گزارش مطالعات ژئوفیزیک هوایی به روش مغناطیس سنجی و رادیومتری در ورقه چاپان
خلاصه توضیحات
اطلاعات مغناطیسى براى شناخت بهتر ساختارهاى زمین‌شناسى و براى آگاهى از تغییرات لیتولوژیکى در مناطق فاقد بیرون زدگى و ارتباط بهتر آنها در مناطقى که کمى بیرون‌زدگى وجود دارد به کار برده مى‌شوند.
داده‌هاى مغناطیسى بدون توجه به هوازدگى سنگ‌ها، اطلاعات مهمى را در مورد محل گسل‌ها که محیط مناسب براى حرکت محلول‌هاى کانى‌ساز هستند، مى‌دهد، موقعیت و گسترش توده‌هاى نفوذى مدفون را دقیق‌تر مشخص مى‌کند و نیز ساختارهاى زمین‌شناسى را که با دید مستقیم با عکس هوایى قابل رؤیت نیستند را نمایان مى‌سازد.
توضیحات
مقدمه
اطلاعات مغناطیسى براى شناخت بهتر ساختارهاى زمین‌شناسى و براى آگاهى از تغییرات لیتولوژیکى در مناطق فاقد بیرون زدگى و ارتباط بهتر آنها در مناطقى که کمى بیرون‌زدگى وجود دارد به کار برده مى‌شوند.
داده‌هاى مغناطیسى بدون توجه به هوازدگى سنگ‌ها، اطلاعات مهمى را در مورد محل گسل‌ها که محیط مناسب براى حرکت محلول‌هاى کانى‌ساز هستند، مى‌دهد، موقعیت و گسترش توده‌هاى نفوذى مدفون را دقیق‌تر مشخص مى‌کند و نیز ساختارهاى زمین‌شناسى را که با دید مستقیم با عکس هوایى قابل رؤیت نیستند را نمایان مى‌سازد. همچنین مناطق هوازده که محل مناسب براى تجمع کانسار هستند به علت از بین رفتن کانى مگنتیت، با اطلاعات مغناطیسى قابل تشخیص مى‌باشند.
اطلاعات مغناطیسى هوایى موجود بایستى به صورت نقشه‌هاى مناسب مغناطیسى درایند (نقشه‌هاى Image و گرادیان عمودى) و به طور سیستماتیک تغییر و تفسیر گردند، چرا که این اطلاعات به خودى خود کمکى به حل مشکل زمین‌شناسى منطقه نخواهد کرد.
انطباق ناهنجارى‌هاى مغناطیسى با کانى‌سازى سولفیدى در منطقه بایستى مشخص گردد.
بررسى ناهنجارى‌هاى مغناطیسى با واحدهاى لیتولوژیکى در منطقه و نیز ارتباط این واحدها با کانى‌زائى، اندازه‌گیرى‌هاى مغناطیسى زمینى جدید، اندازه‌گیرى خاصیت مغناطیسى، برداشت نمونه از مناطق بیرون‌زده و جمع‌آورى نمونه از مناطق فاقد بیرون‌زدگى در طول پروفیل‌هایى که بتوان تغییرات لیتولوژیکى حاصل از اطلاعات مغناطیسى را با تغییرات زمین‌ناسى نقشه‌بردارى شده مقایسه کرد، ضرورى است. با این کار مشکلات ناشى از کمى بیرون‌زدگى، گسترش هوازدگى و توسعه عمقى سنگ‌ها برطرف خواهد شد و انطباق اطلاعات مغناطیسى با زمین‌شناسى نقشه‌بردارى شده در مناطق فاقد بیرون‌زدگى به کار گرفته خواهد شد.
یک نقشه زمین‌شناسى دقیق از منطقه نه فقط از جهت اکتشاف منابع معدنى فلزات با ارزشى مثل طلا و مس حائز اهمیت زیادى است بلکه از نظر آب‌هاى زیرزمینى، کشاورزى، مقاصد مهندسى و مینرال‌هاى صنعتى نیز ارزشمند است. اطلاعات مغناطیسى به لحاظ عدم وابستگى به بیرون‌زدگى، هوازدگى و پوشش سطحى براى بدست آوردن اطلاعات زمین‌شناسى، ساختمانى و اکتشافات منابع فلزى به طور سیستماتیک در کانادا، استرالیا،هندوستان و سایر کشورهاى دیگر به کار برده مى‌شود که امروزه در ایران نیز به طور جدى از این روش استفاده مى‌گردد و نمونه استفاده آن را در این گزارش مشاهده مى‌کنید. استفاده از اطلاعات مغناطیسى براى جستجوى مستقیم، که طى آن پاسخ مغناطیسى یک هدف زمین‌شناسى به خصوص ارزیابى مى‌شود، به کر مى‌رود، به طور معمول در اکتشاف طلا هدف سیستم مینرالیزه بوده که حاوى مگنتیت یا پیروتیت است و با استفاده از اطلاعات مغناطیسى به طور مستقیم ردیابى مى‌شود.
جستجو و شناسایى یک واحد زمین‌شناسى ویژه، یک کنتاکت مورد اهمیت، و یا عدم تداوم ساختمانى از موارد دیگرى است که در این جستجو مستقیم به وسیله اطلاعات مغناطیسى مورد استفاده قرار مى‌گیرد. اطلاعات مغناطیسى بایستى در کاربرد این روش داراى کیفیت بالا باشند. حتى در مواردى که سنگ‌ها بیرون‌زدگى قابل ملاحظه‌اى دارند اطلاعات مغناطیسى مرزها، امتداد واحدها در گروه سنگ‌ها و ناپیوستگى‌هاى مهم در بیرون‌زدگى‌هاى ناشى از گسل‌ها را مشخص مى‌کند. در مناطقى که کمتر بیرون‌زدگى وجود دارد، هوازدگى و یا پوشش سطحى مانع دید مستقیم مى‌شود این اطلاعات ارتباط بین واحدهاى سنگى را با اطمینان بیشترى برقرار مى‌نمایند.
اهداف اصلى این طرح از استفاده این روش عبارتند از:
1- شناسائى واحدهاى مغناطیسى از نظر نوع لیتولوژى و ارتباط آنب ا واحدهاى مینرالیزه در منطقه
2- شناسایى توده‌هاى نفوذى مدرن
3- پیدا کردن خطواره‌ها و گسل‌ها که محل‌هاى مناسب براى کانى‌سازى هستند.
4- تعیین مناطق امیدبخش از نظر ژئوفیزیک هوایى
و نیز هدف اصلى از استفاده داده‌هاى رادیومترى عبارتند از:
· تعیین لیتولوژى و ساختارهاى قابل تشخیص از داده‌هاى رادیومترى
· آلتراسیون
شناسایى و
· معرفى مناطق پُر پتانسیل از نظر رادیومترى
بر اساس طرح اکتشافات مطالعات ژئوفیزیک هوایى به روش مغناطیس‌سنجى و رادیومترى در ورقه چاژان انجام گرفت. در این روش از داده‌هایى با مشخصات زیر استفاده گردید:
داده‌هاى مغناطیسى با مشخصات:
Magnetic Field
Residual
Magnetic declination
Magnetic Inclination
Proton magnetometer sensitivity 50.5 Nt
Line spacing 1000 m
Line direction 0 N
Nominal terrain clearance 120 m
Sample Interval 1 second
Maximum aircraft speed (FW)…73 meteres per second
(Row)…46 meteres per second
Contor interval 20 nanotesla
GAMMA Ray spectrometer
2 PI ARRAY… (FW) 5.04F CM3Nal (TL)
(64 Chamel) … (FW) 33.561 CMSNOL (TL)
4 PI ARRAY … (FW) 52.336 CM3 NAL (TL)
(256 Channels) … (RW) 33.561 CM3NAL (TL)
بر اساس داده‌هاى فوق مطالعه ژئوفیزیکى ورقه چاپان آغاز گشت. و در این مطالعه سعى بر تعیین خطواره‌هاى مغناطیسى و مغناطیس پُرپتانسیل گشت. شایان ذکر است که تمامى مناطق فوق بر اساس مطالعات ژئوفیزیکى و نقشه زمین‌شناسى 1:100000 ایرانخواه به وسیله م. ح. خلقى مى‌باشند و کنترل زمینى آنها براى بررسى بیشتر پیشنهاد مى‌گردد.
موقعیت جغرافیایى منطقه
منطقه چاژان در طول جغرافیایى 46.30 تا 47 درجه خاورى و عرض جغرافیایى 36.00 تا 86.30 درجه شمالى قرار گرفته است.
چکیده زمین‌شناسى منطقه
این چکیده از گزارش اکتشاف چکشى 1:100000 ورقه چاپان به قلم بهار فیروزى اقتباس شده است.
خلاصه‌اى از زمین‌شناسى ورقه یکصدهزارم چاپان (ایرانخواه)
محدوده ورقه زمین‌شناسى یکصدهزارم چاپان در حاشیه جنوب غربى چهارگوش زمین شناسى 1:2500000 تکاب قرار دارد و بخشى از نواحى مرتفع غرب، شمال غرب ایران محسوب مى‌گردد. محدوده ورقه از دیدگاه زون‌هاى ساختارى قابل تفکیک به سه بخش جنوبى، مرکزى و شمالى مى‌باشد. بخش جنوبى که در حدود یک چهارم سطح منطقه را شامل مى‌شود بخشى از زون ساختارى سنندج ـ سیرجان به حساب مى‌آمده و بخش اعظم تشکیلات رخنمون یافته در آن شامل مجموعه غیرقابل تفکیکى از سنگ‌هاى آتشفشانى، دگرگونى و رسوبى است. سنگ‌هاى آتشفشانى آن داراى ترکیب اسیدى بوده و همراه آنها دولومیت و سنگ آهک (رسوب‌هاى پالئوزوئیک و مزوزوئیک) به علاوه سنگ‌هاى دگرگونى آمفیبولیت گنیس، میکاشیست و فیلیت رخنمون دارد. علاوه بر آن رخنمون‌هاى قابل توجهى از سنگ مرمر به صورت منفرد و عمدتاً به صورت باندها و لنزهاى با وسعت قابل توجه در داخل مجموعه غیرقابل تفکیک شرح داده شد، دیده مى‌شود. همچنین در این بخش رخنمون‌هایى از سنگ‌هاى رسوبى شیل، ماسه سنگ و آهک با سن کرتاسه زیرین نیز به صورت نوارهایى با روند کلى شرقى ـ غربى دیده مى‌شوند. به طور کلى این بخش در جنوب جاده دیواندره به سقز قرار مى‌گیرد.
بخش مرکزى در حدود نصف وسعت محدوده را شامل مى‌شود و تشکیلات با سن پرکامبرین تا عهده حاضر در آن رخنمون دارند.
تشکیلات کرتاسه زیرین بیش از نصف آنها را شامل مى‌گردد. از سنگ‌هاى پرکابرین، یک سرى سنگ‌هاى آتشفشانى ربولیتى تقریباً در بخش مرکزى محدوده ورقه رخنمون دارند که گسترش عرض آن (شمالى ـ جنوبى) در حدود 5/1 کیلومتر و گسترش طولى آن (شرقى ـ غربى) بیش از 8 کیلومتر است. تشکیلات مربوط به پالئوزوئیکم زیرین (سازند لالون) در این بخش به صورت دو رخنمون کوچک یکى در شرق محدوده (جنوب) غار باستانى کرفتو) و دیگرى در غرب محدوده در کوه سلطان همراه با دولومیت سلطانیه دیده مى‌شوند. از تشکیلات پالئوزوئیک بالایى، سازندهاى شیل و ماسه سنگى درود و کربنات‌هاى روته (پرمین) به صورت چند رخنمون قابل توجه و عمدتاً داراى گسترش شرقى ـ غربى در بخش‌هاى مرکزى دیده مى‌شوند که بسیارى از موارد بخش کربناته آن داراى لنزهایى از مواد لاتریتى و بوکسیتى مى‌باشد. تشکیلات تریاس در این بخش و بخش شمالى دیده نمى‌شوند و تنها رخنمون کوچکى از آن در بخش جنوبى (جنوب قهر‌آباد) وجود دارد که داراى کانى‌سازى فلورین مى‌باشد. تشکیلات شمشک (ژوارسیک زیرین) به صورت حلقه مانند در بخش مرکزى محدوده سازندهاى مربوط به پرکامبرین و پالئوزوئیک را احاطه نموده است. آندزیت و پیروکسن آندزیت با سن کرتاسه زیرین در بخش مرکزى داراى گسترش قابل توجهى است که در نواحى شمال و شمال غرب ایرانخواه تحت تأثیر آلتراسیون و تا حدودى کانى‌سازى قرار گرفته است. همراه آنها، به صورت جانبى و در طول زمان سرى‌هاى تخریبى شیل و ماسه سنگ و همچنین سنگ‌هاى کربناته اربیتولین‌دار کرتاسه زیرین نیز وسعت زیادى دارد.
سه دسته سنگ‌هاى ولکانیک مربوط به زمان کرتاسه زیرین در این بخش تفکیک شده‌اند (نقشه زمین‌شناسى یکصدهزارم چاپان (ایرانخواه) ـ خلقى، 1378) که از قدیم به جدید بازیک‌تر مى‌شوند بازیک‌ترین ترم آن آندزیت بازالتى است. سنگ‌ها کنگلومرایى و توفى ـ ماسه سنگى ـ شیلى ائوسن (معادل تشکیلات فجن و کرج) در نواحى غربى روستاى زیویه داراى رخنمون قابل توجهى مى‌باشند. سازند قم به صورت مارن و سنگ آهک عمدتاً در قسمت شرقى بخش مرکزى و به صورت تقریباً افقى بر روى تشکیلات قدیمى‌تر دیده مى‌شود و بالاخره کنگلومرا همراه با افق‌هاى ماسه‌اى و کمى مارن سیلتى پلیوسن ـ کواترنر بخش زیادى از نواحى شرقى زون مرکزى را اشغال مى‌کند.
بخش شمالى سرزمین‌هاى مربوط به استان آذربایجان غربى (شمال رودخانه ساروق) و مقدارى از نواحى اطراف رودخانه زرینه‌رود و بخش کمى از جنوب رودخانه ساروق است. این بخش همراه با بخش مرکزى جزئى از زون ساختارى ایران مرکزى محسوب مى‌گردد. قدیمى‌ترین تشکیلات در این بخش در شمال غرب محدوده شامل مجموعه تفکیک نشده شیل، اسیلت، کوارتزیت، توف، دولومیت و دیاباز (سازند کهر)، مجموعه معادل سازند بایندر (شیل‌هاى سیلتى میکادار همراه با میان لایه‌هایى از دولومیت و ماسه سنگ)، دولومیت‌هاى سلطانیه، ماسه سنگ‌هاى لالون مجموعه کربناته ـ تخریبى میلا مى‌باشند. رخنمون‌هایى از سنگ‌هاى پرمین (درود و روته)، ژوراسیک (شمشک و دلیچاى) و کرتاسه (کنگلومرا، سنگ آهک) همراه با یکسرى از سنگ‌هاى ولکانیک تراکى آندزیتى، داسیتى وریوداسیتى مربوط به پرکامبرین نیز در شمال غرب محدوده دیده مى‌شود.
قسمت اصلى سطح بخش شمالى را رخنمون‌هایى از سنگ‌هاى گرانیتوئیدى کالکوآلکالن، متاآلومین تیپ I و مربوط به کمان ماگمایى قاره‌اى اشغال مى‌کند که ترم‌هاى تونالیت، گرانودیوریت، کوارتزدیوریت، کوارتز مونزونیت، سینیت و مونزوگرانیت در آن قابل تفکیک هستند (خلقى 1378). بخش‌هاى غربى این رخنمون‌ها در گذشته معادل گرانیت دوران (پرکامبرین) معرفى شده‌اند (نقشه زمین‌شناسى چهارگوش تکاب ـ علوى و همکاران) اما دگرگونى مجاورتى حاصل از این گرانیت‌ها را با سنگ‌هاى آهکى پرمین و سنگ‌هاى شیلى، ماسه‌اى و ولکانیک کرتاسه زیرین در جنوب روستاى پاپیش خان (غرب محدوده) مى‌توان ملاحظه نمود. بنابراین قدیمى‌ترین سنى که مى‌توان براى این سنگ‌ها در نظر گرفت کرتاسه بالا مى‌باشد.
علاوه بر این سنگ‌هاى گرانیتوئیدى، یکسرى سنگ‌هاى دگرگونى گنیس تا گرانیت در شمالى‌ترین نواحى محدوده رخنمون دارند که سن بعد از کرتاسه ـ پالئوسن به آن نسبت داده شد (خلقى 1378) این سنگ‌ها در گذشته به پرکامبرین نسبت داده شده‌اند (علوى و همکاران) و بالاخره اینکه سنگ‌هاى مارنى، آهکى (الیگومیوسن) و سرى قاره‌اى کنگلومرایى پلیوسن ـ کواترنر جوان‌ترین سنگ‌هاى رخنمون یافته در بخش شمالى مى‌باشند.
از دیدگاه تکتونیکى، عمده روندها، گسل‌ها، امتداد لایه‌ها و محور چین‌خوردگى‌ها به صورت شرقى ـ غربى مى‌باشند که البته انحراف‌هایى در آنها دیده مى‌شود. مهمترین تأثیر برخى از گسل‌هاى بزرگ منطقه بیرون‌زدگى، تشکیلات بسیار قدیمى (پرکامبرین) در کنار سنگ‌هاى جوان (کرتاسه،الیگومیوسن) و رانده شدن سنگ‌هاى قدیمى‌تر بر روى سازندهاى جوان‌تر (پرمین بر روى کرتاسه) مى‌باشد.
بررسى‌هاى مغناطیسى و رادیومترى انجام گرفته در منطقه
«بررسى رادیومترى در منطقه»
نقشه شماره یک نقشه RGB از داده‌هاى رادیومترى منطقه مى‌باشد. در این نقشه پتاسیم با طیف قرمز و توریوم با طیف سبز و اورانیوم طیف آبى با یکدیگر ترکیب و نقشه RGB (blue- green- red) منطقه تهیه شده که به نقشه Ternary معروف مى‌باشد.
نواحى با طیف سفید نشانگر مناطق با رادیواکتیو بالا مى‌باشند که به طور کمى در منطقه در نواحى شمال شرقى ـ غربى و ناحیه میانى گسترده شده‌اند. با انطباق بر واحدهاى زمین‌شناسى، مى‌توان واحدهایى را که مقدار رادیواکتیویته را در خور بالا نشان داده‌اند تفکیک نمود به طوریکه در شمال شرقى بر روى واحد gd و نیز در ضلع جنوب غربى آن، واحد رادیواکتیویته بالایى را نشان داده است. در قسمت غربى ورقه نیز واحد gd مقدار بالایى را از خود نشان داده است.
در قسمت میانى ورقه بر روى واحد rh مقدار بالایى مشاهده مى‌شود.
واحد gd شامل تونالیت ـ گرانودیوریت ـ کوارتز مونزونیت ـ کوراتز دیوریت ـ سینیت ـ مونزوگرانیت ـ کالک آلکان ـ گرانیت نوع I مى‌باشد.
واحد gg شامل میگماتیت (گنیس به گرانیت است)
واحد rh ریولیت و واحد Mt که در قسمت جنوب منطقه در یک بخش مقدار بالایى را نشان داده شامل آمفیبولیت ـ گنیس ـ میکاشیست ـ سنگ‌هاى آتشفشانى اسیدى ـ سنگ آهک مى‌باشد این واحد را واحد غیرقابل تفکیک در نقشه 1:100.000 چاپان معرفى کرده‌اند. در این ناحیه رخنمونى از شیل ـ ماسه سنگ و آهک مشاهده شده است، در این تیپ سنگ‌ها میزان رادیواکتیویته بالا مى‌باشد به ویژه در شیل‌ها که مقدار پتاسیم و اورانیم بالا و مقدار توریوم پائین مى‌باشد. بنابراین نقشه نسبت اورانیوم بر پتاسیم و اورانیوم بر توریوم در این ناحیه مى‌تواند کمک مفیدى به تفسیر کند.
نقشه شماره 2، نقشه کل رادیومترى منطقه مى‌باشد، که این نقشه دربردارنده مقدار توریوم ـ اورانیوم ـ پتاسیم با یکدیگر است. مقدار مواد رادیواکتیویته در نقشه شماره 2 از 3/1 ur (Universal radioelement) بالاتر است. محدوده‌هاى که در نقشه ماقبل مشاهده شده، در نقشه شماره 2، مجدداً مشخص شده‌اند. براى بررسى بیشتر، بایستى مناطق مشخص شده در هر کدام از نقشه‌هاى حاصل از توریم ـ اورانیم و پتاسیم مورد مطالعه قرار گیرند. خطواره‌اى که در این نقشه مشخص شده‌اند، دو خطواره مغناطیسى را در نقشه مغناطیسى تأیید مى‌کنند.
حداقل مقدار در این نقشه کمتر از 6/0 ur و حداکثر بیشتر از 4/1 ur مى‌باشد.
سنگ‌هاى آذرین عموماً رادیواکتیویته بالایى دارند، در مناطق مشخص شده عمده سنگ‌هاى آذرین اسیدى شامل گرانودیوریت، کوارتزفونوولیت، سینیت، گرانیت نوع I، ریولیت، گنیس و... مى‌باشد. مقایسه نقشه‌هاى رادیومترى به همراه نقشه زمین شناسى منطقه در تعیین آلتراسیون، رسم کنتاکت بین سازندهاى سنگى و محل سنگ‌ها و زون‌هاى برشى و تعیین مناطق پرپتانسیل حائز اهمیت مى‌باشد.
