پایان نامه با موضوع آسیای مرکزی

دانلود پایان نامه ارشد

(اکتینولیت-هاستینگزیت-هورنبلند)، در اسکارنهای مس، مولیبدن، آهن و طلا، آمفیبولها عمدتا غنی از آهن و از سری ترمولیت – اکتینولیت، و آمفیبولهای اسکارن روی غنی از منگنز و فقیر از کلسیماند و در محدوده‌ای از اکتینولیت تا دنموریت میباشند ( Meinert, 2005). برای ذخایر اسکارنی خاص یا گروهی از اسکارنها، تغییرات در ترکیب فازهای کانیایی که کمتر معمول هستند مانند باستامیت، ایلوائیت، الیوین یا وزوویانیت ممکن است در مورد الگوی منطقهبندی یا پتروژنز ناحیهای اطلاعات مفیدی را در اختیار بگذارد(e.g., Giere, 1986; Silva & siriwardena,1988; Benkerrou & Fonteilles,1989; Franchini et al., 2002). در اسکارنها، افزایش در محتوای هدنبرژیت و ژوهانسیت و کاهش در محتوای دیوپسید پیروکسنها به صورت توالی Cu→ Fe → W → Zn-Pb میباشد و افزایش در محتوای گروسولار و اسپسارتین ± آلماندین و کاهش در محتوای آندرادیت گارنتها به صورت Cu → Fe → Zn-Pb → W است (Einaudi & burt, 1982). کانیهایی مانند هومیت، پریکلاز، فلوگوپیت، تالک، سرپانتین و بروسیت از کانیهای معمول اسکارنهای منیزیمیاند که در دیگر انواع اسکارن یافت نمیشوند. علاوه بر این اسکارنها حاوی کانیهای قلع، بر، بریلیوم و فلوئور میباشند که گسترش محدود دارند، اما رخدادهای محلی آن‌ها مهم است (e.g., Aleksandrov et al.,2000). در اسکارنهای آهن ترکیب گارنت غنی از آندرادیت و پیروکسن از نوع غنی از هدنبرژیت و در اسکارن آهن منیزیم دار از نوع دیوپسید است. ترکیب گارنت در اسکارنهای مس عمدتا غنی از آندرادیت و پیروکسن دیوپسیدی میباشد. گارنتهای غنی از اسپسارتین عمدتا در اسکارنهای تنگستن یافت میشوند و پیروکسن در این نوع اسکارن‌ها در محدوده بین هدنبرژیت-دیوپسید و غنی از ژوهانسیت قرار دارند. در اسکارنهای قلع گارنت از نوع گروسولار- آلماندین- آندرادیت و پیروکسن در محدوده بین هدنبرژیت-دیوپسید هستند. گارنتها در اسکارن سرب- روی از نوع گروسولار- آلماندین- آندرادیت و پیروکسن غنی از منگنز میباشند. در اسکارن‌های مولیبدن پیروکسن از نوع هدنبرژیت و گارنتها آندرادیتی اند. ترکیب گارنتها در اسکارن طلا از نوع آندرادیت- گروسولار و پیروکسنها در محدوده هدنبرژیت- دیوپسید هستند (شکل1-4) (Meinert, 2000). به طور معمول در فرایند پیدایش اسکارن و در زمانی معین انبوهههایی از کانی یا کانههای با ارزش نهشته میشود. در اسکارنها عناصر فلزی و غیر فلزی مهمی پدید میآید که معمولا سولفیدها و اکسیدهای ساده هستند. اسفالریت غنی از آهن، گالن، کالکوپیریت، بورنیت و در بعضی جاها مولیبدنیت از سولفیدهای متداول اند. مناطق دگرگونی بندرت آهن کمی دارند و در بیشتر آن‌ها پیریت فراوان با مقدار زیادی مگنتیت یا هماتیت دیده میشود.

جدول ‏12 رایج ترین کانیهای اسکارنی(Meinert, 2005)

جدول ‏13 فرمول کلی رایجترین کانیهای اسکارنی

شکل ‏14 مقایسه ترکیب شیمیایی گارنت و پیروکسن انواع اسکارنها (Meinert, 1992).
Sp: اسپسارتین، Al: آلماندین، Gr: گراسولار، Ad: آندرادیت، Jo: ژوهانسیت، Di: دیوپسید، Hd: هدنبرژیت.

1-8- مراحل پیدایش و تکامل اسکارن

مراحل تکامل کانسارهای اسکارن که به موازات جایگزینی و تبلور تودههای نفوذی حادث میشود، توسط محققینی که در مطالعه کانسارهای اسکارن پیشگام بودهاند، نظیر لیندگرن (Lindgren, 1905,1924) و ناپف (Knopf, 1918) به شرح زیر تشخیص داده شده است:
1. دگرگونی مجاورتی همشیمیایی که همراه با جایگزینی ماگما صورت میگیرد.
2. تشکیل اسکارن (متاسوماتیسم) که همراه با تبلور ماگما و تولید سیال کانیساز انجام میشود.
3. دگرسانی قهقرایی که در مرحله آخر تبلور سیستم رخ میدهد.
ماهیت مرحلهای بودن پیدایش اسکارن هم اکنون به عنوان یک حقیقت پذیرفته شده است. به طوری که دو مرحلهی اسکارنسازی به صورت مرحله تشکیل سیلیکاتهای بیآب و مرحله تشکیل سیلیکاتهای آبدار از بارزترین مراحل پیدایش اسکارن است (Smirnov et al., 1976). در زیر به بررسی هر کدام از این مراحل پرداخته میشود: (شکل1-5)
در مرحله دگرگونی مجاورتی با نفوذ توده ماگمایی به بخش های بالایی پوسته، هالههای دگرگونی در اطراف ماگما ظاهر میشود؛ که شامل سیلیکات‌های کلسیم و آلومینیم در شیلهای آهکی یا مارنها، سیلیکاتهای کلسیم- منیزیم در دولومیت سیلتی و ولاستونیت در آهک چرت دار است. ضخامت و گسترش هاله دگرگونی به عواملی همانند ژرفای توده‌نفوذی، دما و حجم آن وابسته است. هالههای دگرگونی در اعماق زیاد ممکن است تا کیلومترها اطراف توده‌نفوذی گسترش یابد، اما در شرایط نیمهعمیق گسترش کمتری دارند. سنگهای کالکسیلیکاتی، مرمری و هورنفلسی نشانگر مرحله اول که یک مرحله دگرگونی است میباشد. در این مرحله کانسارسازی رخ نمیدهد؛ اما شماری از پژوهشگران براین باورند که مرحله دگرگونی، نقش زمینهسازی را دارد (Einaudi et al., 1981).
ترکیب کالک‌سیلیکاتهای دگرگونی به سنگ رسوبی اولیه بستگی دارد. در اغلب موارد ناخالصیها منیزیم و آلومینیم هستند و در پیدایش کانیهای کالک‌سیلیکاته مانند گارنت گروسولری و پیروکسن دیوپسیدی نقش دارند و چنانچه سنگهای رسوبی اولیه غنی از آهن باشند، کانیهای کالک‌سیلیکاته غنی از آهن تشکیل میشود. در بعضی موارد، حتی با بررسیهای دقیق تشخیص این قبیل کانیهای کالک‌سیلیکاته از کالک‌سیلیکاتهای متاسوماتیک خیلی دشوار است، تفاوت این سنگهای دگرگونی با سنگهای متاسوماتیک در ثابت ماندن ترکیب سنگهای دگرگونی است. مطالعه سیالات درگیر نشان داده است که سیالاتی که ضمن دگرگونی و متاسوماتیسم از سنگهای آهکی عبور مینمایند، دارای Xco2 پایین (1/0 درصد) هستند (Taylor & O’ Neil, 1977؛ Hung,1976). منحنی واکنشهایی که باعث تشکیل فاز کالک‌سیلیکاته از مجموعههای حاوی کربنات میشود بر روی دیاگرام T- Xco2 دارای شیب مثبت است؛ یعنی افزایش T یا کاهش Xco2 باعث تشکیل کالک سیلیکات میشود (Einaudi et al., 1981).
در مرحله تشکیل اسکارن، با شروع تبلور ماگما و آزاد شدن سیالات ماگمایی، متاسوماتیسم و اسکارن سازی رخ میدهد. فشار این سیالات در توده‌نفوذی و هورنفلسهایی که قبلا تشکیل شده باعث ایجاد شکستگی میگردد (Burnham, 1979). این سیال ماگمایی که ممکن است با آبهای دگرگونی یا در مرحلهی بعدی با آبهای جوی مخلوط شود (Taylor, 1980)، و در امتداد فصل مشترک لایهها و نیز در امتداد دایکها و سیلهای مربوط به قبل از اسکارن به طرف بالا و دیگر مناطق قابل نفوذ تراوش و حرکت میکند (Einaudi et al, 1981). گرادیان غلظت موثر محلول موجود در کانالهای مربوط به سیالات سبب پیدایش ساخت منطقهای منظم در اسکارن اولیه که اسکارنی بدون آب بوده، میشود. مجموعه کالک سیلیکاتی تحت تاثیر وضعیت اکسایشی سیستم قرار میگیرد. مجموعههایی که عمدتا حاوی آهن سه ظرفیتی هستند، در شرایط اکسایشی بالاتر و مجموعههایی که عمدتا حاوی آهن دو ظرفیتی میباشند در شرایط اکسایشی پایینتر تشکیل میشوند. تاثیر این مرحله بر روی هورنفلس و مرمرهای کالک سیلیکاتی (هر دو مربوط به مرحله دگرگونی) باعث به وجود آمدن یک مجموعه کانیایی پیچیده و ساخت منطقهای در دانههای منفرد کانیهای سیلیکاتی میشود (Einaudi et al, 1981).
در مرحله دگرسانی قهقرایی تهنشینی سولفیدها متعاقب مرحله تشکیل اسکارن روی میدهد. کانسارسازی مربوط به این مرحله به کانسارسازی تاثیری موسوم است (Zhaikov, 1970؛Smirnov, 1976 ). این مرحله توام با دگرسانی کانیهای اسکارن و همچنین توده‌نفوذی به کانیهای آبدار میباشد. دگرسانی و تهنشینی سولفیدها توسط شکستگیها کنترل میشود؛ به طوری که دگرسانی و کانسارسازی سولفیدی، اسکارنهایی را که قبلا تشکیل شدهاند را قطع مینماید. در بعضی موارد سولفیدها خارج از اسکارن، و در مرمر یا هورنفلس ته نشین میشوند. در اثر این دگرسانی، اسکارن کلسیم خود را از دست میدهد و مواد فرار را جذب مینماید. واکنشهای قهقرایی نهایتا باعث جانشینی کانیهای کالک سیلیکاتی غنی از کلسیم توسط مجموعهای از 1) سیلیکاتهای فقیر از کلسیم 2) اکسیدها و سولفیدهای آهن 3) کربنات‌ها و پلاژیوکلازهای آلبیتی میشوند. در اسکارنها کانیهای اپاک معمولا همراه با دگرسانی قهقرایی یافت می‌شود که نشان دهندهی بالاتر بودن شرایط اکسایشی و سولفیدی شدن و پایینتر بودن درجه حرارت نسبت به مرحلهی کانسارسازی “همراه” است. در بسیاری از موارد دگرسانی کوارتز- مسکویت- پیریت موجود در توده‌نفوذی را میتوان مربوط به ‌این مرحله دانست Einaudi et al, 1981)).

شکل ‏15 مراحل تکاملی کانسار اسکارنی (Meinert, 2005). A: نفوذ اولیه سبب دگرگونی سنگهای رسوبی می‌شود B: تبلور ماگما و تغییرات فازی، منعکس کننده ترکیب سنگ مادر به همراه بیمتاسوماتیسم محلی و چرخش سیالات سازندهی کانیهای گوناگون کالک سیلیکات (اسکارن واکنشی و شبه اسکارن) در لیتولوژیهای ناخالص و در امتداد مرز سیالات است. C: تبلور و آزاد شدن جداگانهی فازی آبدار، اسکارنهای متاسوماتیک کنترل شده توسط سیال را سبب میشود. قابل توجه است که اسکارن تشکیل شده در ژرفا از نظر اندازهی هاله دگرگونی کوچک است. D: سردشدن توده‌نفوذی، جداسازی فاز بخار و چرخش آبهای جوی سبب دگرسانی برگشتی یا قهقرایی مجموعههای دگرگونی و کالک‌سیلیکاته میشود با یاد آوری این نکته که دگرسانی برگشتی در مناطق سطحی گستردهتر است.

1-9- انواع اسکارن

کانسارهای اسکارنی را میتوان براساس ترکیب شیمیایی سنگمیزبان کربناتی، نوع سنگ، فلزات اقتصادی مهم، شرایط و ویژگیهای پیدایشی آن ( مانند سازوکار جابه جایی سیال، دمای پیدایش و میزان گسترش ماگمای درگیر با سنگ میزبان)، شکل اسکارن (انواع لایه‌ای ، عدسی، استوک، لوله‌ای، رگه‌ای و تودههای انشعابی درهم)، شرایطEh (دو نوع اسکارن کاهشی و اکسیدی) و کانسارسازی (کانسارسازی همزمان و کانسارسازی همراه) طبقه‌بندی توصیفی یا تشریحی نمود. بنابراین کانسارهای اسکارنی را تا کنون به شیوههای گوناگونی طبقه‌بندی کردهاند اما در حال حاضر بیشتر پژوهشگران به طبقه‌بندی اسکارنها بر مبنای فلزات اقتصادی غالب آن‌ها و نیز تغییر طبقه‌بندیهای خاص براساس تغییرات ترکیبی، ویژگیهای ساختاری و پیدایشی به توافق رسیدهاند.

1-9-1- طبقه‌بندی اسکارنها بر اساس ترکیب سنگ میزبان
یکی از راههای طبقه‌بندی اسکارنها براساس نوع و ترکیب سنگ میزبان است که به سه نوع اسکارن آهکی (کلسیک)، منیزیمی (منیزین) و سیلیکاتی پدید میآید. اسکارنهایی که جانشین سنگهای آهکی میشوند و عمدتا حاوی سیلیکاتهای آهن و کلسیم، نظیر آندرادیت، هدنبرژیت، ولاستونیت، کلسیت میباشند به اسکارن کلسیک موسومند. در اسکارنهای تنگستن به دلیل بالا بودن آلومینیم علاوه بر کانیهای یاد شده‌ایدوکراز نیز یافت میشود. اسکارنهای سرب و روی از نوع کلسیک غنی از منگنز میباشند. اسکارن‌های منیزیمی جانشین دولومیت میشوند و عمدتا حاوی سیلیکاتهای منیزیمدار نظیر فورستریت، سرپانتین، دیوپسید، اسپینل، تالک، فلوگوپیت میباشند. بیشتر کانسارها و ذخایر اقتصادی اسکارنهای دنیا در اسکارن‌های کلسیک یافت شدهاند Einaudi et al., 1981)).
اسکارنهای سیلیکاته از سنگهایی با ترکیب سیلیکاته به وجود میآیند. نمونههای چندی از این نوع یافت شده است. اسکارنهایی که از جانشینی سنگهای آذرین با ترکیبی مانند گرانودیوریت، آداملیت و سینیت پدید آمدهاند در اورال و آسیای مرکزی و نیز برخی نواحی امریکا یافت شده است. وجود کانی اسکاپولیت مهمترین ویژگی اسکارنهای سیلیکاتی است (Smirnov,1976).

1-9-2- طبقه‌بندی اسکارن‌ها بر اساس موقعیت
اسکارنها بر حسب موقعیت نسبت به توده‌نفوذی به برون اسکارن (اگزواسکارن) و درون اسکارن (اندواسکارن) تقسیم شده‌اند. برون اسکارن به نوعی از زون اسکارنی اطلاق میشود که در سنگهای

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با موضوع زمین ساخت، ایالات متحده، تغییرات ساختاری، ارزش اقتصادی Next Entries پایان نامه با موضوع ارزش اقتصادی، زمین ساخت