GEOLOGICAL SURVEY OF IRAN | WWW.GSI.IR
 
English    
صفحه اصلي| تماس با ما| راهنما
    ورود اعضا
شناسه کاربری
کلمه عبور
- مقالات علمى
جستجوي پيشرفته
نوع مقاله
نام استان
محل ارائه
عنوان مقاله
متن کامل
نام نويسنده
  • در صورتي که نياز به تايپ انگليسي در برخي از موارد جستجو داشتيد ، مي توانيد به استفاده از کليدهاي ترکيبي Ctrl+Shift اين کار را انجام دهيد .
  • براي انجام عمليات جستجو پر کردن يک گزينه الزامي است. پرکردن ديگر گزينه صرفاً براي دستيابي شما به اطلاعات دقيق تر مي باشد.
  • عنوان مقاله : نقش دولوميت در تشکيل کانسار کلاه دروازه، دامنه جنوبى ايرانکوه ( جنوب اصفهان)
    نوع مقاله : زمين شناسى اقتصادى واکتشاف
    محل ارائه : بيست و چهارمين گردهمايى علوم زمين

    متن کامل :

    مقدمه

    واحدهاى کربناتى منطقه اصفهان ـ ملاير با سن کرتاسه زيرين داراى کانسارهاى فلزى باارزشى مى‌باشند که از اين محدوده بيش از 20 کانسار مختلف گزارش شده است. ايرانکوه بخشى از اين ناحيه است که از معادن مختلف روى و سرب گوشفيل، تپه سرخ، گود زندان و خانه گرگى‌ها تشکيل مى‌شود. يکى از اين معادن عظيم، معدن روى و سرب کلاه دروازه مى‌باشد.
    کلاه دروازه بخشى از دامنه جنوبى ايرانکوه است که در 20 کيلومترى جنوب غرب اصفهان قرار دارد. سنگ درونگير ماده معدنى دلوميت و آهکهاى دولوميتى کرتاسه زيرين هستند که مقادير قابل توجهى ذخاير روى و سرب دارند ولى مقدار باريت کم مى‌باشد.
    براى تعيين نحوه پيدايش اين کانسار، علاوه بر مطالعات صحرايى و سنگ‌شناسى بيشتر از شواهد ايزوتوپى استفاده شده است. همچنين مطالعات قبلى و ساير تحقيقات در اين زمينه مورد بررسى مجدد قرار گرفت.

    بحث :

    زمين‌شناسى کانسار

    کانسار کلاه دروازه در لايه‌هاى دولوميتى با يک توالى کربناتى کم‌عمق دريايى و سن کرتاسه تحتانى مجاور گسل کلاه دروازه قرار دارد.
    اين توالى توسط شيل و مارن کرتاسه تحتانى پوشيده شده است. استوک‌هاى گرانوديوريتى در منطقه کلاه قاضى در 20 کيلومترى جنوب شرقى ناحيه مورد مطالعه قرار دارند. اين توده نفوذى به داخل شيارهاى ژوراسيک نفوذ کرده اما شواهدى براى نفوذ آن به سنگهاى کرتاسه تحتانى وجود ندارد. دلريت‌هايى با سن ترشيارى در امتداد گسل يال جنوبى ايرانکوه ديده مى‌شوند اما سطح تماس مستقيم با کانسار ندارند.

    سنگ شناسى

    اين کانسار از توالى سنگهاى رسوبى ( شيل، مارن و سنگهاى کربناتى ) تشکيل شده است که حداکثر ضخامت سنگهاى کرتاسه تحتانى در ناحيه ايرانکوه، 800 متر مى باشد( زاهدى و 1976) و از واحد هاى زير تشکيل شده است:

    آهک خاکسترى ضخيم لايه تا توده اى

    اين واحد از نظر سنگ شناسى شامل آهک خاکسترى ضخيم لايه تا توده اى با فسيل اربيتولين و روديست دار است که سن آهک خاکسترى به احتمال قوى بارمين فوقانى مى باشد. بالاترين بخش اين واحد آهک خاکسترى ا ست که در مجاورت دولوميت قرار مى گيرد. اين واحد به عنوان ميزبان بخشى از کانسنگ کلاه دروازه، خانه گرگى و گود زندان داراى اهميت فراوانى مى باشد. اين بخش با توجه به مطالعات سنگ شناسى بر اساس تقسيم بندى دانهام (1962) وکستون بايواسپارايت بوده و از نظر بافت، ايديوپاتيک p ( تقسيم بندى Sibley, Gregg ، 1984) را تشکيل مى دهند.

    دولوميت قرمز تا قهوه اى

    بر اساس مطالعات ميکروسکوپى و سنگ شناسى اين واحد عمدتا از بلورهاى درشت و منظم دولوميت تشکيل مى شود که فضاى خالى ميان آنها، بعضا از کربنات روى پر شده است و هيدروکسد آهن هم در زمينه و همچنين فضاى خالى ميان آنها وجود دارد.  واحد دولوميت زيرين و فوقانى طبق  تقسيم بندى Gregg and Sibley( 1984)  ايديوپاتيک C نيز در فضاى خالى ديده مى شوند.
    دولوميت هاى زين اسبى که معرف دماهاى بين 50 تا 150 درجه سانتيگراد هستند و بافت گزنوتوپيک را تشکيل مى دهند در مقاطع نازک سنگها قابل مشاهده هستند.
    روى واحد فوق را شيل و مارن سبز رنگ مى پوشاند که داراى آهک خاکسترى فسيل دار است. بزرگترين بيرون زدگى شيل در کوهپايه هاى پايين معدن گود زندان به طرف غرب و همچنين کانسار کلاه دروازه است.

    تکتونيک

    رشته کوه ايرانکوه از نظر ساختمانى دو تحول مهم تکتونيکى را پشت سر گذاشته است. پديده هاى ساختمانى ممتد در امتداد غرب – شمال غرب، ساختمان اصلى ناحيه را تشکيل مى دهند به طور کلى از نظر زمانى اين پديده ها بر پديد هاى با امتدا شمال شرق تا شرقى – غرى مقدم هستند. امتدا عمومى لايه ها، غرب – شمال غرب بوده و شيب عمومى به سمت جنوب غرب دارند. گسل هاى اصلى داراى جهت شمال غرب- جنوب شرق هستند. گسل هاى عرضى منطقه داراى جهت شمالى – جنوبى هستند.
    پديده اتساع در کلاه دروازه به خوبى مشاهده مى شود. فضاهاى حاصل از اين فرآيند در سنگ هاى آهکى توسط کلسيت و در دولوميت ها با باريت پر شده اند و ساختى شبيه Pinch and Swell را تشکيل مى دهند. برشهاى مربوط به گسل ها که در ناحيه جنوبى ايرانکوه رخنمون دارند از نوع Chaotic بوده و به ابعاد مختلف از ميلى متر تا دسى متر ديده مى شوند و فضاى بين قطعات، توسط مواد معدنى باريت يا گالن پر شده است.
    پديده کارستى شدن در ناحيه معدنى به طور وسيعى ديده مى شود که احتمالا در اثر پايينى و يا نفوذ سيالات گرمابى ساختمانهاى کارستى ايجاد و بعدا ماده معدنى در آنها راسب شده است. اين کارست ها توسط کربناتهاى روى و سرب نيز پر شده اند.

    کانه زايى در کانسار کلاه دروازه

    مطالعات روى زمين، نمونه هاى دستى، مقاطع نازک و صيقلى ارتباط مواد معدنى با سنگ درونگير را به صورت متقاطع نشان مى دهند. کانه زايى به فضاهاى باز محدود مى شود که اين فضاها بر اثر اعمال نيروهاى تکتونيکى با تخلخلهاى ثانوى حاصل از فرآيند دولوميتى شدن يا فضاهاى خالى اوليه مى باشد.
    کانى هاى اصلى کانسار شامل اسفالريت، اسميت زونيت، گالن و سروزيت مى باشند عمدتا کانى هاى باطله شامل دولوميت و باريت هستند. کانه زايى در معدن کلاه دروازه ديرزاد ( اپى ژنتيک) بوده و به ساختمانهاى زمين شناسى مناسب ( گسل کلاه دروازه و شکستگى هاى اطراف آن) و واحدهاى دولوميتى و اهک دولوميتى محدود مى شوند. رسوبگذارى کانه ها به شکل رگه اى، پرکننده حفرات و جانشينى هستند.
     

    ژئوشيمى ايزوتوپى

    براى تعيين منشاء سيالات کانه‌دار و چگونگى تشکيل اين گونه سيالات 40 نمونه سنگى از سنگهاى کربناتى انتخاب شد و جهت تعيين تفکيک ايزوتوپى عناصر کربن و اکسيژن به دانشگاه مک مستر کانادا ارسال گرديد که در آزمايشگاه نمونه‌ها را با دستگاه طيف‌سنج جرمى از نوع SIRA-10 و براساس استانداردهاى موجود مورد اندازه‌گيرى قرار دادند.
    قابل ذکر است که ترکيبات ايزوتوپى اکسيژن برحسب اختلاف نسبتهاى 18O/16O در ارتباط با استاندارد SMOW (استاندارد ميانگين آب اقيانوس) گزارش مى‌شوند (فار، 1370).
    مقادير ايزوتوپ‌هاى کربن که از تجزيه نمونه‌هاى مختلف بدست آمده است، منشاء دريايى را ‌نشان مى‌دهد،
    (Scholle, Arthure, 1980) مقادير سنگهاى کربناته با سن کرتاسه تحتانى را برابر 5/2+ تا 4+ در هزار مد نظر قرار مى‌دهند. ولى ترکيب ايزوتوپى اکسيژن، آنومالى حرارتى را نشان مى‌دهد که معرف ورود سيالات هيدروترمال است.
    ترکيب ايزوتوپى اکسيژن در مقايسه با تغيير سنگهاى کربناته طى زمان زمين‌شناسى تفاوت دارد در حاليکه کربناتهاى هم سن، مقادير نسبت ايزوتوپى بين 0 تا 2- در هزار را نشان مى‌دهند. محدودة تغييرات سنگهاى کربناته کلاه دروازه بين 7- تا 12- در هزار است.
    مقادير نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) کانى‌ها، تابعى از ترکيب ايزوتوپى سيال مادر و دماى محيط زمان ته‌نشينى بوده‌اند (فار، 1370). ميزان نسبت ايزوتوپى اکسيژن ( ) دولوميت‌ها در مقايسه با سنگهاى آهکى کاهش يافته است که به علل زير بستگى دارد :
    1ـ تبلور دوباره يا دولوميتى شدن توسط آب جوى
    2ـ دولوميتى شدن توسط آب دريا در دماى بالاتر
    3ـ دولوميتى شدن به خاطر تدفين
    مقادير نسبت ايزوتوپى اکسيژن سيال در زمان کرتاسه، شبيه امروز بوده است. بنابراين بعيد به نظر مى‌رسد کاهش نسبت ايزوتوپى ( ) در دولوميت‌ها کاملاً به خاطر آب جوى باشد، چون آب جوى، منيزيم کافى براى دولوميتى کردن ندارد. اين پديده نمى‌تواند در دماى بالا هم باعث تغيير در نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) شود. به دليل وجود بافت گزنوتوپيک موجود در زمينه سنگ که دماى بيشتر از 50 درجه سانتيگراد را نشان مى‌دهند و همچنين به خاطر وجود دولوميتهاى زين اسبى، (که معرف دماى بين 50 تا 150 درجه سانتيگراد محلولها هستند، تغييرات نسبت ايزوتوپى اکسيژن( ) سنگ درونگير دولوميته در ستون چينه‌شناسى کلاه دروازه تنها با يک گراديان ژئوترمال غيرعادى جوابگو است.
    در ازاى هر واحد در هزار (Permil) ايزوتوپ، اختلاف نسبت ايزوتوپى ( ) اختلاف دماى نزديک به 4 سانتى‌گراد لازم است و اختلاف درجه حرارت تشکيل در نمونه داراى کمترين مقدار نسبت ايزوتوپى اکسيژن ( ) و نمونه داراى بيشترين مقدار اکسيژن نزديک به 12 درجه سانتيگراد مى‌باشد. بنابراين اختلاف ضخامتى نزديک به 400 متر لازم است تا چنين اختلاف درجه حرارت توجيه شود.
    لذا بايد فرض کنيم که ورود سيالات گرم به درون سيستم توسط يک سيستم فعال هيدروترمال صورت گرفته باشد. جايگزينى کربناتها و تشکيل دولوميت زين اسبى در مرحله کانه‌زايى مى‌تواند از نظر ايزوتوپى در همان سيال تحت شرايط حرارتى بالاتر رخ دهد. سيالات گرمى که باعث رسوب دولوميت زين اسبى شده‌اند سنگهاى آهکى قبلى را دولوميتى کرده‌اند بنابراين ترکيب ايزوتوپى مشابه دارند (Qing and Mountjoy, 1990). نزديکى به گسل کلاه دروازه و نيز گستردگى درزه‌ها و شکستگى‌ها، عبور جريان سيالات را ممکن مى‌سازد.

    نتيجه‌گيرى

    با توجه به اينکه اکثر کانه‌هاى معدنى در اين کانسار را محصولات اکسيدى سرب و روى تشکيل مى‌دهند احتمالاً مى‌توان انتظار داشت که اختلاط سيالات کانه‌ساز با آبهاى زيرزمينى (بالاى سطح ايستايى) غنى از اکسيژن باعث بوجود آمدن چنين حالتى شده‌اند (Barnes, 1979). سيالات کانه‌دار در منطقه احيايى با گوگرد احيايى ترکيب شده و کانه‌هاى سولفيدى نظير اسفالريت و گالن را تشکيل مى‌دهند و در منطقه اکسيدان فلزات پايه و باريم با آبهاى غنى از و ترکيب شده و گانه‌هاى کربناته و سولفاته نظير اسميت زونيت و باريت را تشکيل مى‌دهند. فضاهاى کارستى ناحيه و فضاهاى حاصل از فرآيند گسل خوردگى و اتساع، مکان مناسبى جهت تشکيل اين گونه کانى‌ها را ايجاد کرده است.
    وجود کانى هاى سولفاته در کانسار که تجمع زيادى از باريت را در ناحيه معدنى باعث شده است و فراوانى مواد ارگانيک به صورت بيتومين و نيز وجود کانى هاى اکسيده و سولفيدى در ناحيه معدنى، مى توان يک مدل اختلاطى براى پيدايش کانسار دروازه در نظر گرفت.
    مجموع خصوصيات فوق نشان مى دهد که کانسار کلاه دروازه در گروه کانسارهاى اپى ژنتيک روى و سرب با سنگ کربنات مشابه تيپ دره مى سى سى پى قرار مى گيرد.
     
     
     

    مراجع

    [1] فار، گونتر (1370) اصول زمين‌شناسى ايزوتوپى، ترجمه بيژن اعتمادى، دانشگاه شيراز، صفحه 750.
     
    [2] Barnes, H.L, Geochemistry of hydrothermal ore deposits, New York, John Wiley, PP. 198, (1979).
     
    [3] Dunham, R.J, Classification of Carbonat Rocks According to Depositional Texture, AM. Assoc. petroleum Geologists Mem 1.P. 108-121, (1962).
     
    [4] Garven, G. and Freeze, R.A, The role of Regional Ground Water flow in the formation of ore deposits in sedimentary basins. A Quantitive analysis, In: Zaray G, Ed, Proceedings of the second national association of hydrogeologists, Canadian PP. 59-68, (1982).
     
    [5] Ghazban, F., Mcnutt, R.H, and Schwarzh. P: (1994), Genesis of Sediment-Hosted Zn-Pb-Ba deposits in Iran Kuh district, Esfahan Area, West-central Iran, Vol. 89, P: 1262-1274.
     
    [6] Gregg, J.M. and Sibley, D.F. Epigenetic dolomitization and the origin of xenotopic texture. Journal of sedimentary petrology, 54; P: 908-931, (1984).
     
    [7] Hutchison, R.W; Economic deposits and their tectonic settings, Macmillan, London, 365 P., (1983).
     
    [8] Krauskopf, K.B; Introduction to geochemistry 2nd. Edition. McGrow-Hill. 617P., (1979).
     
    [9] Land, L.S, The origin of massive dolomite. Journal of geological education, V. 33, P: 112-125,(1985).
     
    [10] Qing, H. and Mountjoy, E, Larg scale fluid flow in middle devonian presquile barrier western canads sediments basin. Geology, V. 20, PP: 903-906, (1992).
     

    خلاصه توضيحات :

    چکيده

    کانسار کلاه دروازه با سنگ ميزبان کربناتى (دولوميت و آهکهاى دولوميتى) با سن کرتاسه زيرين در 20 کيلومترى جنوب غرب اصفهان قرار دارد که حاوى مقادير عظيمى از ذخاير روى و سرب مى‌باشد. کانى دولوميت زين اسبى قسمت اعظم بافت سنگ ميزبان را تشکيل مى‌دهد که در اثر نفوذ سيالات گرم به داخل سنگهاى کربناته همزمان با مرحله کانه‌زايى تشکيل شده است. در حقيقت اين کانى، دگرسانى دولوميتى را نشان مى‌دهد.
    تعداد کانى‌هاى اصلى کانسار محدود است و شامل اسفالريت، اسميت زونيت، گالن و سروزيت بوده و کانى‌هاى باطله دولوميت و باريت هستند. کانه‌زايى در کلاه دروازه ديرزاد يا اپى‌ژنتيک مى‌باشد و رسوبگذارى کانه به شکل رگه‌اى، پرکننده حفرات و جانشينى است.
    ترکيب ايزوتوپى اکسيژن کانسار با ترکيب ايزوتوپى اکسيژن کربناتهاى همزاد تفاوت دارد در حاليکه کربناتهاى همزاد، ميزان 0 تا 2- در هزار را نشان مى‌دهند. محدوده تغييرات سنگهاى کربناته کلاه دروازه بين 04/7- تا 96/11- در هزار است. ترکيب مشابه سنگهاى کربناته هم‌سن مى‌باشد.
    Abstract
    The Zn-Pb deposit in Kolah-Darvazeh is located in southwest of Isfahan. The results of stable isotopes investigation in the Zn. Pb deposit hosted by lower cretaceous carbonates provide information concerning the nature of fluid (s) responsible for mineralization and associated dolomitization.
    The of these dolostones ranges between 0 to 20/00 in accordance with cretaceous seawater.
    Host rock dolostones show depletion in (7.04-11.960/00) due to diagenesis and or recrystallization increased temperatures.The presence of saddle dolomite in the host rock and its association with mineralization implies that the temperatures of the ore fuild (s). Based on isotope date the are stage dolomites ore interpreted as having formed from warm saline metalliferous brines arriving to the ore site from depth.
    The release of the metalliferous brines appears to have been due to dehydration reactions in the underlying Jurassic Shales and reginoal tectonisms.
    زمان ارائه : چهارشنبه 17 اسفند 1384
    نام نويسنده : على قاسمى* ،** فريدون غضبان ،بتول تقى پور