محدوده عباس­آباد در شمال خاوری زون ساختاری ایران مرکزی (Stoecklin,1986) قرار دارد. از لحاظ لیتولوژیکی، سنگ­های این منطقه را می­توان در سه دسته بزرگ، افیولیتی در شمال، آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی ائوسن در مرکز و غرب، دگرگونه در جنوب و جنوب باختری تقسیم کرد. کهن­ترین واحدهای سنگی در جنوب ورقه 1:100000 عباس­آباد در نزدیکی ناحیه­ی چشمه­سیر رخنمون دارند که در برگیرنده پاراگنایس­هایی با خاستگاه
گری­واکی تا پلیتی و کوارتزیتی و ارتوگنایس­هایی همراه با دایک­های الترامافیک و گابرویی می­باشند. همراه با این سنگ­ها انواع شیست با درجه دگرگونی شیست سبز دیده می­شوند در واقع می­توان این سنگ­ها را به عنوان پی سنگ منطقه به شمار آورد. شواهد سنگ­شناسی و پترولوژیکی نشان دهنده ذوب بخشی پوسته در اثر جایگیری توده­های گابرویی برخاسته از گوشته دارد که بسیاری از دایک­های گابرویی و الترامافیک، آن­ها را برش داده­اند. سن دقیق سنگ مادر و زمان دگرگونی آن­ها مشخص نمی­باشد. اما همراه بودن قلوه­هایی از این سنگ­ها در کنگلومرایی ژوراسیک زیرین در جنوب منطقه بیانگر سن دگرگونی پیش از ژوراسیک است.

پيدايش نهشته‌هاي ژوراسيك و سپس دگرگوني قهقرايي اين سنگ‌ها و مجموعه دگرگونه‌ی كهن‌تر را مي‌توان به جنبش‌هاي كوهزايي سيمرين پسين نسبت داد كه پيامدهاي آن وقفه و بازايستادن نهشته‌گذاري در ژوراسيك زيرين (واحد Js) و ژوراسيك مياني- بالايي (واحد J1) بوده است. پيامدهاي بعدي اين جنبش‌ها نهشته‌شدن كربنات‌های اربيتولين‌دار (واحد K1) بوده است. عملكرد جنبش‌هاي كششي و پيدايش حوضه‌هاي باريك اقيانوسي سبب جاي‌گيري مجموعه افيوليتي در كرتاسه شده است. در سنوزوئيك، فاز لاراميد باعث بسته‌شدن حوضه‌هاي ژرف اقيانوسي و در هم ريختگي تكتونيكي رديف‌هاي افیولیتی و تشكيل آميزه‌ی افيوليتي شده است. به دنبال فاز فشارشي، انبساط پوسته در ائوسن سبب ايجاد شكستگي‌هاي كششي در دوره ائوسن و فوران‌هاي آتشفشاني عمدتاً بازيك شده است. اين تكاپوها به طور عمده آلكالن بوده‌اند و به طوركلي در محیطی قاره‌اي تا كم عمق بيرون ريخته‌اند. فرآورده‌هاي اين تكاپو پيدايش حجم‌هاي شايان توجه از گدازه‌ها و سنگ‌هاي آذرآواري بوده است. آرامش نسبي اين تكاپوها سبب نهشته‌شدن نهشته‌هاي آتشفشاني رسوبي (واحدهاي E3 و E5) و يا باز ايستادن نهشته‌گذاري (بالاي واحد E2 در لوتسين و واحد  احتمالاً در پايان لوتسين) شده است. جنبش‌هاي زمين‌ساختي آلپي پاياني در ميوسن و پليوسن سبب ايجاد تغيير در محيط رسوب‌گذاري و نهشته‌شدن نهشته‌هاي آواري مولاس و قاره‌اي و چين‌خوردگي و گسلش آن­ها شده است. حاصل عملكرد اين جنبش‌ها، گدازه‌هاي تراكيتي پس از ائوسن نزديكي‌هاي مزرعه سفيد سنگ بوده است. گسل ميامي در پاياني‌ترين گستره باختر ورقه، مهمترين عنصر ساختماني است كه در پاياني‌ترين گستره‌ی شمال ورقه به صورت پهنه‌­اي گسل خورده، محدوده‌ی ورقه عباس‌آباد را نيز تحت تأثير قرار داده است.

شكستگي‌هاي منطقه را مي‌توان به سه دسته گروه­بندي كرد (شکل 1-8):

  • شكستگي­هاي با روند شمال‌باختري- جنوب‌خاوري كه به طور عمده گسل‌هاي عادي و يا امتدادلغز هستند كه عملكردهاي راست­لغز دارند و برخي چپ­گرد بوده‌اند.
  • شكستگي­هاي با روند شمال‌خاوري- جنوب‌باختري و يا خاوري-باختري با مولفه‌هاي راست­گرد و چپ­گرد و در مواردي (نظير محدود تاقديس سياه­كوه) گسله­هاي دسته نخست را قطع كرده­اند. اين شكستگي­ها از مهمترين گسل­هاي منطقه­اند و در شمال منطقه به صورت راندگي عمل كرده و سبب راندگي مجموعه افيوليتي بر روي واحدهاي ائوسن شده­اند. در جنوب ورقه، همگام با جابجايي واحد­هاي دگرگونه، همبري تكتونيكي آن­ها را با واحدهاي هم ارز ژوراسيك فراهم كرده­اند. اين گسله‌ها در شمال منطقه، با زاويه كمي به گسل ميامي مي­پيوندد. از گسل­هاي نوع دوم مي­توان به گسل چاه حاجي در شمال، گسل سياه­كوه در مركز و گسل چشمه سير اشاره كرد.
  • گسل­هاي با روند شمال‌خاوري- جنوب‌باختري تا شمالي- جنوبي كه عملكرد عادي يا معكوس دارند و مهمترين آن­ها گسل كال­آبدار است كه سبب حذف يال خاوري تاقديس كال­آبدار شده است.

شکل1- 8: موقعیت قرارگیری گسل­ها در ورقه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376)

در اين منطقه چين­خوردگي­هاي فراوان به صورت تاقديس و ناوديس (كه در مواردي پلانچ نيز دارند) ديده
مي­شود (شکل1-9) كه اندازه زاويه محور آن­ها با گسل ميامي به سوي شمال كم مي­شود و به موازات نزديك شدن به اين گسل، تمايل موازي واضح­تر مي­شود. چين­خوردگي­هاي محلي فراواني نيز در منطقه ديده مي­شوند (شکل 1-10) كه محور آن­ها زاويه كمي با گسل­هاي منطقه مي­سازد.

شکل1- 9: مقطع عرضی موقعیت قرارگیری ناودیس عباس­آباد برگرفته از نقشه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376) و نمایی از آن(جهت دید شمال شرق)

شکل1- 10: نمایی کلی از چین­خوردگی­های منطقه عباس­آباد (جهت دید شمال شرق)

1-8- تاریخچه و مطالعه فعالیت­های زمین­شناسی انجام شده در منطقه عباس‌آباد

این منطقه به خاطر دارا بودن ذخایر مس فراوان از گذشته­های دور مورد توجه بوده و نشانه­های معدنکاری بسیار قدیمی در منطقه مشاهده می­شود و اگرچه مطالعه محدوده معدنی عباس­آباد تا کنون مورد توجه گروه­های متعدد ایرانی و خارجی قرار گرفته است اما گزارش و سوابق مدونی از مطالعات انجام شده در این محدوده در دست نیست. نظر به مطالعات صورت گرفته و بازدید صحرایی انجام شده توسط گروه­های معتبر زمین­شناسان نظیر Riotonto و  BRGM و زمین­شناسان برجسته نظیر هوبنر، مقتضی است اطلاعات موجود به صورت یکپارچه تهیه گردید. فعالیت­های پیشین در محدوده معدنی عباس­آباد شامل دو بخش 1-سوابق فعالیت­های معدنکاری در معادن مس عباس­آباد و 2-پیشینه مطالعاتی است.

1-8-1 سوابق فعالیت­های معدنکاری در معادن مس عباس­آباد

معادن مس عباس­آباد در طی قرون گذشته مکررا مورد توجه زمین‌شناسان و معدنکاران بوده است (Frazer,1825 و Schindler,1881). رخنمون­های مس­دار عباس­آباد احتمالا در دوران قبل از اسلام استخراج شده­اند که عموما شامل مس طبیعی یا فلزی بوده است. به طور کلی می­توان سه دوره از فعالیت­های عمده‌ی معدنکاری که در این منطقه انجام شده است به شرح زیر معرفی نمود:

دوره‌ی اول، فعالت­های اواخر سده 18 میلادی: در این دوره بیشتر روی رخنمون­های جنوب جاده شاهرود- سبزوار (معادن گورخان و چغندرسر) کار می‌شده و بخشی از کار توسط گروه­های انگلیسی بوده است.

دوره‌ی دوم، فعالیت­های طی دوره جنگ جهانی دوم: در این دوره بیشتر کارهای استخراجی انجام می­گرفته و حدود 500 نفر کارگر که توسط افراد فنی آلمانی نظارت می­شده­اند در معادن شمال شرقی عباس­آباد مشغول کار بوده­اند. طی سال­ها بعد از جنگ جهانی دوم تا سال 1956 کارهای معدنی به تناوب در این معدن انجام می­شده است.

دوره‌ی سوم، فعالیت­های دوره اخیر که تقریبا از سال 1976 میلادی شروع شده است. در این دوره شرکت سهامی کل معادن مجددا کار را روی رخنمون­های معدنی دامن­جلا و چغندرسر آغاز نمود. این کارها شامل عملیات اکتشافی و استخراجی بوده است.

1-8-2- پیشینه مطالعه

  • برای اولین بار Tietze (1879)از این منطقه معدنی نام برده است. بعد از اوSchindler (1881), Ladame (1942), Claveau (1959), Schurenberg (1960), Ruttner (1965), Williams (1965), ،khadem (1965) این منطقه را مطالعه کرده‌اند (نقل از بارویانت 1349).
  • اولین مطالعه تفضیلی برروی ناحیه عباس­آباد توسط Ladame(1942) انجام شد، وی به بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی و معدنی این ناحیه پرداخته است. در سال Olavealu(1956)از طرف شرکت (New Mont Mining) از این ناحیه بازدیدی به عمل آورد، ولی در گزارش خود از این ناحیه هر دو بخش، پرعیارتر (در سنگ‌های آتشفشانی) و کم عیارتر (در رسوبات) را چندان پراهمیت ندانسته و آن را در زمره کانسارهای با ارزش پایین و تناژ بالا قلمداد کرده است (Poursaid, 2003).
  • در سال 1960 شرکت (Rheinstah Industrie Indvtrie Planung G.M.b.H) توسط Schuren berg از این ناحیه بازدید به عمل آورد. این شرکت در گزارش خود بررسی دقیقی از نواحی کانی­دار به همراه بررسی­های میکروسکوپی نمونه­های کانه­دار ارائه نمود.
  • Khadem در سمپوزیوم مس (1965) به بررسی خلاصه‌ای از ویژگی‌های کانسار مس عباس‌آباد پرداخته است.
  • در سال 1967 کارشناسان یوگسلاو و در سال 1968 کارشناسان رومانیایی طرح مطالعات مقدماتی در این محدوده ارائه نمودند. پیشنهاد بررسی کارشناسان رومانیایی شامل تهیه نقشه‌ی زمین‌شناسی، برداشت‌های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی، بررسی‌های آب­شناسی و حفاری بوده است که در طی 9 ماه توسط 186 نیروی کاری ارائه شده بود. گروه یوگسلاو ذخیره حدود 10 میلیون تن با عیار 1 تا 5/1% را برای این در برنامه اکتشافی این گروه حدود 25000 تن در سال عنوان می­کند.
  • در سال 1968 سازمان زمین­شناسی ایران توسط هوبنر و پارسا بازدیدی از ناحیه به عمل می­آورد و اطلاعاتی را به منظور یک برنامه اکتشافی محدود ارائه می­کند.
  • در سال 1969 در غالب آموزش زمین­شناسان جوان سازمان زمین­شناسی ایران چندین گروه خارجی به انجام بررسی­های ژئوشیمیایی و حفاری، تهیه نقشه توپوگرافی و زمین­شناسی در مقیاس 1:2000 صورت گرفت همچنین به منظور تهیه یک چهارچوب زمین­شناسی نقشه زمین­شناسی ساختاری ناحیه از روی عکس هوایی آماده گردید. در این بررسی محدوده­های معدنی قدیمی شامل گورخان، چغندر سر، حمامی، دامن جلا، معدن بزرگ، آسیادیو و لب­کال مورد اهمیت قرار گرفت. در چند ناحیه دیگر نیز نظیر غرب گورخان (معدن راستخوانی، قلعه گریک )، شرق لب­کال (فیروزآباد) و حدود 70 کیلومتری جنوب غرب عباس­آباد (چاه روقرو) مطالعاتی انجام شد و حاصل به صورت نقشه­های 1:1000 و 1:5000 آماده گردید.
  • Urada,(1969) ذخیره ناحیه معدن بزرگ را حدود 500000 تن با عیار حدود 1% و همچنین ذخیره موجود در دپوهای باطله را 60000 تن با عیار 5/0% برآورد می­کند (Poursaid 2003).
  • با شروع مجدد فعالیت معادن این منطقه توسط شرکت سهامی کل معادن ایران در سال 1967 تحقیقات بیشتری در مورد این منطقه توسط سازمان زمین­شناسی صورت پذیرفته از جمله:
  • Bazin and Hubner(1969) زمین­شناسی این منطقه را مطالعه کردند که نتیجه کارآن­ها به صورت گزارشی منتشر شد که خلاصه آن در گزارش شماره 13 سازمان زمین­شناسی به چاپ رسیده است.
  • Waters(1969) پتروگرافی منطقه را مطالعه کرده­اند (گزارش سازمان زمین­شناسی ).
  • Brants(1969) پالئونتولوژی منطقه را مطالعه نموده (گزارش سازمان زمین­شناسی).
  • قاسمپور(1339) گمانه­های زده شده در منطقه رامطالعه نمود که به صورت گزارش در سازمان زمین­شناسی موجود است.
  • وثوق­زاده و تدین (1339) بررسی­های ژئوشیمی در منطقه صورت دادند (گزارش سازمان زمین­شناسی ).
  • Urdea(1969) برروی معدن بزرگ وفولیتاسیون نمونه­های آن تحقیق کرد (گزارش سازمان
    زمین­شناسی)
  • رهجو و فروزش (1971)بر روی فولیتاسیون ذخایر مس عباس­آباد کار کردند.
  • Ricou,Hubner,Bazin (1974) ; ملاکپور ، مومن­زاده در گزارش شماره 64 سازمان زمین­شناسی تحت عنوان مینرالیزاسیون مس در کمپلکس ولکانوسدیمنتری عباس­آباد، منطقه را مورد بررسی قرار داده­اند.
  • همچنین آقانباتی در پایان نامه کارشناسی­ارشد خود تحت عنوان بررسی زمین­شناسی فرومد و عباس­آباد به شرح و توصیف ولکانیک­های ائوسن پرداخته است.
  • باررویانت (1349)زمین­شناسی و تکتونیک مغرب عباس­آباد را در چهار چوب پایان نامه کارشناسی­ارشد خود بررسی کرده است.
  • در سال 1992 نقشه زمین­شناسی 1:250000 جاجرم از طرف سازمان زمین­شناسی کشور انتشار یافت که ورقه 1:100000 عباس­آباد در نیمه جنوبی آن قرار دارد.
  • نقشه 1:100000 عباس­آباد از طرف سازمان زمین­شناسی کشور و زیر نظر آقای مهندس خلعتبری در سال 1376 تهیه شده است.

همچنین تعدادی نقشه بزرگ مقیاس توپوگرافی و زمین­شناسی در حد 1:250 و 1:5000 از نواحی دامن­جلا، معدن بزرگ، آسیادیو و چغندرسر که در گزارش Bazin و Hubner موجود می­باشد. همچنین می­توان به پایان نامه کارشناسی ارشد رشید (1376) اشاره کرد که از لحاظ پترولوژی وضعیت ولکانیسم ترشیری منطقه عباس‌آباد را مورد مطالعه قرار داده است.گزارشات دیگری در شرکت سهامی کل معادن ایران و شرکت ملی صنایع مس وجود دارد که به وضعیت عمومی معادن مس عباس­آباد پرداخته است.

1-9 اهداف و ضرورت پژوهش

  • بررسی خصوصیات کانه‌زایی در مناطق معدنی، معدن بزرگ و آسیادیو با استفاده از نتایج آنالیز نمونه‌های سنگی به روش‌های XRD، XRF و ICP-OES و مطالعه‌ی سیالات درگیر.
  • ارزیابی زمین‌شناسی اقتصادی کانسارهای مس در محدوده‌های معدنی، معدن بزرگ و آسیادیو.
  • پی‌جویی و یافتن آنومالی‌های مرتبط با کانه‌سازی برای سایر عناصر که ممکن است از نظر رخداد احتمالی مدنظر باشد.
  • تعیین تیپ کانه‌سازی در محدوده‌های معدنی، معدن بزرگ و آسیادیو در جهت شناخت و ارزیابی ماده معدنی.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-1- مقدمه

معادن مس عباس‌آباد در 125 کیلومتری شهر شاهرود در استان سمنان قرار دارند (شکل2-1). کانسار مس معدن بزرگ در بين سال­هاي 1956ـ1936 فعال بوده است و كانه­زايي در آندزيت­هاي ائوسن زیرین تا میانی رخ داده است که با توالي از يك سيستم گسلي شرقي ـ غربي قطع شده است. كاني­زايي اصلي در فراديواره در يك لايه آندزيتي با ضخامت 10 تا20 متر صورت گرفته كه لايه مذكور توسط ماسه­سنگ پوشيده شده است و از ساختارهاي پيچيدة بين اين دو واحد پيروي مي­كند. کانسار آسياديو در همان افق كاني­سازي شده معدن بزرگ اما در امتداد شمال باختري گسل عرضي و در بلوك شرقي  قرار گرفته است. اين معدن در 250 متري جنوب خاوري به صورت دور افتاده قرار گرفته است (رحیمی، 1380).

 

شکل2- 1: کروکی از موقعیت معادن مس در منطقه عباس‌آباد

از لحاظ ساختاری معادن منطقه عباس‌آباد بر اساس تقسیم‌بندی نبوی (1355) جزء بخش شمالی‌ایران مرکزی و در تقسیم­بندی نوگل‌سادات (1368) جزء زون سبزوار محسوب می‌گردد (نقشه 2-1) در ادامه به موقعیت محدوده‌ی مورد مطالعه (عباس­آباد) در ایالت فلززایی شمال خاوری ایران پرداخته شده اشت.

2-2‌- ایالت فلززایی شمال خاوری ‌ایران

ایالت فلززایی شمال خاوری‌ ایران، از جنوب به گسل بزرگ کویر (گسل درونه) و از شمال به گسل‌های میامی ‌و نیشابور-تربت‌جام محصور می‌شود. در حقیقت این‌ایالت، به صورت بلوک ذوزنقه‌ای شکلی در بین زون‌های بینالود، البزر و لوت واقع شده و شهرهای تربت‌جام، کاشمر، بردسکن، نیشابور، سبزوار، شاهرود را شامل می‌شود که تا نواحی جنوب دامغان و کویر سمنان ادامه می‌یابد (نقشه2-1). این‌ایالت را از دیدگاه زمین‌شناسی و فلززایی، می‌توان به دو کمربند کویر- سبزوار و تکنار تقسیم کرد. در زیر به شرح کمربند فلززایی کویر- سبزوار می‌پردازیم که محدوده عباس‌آباد را در برگرفته است (قربانی، 1381).

 

نقشه2- 1: موقعیت قرارگیری منطقه عباس‌آباد در ایالت فلززایی شمال خاوری و زون‌های ساختاری‌ایران (تقسیم­بندی نوگل سادات،1368)

 

2-2-1- کمربند فلززایی کویر- سبزوار

کمربند کویر-سبزوار توسط بیشتر زمین‌شناسان زون سبزوار نامیده می‌شود. این کمربند از خاور نیشابور تا سرکویر سمنان را در برمی‌گیرد و شامل نواحی نیشابور، سبزوار، عباس‌آباد، میامی، سرکویر سمنان (ناحیه معلمان) و جنوب دامغان می‌باشد (شکل2-2). این کمربند از شمال به گسل‌­های میامی‌ و نیشابور- تربت‌جام (گسل بزرگ میامی-تربت‌جام) و ازجنوب‌خاوری به گسل ریوش و از جنوب‌باختری توسط گسل درونه محصور است. این کمربند به دو بخش عمده تقسیم می‌شود:

  • بخش افیولیتی: به صورت یک نوار خاوری-باختری از خاور نیشابور تا باختر فرومد ادامه دارد. این نوار توسط دشت نیشابور به دو قسمت ناهمسان تقسیم می‌شود. در پیکره الترامافیک این بخش کانی‌سازی گسترده‌ی کرومیت رخ داده است که کرومیت‌های آن از نوع کرومیت پرعیار‌ایران است.
  • سنگ‌های آتشفشانی: در رشته کوه‌های میان سبزوار و قوچان در پیرامون پیکره­ی افیولیتی، در ناحیه عباس‌آباد-سرکویر، یک سری سنگ‌های آتشفشانی جوان­تر از افیولیت به سن ائوسن-پلیوسن دیده می‌شود که هم در حاشیه و نیز درون کمربند افیولیتی دیده می‌شود.

در این کمربند کانی­سازی مس، طلا، سرب و روی را در دو منطقه معدنی می‌توان تفکیک کرد که از این نظر قابل توجه هستند.

  • منطقه معدنی عباس‌آباد در جنوب خاوری میامی ‌با کانی‌سازی مس، مس طلادار.
  • منطقه معدنی سرکویر با کانی‌سازی مس، مس طلادار، سرب و روی.

در این کمربند ذخایر غیرفلزی زیاد از جمله بنتونیت، کائولن، فلدسپار و سیلیس معرفی شده‌اند.

از نظر زمین‌شناسی این کمربند را می‌توان چنین تشریح نمود: وجود رسوبات آتشفشانی-پلاژیک و سنگ‌های افیولیتی در زون سبزوار، می‌تواند نشانه اقیانوسی نه چندان مشابه اطلس، بلکه ‌اندکی بزرگ­تر از دریای سرخ در کرتاسه پسین باشد. سنگ‌های پیش از کرتاسه که به صورت بلوک‌های بیگانه در آمیزه‌های افیولیتی برونزد دارند، مشابه گونه‌های سنگی واقع در زون تکنار می‌باشند. سنگ‌های کرتاسه بالایی، به طور عمده شامل سری آتشفشانی-پلاژیک معرف محیط‌های عمیق است. بر روی این سنگ‌ها، رسوبات کم عمق، عمدتا کربناته‌ای نهشته شده‌اند که منطبق بر گذر کرتاسه-پالئوسن است (Lindenberg et al, 1983). سنگ‌های رسوبی ائوسن-الیگوسن در این کمربند، شامل کنگلومرا، ماسه‌سنگ، مارن‌های فلیش مانند و آهک نومولیتی است. این سنگ‌ها بر روی سری‌های آتششفانی-پلاژیک قرار می‌گیرند. این وضعیت را می‌توان در ناحیه اوویان مشاهده کرد (Lindenberg et al, 1983). در زون سبزوار، سنگ‌های آتشفشانی و نفوذی ترشیاری، دارای ویژگی‌های ماگمای کالک‌آلکالن تیپ جزایر کمانی اقیانوس آرام هستند. البته‌اندکی سنگ آلکالن نیز در این زون وجود دارد. دگرگونی ترشیاری در این زون، نمایش الگوی ژئودینامیکی حاصل از برخورد یک پوسته اقیانوسی و یا یک کمان جزیره‌ی اقیانوسی با پوسته قاره‌ای صفحه توران است (Speace et al, 1983).

با مطالعه ‌ایزوتوپی سنگ‌های آتشفشانی ترشیری ناحیه کاشمر-سبزوار-قوچان، نسبت Sr86/Sr87 بین 7035/0 تا 7052/0 (میانگین 7046/0) به دست آمده و با توجه به آن می توان گفت که ماگمای کالک‌آلکالن و آلکالن مربوطه، از آبزدایی پوسته اقیانوسی فرورانده شده (بدون دخالت پوسته قاره­ای) و ذوب بخشی در گوشته، به وجود آمده است (Bomen, 1985).

 

شکل2- 2: ایالت فلززایی شمال خاوری ‌ایران

2-3- کانسار معدن بزرگ

این کانسار در موقعیت جغرافیایی “00 ‘ 27  56 طول شرقی وعرض شمالی واقع شده است. این معدن در 5/7 کیلومتری شمال شرق عباس‌آباد در ارتفاع 1010 متری قرار دارد (شکل 2-3). در این معدن فرآیند کانی‌سازی با عملکرد گسل­‌ها مرتبط است. نوع کانه‌ها و کانی‌های اصلی، سولفید مس و اکسید مس می‌باشد. جنس سنگ میزبان در این معدن‌آندزیتی تا تراکی­آندزیتی می­باشد و سن آن­ها ائوسن زیرین تا میانی (با توجه با
فسیل­های که در واحدهای رسوبی بالایی و پایینی واحد کانه­ساز وجود دارد (مکاتبات شخصی با مهندس عسگری)) می‌باشد.

ضخامت ماده معدنی 10تا 20 متر است که در منطقه اصلی کانه­زایی دارای 8 متر ضخامت بوده و بخشی از آن فرسوده است و فرآیند کانی­سازی در بخش‌های زیرین و بالایی آن بیشتر است. کانی‌سازی در این منطقه عمدتا در حدود 100-20 متری کمر بالا، لایه‌آندزیتی که باقی مانده سنگ­آهک نومولیت‌دار در آن دیده می­شود به وسیله توالی ماسه‌سنگی و گنگلومرای ماسه‌سنگی پوشیده شده است. عیار ماده معدنی کمتر از 1% در معدن بزرگ می‌باشد (سامانی، 1386) کانی­سازی پراکنده مس همچنین به صورت محلی در لایه‌آندزیتی ناپیوسته بین معدن بزرگ و لب کال قرار گرفته است. احتمالاً بیشتر منطقه سولفید ثانویه فرسوده شده است که در حال حاضر به صورت اولیه برونزد دارد. در کل سنگ معدن، معدن بزرگ تقریبا شامل 50%سولفید، 50% اکسید مس-کربنات‌ها-سیلیکات‌ها و در حدود نیمی‌از آن کریزوکلا می‌باشد (سامانی 1386).

 

شکل2- 3: پاناراما بخشی از محدوده معدنی، معدن بزرگ (جهت دید به سمت جنوب­غرب)

2- 4- زمین‌ساخت کانسار معدن بزرگ

مجموعه واحدهای سنگی رخنمون یافته در این محدوده‌ی معدنی به صورت نوارهای موازی با روند خاوری-باختری پیکره‌ی این گستره کانسار را پدید آورده‌اند. واحدهای آتشفشانی، بلندی‌های بخش شمالی و رخساره‌های رسوبی تپه ماهوره­ای، گستره جنوبی محدوده را تشکیل داده‌اند (شکل2-4). شیب عمومی ‌واحدها 50 درجه به سمت جنوب است.

 

شکل2- 4: نمایی از واحدهای آتشفشانی و واحدهای رسوبی درمعدن بزرگ (دید به سمت شمال­غرب)

همانند دیگر نواحی، رخدادهای تکتونیکی سبب پیدایش شماری از گسل‌های کوچک و بزرگ در راستاهای گوناگون شده است. از شاخص­ترین گسل­های این محدوده، گسلی است که با راستای شمال باختری در بخش خاوری نقشه زمین­شناسی کانسار مس معدن بزرگ رخنمون دارد (نقشه 2-2). در راستای این گسل جابجایی قابل توجهی از گونه راستالغز و راست­گرد پدیدار شده و به گونه‌ای که مجموعه واحدها را در فاصله‌ای بیش از 150 متر جابجا نموده است. دومین گسل، گسلی است که با راستای شمال باختری در بخش میامی‌محدوده پدیدآمده است. این گسل از گونه چپ­گرد و جابجایی در حدود 200 متر در واحد آتشفشانی سبب شده است(شکل2-5).

به باور عابدیان و دری (1375) شبکه‌ای از شکستگی‌ها و جابجایی‌های کوچک  در واحد معدنی رخداده است که در بسیار موارد در جایگیری زون معدنی جایگاه ویژه‌ای داشته‌اند. بدون تردید شناخت رابطه پیدایشی این عناصر تکتونیکی با فرآیند کانی­سازی درکانسارهای این منطقه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این باور برای تمرکز ثانویه کانسنگ در زون‌های گسسته صادق است اما نقشی در تشکیل کانسنگ کالکوسیت اولیه نداشته است (شرکت مس کاوان، 1390).

شکل2- 5: نمایی ازآینه گسلی، گسل راست­لغز در کانسار معدن بزرگ (دید به سمت شمال)

2-5- زمین‌شناسی کانسار مس معدن بزرگ

همان­طور که گفته شد معدن بزرگ در 5/7 کیلومتری شمال شرق منطقه عباس‌آباد و در 5/5 کیلومتری شمال خاوری معدن دامن جلا و در همان روند رشته کوه­های دامن جلا واقع شده و شامل چندین کارگاه استخراجی روباز و کشیده با طول حدود 200 متر و عرض 15-10 متر می‌باشد. طویل­شدگی زون کانی­سازی در این معدن به حدود یک کیلومتر می‌رسد که در قسمت بالای واحد ولکانیکی و با ضخامت حدود 50 تا 70 متر واقع شده است. در قسمت زیرین این واحد ولکانیکی، شدت کانی­زایی مس کمتر می‌باشد. علاوه بر آن در قسمت زیرین واحد ولکانیکی، کانی­سازی مس به ضخامت 8/1 متر با عیار متوسط 89/0 درصد مس در عمق 87 متری وجود دارد. رنگ عمومی‌واحد ولکانیکی حاوی کانی­سازی به خاطر تحمل دگرسانی کلریتی و پروپلیتی، سبز تیره می‌باشد (عابدیان و دری، 1375(. شکل 2-6 سکانس سنگی از درون بخش معدنی کانسار مس معدن بزرگ و آسیادیو را نشان می­دهد، قسمت­های هاشور خورده منطقه اصلی کانه­زایی مس در هر دو کانسار را نشان می­دهد. لیتولوژی نیمرخ مربوط به معدن بزرگ به ترتیب از قدیم به جدید (شکل2-7) شامل تراکی­بازالت ریزدانه، توف ماسه‌ای قهوه‌ای رنگ، سنگ آهک نومولیتی، تراکی­بازالت پورفیریک درشت بلور حاوی کانه­زایی مس (به صورت بخشی) ، ماسه‌سنگ ارغوانی تا قهوه‌ای تیره، سنگ­آهک حاوی دانه‌های آواری و نومولیت و سری آواری فوقانی متشکل از تناوب ماسه‌سنگ و سیلتستون و کنگلومرا و شیل است. براساس فسیل‌های موجود در سنگ­آهک بخش زیرین و بالایی واحد ولکانیکی کانه­دار مس سن ائوسن زیرین تا میانی، برای سنگ میزبان ولکانیکی و همچنین کانه­زایی مس وابسته به این معادن به دست آمده است.

 

شکل2- 6: : سکانس سنگی در درون بخشی معدنی، معدن بزرگ و آسیادیو (J.C.March,1956)

 

شکل2-7: لیتولوژی نیمرخ کانسار معدن بزرگ از قدیم به جدید(E.Ricou,1965)

 

دو سیستم از شکستگی‌ها و گسل‌های کوچک با جهت شمال-شمال خاوری و شمال-شمال باختری واحد ولکانیکی مس­دار را قطع کرده‌اند. این شکستگی‌ها در معادن باعث برشی شدن همراه با حرکات سایشی سنگ ولکانیکی گردیده و سپس توسط کلسیت پر شده‌اند. این شکستگی‌ها همچنین باعث واکنش سولفیدهای مس سنگ میزبان با
محلول­های عبوری از این شکستگی‌ها شده و مالاکیت در محل این شکستگی‌ها‌ ایجاد می‌شود (شکل2-8). بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که این شکستگی‌ها و گسل­ها مربوط به زمان بعد از کانه­زایی در سنگ میزبان اولیه می‌باشد. نوع کانه­زایی به صورت استوک ورکی مشتمل بر رگچه‌های باریک و نامنظم سولفید مس با ضخامت چند میلی­متر تا 1 سانتی­متر همراه با رگه‌های سیلیسی که گانگ محسوب می‌شوند (عابدیان و دری، 1375(.

 

شکل2- 8: شکستگی که در اطرافشان مالاکیت­زایی رخ داده (جهت دید به سمت شمال شرق)

 

به طور کلی در محدوده­ی معدنی، معدن بزرگ دو مجموعه واحد سنگی رخنمون دارد.

الف- مجموعه‌ی زیرین یا کهن­تر با رخساره آتشفشانی-آذرآواری

این مجموعه شامل رخساره‌های گوناگون‌آندزیتی و آذرآواری‌های وابسته و همچنین واحدی از سنگ‌های رسوبی با رخساره‌ی ماسه‌سنگی، کنگلومرایی و آهکی می‌باشد.

ب- مجموعه‌ی بالایی یا جوان‌تر با رخساره آواری-رسوبی

شامل واحدهایی از رخساره‌های گوناگون رسوبی است که بر روی واحد کهن‌تر جای گرفته‌اند. در هرکدام از این واحدهای فوق‌الذکر افق‌های گوناگونی وجود دارد که توصیف آن­ها به قرار زیر است (نقشه 2-2)

 

 

نقشه2- 2: نقشه زمین­شناسی 1:5000 کانسار مس معدن بزرگ (عابدیان و دری، 1375)و نمونه های برداشت شده از واحد های آن

 

الف-واحد آتشفشانیآذرآواری زیرین

  • واحد E4

عبارت است از سنگ‌های خاکستری رنگ آندزیتی با بافت پورفیری. این واحد به صورت بخش کوچکی در قسمت شمال‌خاوری نقشه و در سمت راست مسیل رخنمون دارد (نقشه 2-2).

  • واحد E5

این واحد از تناوب سنگ‌های آندزیتی با بافت پورفیری تا پورفیری درشت بلورین به رنگ خاکستری تیره و بنفش تشکیل شده‌اند در شماری از لایه‌های تیره رنگ‌ آندزیتی کانی‌های زئولیت دیده می‌شود که به صورت پرکننده حفره‌ها قابل مشاهده می­باشد. ضخامت لایه‌ها بیش از سه متر می‌باشد (شرکت مس کاوان، 1390)

  • واحد E6

افق پدیدآورنده این واحد از تناوب لایه‌های تیره متمایل به قهوه‌ای رنگ سنگ‌های‌آندزیتی با بافت پورفیری نسبتا دانه ریز و سنگ­های رسوبی تشکیل شده است.

  • واحد E7

در این واحد تنوع سنگی بیشتر است. سنگ‌های بخش خاوری عمدتا رخساره‌های داسیتی تا داسیت‌آندزیتی و در بخش باختری که قسمتی از آن بلندترین رخنمون محدوده را پدید ‌آورده‌اند از تناوب افق‌های تیره و روشن و متشکل از سنگ‌های تراکی‌آندزیتی و‌آندزیتی تشکیل شده است.

  • واحد E8

ردیف ضخیمی‌از افق‌های مختلف سنگی به رنگ تیره این واحد زمین‌ساختی را پدیدآورده‌اند. ترکیب سنگ­شناسی افق‌های تشکیل دهنده این واحد از داسیت‌آندزیت تا پیروکسن‌آندزیت تغییر می‌کند. بافت‌های گوناگون پورفیری به ویژه سنگ­های با بافت پورفیری درشت بلورین نیز در آن­ها دیده می‌شود.

  • واحدE9

این واحد که به عنوان واحد رسوبی زیرین نامگذاری شده است مشتمل بر افقی‌هائی از سنگ‌های تیره رنگ کنگلومرائی، ماسه‌سنگ و آهک نومولیت- آلوئولینادار به رنگ زرد متمایل به قهوه‌ای روشن می‌باشد. قطعات تشکیل دهنده‌ی افق کنگلومرائی همگی آتشفشانی هستند و به صورت واحدی مشخص بر روی واحد آتشفشانی زیرین جای گرفته است.

شکل2- 9: آهک نومولیت –آلوئلینا دار بر روی افق کنگلومرایی در واحد رسوبی زیرین (E9 ) (جهت دید جنوب شرق)

 

  • واحد E10

این واحد میزبان ماده‌ی معدنی می­باشد لذا به سبب کلیه ویژگی‌های لیتولوژیک، بافتی و فرآیند کانه‌زایی انجام گرفته درآن جایگاه ویژه‌ای دارد. از مهمترین ویژگی‌های موجود در این واحد سنگی داشتن بافت پورفیری دانه درشت است. واحد آتشفشانی E10 به عنوان افق شاخص و در بردارنده زون معدنی در کانسار مس معدن بزرگ جایگاه ویژه­ای دارد. این واحد سنگی به سبب ویژگی­های فیزیکی و جایگیری در میان دو واحد رسوبی بالایی و پایینی که قابلیت فرسایش بیشتری نسبت به واحد مذکور دارند، دارای رخنمونی بلند و برجسته می­باشد (شکل 2-10). این واحد رسوبی از نظر ساخت و بافت و نیز چگونگی جایگیری مواد معدنی در آن ویژگی‌های خاصی را نشان می‌دهد. واحد یاد شده دارای پیکره‌‌ی عدسی گونه و کشیده است که در سمت خاور گسترش داشته و در سوی باختر رفته رفته از ضخامت آن کاسته می‌گردد. این واحد وجود پیکره‌ای سیل گونه را نشان می‌دهد اما ویژگی‌های ساختاری یک گدازه را در میان واحدهای رسوبی پیرامون خود نیز به نمایش می‌گذارد.

شکل2- 10: نمایی بخشی از واحد معدنی E10 در معدن بزرگ (جهت دید شمال­غرب)

 

8- مجموعه واحدهای E11,E12

این مجموعه به عنوان سری رسوبی بر روی افق معدنی جای گرفته است. این دو واحد متشکل از افق‌هایی از
سنگ­های آهکی نومولیت-آلوئولینادار (شکل2-11)، ماسه‌سنگ‌های تیره رنگ و شیل‌های ارغوانی می‌باشند.

شکل2-11: نمایی از آهک‌های نومولیت­دار در واحد رسوبی بالایی (E11 ) (جهت دید شمال­شرق)

در این میان واحد E12 با رخساره‌ای از سنگ­های آهکی دارای آلوئولینا و نومولیت به صورت نواری با رنگ روشن رخنمونی کاملا مشخص دارد (شکل 2-12). این واحد زمین‌شناسی با سن ائوسن بلندی‌های گسترده شمالی محدود را به وجود آورده‌اند. شیب عمومی‌لایه‌های پدیدآورنده واحدهای یاد شده بین 55-35 درجه و تقریبا به سمت جنوب می‌باشد.

 

شکل2- 7: مرز واحد آتشفشانی با واحد رسوبی به همراه سنگ آهکی نومولیت­دار برداشته از واحد E12 (جهت دید جنوب غرب)

 

ب- واحد رسوبی بالائی

 

  • واحد EO1

این واحد از رخساره کنگلومرائی تیره رنگی که قطعات پدیدآورنده آن همگی منشا گرفته از سنگ­های آتشفشانی در ابعاد و ‌اندازه‌های مختلف گرد تا نیمه­گرد می‌باشد تشکیل شده است (شکل 2-13).

شکل2- 13: کنگلومراهای گرد تا نیمه­گرد با منشا آتشفشانی در واحد EO1 معدن بزرگ (جهت دید شمال­شرق)

 

  • واحد EO2

مجموعه‌ای از رخساره‌های ماسه‌سنگی و شیلی با لایه­بندی نازک به رنگ قهوه‌ای متمایل به خاکستری رنگ و به گونه‌ای متناوب این واحد زمین‌شناسی را پدید آورده‌اند. تغییرات قابل توجهی در‌اندازه دانه‌های تشکیل دهنده افق‌های ماسه‌سنگی دیده می‌شود، به گونه‌ای که گاه به صورت یک واحد ماسه­سنگی درشت دانه و گاهی به صورت یک گنگلومرا ریزدانه نمایان می‌شوند. این مجموعه با رخنمونی تپه ماهوری و کم ارتفاع بلندی‌های بخش شمالی را تشکیل داده‌اند(شکل 2-14).

 

شکل2-14: رخساره‌های ماسه‌سنگی و شیلی در واحد EO2 معدن بزرگ (جهت دید به سمت جنوب غرب)

  • واحد EO3

این واحد به صورت نواری به رنگ سبز روشن با رخنمون‌های بسیار فرسوده و بخش هموار و دشت گونه بین بلندی‌های شمال و جنوب محدوده را پدیدآورده است. واحد یاد شده از تناوب شیل‌ها، ماسه‌سنگ‌ها و مارن‌های ژیپس‌دار نازک لایه تشکیل شده است.

  • واحد EO4

مجموعه‌ای از رخساره‌های رسوبی مشتمل بر تناوبی از ماسه‌سنگ‌ها و شیل‌های قهوه‌ای رنگ و نازک لایه، پهنه‌ی جنوبی این محدوده را پدید آورده‌اند. واحد‌های یاد شده با سن ائوسن- الیگوسن دارای شیبی بین 50- 42 درجه در جهت جنوب و همسان با واحد زیرین به گونه‌ای پیوسته بر روی آن جای گرفته است.

فرونهشته‌های کواترنر با رخساره‌های از مخروطه افکنه‌ها، پادگانه‌های آبرفتی و فرونهشته‌های رودخانه‌ای در این محدوده سیمایی مشخص دارد. به جز آبراهه‌های نسبتا عمیق که از دامنه‌ی بلندی‌های محدوده به سمت جنوب کشیده شده‌اند، مسیل واقع در بخش خاوری محدوده تنها مسیلی است که بلندی‌های این محدوده را بریده و نیمرخی از واحدهای زمین‌ساختی را در طرفین خود به نمایش گذاشته‌اند.

2-6- کانسار آسیادیو

کانسار آسیادیو به واقع دنباله کانسار معدن بزرگ محسوب می‌شود. در این محل نیز همانند کانسار معدن بزرگ آثار زیادی از فعالیت‌های معدنکاری و ذوب وجود دارد. وجود کوره‌های کوچک ذوب و سرباره‌ها در قسمت میانی کانسار و همچنین پهنه وسیعی از سرباره در پهنه دشت نشانه فعالیت‌های معدنی در ادوار گذشته می‌باشد.

این معدن در “00 ‘ 28 56 طول شرقی و “40 26 36 عرض شمالی واقع شده است. راه اصلی برای رسیدن به این معدن جاده آسفالته‌ی شاهرود-سبزوار می‌باشد. این کانسار در روستای فرومد، از توابع شهرستان شاهرود واقع شده است. این معدن در ارتفاع 1010 متری و در 1 کیلومتری شرق معدن بزرگ واقع شده است. کانی‌سازی در این معدن در همان افق کانی‌سازی شده معدن بزرگ صورت گرفته و در امتداد شمال‌غربی گسل عرضی و در بلوک شرقی این معدن در 250 متری جنوب‌شرقی به صورت دور افتاده قرار گرفته است.

سنگ میزبان ماده معدنی را تراکی‌آندزیت‌های ائوسن تشکیل می‌دهد. ضخامت ماده معدنی در حدود 40-30 متر می‌باشد. سن سنگ میزبان ائوسن میانی- پایانی در نظر گرفته شده است و عیار ماده معدنی در این معدن 86/2% می‌باشد. کانی‌سازی شامل رشته‌های کالکوسیت و دانه‌های پراکنده‌ای از مالاکیت و آزوریت بوده و کوارتزیت به عنوان گانگ وجود دارد.

2-7- ویژگی‌های زمین‌شناسی کانسار آسیادیو

همان­گونه که اشاره شد محدوده این کانسار در دنباله‌ی کانسار معدن­ بزرگ و هم راستا با آن است. بنابراین از نظر ویژگی‌های زمین‌شناسی کم و بیش همسان با کانسار یاد شده می‌باشد. در نقشه تهیه شده از ناحیه آسیادیو (عابدیان و دری، 1375) از این محدوده در مقایسه با نقشه معدن­بزرگ یک واحد سنگی اضافه شده است (نقشه 3-2). این واحد (E3) به صورت پهنه‌ای گسترده و به موازات سایر واحدهای سنگی دیگر با ترکیبی از رخساره‌های تیره رنگ و پورفیری آندزیتی و آذرآواری‌های وابسته در گستره شمالی نقشه رخنمون یافته است. سایر واحد‌های رسوبی آتشفشانی دارای ویژگی‌های مشابه با این واحدها در محدوده کانسار معدن­بزرگ است.

 

نقشه2- 3: نقشه زمین‌شناسی 1:5000کانسار آسیادیو (عابدیان و دری، 1375)

 

2-8- زمین‌ساخت کانسار آسیادیو

نه تنها ویژگی‌های زمین‌شناسی بلکه ویژگی‌های زمین‌ساختی این محدوده نیز همانند محدوده معدن­بزرگ است. شیب عمومی‌لایه‌های پدیدآورنده واحد‌های سنگی 50-40 درجه به سمت جنوب می‌باشد. گسل‌ها در تغییر میزان شیب و راستای آن­ها کم و بیش تاثیر قابل ملاحظه‌ای برجا گذاشته‌اند به گونه‌ای که در یک قسمت این تغییر به حدود 25 درجه می‌رسد و شیب لایه‌ها از 60-35 درجه تغییر می‌کند.

در این محدوده نیز عملکرد گسل‌ها بسیار قابل ملاحظه بوده و جابجایی‌های قابل توجهی را در واحدهای سنگی پدید آورده‌ است. شمار گسل‌های کوچک و بزرگ در محدوده کانسار آسیادیو نسبت به سایر کانسارها از فراوانی بیشتری برخوردار است. از این رو، گسل‌های با راستاهای گوناگون را می‌توان ملاحظه نمود. شماری از این عناصر تکتونیکی دارای امتداد شمال‌خاوری، تعدادی شمالی- جنوبی و شمار دیگری در راستای شمال­باختری هستند. گسل‌ها عمدتا راستالغز و از گونه‌های چپ‌گرد و راست‌گرد هستند.این گسل­ها به همراه درزه‌ها و شکستگی‌های سبب گسیختگی‌ها و جابجایی‌های فراوان در راستاهای گوناگون و قطعه قطعه شدن واحدهای سنگی شده‌اند. انجام این فرآیندها در غنی­شدگی بعدی مواد معدنی جایگاه ویژه‌ای داشته است.

در این جا لازم به ذکر است که برداشت صحرایی از معدن آسیادیو به دلیل ذیق وقت و نبود راه ارتباطی مناسب برای دسترسی به این کانسار امکان پذیر نبود، به همین دلیل به اطلاعات کانی­شناسی و سنگ­شناسی که از شرکت مس کاوان دریافت شد اکتفا گردید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-1- مقدمه

در این فصل به منظور بررسی دقیق و همه جانبه‌ی سنگ‌های آذرین و تعیین فرآیندهای پترولوژیکی حاکم بر سنگ‌ها، مطالعات ژئوشیمیایی در کنار بررسی‌های سنگ‌شناسی و کانی‌شناسی امری ضروری است. برای این منظور تعداد 17 نمونه سنگی از محدوده‌ی معدنی معدن بزرگ که دارای کمترین دگرسانی بوده­اند برای تجزیه کمی شیمیایی به روش XRF به آزمایشگاه سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور فرستاده شد و نتایج تجزیه کمی برای اکسیدهای عناصر اصلی به صورت درصد و در مورد عناصر کمیاب و فرعی نتایج به صورت ppm بیان شده است (پیوست 1). از این داده‌های شیمیایی سنگ‌ها برای بررسی و تعیین سری ماگمایی سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه، رسم نمودار تغییرات عناصر، بررسی الگوهای تکتونوماگمایی و تهیه نمودارهای عنکبوتی (استفاده از نرم افزارهای Minpet, GCDkit) استفاده شدند که در این فصل به بررسی آن­ها پرداخته می­شود.

3-2- تصحیح داده‌ها قبل از استفاده در نمودارهای شیمیایی

قبل از استفاده از تجزیه‌های شیمیایی (XRF) لازم است تغییراتی در آن­ها داده شود، ازجمله این تغییرات می‌توان حذف مواد فرار و تصیح مقدار Fe2O3 را نام برد.

الف- حذف مواد فرار

مقدار L.O.I  میزان کل اجزاء فرار به دست آمده از تجزیه شیمیایی می‌باشد که باید از مجموع کل اکسیدها کسر شود و سپس مابقی اکسیدها به صد در صد رسانده شود که در این صورت مقداری به هر اکسید اضافه خواهد شد که در بعضی اکسیدها، این مقدار قابل اغماض است. ولی در مورد بعضی از اکسیدها افزایش زیاد می‌باشد. این به صد رساندن اکسیدها باعث می‌گردد که از داده‌های تجزیه شیمیایی برای سنگ‌های دگرسان شده یا متاسوماتیزه شده و سالم به طور یکسان استفاده شود. در این پروژه چون مقدار LOI برخی از نمونه‌ها بیشتر از 4 بوده (به صد رساندن آن­ها باعث افزایش کاذب در میزان اکسید سیلیس می‌شود) آن­ها را حذف کرده و مابقی که دارای LOI کمتر از 4 بوده‌اند مورد استفاده قرار گرفته‌ است.

ب- میزان واقعی Fe2O3,FeO

برخی از سنگ‌های آذرین در اثر دگرسانی ثانوی اکسید می­شوند و نسبت Fe2O3/FeO در آن­ها افزایش می­یابد که این افزایش در ترکیبب نورماتیو سنگ تاثیر عمده دارد. برای حل این مسئله و تعیین دقیق مقادیر FeO و Fe2O3 که در تجزیه XRF به صورت Fe2O3 کل ارائه می‌شود، از روش (Irvain&Barager,1971) استفاده شده است. در این روش درصد Fe2O3  برابر خواهد بود با Fe2O3=TiO2+1/5 و درصد FeO برابر با FeO=(Fe2O3Total-Fe2O3)*0/9

 

3-3- روش‌های مختلف رده‌بندی سنگ‌های آذرین

  • رده‌بندی کانی‌شناسی کیفی یا رده‌بندی طبیعی: در این رده‌بندی به وجود یا عدم وجود پاره­ای از کانی‌ها توجه شده است.
  • رده‌بندی کانی‌شناسی کمی: به این رده‌بندی، رده‌بندی مودال گفته می‌شود که در آن به درصد کانی‌های یک سنگ توجه می‌شود.
  • رده‌بندی شیمیایی: در این رده‌بندی به درصد سیلیس یا اکسید فلزات قلیایی توجه شده است.
  • رده‌بندی شیمیایی-کانی‌شناسی: در این رده‌بندی از سنگ تجزیه شیمیایی به عمل می­آورند و در این رده‌بندی مقدار درصد و نوع کانی‌ها ساخته شده براساس نورم، اساس تقسیم­بندی قرار می­گیرد.

در این قسمت با توجه به ترکیب شیمیایی سنگ از رده‌بندی شیمیایی برای نامگذاری سنگ‌های محدوده­ی معدنی، معدن بزرگ استفاده شده است.

3-4- رده‌بندی ژئوشیمیایی سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه

در این نوع رده‌بندی پاره­ای از اکسیدها در ساختمان کانی‌های اصلی سنگ نقش اساسی دارند، مورد توجه قرار می‌گیرند. در اکثر رده‌بندی‌ها درصد اکسیدهای آلکالن (Na2O+K2O) که در ساختمان فلدسپارها به کار می­روند و نیز درصد SiO2 که اسیدیته و بازیسیته سنگ‌ها وابسته به آن است، ملاک قرار می­گیرند. دراین پروژه از نمودارهای مجموع آلکالی در مقابل SiO2 (TAS) براساس تقسیم­بندی Cox et al (1979) و Middlemost (1994) استفاده شده است.

3-4-1- نمودار مجموع آلکالی در مقابل سیلیس TAS

نمودارهای TAS، سنگ‌ها را براساس مقدار سیلیس به الترابازیک، بازیک، متوسط و اسیدی تقسیم می­کند. این نمودار یکی از مفیدترین روش‌های طبقه‌بندی موجود برای سنگ‌های آتشفشانی است. داده‌های ژئوشیمیایی شامل مجموع مقدار Na2O و K2O ( مجموع آلکالی (TA)) و مقدار SiO2 (S) مستقیماً از تجزیه‌ی سنگ به صورت درصد وزنی اکسید گرفته شده است و در نمودار طبقه‌بندی ترسیم می‌شوند (شکل1-3).

براساس تقسیم بندی Cox et al,1979 (شکل3-1 الف) تمام سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه (معدن بزرگ) در قسمت حدواسط قرار دارند و به ترتیب در اثر کثرت در محدوده‌های بنموریت، تراکی‌آندزیت وموژرایت قرار گرفته‌اند.

در تقسیم بندی بر اساس Middlemost, 1994 (شکل3-1 ب) همگی سنگ‌های محدوده‌ی معدنی، معدن بزرگ در قسمت تراکی­آندزیت واقع شده‌اند.

برطبق نمودار Le Bas et al, 1986 (شکل3-1 ج) اکثر سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه از نوع حدواسط تراکی‌آندزیت هستند.

 

شکل3- 1: نمودارهای آلکالی در مقابلSiO2

3-5- نامگذاری سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه براساس عناصر فرعی

نظر به اینکه آلتراسیون و تغییرات کانی‌شناسی و شیمیایی سنگ‌های آتشفشانی بیشتر از سنگ‌های آذرین درونی است، لذا با استفاده از عناصری که امکان جابجایی کمتری دارند می‌توان آن­ها را نامگذاری نمود. مهمترین این عناصر عبارتند از Zr، Nb، Y، Ga و نیز مهمترین اکسید نیز TiO2 می‌باشد.

بر طبق تقسیم‌بندی سنگ‌های آتشفشانی (شکل 3-1 الف) با استفاده از نسبت Nb/Y و Zr/TiO2 (Winchester and Floyd, 1977) اکثر سنگ‌های محدوده‌ی معدنیِ، معدن بزرگ از نوع تراکی‌آندزیت می­باشد.

بر اساس تقسیم‌بندی (Winchester and Floyd, 1977) با استفاده از نسبت Zr/TiO2 و SiO2 (شکل 3-2 ب) اکثر سنگ‌های این محدوده‌ی معدنی از نوع فنولیت می­باشد.

 

 

شکل3- 2: نامگذاری سنگ‌های آتشفشانی براساس (Winchester + Floyd,1977)

3-6- شرح پتروگرافی مقاطع نازک

به منظور کانی‌شناسی در محدوده‌ی معدنی معدن بزرگ تعداد 14 عدد مقطع نازک در آزمایشگاه تهیه‌ی مقاطع نازک سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور تهیه گردید که مطالعه این مقاطع نازک به شرح زیر می‌باشد.

 

نمونهAF-4

این نمونه از واحد EO1 معدن بزرگ برداشت شده است در این مقطع زمینه از میکرولیت‌های پلاژیوکلاز همراه با فنوکریست‌های درشت بلور پلاژیوکلاز با بافت پرکلینیک و پیروکسن تشکیل شده است. پلاژیوکلازها در این مقطع دارای دگرسانی کلسیتی می باشد و در زمینه دگرسانی کلریتی دیده می‌شود. همچنین دارای فلدسپات‌هایی است که دارای شکستگی‌های طویل بوده و کلسیتی شده‌اند و کانی آپاتیت در این مقطع به خوبی دیده می‌شود. به مقدار خیلی کم الیوین ایدنگزیتی (Idengziti) شده مشاهده می‌گردد که نوعی اکسید مخصوص الیوین است (شکل3-3). یک سری حفرات یا آمیگوئیدال‌هایی دیده می‌شود که برخی از آن­ها با کلریت و برخی دیگر با کلسیت پر شده‌اند. به طورکلی می‌توان سنگ را با توجه به مشاهدات میکروسکوپی تراکی­آندزیت نام داد که دارای بافت میکرولیتک پورفیری و بافت فرعی وزیکولار می‌باشد.

شکل3- 3: تصویری از پلاژئوکلاز (Plg)، پیروکسن (Px)، آپاتیت (Ap)، الیوین ایدنگزیتی شده (Ol) و کلسیت (Calc)

 

نمونه AF-5

این نمونه نیز مانند نمونه شماره 4 از واحد EO1 معدن بزرگ برداشت شده است. در این مقطع زمینه از میکرولیت‌های پلاژیوکلاز و یک سری رگه‌های کوارتز و بلورهای طویل پلاژیوکلاز که سرسیتی شده­اند تشکیل شده است. در میان پلاژیوکلازها، کوارتزهای با تبلور مجدد نیز دیده می‌شود. فلدسپات به رنگ سفید شیری رنگ در نور XPL وجود دارد (شکل3-4). کانی پیروکسن به صورت خرد شده و کلسیت هم قابل مشاهده است. نام این مقطع نیز تراکی­آندزیت بوده و دارای بافت میکرولیتک پورفیری می‌باشد.

شکل3- 4: تصویری از کانی فلدسپار

نمونه AF-9

این نمونه از واحدE10  معدن بزرگ برداشت شده است. در این مقطع زمینه از میکرولیت‌های پلاژیوکلاز که دگرسانی کلسیتی و سرسیتی را تحمل کرده‌اند تشکیل شده است. فنوکرسیت‌های پلاژیوکلاز بسیار کشیده هستند که حتی بدون میکروسکوپ در نمونه دستی قابل مشاهده‌اند. یک سری حفرات یا آمیگوئیدال‌های دیده شده که در اطرافشان پیروکسن‌های خرد شده از نوع کلینو و اورتو قابل مشاهده‌اند. در بعضی از قسمت‌های مقطع، پلاژیوکلازهای که دچار دگرسانی کلریتی شده‌اند قابل مشاهده است. نام سنگ تراکی­آندزیت با بافت میکرولیتیک پورفیری می‌باشد (شکل 3-5).