پایان نامه با موضوع ارزش اقتصادی، زمین ساخت

دانلود پایان نامه ارشد

کربناته تشکیل میگردد و ترکیب شیمیایی و گسترش آن تابع حجم محلولهای ماگمایی- گرمابی، ترکیب شیمیایی محلول و ترکیب کانی‌شناختی سنگ کربناته است. درون اسکارن در مناطق همبری توده‌نفوذی یا در سنگهای آتشفشانی هم‌سن توده ‌ها تشکیل میگردد و از نظر پیدایشی به سیالات کانسارساز وابسته است. کانیهای مهم اندواسکارن نوع کاهشی عبارتند از پیروکسن و پلاژیوکلاز. در صورتی که در زون اندواسکارن نوع اکسایشی، کوارتز، اپیدوت و گارنت یافت میشوند (Einaudi & burt,1982).

1-9-3- رده بندی اسکارن‌ها براساس فلز اقتصادی
کانسارهای اسکارنی را میتوان براساس فلزات اصلی دارای ارزش اقتصادی نیز تقسیم‌بندی نمود؛ بر این اساس هفت نوع اصلی اسکارن مشخص شده است که عبارتند از: اسکارن آهن، اسکارن مس، اسکارن روی- سرب، اسکارن تنگستن، اسکارن قلع، اسکارن مولیبدن و اسکارن طلا. ویژگیهای بیشتری از این کانسارها در زیر آورده شده است.

1-9-3-1- اسکارن آهن
کانسارهای اسکارنی آهن بزرگترین ذخایر اسکارنی هستند. این کانسارها دربرگیرندهی تمرکزهای اقتصادی مگنتیت میباشند. بررسی اصلی این نوع ذخایر توسط سنگستر (Sangster, 1969)، سوکولوف (Sokolov & Girgorev, 1977)، و اینودی و همکاران (Einaudi et al., 1981) صورت گرفت. اسکارنهای آهن را برای مگنتیت استخراج می کنند، اگرچه ممکن است مقادیر کمتری مس، کبالت، نیکل و طلا وجود داشته باشد، اما آهن معمولا تنها ماده مورد بهره برداری است (Grigoryev et al., 1990). اسکارنهای آهن در دو محیط زمینساختی جزایر قوسی اقیانوسی و فرورانش حاشیه قارهها‌ یافت شدهاند. اسکارنهای آهن کلسیک در قوسهای جزایر اقیانوسی همراه با توده‌نفوذی غنی از آهن که در سنگآهک یا سنگهای دیواره آتشفشانی نفوذ کرده‌اند یافت میشوند. در برخی از این ذخایر درون اسکارن ممکن است گستردهتر از برون اسکارن باشد. کانیهای این نوع اسکارن آهن شامل گارنت و پیروکسن با مقادیر کمتر اپیدوت، الیوین و اکتینولیت میباشند؛ که همه غنی از آهن هستند (Purtov et al., 1989). برخی از خصوصیات این اسکارنها شامل همراهی آن‌ها با گابرو و دیوریت واقع در توالیهای آتشفشانی-رسوبی، حجیم بودن اسکارن تشکیل شده در سنگهای آذرین، گسترده بودن جانشینی سدیم و حضور مقادیر غیرعادی کبالت و نیکل میباشد. در این کانسارها مگنتیت کانه اکسیدی اولیه است و هماتیت در اثر هوازدگی سطحی مگنتیت حاصل میشود، و پیریت و کالکوپیریت به مقدار فرعی موجود است (Einaudi et al,1981). اسکارن آهن منیزیم دار در حاشیه قاره‌ای نوع آند و در درون سنگهای دولومیتی تشکیل میشوند. این کانسارهای اسکارنی معمولا همراه با توده‌های استوک و یا دایک مانند با ترکیب گرانودیوریت یا کوارتز مونزونیت و ندرتا تا گرانیت یافت می شوند و معمولا فاقد درون اسکارن هستند. در اسکارنهای منیزیمی، کانیهای اسکارنی اصلی شامل فورستریت، دیوپسید، پریکلاز، تالک و سرپانتین میباشند که آهن کمی دارند؛ بنابراین آهن موجود در محلول تمایل به تشکیل مگنتیت به جای آندرادیت یا هدنبرژیت دارد (به عنوان مثال Hall et al., 1988). فرایند تشکیل مگنتیت در این نوع اسکارن آهن به این صورت میباشد که سیلیکاتهای کلسیمدار (فورستریت، تالک و سرپانتین)، در شرایط اکسایش که معمولا در محیطهای تشکیل اسکارن حاکم است، قادر به نگه داشتن مقدار زیادی آهن به شکل محلول جامد در خود نمیباشد. از این رو تمام آهن موجود در محلول به تشکیل مگنتیت گرایش دارد، در حالی که همان محلول پس از ورود به آهک در دماهای بالا، گارنت یا پیروکسن غنی از آهن تشکیل میدهد ( Edwards et al.,1986).
اسکارنهای آهن به شکلهای مختلف از جمله استراتی فرم، تنوره‌ای، عدسی و با حالتهای تودهای ، افشان، گرانوبلاست و گاهی لایهای دیده میشوند. اکثر این ذخایر بیش از 1000 میلیون تن ماده معدنی دارند که بیش از 500 میلیون تن را آهن شامل میشوند و عمدتا حاوی مگنتیت همراه با مقادیر کمی باطله سیلیکاته میباشند (Meinert, 2005).

1-9-3-2- اسکارن مس
اکثر ذخایر اسکارنی که برای مس استخراج شده است، همجوار با استوکهای گرانودیوریت کلسیمی- قلیایی تا کوارتز مونزونیت واقع در کمربندهای کوهزایی حاشیه قاره‌ای، است. اینودی و همکاران (Einaudi et al., 1981, 1982) پژوهشهای متعددی در خصوص این اسکارنها داشتهاند. اسکارنهای مس را میتوان به دو گروه تقسیم نمود: 1) اسکارنهای مس که در مجاورت توده‌های نفوذی تشکیل شده و با کانسارهای مس پورفیری ارتباط دارند، اسکارن مس پورفیری نامیده میشوند 2) اسکارنهای مس که با فاصله از توده‌های نفوذی در سنگهای کربناته تشکیل شده و به اسکارن مس معروفند. ویژگی اختصاصی این گروه از اسکارنها عبارت است از : همجواری با استوکهای فلسیک دارای بافت پورفیری و ماهیت نیمه عمیق، نزدیکی به همبری استوک، نسبتهای بالای گارنت/پیروکسن، مجموعههای نسبتا اکسیدی (گارنت آندرادیتی، پیروکسن دیوپسیدی، مگنتیت و هماتیت) و مقدار تقریبا بالای سولفید Edwards et al.,1986)).
براساس پژوهشهای اینودی و همکاران (Einaudi et al,1981)، اسکارنهای مس به طور معمول از توده‌نفوذی تا نزدیکی همبری مرمر به ترتیب با گارنتیت، افزایش پیروکسن و سرانجام ایدوکراز و یا ولاستونیت حالت منطقه‌ای نمایان میسازد. علاوه بر آن از نظر رنگ هم ممکن است گارنت از قرمز تیره متمایل به قهوه‌ای (در نزدیکی استوک) تا انواع سبز و زرد به طرف نقاط غیرهمجوار تغییر کند. کانی‌شناسی سولفید و نسبتهای فلز ممکن است به طور سیستماتیک و نظام مندی در رابطه با توده‌نفوذی مربوطه حالت منطقه‌ای داشته باشد. به طورکلی در مجاورت توده‌نفوذی پیریت و کالکوپیریت بیشترین فراوانی را داشته و در نزدیکی یا مجاورت همبری مرمر به طرف زونهای ولاستونیت افزایش کالکوپیریت و سرانجام بورنیت دیده میشود (Meinert, 2005). بزرگترین اسکارنهای مس مرتبط با تودههای نفوذی کانسارساز مس پورفیری میباشند. این ذخایر میتوانند بالغ بر یک میلیارد تن کانه فلزی از ذخایر پورفیری و اسکارن، همراه با بیش از پنج میلیون تن مس قابل بهرهبرداری از اسکارنها داشته باشند. تودههای نفوذی کانسارسازی شده ویژگی‌های دگرسانی سیلیکات پتاسیم و سریسیتی را که میتواند به ترتیب با گارنت-پیروکسن پیشرو و اپیدوت- اکتینولیت پسرو اسکارن مطابقت کند، نمایان میسازند (Meinert, 2005). در استوکهایی هم که به کانسارسازی مس اسکارنی و پورفیری وابسته‌اند دگرسانی پتاسیک و فیلیک با شدت های متفاوت رخ داده و همراه آن‌ها کانسارسازی انتشاری و رگچه‌ای مس- آهن پدیدار است. پدیدههای دگرسانی و کانسارسازی نشان از آن دارند که سیالات گرمابی (هم ماگمایی و هم جوی ) اکسیده شدهاند. گارنتهای غنی از آهن سه ظرفیتی یافت شده در کانسارهای اسکارنی همراه‌ این استوک ها هم تاییدی بر شرایط اکسیدی است (Einaudi, 1981). تنوع ذخایر اسکارن مرتبط با پورفیریها، بیشتر به دلیل شدت دگرسانی پسرونده است که خود میزان دگرسانی سریسیتی کانسار مس پورفیری را نشان میدهد. روند غالب در دگرسانی پسرونده، تشکیل سیلیکاتها آبدار بوده که همزمان با افزایش شدت دگرسانی به طور پیوسته از کلسیم تهی شده است Edwards et al.,1986)). اسکارنهای مرتبط با پورفیری، دارای تجمعات دانه ریز تا توده‌ای از سیلیکاتهای کلسیمدار است. این امر به دلیل جریان نسبتا بالای سیال در سیستم‌های پورفیری است که در حالت عادی، در اعماق کم و در سنگهای دارای شکستگیهای زیاد، جای گرفته است. در مقابل، اسکارنهای بیارتباط با پورفیریها در محیطهای گرمابی ماگمایی ساکنتر، و شاید در اعماق بیشتر و فواصل دورتر از حاشیههای توده‌نفوذی تشکیل شده است. در شرایط اخیر، جریان سیال محدودتر، احتمال حالت فوق اشباع کمتر، و بلورهای درشت میتواند به آرامی رشد کند. اسکارنهای مرتبط با پورفیری، درحین تغییر شکل ساختاری فعالی تشکیل میشود که به دنبال فرایند نفوذ چند مرحله‌ای تودههای آذرین صورت میگیرد. شکستگی متوالی سنگهای رسوبی شکننده، هورنفلسها و اسکارنهای قبلا تشکیل شده وجه مشخصه ‌این محیط است. این امر به تراکم بیشتر رگهها نسبت به اسکارنهای غیرپورفیری منجر میشود. یکی از مشخصترین انواع رگچهها در اسکارنهای مرتبط با پورفیری، کوارتز- سولفید با پوشش دگرسانی اکتینولیت در اسکارن با هورنفلس دیوپسیددار است. این رگچهها بیشتر همزمان با دگرسانی بیوتیت- ارتوکلاز توده‌های عمقی همجوار است Edward et al.,1986)).

1-9-3-3- اسکارن روی- سرب
این اسکارنها در موقعیت زمین ساختی فرورانش قاره‌ای، در اعماق مختلف و در ارتباط با تودههای نفوذی با ترکیب گرانودیوریت (Schmitt, 1939) تا لوکوگرانیت (Ashley, 1980) تشکیل میشوند. بافت آن‌ها از تمام بلورین و همسان دانه (توده‌های باتولیتی)(Sorenson, 1927) تا پورفیری (استوکها و دایک ها) و ریزدانه (دایکهای ریولیتی و دودکشهای برشی)(Hewitt, 1968) متغیر است. کانسارهای اسکارن روی بصورت غیر همجوار نسبت به توده‌نفوذی قرار میگیرند. اغلب کانسارهای اسکارن روی-سرب در ارتباط با کانیسازی مس پورفیری، مولیبدن پورفیری و یا قلع پورفیری هستند. بیشتر آن‌ها در محدوده زمانی دوران دوم و سوم کشف شدهاند. اما محدودیت زمانی ندارند. کانسارهای اسکارن روی- سرب تفاوتشان با سایر کانسارهای اسکارن در کانیهای غنی از منگنز و آهن است Burt,) (1972, 1977; Zarikov,1970 سایر خصوصیات مشخصه کانسارهای اسکارنهای روی-سرب عبارتند از:
1. حدوث در امتداد فصل مشترک سنگها
2. عدم وجود هالههای دگرگونی در اطراف اسکارن
3. حضور پیروکسن به عنوان کانی کالک‌سیلیکاته اصلی
4. حضور کانیهای نشان دهنده دگرسانی قهقرایی که شامل ایلوائیت غنی از منگنز، شبه پیروکسنها، آمفیبول با کلسیم پایین و کلریت میباشند.
5. همراهی کانسارسازی سولفیدی با پیروکسن به جای گارنت و سایر سیلیکاتها ( Einaudi et al.,1981).
کانسارهای اسکارن روی که در نزدیکی فصل مشترک تودههای نفوذی باتولیتی همسان دانه یافت میشوند، از سایر کانسارهای اسکارن روی کوچکتر و مقادیر منگنز آن‌ها کمتر از سایر کانسارهای اسکارن روی میباشد. ذخیرههای اسکارن روی که نزدیک سطوح همبری با نفوذیهای کوچکتر تشکیل یافته است، برخی از بزرگترین انواع ذخایر را در بر میگیرند. اگر این اسکارنها نزدیک دایکها تشکیل شده باشد، به نظر میرسد که دایک بیشتر نقش گذرگاه ساختاری را دارد و منبع نهایی محلولهای متاسوماتیک، توده ماگمایی عمیقتر و احتمالا همزاد بوده است (Edwards et al., 1986). رخداد اسکارن روی در فاصله‌ای دور از منبع آذرین احتمالی، مشکوک یا حتی ناشناخته و بدون هیچگونه ارتباط مکانی و زمانی با منبع آذرین، نشانگر اهمیت راهروهای انتقال دهندهی سیالات کانیساز در کانسارسازی اسکارن میباشد ( Einaudi et al.,1981).

1-9-3-4- اسکارن تنگستن
بررسی و پژوهش اصلی اسکارنهای تنگستن توسط نیوبری و اینودی (Newberry & Einaudi,1981)، نیوبری و سوانسون (Newbrry & Swanson, 1986)، کواک (Kwak, 1987) و نیوبری (Newberry,1998) صورت گرفته است. مهمترین کمربند اسکارن تنگستن در غرب امریکا و مکزیک واقع شده است. اسکارن‌های تنگستن در اکثر قارهها همراه با تودههای کلسیمی- قلیایی در کمربندهای مهم کوهزایی یافت میشوند. این تودههای نفوذی معمولا درشت دانه میباشند (دانههای درشت فلدسپار پتاسیم) و بصورت استوک‌های گرانودیوریتی تا کوارتزمونزونیتی با بافت پورفیری یافت میشوند ( Einaudi et al.,1981).
نیوبری (Newberry, 1979) ذخایر تنگستن را بدین گونه تقسیم کرد: 1- اسکارنهای کاهیده، مانند تنگستن کانادا. این اسکارنها در سنگهای میزبان کربناته و یا در اعماق بیشتر تشکیل میشود که حاوی مجموعههای آهن دو ظرفیتی فراوانتری مانند پیروکسن هدنبرژیتی، گارنت غنی از آلماندن، بیوتیت و هورنبلند می باشند. 2- اسکارن اکسیده مانند کینگ آیلند، که در سنگ‌های فاقد کربن یا هماتیتی، یا در اعماق کمتر تشکیل میشود و دارای مجموعههای فراوانی از آهن سه ظرفیتی مانند گارنت آندرادیتی و اپیدوت است.
ترکیب کانیهای اسکارن تنگستن تدریجا از کانیهایی ک

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با موضوع آسیای مرکزی Next Entries پایان نامه با موضوع ارزش اقتصادی