گزارش زمین شناسی و معدنی آهک چناره شمال اندیمشک

توضیحات

مقدمه نظر به نیاز مجتمع ذوب آهن صنایع فولاد اهواز به سنگ آهک، در تاریخ دهم آبانماه 1354 (اول نوامبر 1975) قراردادی بین شرکت ملی صنایع فولاد ایران و موسسه Geoinstitute یوگسلاوی به منظور اکتشاف یک ذخیره مناسب سنگ آهک در منطقه اهواز منعقد گردید. گروه اکتشافی موسسه Geoinstitute مطالعات خود را در سال 1355 (1976) در منطقه اهواز به منظور کشف ذخیره مناسب از سنگ آهک انجام داد. گروه مزبور طی مطالعات خود سه ناحیه به نام های درتپه و سلک ریشه و کالگ دره را از نظر پتانسیل معدنی مناسب تشخیص داده و مطالعات مقدماتی زمین شناسی و معدنی در سه ناحیه مزبور انجام گرفت. نتایج این مطالعات طی گزارش تحت عنوان: Semi – Detailed exploration of limestone for – metallurgic purposes in AHWAZ region January 1976.  توسط Geoinstitute – Beograd, Yugoslava  ارائه گردید . در گزارش مزبور از سه ناحیه مورد مطالعه ، ناحیه کالک دره (چناره) از نظر کیفیت سنگ آهک و شرایط معدنی مناسبترین محل تشخیص داده شد. لذا به پیشنهاد گروه اکتشافی مزبور مسئولین شرکت ملی صنایع فولاد شروع به ساختن تاسیسات و تکمیل برنامه اکتشافی نموده و در تاریخ پنجم اردیبهشت 1357 (25 آپریل 1978) توافقی بین موسسه Granges. International mining – Stockholm Sweden و شرکت ملی صنایع فولاد جهت اعزام کارشناسان به منظور مطالعات مهندسی ذخیره آهکی کالگ دره (چناره) به عمل آمده و کارشناسان مربوطه در اردیبهشت 1357 (می 1978) کانسار مزبور را مورد مطالعه قرار داده و گزارشی تحت عنوان : Chenare limestone quarry May 1978 Granges. International mining – Stockholm-Sweden ارائه نمودند. پس از انجام مطالعات مزبور شرکت ملی صنایع فولاد اقدام به نقشه برداری توپوگرافی با مقیاس 1:1000 در ناحیه معدن چناره نمود. نظر به اینکه مطالعات زمین شناسی انجام شده توسط گروه اکتشافی یوگسلاوها به منظور طراحی بهره برداری از معدن کافی نبوده و مطالعات فوق در مرحله مقدماتی می باشد. لذا شرکت ملی صنایع فولاد طی نامه شماره 9176 موخ 3/10/58 از سازمان تحقیقات زمین شناسی و معدنی کشور درخواست اعزام کارشناس جهت تکمیل مطالعات زمین شناسی و معدنی در کانسار معدن چناره نمودند. کارشناسان این سازمان در تاریخ 22/10/58 به منطقه اعزام شده و تا تاریخ 22/12/58 با انجام مطالعات و بررسیهای زمین شناسی و معدنی مشغول بودند. کارشناسان سازمان زمین شناسی پس از مطالعه گزارشات و بررسی نتایج آزمایشات شیمیائی انجام شده بر روی نمونه های گرفته شده از معدن چناره باین نتیجه رسیدند که میزان گوگرد در اغلب نمونه ها بیش ازحد استاندارد شرکتهای طرف قرارداد مجتمع فولاد اهواز می باشد لذا به مسئولین معدن چناره اشکالات تذکر داده شده و آنها طی تماسی که با مسئولین مجتمع صنایع فولاد اهواز گرفتند متذکر شدند که سنگ آهک معدن چناره از نظر مشخصات برای استفاده مجتمع های صنایع فولاد اهواز مناسب می باشد. به هر حال کارشناسان سازمان تحقیقات زمین شناسی و معدنی کشور قویاً پیشنهاد مینمایند که قبل از هر گونه اقدام در مورد بهره برداری از معدن چناره مسئولین شرکت ملی صنایع فولاد تماسهای بیشتری با شرکتهای خارجی طرف قرارداد مجتمع صنایع فولاد اهواز برقرار کرده و مسئله کیفیت سنگ آهک چناره به ویژه میزان گوگرد آنرا با فولاد اهواز برقرار کرده و مسئله کیفیت سنگ آهک چناره به ویژه میزان گوگرد آنرا با شرکتهای مزبور حل نموده تا بعداً اشکالاتی در این مورد پیش نیاید. گروه اکتشافی سازمان زمین شناسی با تائید کامل مطالعات مقدماتی انجام شده توسط گروه اکتشافی یوگسلاوی این مطالعات را مبنای مطالعات تکمیلی خود قرار داد. به علاوه نمونه برداری های انجام شده توسط گروه مهندسین گرنگز و یوگسلاوی را به دلیل یکنواختی که در کلیه نمونه ها وجود داشته و همچنین به منظور احتراز از دوباره کاری کافی تشخیص داده و عملیات اکتشافی و زمین شناسی خود را بر مبنای این نمونه ها طرح ریزی نمود. لذا از کارشناسان سازمان زمین شناسی برنامه اکتشافی خود را به شرح زیر تدوین و اجرا نمودند. 1-   تهیه نقشه زمین شناسی به مقیاس 1:1000 در کل منطقه معدنی با استفاده از دستگاه نقشه برداری به کمک گروه نقشه بردار معدن چناره. 2-   جمع آوری و مطالعه کلیه عملیات اکتشافی معدن مانند بررسی نتایج آزمایشگاهی ترانشه های حفر شده، چاههای حفر شده و نمونه برداری سطحی که روی پروفیل هائی که از بعضی از مناطق آهکی برداشته شده است. 3-      اکتشاف نواحی جدید در نزدیک معدن چناره. 4-      تهیه نقشه توپوگرافی و زمین شناسی با مقیاس 1:1000 در نواحی اکتشاف شده توسط گروه کارشناسان زمین شناسی. 5-      براورد ذخیره بر مبنای اطلاعات زمین شناسی و معدنی موجود. گزارش حاضر شرح عملیات اکتشافی کارشناسان سازمان تحقیقات زمین شناسی و معدنی کشور می باشد. موقعیت معدن کانسار آهک چناره در دامنه جنوبی کوه چناره واقع است که از دهکده بیدرویه واقع در جاده اندیمشک – خرم آباد (45 کیلومتری اندیمشک) حدود 6/4 کیلومتر فاصله دارد. معدن بوسیله یک جاده خاکی به بیدرویه متصل می گردد.ENCLOSURE  1                                            فاصله از بیدرویه به نزدیک ترین ایستگاه راه آهن (دوکوهه) 29 کیلومتر می باشد. ایستگاه دو کوهه از اهواز 160 کیلومتر فاصله دارد.    کارهای انجام شده قبلی معدن آهک چناره در سال 1355 (1976) توسط گروه اکتشافی Geoinstitute (یوگسلاوی) مورد مطالعه مقدماتی قرار گرفته . گروه اکتشافی مزبور کانسار آهک چناره را به سه ناحیه جداگانه تقسیم نموده اند که این نواحی به وسیله دره هائی با امتداد غرب به شرق بنامهای KDI و DKII و KDIII نامگذاری نمودند که این نامگذاری بر مبنای دهکده کالگ دره که نزدیکترین روستا به ماده معدنی است انجام گرفته است. گروه اکتشافی سازمان تحقیقات زمین شناسی و معدنی طی مطالعات خود ناحیه بزرگ دیگری از آهک در غرب ناحیه KDI کشف نمود که بر مبنای نامگذاری قبلی این ناحیه را KDO نامید. مطالعات مقدماتی انجام شده توسط گروه اکتشافی Geoinstitute شامل عملیات زیر است: -          تهیه نقشه توپوگرافی و زمین شناسی به مقیاس 1:2000 به وسیله قطب نما و متر در قسمتهای جنوبی ماده معدنی که کاملاً تقریبی و شماتیک است. -          مطالعه و اندازه گیری دقیق لیتولوژیک آهک مورد استفاده در امتداد دو مقطع این تقسیم بندی لیتولوژیک مبنای برداشت زمین شناسی گروه اکتشافی سازمان زمین شناسی قرار گرفت. -          برداشت جمعاً 14 نمونه از لایه های مختلف آهک که بر مبنای تجزیه شیمیایی این چهارده نمونه در مورد کیفیت معدن آهک اظهار نظر گردیده است. -          تعیین ذخیره بر مبنای نقشه زمین شناسی و توپوگرافی شماتیک تهیه شده. معدن آهک چناره در اردیبهشت 1357 توسط گروه مطالعاتی Granges (سوئدی) مورد بررسی مهندسی قرار گرفت که گروه مزبور اطلاعاتی را برای طرح عملیات مهندسی در این معدن جمع آوری و ارائه نموده است. کارهای انجام شده توسط این گروه در زمینه اکتشافی به شرح زیر است: -          بررسی و نمونه برداری در امتداد ترانشه ها به صورت Chip sampling بوده است. -          بررسی نمونه های گرفته شده توسط مهندسین شرکت ملی صنایع فولاد. -          محاسبه و تعیین ذخیره بر مبنای نقشه زمین شناسی و توپوگرافی شرکت Geoinstitute و مشاهدات خود. به علاوه یک نمونه برداری سطحی توسط شرکت ملی صنایع فولاد در نواحی KDII و KDIII در امتداد پروفیل هائی تحت عنوان K که بر روی نقشه زمین شناسی، سازمان زمین شناسی مشخص شده است. این پروفیل ها به فاصله 50 متر از یکدیگر بوده که فاصله نمونه ها بر روی هر پروفیل 20 متر می باشد. یک نمونه برداری سطحی دیگر توسط آقای بیک زاده از شرکت ملی صنایع فولاد در امتداد پروفیل هائی تحت عنوان RL و PL و RKD گرفته شده که فاصله نمونه ها از یکدیگر در هر پروفیل 50 متر می باشد. محل تقریبی نمونه های مزبور در نقشه های مربوط ذخیره مشخص شده است. محل این نمونه ها در نقشه های ذخیره تهیه شده به وسیله سازمان زمین شناسی با احتساب شیب متوسط زمین تقریباً اصلاح گردیده است.ENCLOSURE 7,8,9                     زمین شناسی عمومی منطقه ناحیه مورد مطالعه در شمال منطقه اهواز و در ضلع جنوبی سلسله جبال زاگرس واقع است. این ناحیه تشکیل شده است از رسوباتی با لیتولوژی مختلف مربوط به کرتاسه بالا، دوران سوم و دوران چهارم. ENCLOSURE 1 رسوبات مربوط به کرتاسه بالائی این ناحیه به صورت گروه تشکیلاتی بنگستان (Bgp) و  تشکیلات گرویی (GU) معرفی شد که تشکیل شده اند از سنگ آهک های آرژیلی ریز متبلور و نازک لایه به رنگ خاکستری تیره و شیلهای پیریت دار به رنگ خاکستری روشن مایل به سبز و همچنین سنگ آهکهای مارنی و مارن های خاکستری ورقه ای و شیل های تیره Laminated و Massive به علاوه سنگ آهک های به رنگ زرد نخودی (buff) تا قهوه ای که حاوی rudist می باشند. رسوبات کرتاسه بالایی در این ناحیه اغلب محور آنتی کلینال ها را تشکیل می دهند که به صورت کوههای بلندی در اطراف راه آهن بین ایستگاههای تله زنگ و تنگ پنج ظاهر می شوند. رسوبات دوران سوم که سنگ آهک مورد مطالعه مربوط به این رسوبات است شامل تشکیلات آسماری (As) و آسماری شهبازان (As- sb) و تشکیلات گچساران (Gs) وتشکیلات آغاجاری می باشند. تشکیلات آسماری تشکیل شده است از سنگ آهک با لایه بندی خوب به رنگ کرم با سطح فرسایش به رنگ قهوه ای که دارای تناوبی از لایه های دولومیت و مارن می باشند. سنگ آهک معدن چناره مربوط به تشکیلات آسماری می باشد. تشکیلات آسماری شهبازان شامل دولومیت و آهکهای دولومیتی با لایه هائی از مارن در قسمتهای فوقانی می باشد که قسمتهای تحتانی آن به صورت سنگ آهک گاهی همراه با لایه های دولومیتی می باشند. این تشکیلات در ناحیه شهبازان گسترش وسیعی دارد. تشکیلات گچساران تشکیل شده است از ژیپس، انیدریت، نمک، مارن ، ماسه سنگ، آهک مارنی و نازک لایه این رسوبات تخریبی و تبخیری اغلب تشکیل نواحی پست را می دهند که به مقدار وسیعی تکتونیزه شده اند. تشکیلات آغاجاری شامل ماسه سنگهائی آهکی به رنگ خاکستری تا قهوه ای و مارنهای سبز مایل به خاکستری و رگه هائی از ژیپس و مارنهای قرمز و سیلت می باشد. رسوبات دوران چهارم تشکیل شده اند از آلوویوم و رسوبات تراسی که بستر رودخانه ها و مسیل ها را پوشانیده اند. همچنین این رسوبات تشکیل دهنده debris پای تپه ها می باشند. از نظر ساختمانی ناحیه مورد مطالعه تشکیل شده است از یک سیستم آنتی کلینال های eshaloned با امتداد کلی SE و NW که محور آنها به طرف جنوب شرقی پلانچ دارد. این اجتماع آنتی کلینالها متعلق به یک آنتی کلینورم عمومی است که دارای همان امتداد کلی SE و NW می باشد.   زمین شناسی ناحیه معدن معدن سنگ آهک چناره مربوط است به تشکیلات آسماری که در دامنه یال جنوبی آنتی کلینال چناره قرار گرفته است. از نظر لیتولوژیکی تشکیلات آسماری در این ناحیه به سه بخش جداگانه تقسیم شده اند که : 1-       بخش فوقانی                  AsL1 2-       بخش میانی                   AsL2 3-       بخش تحتانی                  Asd  که بر مبنای این تقسیم بندی لیتولوژیکی  نقشه زمین شناسی 1:1000 ناحیه تهیه گردیده است. حال به شرح لیتولوژیکی هر یک از بخشهای فوق می پردازیم.   1-       بخش فوقانی    AsL1 این بخش تشکیل شده است از سنگ آهک نسبتاً مارنی با لایه بندی خوب Well bedded خرد شده، کلوخه ای که عموماً به رنگ خاکستری مایل به سبز به نظر می رسند که از نظر ظاهری شبیه رسوبات مارنی می باشند. در داخل این سری سنگها لایه هائی از آهکهای با لایه بندی نازک: Platy limeston thin bedded به صورت لایه ای inter bedded دیده می شوند که تشکیل پرتگاهها (cliffs) را می دهند. این لایه های آهکی نسبت به سایر دانه ها مقاوم تر بوده و نسبتاً شکافدار (fissured)  می باشند. قسمت فوقانی بخش AsL1 عمدتاً تشکیل شده است از آهک و دولومیت های ضخیم لایه. بخش AsL1 به صورت Overburden بر روی بخش AsL2 (Producing interval) قرار می گیرد. در مناطقی که بخش AsL1 (Overburden) بر اثر فرسایش حذف شده است بخش AsL2 بیرون زدگی یافته و قسمتهای معدنی مورد بهره برداری را تشکیل می دهد. تحتانی ترین بخش AsL1 یک لایه آهک مارنی است که دارای structure قلوه ای به رنگ خاکستری مایل به سبز می باشد. در نقشه زمین شناسی تهیه شده حد زیرین این لایه به عنوان حد بین بخش AsL1 و بخش AsL2 در نظر گرفته شده است.   2-       بخش میانی AsL2         این بخش آهک مورد بهره برداری را تشکیل می دهد که دقیقاً از نظر لیتولوژیکی به صورت ماکروسکوپی مورد مطالعه قرار گرفته است. در بررسی لیتولوژیکی این بخش لایه های آهکی مختلف مورد مطالعه قرار گرفته که ذیلاً به شرح آنها پرداخته می شود: -          Limestone breccias قسمت تحتانی بخش AsL2 تشکیل شده است از یک لایه نسبتاً ضخیمم آهک شبیه برشی که اساساً تشکیل شده است از آهک ریزمتبلور که ظاهراً شبیه مرمر می باشد. این لایه برش به رنگ خاکستری روشن، سفید،کرم روشن که دربعضی نقاط سایه ای ازرنگ زرد و قرمز ناشی از وجود لیمونیت در آن دیده می شود. برش مزبور دارای سیمان جزئی بوده که این سیمان تشکیل شده است از کریستالهای ریز تا درشت کلسیت که به رنگ سفید تا قرمز دیده می شود. این لایه برشی نسبتاً متراکم (Compact) بوده و عناصر تشکیل دهنده آن نسبتاً یک اندازه می باشند. قطر قلوه ها یا عناصر بین 15 تا 20 سانتیمتر است. دانه های خرد شده (broken fragments) این لایه آهک برش به صورت سخت (hard)، متراکم (dense) که دارای شکستگی های نا منظم و (Conchoidal) بوده و به علاوه این دانه های خرد شده دارای حاشیه تیز (Sharp edge) و سطح ناصاف (rough surface) می باشند. ضخامت این لایه برشی در منطقه KDII بطور متوسط حدود 5 متر بوده و در مناطق KDO و KDI و KDIII حدود 10 متر می باشد. ضخامت این لایه برشی در بعضی نقاط مانند بخش جنوب شرقی KDI و KDO بصورت عدسی ضخامت زیاد یافته ولی ضخامت دقیق برشی در این قسمتها به دلیل نبودن اطلاعات لازم مثل چاه قابل اندازه گیری گردیده این ضخامت 17 متر می باشد. این لایه برشی از نظر کیفیت شیمیایی خوب بوده و قابل بهره برداری می باشد. در نقشه زمین شناسی تهیه شده این لایه برشی به طور جداگانه مشخص گردیده است. این لایه برشی در Colum section  ارائه شده مربوط به مناطق KDIII و KDI تحت شماره 1 نامگذاری شده است. در حد بین این لایه برشی از بخش AsL2 و بخش آهک Compact آن یک لایه آهک مارنی برنگ خاکستری مایل به سبز به ضخامت حدود یک متر دیده می شود که از عناصر قلوه ای شکل تشکیل شده این لایه مشخص به عنوان Markerbed در نظر گرفته شده که مشخص کننده حد زیرین بخش آهک Massive  و آهک شبه برشی می باشد. این لایه در Colum section ارائه شده در ENCLOSURE 1 تحت شماره 4 نامگذاری شده است. -          سنگ آهک دارای لایه بندی و دارای سایه ای از رنگ سبز و قهوه ای که در بعضی قسمتها به صورت برشی با درز و شکاف می باشد. این آهک بصورت Massive  بوده و قطعات شکسته شده آن (broken fragments) دارای شکل نامنظم بوده و دارای درز و شکاف های بسیار نا منظم می باشد. این قطعات شکسته شده دارای سطحی خشن (rough aurface) و حاشیه ای مقاوم و سخت می  باشند. این لایه فقط در Colum section مربوط به ناحیه KDI مشخص شده  است که تحت شماره 2 نامگذاری شده است. -          سنگ آهک Massive تا دارای لایه بندی متراکم (dense) به رنگ نارنجی مایل به قهوه ای با سایه ای از رنگ خاکستری – از نظر میکروسکوپی Texture این سنگ به صورت ریز متبلور تا Massive می باشد. در امتداد شکافهای موجود در سنگ رنگ این آهک به صورت سبز روشن دیده می شود. قطعات شکسته شده این سنگ آهک بسیار از نظر شکل نامنظم بوده و دارای شکستگیهای بصورت flat  تا conchoidal می باشند. این قطعات شکسته شده دارای سطحی صاف و حاشیه ای سخت و تیز می باشند.