ایران - مشهد مقدس
اداره کل زمین شناسی و اکتشافات معدنی منطقه شمال شرق
در راستای معرفی مزیت‌ها و توانمندی‌های منطقه شمال شرق کشور در ابعاد گوناگون و عمل به رسالت منطقه‌ای خود، بر آن شدیم سرفصل جدیدی به مطالب خورشید مشرق افزوده تا در هر شماره به بررسی اجمالی هر موضوع بپردازیم.
بخش زیادی از مناطق شمال شرق و به ویژه شرق کشور توسط ماگماتیسم دوران دوم و سوم زمین‌شناسی پوشیده شده است. در این منطقه توده های نفوذی متعددی با ابعاد بسیار بزرگ همچون باتولیت شاهکوه در جنوب و گرانیتوئیدهای مشهد در شمال و استوک های بسیار زیادی با ابعاد کوچک‌تر در این بین رخنمون دارند. پژوهشگران علوم زمین در چند سال اخیر تعدادی از توده های احیایی از جمله گرانیتوئیدهای تربت جام، گناباد و هیرد و کانی سازی های مرتبط با آنها را مورد بررسی قرار داده و نتایج خوبی نیز حاصل شده است.
بدون شک بررسی و مطالعه جامع توده های نفوذی، باروری یا عدم بارور بودن آنها، دسته‌بندی آنها در گروه های اکسیدی و احیایی و تهیه و ترسیم نقشه¬های مربوطه می‌تواند در اکتشاف مواد معدنی مرتبط با آنها نقش به سزایی داشته باشد.
نظر به اهمیت موضوع در این شماره به مبانی نظری توده‌های احیایی پرداخته میشود.
سنگ های گرانیتوئیدی را می توان به دو گروه بزرگ تقسیم نمود که هر گروه ویژگی‌های کانی شناسی و شرایط تکتونیکی خاص خود را دارند:
گرانیتوئیدهایی که در کمربندهای چین خورده تشکیل می شوند (گرانیتوئیهای کوهزایی) و گرانیتوئیدهایی که همراه با گسلش های مهم امتداد لغز یافت می شوند (گرانیتوئیهای غیرکوهزایی) نامیده شده اند. بعلاوه در تقسیم‌بندی دیگری گرانیتوئیدهای تیپ S را محصول تصادم قاره ای و تیپI را محصول مناطق فرورانش و تصادم دانسته اند. ایشیهارا (1981)، در دسته‌بندی دیگری گرانیتوئیدها را به دو دسته کلی مگنتیتی و ایلمنیتی تقسیم نموده که به ترتیب اکسیدی و احیایی می باشند. تمامی گرانیتوئیدهای اکسیدی تیپ I بوده و گرانتوئیدهای احیایی می‌توانند از تیپ I , S باشند.
تشخیص نوع گرانیتوئید و رژیم تکتونیکی تشکیل آن می تواند در امر پیجویی مواد معدنی اهمیت داشته باشد. تعداد زیادی از کانسارها به‌ویژه کانسارهای فلزی قلع، تنگستن، طلا، بیسموت، تلوریوم، مولیبدن، آنتیموان، نقره، سرب و روی در طی سرد شدن و تشکیل توده¬های نفوذی احیایی بوجود می‌آیند. این کانسارها داخل پلوتون ها و به طور شاخص در سقف و شانه آنها تشکیل می شوند ولی گاهی در فاصله دورتر و یا بالای هاله حرارتی نفوذی ها و در سنگ میزبان مجاور توده مشاهده می‌گردد. بدیهی است سرد شدن سیال ماگمایی، آمیزش با سیالات جوی، واکنش با سنگ‌های درونگیر و پارامترهای ساختمانی از جمله عواملی هستند که پاراژنز، مینرالوژی، ساخت و بافت و زون‌بندی مرتبط با کانی‌سازی را کنترل می نماید و اجتماع متنوعی از فلزها در کانسنگ بر اساس زمان و مکان، فاصله از توده نفوذی و نوع سنگ میزبان شکل می گیرد.
براین اساس کانه زایی مرتبط با توده های نفوذی احیایی را میتوان در سه گروه زیر تقسیم بندی نمود:
1) کانه‌زایی با سنگ میزبان توده نفوذی احیایی
2) کانه‌زایی در حاشیه توده نفوذی احیایی
3) کانه‌زایی دور از توده نفوذی احیایی
شکل شماره 1: نمایی کلی از انواع کانه زایی مرتبط با توده نفوذی احیایی را نشان می دهد.
شکل شماره1) نمایی کلی از انواع کانه‌زایی مرتبط با توده نفوذی احیایی (Hart et al. 2000)
مشخصات کلی کانسارهای مرتبط با گرانیتوئیدهای احیایی:
- توده های نفوذی احیایی بارور دارای ترکیب حدواسط تا اسیدی بوده و جایگاه تکتونیکی آنها مرزهای همگراست.
- عناصر قلع، تنگستن، طلا، مولیبدن، آرسنیک، بیسموت، تلوریوم، آنتیموان و مقداری عناصر فلزات پایه عمده فلزهای کانه ساز محسوب می شوند.
- غالباً دگرسانی از وسعت و شدت زیادی برخوردار نمی باشد. عمق زیاد سرد شدن توده نفوذی (9-3 کیلومتری سطح زمین)، از دخالت آب‌های جوی و تشکیل هاله های آلتراسیون وسیع ممانعت می‌نماید.
- کانی سازی مرتبط با توده های نفوذی احیایی به صورت پراکنده، جانشینی، توده ای، رگچه ای با آرایش صفحه ای و استوک ورکی، رگه ای، برشی مشاهده می شود.
کانسارهای پورفیری قلع، تنگستن، طلا (نوع RIRGS) و گاهی مولیبدن پورفیری، اسکارن های قلع و تنگستن و طلا، کانسارهای رگه ای قلع، تنگستن، طلا، مولیبدن، آرسنیک، بیسموت، تلوریوم، آنتیموان، سرب و روی و نقره و پلاسرهای قلع، تنگستن، طلا در اثر عملکرد توده های نفوذی احیایی می‌تواند تشکیل شود.
- سیالات کانه ساز در مرحله اولیه کانه زایی در صورت وجود افق های آهکی در مجاورت توده و یا با فاصله از آن، اسکارن‌ها را تشکیل می دهند که معمولاً غنی از CO2، دارای شوری پایین و درجه حرارتی حدود 650-425 درجه سانتیگراد می‌باشند. این اسکارن‌ها معمولاَ فاقد گارنت بوده که این یکی از ویژگی های اسکارن های حاصل از توده های نفوذی احیایی است.
درجه حرارت سیالات در کانه زایی با سنگ میزبان نفوذی در دامنه 400-300 درجه سانتیگراد تغییر می‌کند و با دور شدن از توده نفوذی و کانه زایی در سنگ های حاشیه توده و فواصل دورتر و در نتیجه کم شدن عمق کانه زایی و اختلاط با آب‌های سطحی درجه حرارت سیالات کم شده و به 200 درجه سانتیگراد هم می رسد. تشکیل رگه های کانه دار گاهی در فاصله تقریبا 30 کیلومتری از توده نفوذی احیایی نیز ممکن است.
- عیار و توناژ این ذخایر دامنه وسیعی دارند به طوری‌که ذخایر همراه با سنگ‌های نفوذی دارای عیار کم و توناژ بالا و ذخایر رگه‌ای و اسکارن معمولا دارای عیار بالا و توناژ کم هستند.
- به طور غالب این کانسارها در فانروزوئیک ظاهر شده اند. عدم وجود ذخایر تنگستن در زمان‌های پروتروزوئیک و آرکئن تأییدی بر این مطلب است که این زمان‌ها به عنوان دوره های قابل توجه در تشکیل ذخایر مرتبط با توده‌های نفوذی احیایی نمی‌توانند مطرح باشند.
کلیدهای پیشنهادی جهت اکتشاف کانسارهای مرتبط با گرانیتوئیدهای احیایی:
1. کارهای اکتشافی باید روی بخشهای Foreland از کمربندهای کوهزایی، جاییکه پلوتون‌های فلسیک تا حدواسط احیایی درون حاشیه قاره‌های قدیمی و زون‌های تصادم نفوذ کرده اند، متمرکز شود. در این نواحی چنانچه قبلاً پتانسیلهایی از تنگستن، قلع، رگه های نقره و پلاسرهای طلا به همراه توده های نفوذی گزارش شده باشند اهمیت آنها دوچندان میشود.
2. پیجویی پلوتون‌هایی که در عمق بیش از 5 کیلومتر تشکیل شده اند اهمیت بیشتری دارد.
3. بررسی‌های ژئوشیمی ناحیه ای روش مناسبی در شناسایی توده های نفوذی کانه دار محسوب میشود به خصوص در مناطقی که این توده ها توسط هاله های آرسنیک وسیع در برگرفته شده باشند.
4. پلاسر کاستریت، شئلیت و طلا در آبراهه‌های مرتبط با مناطق کانی‌سازی گاه به مقدار قابل توجه یافت میشود.
5. داده‌های ژئومغناطیس هوایی نشان داده که با وجود پاسخ مغناطیسی پایین توده‌های نفوذی احیایی، تعدادی از پلوتون‌ها می‌تواند توسط هاله‌های هورنفلسی پیروتیت‌دار اطراف آنها شناسایی شوند.
6. در محدوده اکتشافی تشخیص Carapace,shoulder,apex,Roof zone گویای این حقیقت است که توده نفوذی فاقد پوشش است و بهترین موقعیت جهت یافتن کانسارهای مرتبط با توده های نفوذی احیایی مهیاست.
7. سطح مقطع پلوتون‌های شدیداً فرسایش‌یافته به صورت اشکال دایره‌ای در سطح رخنمون دارند که نشان از فرسایش بخشی یا تمام ذخایر رگه ای دارد با وجود این ممکن است هورنفلس‌های مجاور آنها دارای تیپ‌های رگه‌ای یا اسکارن باشند.
8. تشخیص کنترل کننده‌های ساختمانی و نقش آنها در جایگیری پلوتون تا حدودی چگونگی گسترش و کشیدگی ذخایر اولیه را درون سیستم‌های هیدروترمالی– ماگمایی مشخص می‌نماید.
9. ژئوشیمی خاک می‌تواند بطور محلی بشدت مفید باشد و زون‌های کانه‌ساز را از زون‌های هورنفلسی مشخص نماید.
10. آنومالی‌های Bi,Te,W در جهت شناخت تیپ‌های رگه ای و شناسایی ذخایر پروکسیمال به خصوص در مناطقی که پوشش سنگی کمی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
11. روش پلاریزاسیون القایی به جهت شناسایی زون‌های سولفیدی بخصوص درون هورنفلس‌ها و تیپ‌های کانی سازی نوع رگه‌ای، اسکارن، جانشینی و پراکنده مرتبط با توده های نفوذی احیایی سودمند است.
