیروکسنیت و گابرو لایه اى مى باشد. سبزه اى (1367 ) سن این واحد را به پالئوزوئیک نسبت مى دهد. -     بخش ملانژى (آمیزه اى رنگین) که شامل گدازه هاى بالشى بازالتى، سنگهاى دیابازى، آهکهاى پلاژیک و رسوبات فلیشى مى باشد. -     لازم به ذکر است که در بیشتر نقاط در این ناحیه آمیختگى واحدها بسیار شدید بوده به طوریکه سنگهاى دگرگونى مربوط به سنندج – سیرجان، سرپانتنیتها، گلوفان شیستها و واحدهاى مربوط به آمیزه رنگین به صورت مخلوط در هم آمیخته اى به نام "تکتونیک ملانژ" دیده مى شود. واحدهاى زمین شناسى در نقشه زمین شناسى 1:20000 منطقه در نقشه 1:20000 زمین شناسى منطقه شیخ عالى واحدهاى زیر رخنمون دارند: -    مجموعه سنگهاى اولترامافیک، شامل دونیت، هارزبورژیت بوده که در بیشتر نقاط سرپانتینیتى شده و اندیسهاى متعددى از کرومیت را به همراه دارند. سن این مجموعه با توجه به نقشه زمین شناسى 1:250000 حاجى آباد، پرکامبرین بالا – پالئوزوئیک زیرین در نظر گرفته شده است. -     آهکهاى دگرگون شده و مرمرهاى پالئوزوئیک که شامل آهکهاى توده اى سفید تا شیرى رنگ مرمرى بوده و با واحدهاى دیگر به صورت گسله کنتاکت دارند. -      سرپانتنیتها -    مجموعه گلوکوفان شیست یا شیستهاى آبى -     مجموعه cmV : شامل بخشهاى ولکانیکى با ترکیب بازالت و آندزیت بازالتهاى با ساخت بالشى و هیالو کلاستیک ها بوده که بین لایه هایى از رسوبات پلاژیک را به همراه دارند. سن این مجموعه کرتاسه بالا مى باشد. -    مجموعه cmS : غالب واحدها در این مجموعه رسوبى بوده و شامل آهکهاى پلاژیک کرم تا صورتى رنگ، رادیولاریت و چرتهاى رادیولاریتى، ماسه سنگهاى کربناته تا ماسه سنگهاى توفى مى باشند. سن این مجموعه نیز کرتاسه بالا مى باشد. -     مجموعه cmt : این مجموعه یک ملانژ تکتونیکى بوده که از اجزاى مختلفى شامل تمام مجموعه هاى ذکر شده در بالا به صورت قطعات بزرگ که در یک زمینه یا ماتریکس سرپانتینیتى قرار دارد. گسلهاى منطقه عموما تراستى بوده و راستاى شرقى – غربى تا شمال غرب – جنوب شرق دارد.                 واحدهاى زمین شناسى محدوده کانسار شیخ عالى در مقیاس 1:5000 : در برداشت 1:5000 زمین شناسى معدنى در گستره کانسار شیخ عالى واحدهاى زمین شناسى زیر دیده مى شوند: 1-      گدازه هاى بالشى                        2- آهکهاى پلاژیک            3- مجموعه چرتهاى رادیولاریتى و رادیولاریت 4- نهشته هاى تخریبى و ماسه سنگها واحدهاى مذکور در حقیقت بخش آتشفشانى و رسوبى مجموعه افیولیت ملانژ را تشکیل داده که با بخشهاى دیگر مجموعه ملانژ به صورت گسله کنتاکت دارند. در منطقه معدنى شیخ عالى این مجموعه آتشفشانى و رسوبى بین دو گسل با روند شرقى – غربى محدود شده اند. از طرف شمال با واحدهاى سرپانتینیتى و اولترابازیک ها (شکل5) و از طرف جنوب با آهک هاى کالپیونلادار ژوراسیک و مرمرهاى پالئوزوئیک به صورت گسله ارتباط دارند.   -      گدازه هاى بالشى: حجم عمده مجموعه آتشفشانى و رسوبى را گدازه هاى بالشى با ترکیب بازالت و آندزیت بازالت اسپیلیتى تشکیل مى دهند. -     آهک هاى پلاژیک: این واحدها شامل یکسرى آهک هاى میکریتى پلاژیک کرم تا صورتى رنگ بوده که نازک تا متوسط لایه و حاوى رگچه هاى کلسیتى سفید رنگ مى باشند. دضخامت این آهک ها بسیار متغییر، روند عمومى آنها شرقى – غربى و تغییرات شیب آنها بسیار زیاد مى باشد. کنتاکت بازالتها با این آهک ها عادى و هم شیب مى باشد.