ایرانی فایل

فروش فایل های قابل دانلود

ایرانی فایل

فروش فایل های قابل دانلود

مدل زایشی کانسارهای مس معدن بزرگ و آسیادیو براساس ویژگی های زمین شناسی و کنترل کننده های ساختاری، عباس آباد،شمال خاوری سمنان

مدل زایشی کانسارهای مس معدن بزرگ و آسیادیو براساس ویژگی های  زمین شناسی و کنترل کننده های ساختاری، عباس آباد،شمال خاوری سمنان

مدل زایشی کانسارهای مس معدن بزرگ و آسیادیو براساس ویژگی های زمین شناسی و کنترل کننده های ساختاری، عباس آباد،شمال خاوری سمنان

چکیده

معدن بزرگ در 5/7 کیلومتری شمال­خاور عباس­آباد ( استان سمنان) و در مختصات جغرافیایی "00 ’27 56 طول خاوری و "00 ’25 36 عرض شمالی واقع شده است. از دیدگاه پهنه­های رسوبی -ساختاری، و بر اساس تقسیم بندی نبوی این منطقه در بخش شمالی زون ایران مرکزی واقع شده است. کانی­سازی مس در کانسار معدن بزرگ در ارتباط با گسل­ها می­باشد. به طور کلی دو مجموعه واحد سنگی در این کانسار، یکی مجموعه زیرین یا کهن­تر بارخساره آتشفشانی–آذرآواری و دیگری مجموعه بالایی یا جوان­ تر بارخساره آواری-رسوبی رخنمون دارد. در این کانسار واحد آتشفشانی E10به عنوان واحد اصلی کانه زایی و همچنین به وسیله توده­های معدنی، به عنوان میزبان کانی­سازی شناخته شده است. کانی سازی عدسی شکل در واحد معدنی E10 دارای 8 متر ضخامت می­باشد. واحدهای سنگی رخنمون یافته در این معدن به صورت نوارهای موازی با روند باختری-خاوری پیکره­ی این کانسار را پدیدآورنده­اند. شیب عمومی واحدها 50 درجه به سمت جنوب می­باشد.

بر اساس شواهد صحرایی و مطالعات کانی­شناسی در کانسار مس معدن بزرگ، کانی­سازی به صورت رگه رگچه­ای و پرکننده فضاهای خالی در سنگ میزبان آندزیتی تا تراکی­آندزیت صورت گرفته است. جایگاه تکتونیکی سنگ­های قلیایی در کانسار معدن بزرگ در محدوده سنگ­های درون قاره­ای می باشد. کانی­های سولفیدی در مقاطع صیقلی و همچنین در نمونه­های دستی شامل: پیریت، کالکوپیریت و بورنیت به صورت کانه­های اولیه و کالکوسیت، کوولیت، دیژنیت، کوپریت، هماتیت، منیتیت و مالاکیت به عنوان کانه­های ثانویه می­باشد. کانی­سازی در دو مرحله هیپوژن (سولفیدهای اولیه) و سوپرژن ( سولفیدهای ثانویه) رخ داده است. نتایج آنالیز XRDحضور کانی­های غیرسولفیدی پلاژیوکلاز و فلدسپار را در واحدهای غیرسولفیدی دگرسان شده نشان می­دهد. سنگ میزبان شامل دگرسانی­های پروپلیتیک، کلریت، سرسیت وآرژیلیک می باشد. کوارتز و کلسیت به عنوان گانگ در زمینه سنگ میزبان واحد آذرین در این کانسار وجود دارند.

مطالعات ژئوشیمیایی، آنومالی­هایی از عناصر مس، نقره، آرسنیک و گوگرد را نشان می­دهند، عیار مس در این کانسار از 22-26209 ppmمتغیر است. به منظور دست­یابی به اطلاعات درباره ویژگی­های سیالات کانسارساز مطالعه سیالات درگیر بر روی نمونه­هایی از مقاطع دوبر صیقل انجام شد و کانی­های کوارتز و کلسیت برای مطالعه این میانبارها انتخاب شد. سیالات درگیر مطالعه شده بر اساس نوع فاز شامل: دوفازی مایع-گاز، دوفازی مایع حاوی CO2–گاز که با تشکیل کلاتریت همراه، تک فازی مایع، دوفازی مایع-گاز حاوی CO2+H2Oمی­باشد. بیشترین فراوانی دمای همگن­شدگی در سیالات دوفازی مایع-گاز در محدوده دمایی 300-250 درجه سانتی­گراد و برای سیالات دوفاری مایع حاوی CO2-گاز همراه با تشکیل کلاتریت در محدوده دمایی 150-100 درجه سانتی­گراد می باشد. شوری میانبارهای مطالعه شده از 14/0 تا 17/4 درصد وزنی معادل نمک طعام متغیر می­باشد. مقایسه داده­های سیالات درگیر کانسار مس معدن بزرگ با برخی از مهمترین کانسارهای مس تیپ مانتو شیلی نشان می­دهد که این کانسار از نظر دمایی در محدوده دمایی کانسارهای مس تیپ مانتو شیلی قرار دارد، اما شوری سیالات درگیر کانسار معدن بزرگ با بیشتر این کانسارها همخوانی ندارد و شوری پایین سیالات درگیر در کانسار معدن بزرگ را می­توان به رقیق­شدگی توسط آب­های جوی نسبت داد.

کانسار آسیادیو دنباله و هم راستا با کانسار معدن بزرگ است و در موقعیت جغرافیایی"00’28 56 طول­خاوری و "40’26 36 عرض شمالی در اطراف شاهرود واقع شده است. نه تنها ویژگی­های زمین­شناسی بلکه ویژگی­های زمین­ساختی این کانسار نیز همانند کانسار معدن بزرگ می­باشد. کانی­سازی در کانسار آسیادیو همانند کانسار معدن بزرگ در واحد معدنی E10 با سنگ میزبان آندزیتی تاتراکی­آندزیتی ائوسن رخ داده است. ضخامت ماده معدنی در کانسار آسیادیو 40-30 متر می­باشد و سن سنگ میزبان کانی­سازی شده ائوسن میانی-پایانی در نظر گرفته شده است. عیار ماده معدنی در این کانسار 86/2 % می­باشد و کانی­سازی شامل کالکوسیت و دانه­های پراکنده از مالاکیت و آزوریت می­باشد. کوارتز به عنوان گانگ در زمینه سنگ میزبان واحد آتشفشانی وجود دارد.    

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه1

1-2- موقعیت جغرافیایی و راه‌های ارتباطی به منطقه عباس­آباد2

1-3- عباس­آباد2

1-4- شرایط آب و هوایی و پوشش گیاهی منطقه‌ی عباس­آباد3

1-5-زمین ریخت­شناسی و توپوگرافی منطقه4

1-6- زمین­شناسی عمومی منطقه عباس­آباد و اطراف آن (در چهار گوش1:250000جاجرم و1:100000 عباس­آباد)6

1-6-1- واحدهای زمین­شناسی مربوط به پرکامبرین-پالئوزویک زیرین6

1-6-2- واحدهای زمین­شناسی مربوط به ژوراسیک6

1-6-3- واحدهای زمین­شناسی مربوط به کرتاسه7

1-6-4- واحدهای ائوسن در منطقه مورد مطالعه (عباس­آباد)7

1-6-5-واحد کنگلومراتیک ائوسن-الیگوسن10

1-6-6- نهشته­های نئوژن11

1-6-7- نهشته­های تخریبی- آواری مربوط به کواترنر11

1-6-8- واحدهای افیولیتی11

1-7- زمین­شناسی ساختمانی و زمین­ساخت منطقه13

1-8- تاریخچه و مطالعه فعالیت­های زمین­شناسی انجام شده در منطقه عباس‌آباد16

1-8-1 سوابق فعالیت­های معدنکاری در معادن مس عباس­آباد16

1-8-2- پیشینه مطالعه16

1-9 اهداف و ضرورت پژوهش19

فصل دوم: زمین­شناسی محدوده­های معدنی

2-1- مقدمه.. 20

2-2‌- ایالت فلززایی شمال خاوری‌ایران.. 21

2-2-1- کمربند فلززایی کویر- سبزوار.. 23

2-3- کانسار معدن بزرگ24

2- 4- زمین‌ساخت کانسار معدن بزرگ.. 25

2-5- زمین‌شناسی کانسار مس معدن بزرگ.. 27

الف-واحد آتشفشانی–آذرآواری زیرین.. 31

ب- واحد رسوبی بالائی34

2-6- کانسار آسیادیو36

2-7- ویژگی‌های زمین‌شناسی کانسار آسیادیو.. 36

2-8- زمین‌ساخت کانسار آسیادیو.. 38

فصل سوم: پترولوژی و پتروگرافی

3-1- مقدمه39

3-2- تصحیح داده‌ها قبل از استفاده در نمودارهای شیمیایی39

الف- حذف مواد فرار39

ب- میزان واقعی Fe2O3,FeO39

3-3- روش‌های مختلف رده‌بندی سنگ‌های آذرین40

3-4- رده‌بندی ژئوشیمیایی سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه40

3-4-1- نمودار مجموع آلکالی در مقابل سیلیس TAS40

3-5- نامگذاری سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه براساس عناصر فرعی41

3-6- شرح پتروگرافی مقاطع نازک42

3-7- تعیین سری ماگمایی53

3-7-1- نمودار K2O+Na2O در مقابل SiO2 (Irvain and Barager,1971)53

3-7-2- نمودار تغییرات K2Oدر مقابل SiO2 (Taylor and Peccerillo, 1976)53

3-8- نمودار تغییرات ترکیب (هارکر)54

3-8-1- نمودار تغییرات ترکیب عناصر اصلی54

3-8-2- نمودار تغییرات ترکیب عناصر فرعی و کمیاب56

3-9- نمودارهای چند عنصری نرمالیزه شده (نمودارهای عنکبوتی)58

3-10- نمودارهای عنکبوتی عناصر نادر خاکی (REE)59

3-11- تقسیم­بندی سنگ‌های محدوده‌ی مورد مطالعه (معدن بزرگ) براساس خاستگاه و جایگاه تکتونیکی60

3-11-1- نمودار‌های تمایزی عناصر جزئی60

فصل چهارم: مینرالوگرافی

4-1- کانی‌شناسی عنصر مس63

4-2- مطالعات میکروسکوپی مقاطع صیقلی65

4-3- آنالیز کانی‌شناسی(XRD)75

4-4- توالی پاراژنز و بافت76

فصل پنجم: ژئوشیمی

5-1- مقدمه. 78

5-2- پردازش آماری داده­های خارج از حدآشکارسازی. 78

5-3- پردازش آماری تک متغیره. 79

5-3-1- جدول پارامترهای آماری. 79

5-3-2- نمودارهای گرافیکی (هیستوگرام). 80

5-4- پردازش آماری چند متغیره. 82

5-5- آنالیز خوشه­ای. 83

5-6- Factor Analyze. 84

5-7- جدایش مقدار زمینه، حدآستانه­ای و آنومالی. 86

8-5- نتیجه­گیری. 87

فصل ششم: مطالعه میانبارهای سیال

6-1- کلیات88

6-2- انتخاب نمونه و روش مطالعه میانبارهای سیال88

6-4- مطالعه پتروگرافی میانبارهای سیال در کانسار مس معدن بزرگ91

6-4-1- اندازه سیالات درگیر مطالعه شده91

6-4-2- درجه پرشدگی (Filling)91

6-4-4- تقسیم­بندی میانبارها بر اساس نوع فاز93

6-4-4-1- تیپ :Aسیال درگیر دو فازه مایع-گاز L+V (با شوری پایین)93

6-4-4-2- تیپ B: دو فازه گاز + مایع حاوی CO294

6-4-4-3- تیپC: دو فازه مایع +گازحاویH2O,CO2(L+ VCO2 +VH2O)94

6-4-4-4- تیپD: تک فازه مایعMonoPhase) )95

6-5- مطالعات میکروترمومتری میانبارهای سیال95

6-5-1- مطالعات سرمایش (Freezing)96

6-5-2- گرمایش (Heating)97

6-6- نتایج حاصل از داده­های میانبارهای سیال در کانسار مس معدن بزرگ102

فصل هفتم: تعیین مدل ژنتیکی

7-1 مقدمه103

7-2 بررسی کانیسازی مس کانسار معدن بزرگ103

7-3- مقایسه کانسار معدن بزرگ با چند کانسار مشابه در جهان105

7-3-1- کانسار مس تیپ میشیگان105

7-3-1-1- کانسارهای مس آندزیتی106

7-3-2- کانسارهای مس در طبقات قرمز آتشفشانی (Volcanic Redbed Cu)108

7-3-3 -کانسارهای مس تیپ مانتو108

7-3-3-1- کانسارهای مس مانتو با سنگ میزبان آتشفشانی110

7-3-3-2- کانسارهای مس مانتو نهشته شده در سنگهای پلوتونی113

7-3-3-3- کانسارهای مس مانتو موجود در فرونهشته­های قاره­ای113

7-4- نتیجه مقایسه کانسار معدن بزرگ با کانسارهای مشابه جهان114

7-5- متالوژنیکانسارهایمسنوعمانتودرایران115

7-6- مقایسه کانسار معدن بزرگ با چند کانسار مشابه داخلی116

7-6-1- اندیس معدنی داراهند116

7-6-2- اندیس معدنی مس قبله بولاغ116

7-6-3- کانسار ورزک قائن116

7-6-4- کانسار وشنوه117

7-7- مقایسه داده­های سیالات درگیر کانسار معدن بزرگ با کانسارهای مس تیپ مانتو در شیلی118

7-8- نتیجه­گیری119

نتیجه­گیری و پیشنهادات

1- نتایج عمومی منطقه120

2- نتایج حاصل از مطالعه سنگ­شناسی و مینرالوگرافی121

3- نتایج حاصل از مطالعه میانبارهای سیال121

4- نتایج حاصل از بررسی ژئوشیمی و نحوه تشکیل کانسار122

5- پیشنهادات برای مطالعات آینده123

منابع

پیوست

Abstract

 

 

فهرست اشکال

شکل1- 1: موقعیت قرارگیری منطقه مورد مطالعه (عباس­آباد) بر روی نقشه ایران و راه­های ارتباطی با آن2

شکل1- 2: نمایی از کاروان سرای شاه عباسی3

شکل1- 3: نمایی از پوشش گیاهی در منطقه عباس­آباد (جهت دید به سمت شمال)4

شکل1- 4: عکس پاناراما از منطقه عباس­آباد (جهت دید به سمت شمال شرق)6

شکل1- 5: افق نومولیتی بخش گدازه­ی4 درمنطقه عباس­آباد (جهت دید شمال شرق)10

شکل1- 6: ناودیس واحد کنگلومرای ائوسن-الیگوسن (جهت دید شمال شرق)11

شکل1- 7: نقشه زمین­شناسی معادن مس بخش شمالی منطقه عباس­آباد (برگرفته از نقشه زمین­شناسی 1:100000 عباس­آباد)12

شکل1- 8: موقعیت قرارگیری گسل­ها در ورقه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376)14

شکل1- 9: مقطع عرضی موقعیت قرارگیری ناودیس عباس­آباد برگرفته از نقشه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376) و نمایی از آن(جهت دید شمال شرق)15

شکل1- 10: نمایی کلی از چین­خوردگی­های منطقه عباس­آباد (جهت دید شمال شرق)15

شکل2- 1: کروکی از موقعیت معادن مس در منطقه عباس‌آباد20

شکل2- 2: ایالت فلززایی شمال خاوری ‌ایران24

شکل2- 3: پاناراما بخشی از محدوده معدنی، معدن بزرگ (جهت دید به سمت جنوب­غرب)25

شکل2- 4: نمایی از واحدهای آتشفشانی و واحدهای رسوبی در معدن بزرگ (دید به سمت شمال­غرب)25

شکل2- 5: نمایی ازآینه گسلی، گسل راست­لغز در کانسار معدن بزرگ (دید به سمت شمال)26

شکل2- 6: : سکانس سنگی در درون بخشی معدنی، معدن بزرگ و آسیادیو (J.C.March,1956)27

شکل2- 12: مرز واحد آتشفشانی با واحد رسوبی به همراه سنگ آهکی نومولیت­دار برداشته از واحد E12(جهت دید جنوب غرب)34

شکل3- 1: نمودارهای آلکالی در مقابلSiO241

شکل3- 2: نامگذاری سنگ‌های آتشفشانی براساس(Winchester + Floyd,1977)42

شکل3- 3: تصویری از پلاژئوکلاز (Plg)، پیروکسن (Px)، آپاتیت (Ap)، الیوین ایدنگزیتی شده (Ol) و کلسیت (Calc)43

شکل3- 4: تصویری از کانی فلدسپار44

شکل3- 5: تصویری از پلاژیوکلاز(Plg) همراه با آلتراسیون کلسیتی شده به همراه پیروکسن(Px)44

شکل3- 6: تصویری از پلاژیوکلاز(Plg)،پیروکسن (Px)، کوارتز(Qt) و اسفن(Sph).45

شکل3- 7: تصویری از آمیگدالی که با کلسیت(Calc) و زئولیت(Zeo) پر شده به همراه کانی پلاژیوکلاز(Plg) و زیرکن(Zr)46

شکل3- 8: تصویری از پلازیوکلاز(Plg) و پیروکسن(Px) و اسفن(Sph) به همراه کانی آمفیبول(Aph)47

شکل3- 9: تصویری از آمیگوئیدالی که با زئولیت (Zeo) پر شده به همراه کانی درشت کلسیت (Calc)48

شکل3- 10: تصویری از کانی اسفن(Sph) به همراه پلاژیوکلاز(Plg) سرسیتی شده49

شکل3- 11: تصویری از پلاژیوکلاز (Plg) کلسیتی شده50

شکل3- 12: تصویری از کلینو پیروکسن (CPx)50

شکل3- 13: تصویری از پیروکسن (Px) و اپیدوت به همراه کانی اپک و اکسیدآهن و کانی کلریت51

شکل3- 14: تصویری از پلاژیوکلاز (Plg) سرسیتی شده به همراه حفرهای که با زئولیت (Zeo) پرشده و کانی زیرکن (Zr)52

شکل3- 15: نمودار K2O+Na2O در مقابل SiO2 (Irvain and Barager,1971)53

شکل3- 16: نمودار تغییرات K2Oدر مقابل SiO2 (Taylor and Peccerillo, 1976)54

شکل3- 17: نمودار‌ هارکر عناصر اصلی56

شکل3- 18: نمودار‌هارکر عناصر کمیاب و فرعی57

شکل3- 19: نمودار عنکبوتی بهنجار شده نسبت به کندریت (Thampson, 1982) برای محدودهی معدنی معدن بزرگ.58

شکل3- 20: نمودار عنکبوتی بهنجار شده نسبت به گوشته اولیه (Sun and McDonough,1989) برای محدوده‌ی معدنی معدن بزرگ59

شکل3- 21: نمودار REE/Chondriteبهنجار شده نسبت به کندریت برای محدودهی معدنی معدن بزرگ.60

شکل3- 22: نمودار تعیین سری و موقعیت تکتونیکی با استفاده از عناصر جزئی(Meshed, 1986 )61

شکل4- 1: محدوده پایداری کانی‌های که با کالکوسیت محلول جامد تشکیل می­دهند(Ramdohr,1980)64

شکل4- 2: نمایی از رگه­ی که با کانی دیژنیت پر شده است65

شکل4- 3: تصویری از رگچه­های سولفیدی در نمونه دستی برداشت شده از واحد کانی‌سازی65

شکل4- 4: کروکی نمونه­بردلری لیتولوژیکی همراه با محل نمونه­برداری66

شکل4- 5: بلورهای درشت دیژنیت با بافت پرکننده فضاهای باز همراه با ذرات ریز هماتیت و منیتیت فاقد آلتراسیون.67

شکل4- 6:همراهی کانی دیژنیت با ذرات بسیار کوچک هماتیت و کانی مالاکیت.67

شکل4- 7: کانی‌سازی دیژنیت در حفرات سنگ میزبان به همراه ذرات ریز هماتیت و منیتیت بدون آلتراسیون.68

شکل4- 8: کانی مگنتیت، کوپریت در یک فاز سولفیدی و نمایی از کانی دیژنیت69

شکل4- 9: کانی دیژنیت با بافت پرکننده فضای باز در سنگ میزبان به همراه منیتیت با آلتراسیون سوپرژن.69

شکل4- 10: کریستال‌های منیتیت اتومورف و ساب اتومورف با آلتراسیون سوپرژن.70

شکل4- 11:منیتیت مارتیتی شده با بافت اسکلتی.71

شکل4- 12: نمایی از بافت اکسلوشن کالکوپیریت و بورنیت، همراه با مجموعه‌ای از دیژنیت و مگنتیت‌های با آلتراسیون ضعیف.72

شکل4- 13: رگه‌های پر شده با کالکوسیت به همراه پیریت‌های فرامبوئیدال با بافت کلوئیدی و کوولیت، دیژنیت، مگنتیت و هماتیت.73

شکل4- 14: مگنتیت مارتیتی شده74

شکل4- 15: کریستال‌های منیتیت تحت تاثیر آلتراسیون سوپرژن همراه با ذرات دانه ریز هماتیت از واحد E9.74

شکل4- 16: کریستال‌های منیتیت تحت تاثیر آلتراسیون سوپرژن همراه با ذرات دانه ریز هماتیت.75

شکل5- 1: هیستوگرام داده­های خام و نرمال شده عناصر نقره، مس، گوگرد و منگنز. 79

شکل5- 2: دندوگرام داده­های نرمال شده. 82

شکل6- 1: الف و ب: نمونه­های مورد استفاده در انجام پژوهش­های سیالات درگیر کانسار مس معدن بزرگ، د: تصویری ازسیال درگیر در کانی کوارتز، ج: تصویری از سیالات درگیر در کانی کلسیت.............................................88

شکل6- 2: رگه سیلیسی در واحد معدنی E10و نمونه­ی دستی از این رگه.89

شکل6- 3: هیستوگرام درجه پر شدگی، الف: دوفازی مایع حاوی CO2-گاز، ب: دو فازی مایع-گاز90

شکل6- 4: نمایی از سیال اولیه (P) و سیال ثانویه کاذب (PS) در میانبارهای مطالعه شده91

شکل6- 5: نمایی از میانبارهای سیال تیپ L+V در کانی کوارتز92

شکل6- 6: نمایی از میانبارهای سیال تیپ مایع حاوی CO2-گاز (LCO2+V+Laq)در کانی کوارتز93

شکل6- 7: نمایی از میانبار سیال تیپ دو فازه مایع +گازحاوی(CO2(L+ VCO2 +VH2O))در کانی کوارتز93

شکل6- 8: نمایی از میانبار سیال تیپ تک فازه –مایع L( Liquid)در کانی کوارتز93

شکل6- 9: رابطه بین نقطه ذوب یخ با مقدار و نوع نمک حل شده در آب (Shepherd,1985)94

شکل6- 10: هیستوگرام درصد شوری میانبارهای مطالعه شده95

شکل6- 11: نمودار هیستوگرام دمای همگن سازی در کانسار مس معدن بزرگ; تیپ A(دوفازی مایع-گاز); تیپB(دوفازی گاز+مایع حاوی CO2همراه با تشکیل کلاتریت).96

شکل6- 12: دیاگرام فشار-دما-عمق که روند حرکتی سیال از عمق به سطح (جهت فلش) نمایش داده شده است96

شکل6- 13: مدل شماتیک برای نشان دادن تغییرات حرارتی میانبارهای سیال تیپ Aدو فازه مایع-گازL+V(Liquidrich)پس از تشکیل و در هنگام عمل گرمایش (Shepherd et al,1985)97

شکل6- 14:موقعیت سیالات درگیر تیپ Aدو فازه مایع-گازL+V(Liquidrich) بر روی نمودار دمای
همگن شدگی-شوری انواع ذخایر معدنی (Wilkinson,2001)
97

شکل7- 1: نمایی از سربارههای ذوب دارای مس طبیعی در محدوده کانسار معدن بزرگ.102

شکل7- 2: موقعیت قرارگیری کانسارهای مس در اطراف Lake Superior" شبه جزیره کویناو" (Robert.J Barron, and Theodor.J Baronhorst, 2011)104

شکل7- 3: تصویر شماتیک از مدل ژنتیکی کانسارهای مس تیپ مانتو در شیلی(Shogi Kojima, DaniaTrista & Keninchiro Hayaski, 2009)107

شکل7- 4: موقعیت قرارگیری کانسارهای مس تیپ مانتو در شیلی (Sato,1984; Camus,1990;maksaev,2007)108

شکل7- 5: نمای شماتیک از مدل کانسار بوئنا اسپرانزا(Eckstrand, Sinclair and Thorpe, 1995).109

شکل7- 6: نمایی شماتیک از کانی سازی مس تیپ مانتو کارولینا (Eckstrand, Sinclair and. Thorpe, 1995)110

شکل7- 7: نمایی شماتیک از کانیسازی کانسار مونته ریستو Eckstrand, Sinclair and Thorpe, 1995))111

 فهرست جداول

جدول4- 1: شماری از کانی‌های مهم مس و فرمول شیمیایی آن­ها.64

جدول4- 2: توالی پاراژنز کانیایی در محدوده­ی معدنی، معدن بزرگ77

جدول5- 1: عناصر حاوی داده­های سنسورد و مقادیر جایگزینی آن­ها 78

جدول5- 2: پارامترهای آماری داده­های خام. 80

جدول5- 3: ضریب همبستگی عناصر بر اساس روش پیرسون (داده­های نرمال شده). 83

جدول5- 4: ضریب KMO.. 84

جدول5- 5: میزان مشارکت عناصر. 85

جدول5- 6: میزان مشارکت عناصر در هر مولفه. 86

جدول5- 7: مقدار زمینه، حدآستانه­ای و آنومالی عناصر. 86

جدول6- 1: مشخصات کانی­های مورد استفاده در بررسی سیالات درگیر89

جدول6- 2: نوع فاز اندازه و درجه پرشدگی میانبارهای مطالعه شده100

جدول6- 3: داده­های ترمومتری میانبارهای سیال در کانسار مس معدن بزرگ101

جدول7- 1: مقایسه کانسار معدن بزرگ با چند کانسار مشابه در حهان114

جدول7- 2: مقایسه کانسار معدن بزرگ با چند کانسار مشابه داخلی117

جدول7- 3: مقایسه داده­های سیالات درگیر برخی کانسارهای مس تیپ مانتو در شیلی با داده­های سیالات درگیر کانسار معدن بزرگ......................................................................................................................................................118

 

فهرست نقشه­ها

نقشه1- 1: نمایش سه بعدی توپوگرافی منطقه عباس­آباد به صورت مدل ارتفاع رقومی (DEM) با تفکیک مکانی 15 متر5

نقشه2- 1: موقعیت قرارگیری منطقه عباس‌آباد در ایالت فلززایی شمال خاوری و زون‌های ساختاری ‌ایران (تقسیم­بندی نوگل سادات،1368)...........................................................................................................................................22

نقشه2- 2: نقشه زمین­شناسی 1:5000 کانسار مس معدن بزرگ (عابدیان و دری، 1375)و نمونه­های برداشت شده از واحدهای آن30

نقشه2- 3: نقشه زمین‌شناسی 1:5000کانسار آسیادیو (عابدیان و دری، 1375)37

 1-1- مقدمه

مسرا در زبان فرانسه"Cuivre"، در زبان اسپانیولی "Cobre" می‌نامند و تماماین لغات از ریشة لغت لاتینی مس یعنیCuprum" " مشتق گردیده است.گفته می‌شود که کلمه لاتین "Cuprum" نیز از جزیره "Cyprus")قبرس) مشتقگردیده (قربانی، 1381). با توجه به ویژگی زمین­شناختی پهنه­ی کشور، ایران از نظر منابع و ذخایر مس در دنیا به سبب شرایط زمین­شناسی ویژه­ای که دارد، جایگاهی خاص داشته به ویژه آن که بخشی از کمربند جهانی مس از این کشور عبور می­کند. کمربند مس ایران عمدتا منطبق با کمربند ولکانوپلوتونیکی ارومیه- دختر می­باشد و با بیش از 2000 کیلومتر طول و 40 کیلومتر عرض از شمال غرب تا جنوب شرق ایران گسترده شده است. از مهمترین معادن واقع بر روی این کمربند می­توان به معادن سرچشمه، میدوک، دره زار و در استان کرمان و سونگون اهر و... اشاره کرد. البته هنوز باوجود ذخایر عظیم مس در ایران، مناطق ناشناخته فراوانند.

در کاوش‌های انجام شده در ایران چنین پیداست کهایرانیان باستان با صنعت ذوب مس آشنایی کامل داشته‌اند. معدنچیان سنگ­های مسخالص طبیعی (مس چکشی) و مس اکسیده که بیشتر در سطح زمین یافت می‌شدهبه وسیله دیلم و کلنگ خرد کرده واستخراج وذوب می‌­کردند. شواهد به دست آمده حاکی از این است که شمال آذربایجان،شیراز، بلوچستان و همچنین خراسان­جنوبی، نواحی­کرمان، سبزوار، مشهد و کوه‌های البرز و نیز ناحیه انارک از قدیمی­ترین منابع تهیه مس بوده است (قربانی، 1381). نمونه‌های به دست آمده از اشیاء مسی و مفرغی مربوط به دوره هخامنشی،ساسانیان، بعد از استیلای عرب، دوره مغول و تیموریان در موزه‌های شورویسابق، انگلیس و فرانسه وجود دارد (نصیری و احتشامی، 1381(. قدمت ذوب مس در ایران را دقیقا نمی‌توان تعیین کرد، چرا که هنوز در این زمینه مطالعات جامعی صورت نگرفته است. از جمله مناطقی که مورد کاوش‌های باستان‌شناسانه قرار گرفته است، تپه زاغه‌ی قزوین است که از 4900 سال قبل از میلاد آثاری از ذوب مس در آن پیدا شده است. دیگری، تپه‌ی سیلک کاشان است که بیش از هشت هزار سال سابقه­ی تمدن و شش هزار سال سابقه­ی ذوب مس دارد. در تلّ ابلیس کرمان نیز از شش هزار سال پیش ذوب مس رونق داشته است. از دیگر مناطق ایران که شواهدی از پیشینه­ی کهن استخراج و ذوب فلز مس در آن­ها به دست آمده است، می­توان به تپه یحیی، خبیض و تلّ آتشی در کرمان، تپه حصار در دامغان و طالمسی در اصفهان اشاره کرد (نجف آبادی، 1391). شروع استخراج مس به روش نوین در ایران را می­توان مربوط به سال 1315 دانست که اداره کل معادن تأسیس شد، که انگیزه­ی اصلی آن تامین فلز مس برای کارخانجات مهمات‌سازی ارتش بود. اداره کل معادن وقت در نواحی مس­خیز شناخته شده در آن زمان مانند انارک، عباس­آباد و سبزوار فعالیت‌هایی را آغاز نمود و برای این منظور کارخانه‌هایی در ناحیه غنی­آباد جنب شهرری تأسیس گردید که ظرفیت آن بیست تن مس در شبانه روز بود.اولین معادن مس انتخابی برایاستخراج و سرمایه‌گذاری، معادن مس بایچه باغ، طالمسی، مسکنی و عباس‌آبادبودند (نجف آبادی، 1391).

منطقه معدنی عباس­آباد در مجموعه­ای از واحدهای ولکانیکی ائوسن قرار دارد که ردیفی از سنگ­های آندزیتی و پیروکلاستیک­های مرتبط با آن­ها به شکل نواری در بخش شمالی و به صورت محدوده­های گسترده در بخش جنوب باختری عباس­آباد رخنمون دارد. جاده شاهرود-سبزوار معادن منطقه را به دو قسمت شمالی و جنوبی تقسیم
می­کند، که در هر بخش تعدادی رخنمون وجود دارد. هدف از این پایان نامه، مطالعه ویژگی­های زمین­شناسی و کنترل کننده­های ساختاری معادن مس بخش شمالی مخصوصا، معدن بزرگ و آسیادیو می­باشد.

1-2- موقعیت جغرافیایی و راه‌های ارتباطی به منطقه عباس­آباد

محدوده مورد مطالعه (عباس­آباد) در شمال خاوری ایران و در منتهی الیه خاوری استان سمنان، در بین شهرهای شاهرود و سبزوار واقع شده است و در محدوده بین"20 36 تا "29 36عرض شمالی و "19 56 تا "32 56 طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار می­گیرد. روستای عباس­آباد در حوزه روستاهای شاهرود در جاده (تهران- مشهد) بعد از داورزن به سمت شاهرود قرار دارد (شکل1-1). مساحت این منطقه (به طول 19 کیلومتر و عرض 14 کیلومتر) در حدود 250 کیلومتر مربع می­باشد. دسترسی به محدوده مورد نظر از مرکز استان سمنان و از طریق جاده‌ی آسفالته سمنان به شاهرود و شاهرود به سبزوار (بخشی از جاده اصلی تهران- مشهد) امکان­پذیر می­باشد.
به­طوری که در محدوده‌ی مورد مطالعه پس از طی 135 کیلومتر از شاهرود به طرف سبزوار و گذشتن از بخش میامی، در شمال شرق روستای عباس­آباد واقع می­شود.

شکل1- 1: موقعیت قرارگیری منطقه مورد مطالعه (عباس­آباد) بر روی نقشه ایران و راه­های ارتباطی با آن

1-3- عباس­آباد

آبادی­های مهمی در اطراف و داخل محدوده مورد نظر (عباس‌آباد) وجود دارند که عبارتند از عباس­آبادکه تنها آبادی موجود در داخل محدوده می­باشد و همین طور آبادی‌های صدرآباد، فیروزآباد، مسیح­آباد، الحاک و ...... که در اطراف محدوده هستند. هرکدام از این روستاها جمعیتی در حد چند ده خانوار دارند و بیشترین جمعیت مربوط به خود روستای عباس­آباد می­باشد که در حدود 100 تا 150 خانوار جمعیت دارد.

محصولات این روستا شامل غلات و میوه‌جات است. مردم روستا بیشتر به صورت خوش‌نشین هستند و کشاورزی به علت عدم وجود زمین‌های حاصل‌خیز رواج چندانی ندارد اما باغداری هنوز رونق داشته و گروهی در باغ­های خود به کاشت انواع میوه­ها در وسعت کم مشغول­اند. عمده میوه­های روستای عباس­آباد پسته، انار، انجیر، انگور، بادام ،زردآلو و ...می­باشد. عباس­آباد تا اوایل انقلاب دارای معدن مس غنی­ای بود که بیشتر معاش مردم از این راه فراهم می­گردید. در نزدیکی این آبادی معادن زیادی از جمله مس، کرومیت، نمک، فیروزه و سنگ­های تزئینی وجود دارد که استخراج مس از سال­های دور، از معدن مس از معروفیت بیشتری برخوردار است. روستای عباس­آباد دارای گستردگی فامیلی می­باشد که از زمان­های گذشته در این روستا ساکن بوده­اند. این روستا دارای دو بخش قلعه بالا و قلعه پایین است که در دوسوی رباط شاه عباسی به صورت شمالی و جنوبی واقع شده است و البته ته­کال هم نقش مرکزیت را در روستا دارد. در این روستا آثاری از کهن به یادگار مانده است از جمله عبور جاده ابریشم از شمال روستا، رباط عباسی و کاروانسرای عباس­آباد (شکل1-2) یا آب انبارهای گوناگون، قنواتی و منطقه قاسم چوپان، خانه گلی یا چکو که از گذشته بنا شده‌اند. عباس­آباد روستای باد­ هم نامیده می­شود که بیشتر اوقات سال در این منطقه بادهای تند می­وزد که می­توان از انرژی آن بهرمند شد. بر اساس سرشماری 1385 جمعیت ساکن این روستا 458 نفر (132 خانوار) بوده. زبان مردم این روستا فارسی دری و مذهب آن­ها شیعه می­باشد (مرکز آمار ایران، 1390).

شکل1- 2: نمایی از کاروان سرای شاه عباسی

1-4- شرایط آب و هوایی و پوشش گیاهی منطقه‌ی عباس­آباد

این روستا به دلیل آب و هوای، نیم بیابانی و گرم و خشکی که دارد چندان سرسبز نمی­باشد. میانگین درجه حرارت سالانه 2/17 درجه سانتی­گراد وگرمترین و سردترین ماه­های آن به ترتیب مرداد و بهمن با میانگین­های حرارتی 1/30 و 5/1 درجه سانتی­گراد می­باشد. بارش در این منطقه به صورت برف و باران با میانگین سالانه 1/136
میلی­متر می­باشد. بارش برف و باران از اواسط آذرماه آغاز تا اواخر اسفند ادامه می­یابد. تعداد روزهای یخبندان 70 روز می­باشند (سازمان هواشناسی، 1390).

در این منطقه جوامع گیاهی کویری، بیابانی، نیمه بیابانی، جوامع گیاهی خاک شور و همچنین جوامع گیاهی استپی کوهستانی پراکنش دارد. و تا کنون بیش از 400 گونه گیاهی در سطح منطقه شناسایی شده است (بارویانت، 1349). به دلیل محدودیت­های زیستی از جمله بارندگی کم و متغییر، آب و هوای گرم و محدودیت­های خاک، پوشش گیاهی از تنوع و تراکم قابل توجهی در مقایسه با دیگر مناطق حاشیه کویر مرکزی برخوردار است. از لحاظ پوشش گیاهی، گیاهانی که در این منطقه می­رویند اغلب بوته­ای بوده و به ندرت ارتفاعشان از یک متر تجاوز می­کند. این گیاهان عبارتند بادام کوهی-بنه، درمنه-قیچ، شوربیابانی، گز و خارشتر و ... (بارویانت 1349).

 شکل1- 3: نمایی از پوشش گیاهی در منطقه عباس­آباد (جهت دید به سمت شمال)

1-5-زمین ریخت­شناسی و توپوگرافی منطقه

از لحاظ موفولوژی به طور کلی ناحیه مورد بررسی دارای ارتفاعات متوسط و رشته کوه­های کشیده و موازی با ارتفاع متوسط 1100 متر از سطح دریا می­باشد. بلندترین قسمت ناحیه، کوه معدن با ارتفاع 1227 متر می­باشد. روند کلی ارتفاعات شمال خاوری–جنوب باختری است و سیمای کلی آن خاکستری تا خاکستری تیره با سطوح فرسایشی زبر و خشن است. مناطق مرتفع در شمال محدوده مورد مطالعه (عباس­آباد) قرار دارد و در جنوب منطقه و در حوالی روستای عباس­آباد توپوگرافی کم ارتفاع و تپه ماهوری می­شود و به سمت جنوب به دشت کویر منتهی می­شود. اغلب سنگ­های منطقه در شمال و مرکز محدوده، آذرین است و به همین دلیل دارای مقاومت فرسایشی بالایی هستند و در جنوب منطقه ماسه­سنگ­ها و سیلتستون­ها دارای شبکه آبراهه­ای نامنظم هستند. رودخانه کال شور که اصلی­ترین رود منطقه است از شرق و شمال شرقی منطقه عبور می­کند و به دشت کویر می­ریزد. در ادامه نقشه توپوگرافی منطقه عباس­آباد دیده می­شود (نقشه 1-1).

نقشه1- 1:نمایش سه بعدی توپوگرافی منطقه عباس­آباد به صورت مدل ارتفاع رقومی (DEM) با تفکیک مکانی 15 متر

1-6- زمین­شناسی عمومی منطقه عباس­آباد و اطراف آن (در چهار گوش1:250000جاجرم و1:100000 عباس­آباد)

عباس­آباد در بخش جنوبی جهارگوش 1:250000 جاجرم واقع شده است. این چهارگوش دو زون ساختاری مهم، زون بینالود در شمال چهارگوش و زون سبزوار یا ایران مرکزی در مرکز و جنوب چهارگوش را در بر می­گیرد. گسل میامی یا گسل شاهرود با روند تقریبا خاوری-باختری حد جداکننده این دو زون می­باشد و به همین دلیل واحدهایی که در شمال و جنوب آن واقع شده­اند کاملا با یکدیگر متفاوت هستند. قدیمی­ترین سنگ‌های منطقه نیز متعلق به پرکامبرین می­باشد که شامل گنایس و متاگری واک­هایی هستند که در جنوب چهارگوش (عباس­آباد) قرار گرفته­اند. لذا در این جا به به شرح واحدهای زمین­شناسی پرداخته می­شود که متعلق به زون ایران مرکزی و در محدوده چهارگوش 1:100000عباس­آباد (شکل 1-7) واقع شده است (رحمانی و صادقی، 1379).

شکل1- 4: عکس پاناراما از منطقه عباس­آباد (جهت دید به سمت شمال شرق)

1-6-1- واحدهای زمین­شناسی مربوط به پرکامبرین-پالئوزویک زیرین

سنگ­های دگرگونی پرکامبرین که شامل گنیس و متاگری واک می­باشند، قدیمی­ترین واحد در چهارگوش جاجرم هستندکه درون این واحد، دایک­های بازیک و همچنین توده گرانیتی به سن پس از ژوراسیک (با توجه به نقشه 1:250000) نفوذ کرده­اند. این واحد به صورت محدود در جنوب چهارگوش1:100000 عباس­آباد (جنوب ده دستجرد) رخنمون دارد و به وسیله چندین گسل قطع شده است. همچنین چند واحد پراکنده از دولومیت‌های ضخیم لایه و چرت‌دار به رنگ قهوه‌ای تیره که همراه با شیل چپقلو می‌باشند، در جنوب منطقه و در نزدیکی گنیس‌های پرکامبرین دیده می­شوند که احتمالا معادل سازند سلطانیه می‌باشند. (نوروزی و امامی، 1379) در نقشه 1:100000 عباس آباد این واحدها را به سن قبل از ژوراسیک در نظر گرفته­اند (رحمانی و صادقی، 1379).

1-6-2- واحدهای زمین­شناسی مربوط به ژوراسیک

ژوراسیک زیرین شامل: شیل و ماسه سنگ‌های حاوی آثار گیاهی است که کم و بیش دگرگون شده­اند و احتمالا معادل سازند شمشک هستند. این واحد در گوشه جنوبی چهارگوش عباس­آباد (جنوب ده دستجرد) قرار دارد. ژوراسیک بالایی شامل ردیفی از سنگ­های رسوبی تخریبی و تبخیری است که از پایین به بالا عبارتند از
ماسه­سنگ درشت دانه به رنگ سفید، کنگلومرا، ماسه­سنگ، شیل و کمی مارن، سنگ­آهک دولومیتی، مارن و
ماسه­سنگ، شیل‌های ورقه‌ای، ماسه‌سنگ و سنگ­آهک تخریبی سبز و زرد رنگ که همگی این واحدها در جنوب روستای دستجرد رخنمون دارند و داخل آن­ها سنگ‌های آذرین گرانیتی-گرانودیوریتی و آپلیتی با سن بعد از لیاس (ژوراسیک) نفوذ کرده‌اند دیده می­شود.

1-6-3- واحدهای زمین­شناسی مربوط به کرتاسه

کرتاسه زیرین شامل واحدهای سنگی از آهک ماسه‌ای و ماسه­سنگ آهکی، ماسه­سنگ کوارتزیتی سفید رنگ و همین طور سنگ­آهک ضخیم لایه که در بخش­های پایینی، دولومیتی شده می­باشند. این واحد در پیرامون کوه دوشاخ، نازکوه، کوه یزد و ملحد بیشترین گسترش را دارد و رشته کوه‌های ستیغ‌ساز با پرتگاه‌های فراوانی ایجاد کرده­اند. آهک­های کرتاسه در جنوب دستجرد به صورت تدریجی به دولومیت تبدیل شده­اند و دارای کانسارهای باارزشی از سرب و روی و باریت می­باشند.

1-6-4- واحد­های ائوسن در منطقه مورد مطالعه (عباس­آباد)

با شروع ائوسن و به دنبال جنبش­های زمین­ساختی لارامید که سراسر ایران را تحت تاثیر قرار داده طی فازهای فشارشی و متعاقب آن فاز کششی، فعالیت­های آتشفشانی عظیمی در بخش­های وسیعی از ایران آغاز گردید، این فعالیت­ها از نظر سنگ­شناسی متنوع بوده و در محیط دریا و خشکی صورت گرفته است. منطقه عباس­آباد در شمال شرق شاهرود از این تاثیرات مصون نبوده و تظاهرات آتشفشانی، همراه با ته نشست­های تخریبی و کنگلومرایی در آن گسترش یافته است و همچنین فلززایی نیز همراه با این دوره بوده است که بخش­های مختلف منطقه را تحت تاثیر قرار داده و اندیس­های مس و سایر فلزات را ایجاد کرده است (رحمانی و صادقی، 1379).

ائوسن در منطقه عباس­آباد، عمدتا شامل ردیف نسبتا ضخیمی از سنگ­های آتشفشانی، آذرآواری و رسوبی است.
سنگ­های آتشفشانی که بیشترین گسترش را در منطقه دارند، عمدتا شامل تراکی­آندزیت، تراکی­بازالت، آندزیت و بازالت می­باشند و بیشترین گسترش آن­ها در ائوسن میانی می­باشد. سنگ­های آذرآواری، بیشتر شامل انواع توف­ها، برش­ها و آگلومراها می­باشد و ترکیبشان از حد واسط تا بازیک تغیر می­کند. سنگ­های رسوبی منطقه نیز گسترش زیادی دارد و شامل ماسه­سنگ، سیلتستون، مارن، کنگلومرا، شیل و ماسه­سنگ می­باشد که رسوبات آواری بیشترین گسترش را دارند. در تقسیم­بندی رشید (1376)، واحدهای ائوسن، در این ناحیه را با تقسیم­بندی امامی (1981) در منطقه قم-آران مقایسه نموده و براین اساس واحدهای زیر را جداکرده­اند (منطبق بر تقسیم­بندی امامی (1981)).

* واحد قاعده­ای معادل E1

این واحد در شمال غربی عباس­آباد برونزد دارد و از قاعده به طرف بالا شامل کنگلومرا، ماسه­سنگ، آهک ماسه­ای نومولیت­دار، توف اسیدی و گدازه­های قرمز رنگ با ترکیب هورنبلند تراکی­آندزیت که به رنگ قرمز دیده می­شود و کمترین ضخامت را دارا می­باشد و سن آن Ypresian (ائوسن زیرین) می­باشد.

 * واحد آتشفشانی زیرین، معادل E2

این واحد نیز شامل گدازه­های با ترکیب آلکالی بازالت، آهک نومولیت­دار ضخیم و آهک مارنی، تناوب کنگلومرا و ماسه­سنگ می­باشد که در انتها گدازه­های با ترکیب تراکی­بازالتی و تراکی­آندزیتی با سن لوتسین (Lutetian)(بخش زیرین ائوسن میانی ) قرار دارد.

* واحد سبز زیرین، معادل E3

این واحد گسترش محدودی در منطقه (عباس­آباد) دارد واز قاعده به طرف بالا شامل توف اسیدی با ترکیب داسیتی، شیل، سیلتستون، ماسه­سنگ، آهک ماسه­ای و آهک نومولیت­دار می­باشد. رنگ این واحد سبز روشن است و سن آن ائوسن میانی می­باشد.

* واحد آتشفشانی میانی، معادل E4

شامل گدازه­های با ترکیب تراکی­آندزیت تا تراکی­بازالت با گسترش محدود می­باشد. رنگ واحد قرمز تیره بوده است.

* واحد سبز بالایی، معادل E5

این واحد نازک لایه بوده و تپه ماهوره­ای کرم رنگ را به وجود آورده است که از قاعده به به طرف بالا شامل بخش ماسه­سنگی خشن، آهک نومولیت­دار، شیل، سیلتستون، توف شیلی، توف آهکی و مجددا آهک نومولیت­دار می­باشد.

* واحد آتشفشانی بالایی، معادل E6

این واحد درمنطقه عباس­آباد و میاندشت بیشترین گسترش را دارد، و شامل بخش­های مختلفی است که از قدیم به جدید عبارتند از:

- بخش ولکانوکلاستیک1

این بخش از واحد آتشفشانی بالایی در شمال عباس­آباد دارای ضخامت قابل توجهی است و در مواردی دارای منشا اپی­کلاستیک می­باشد. قطعات ریز و درشت نیمه گرد در زمینه­ی از جنس خود قطعات قرار گرفته­اند و جورشدگی آن­ها ناجور بوده و اندازه قطعات از چند میلی­متر تا چند سانتی­متر متغیر است. این بخش از نظر ترکیب متوسط تا بازیک است و ریخت­شناسی مرتفعی را به وجود می­آورد. همچنین این واحد در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد دیده می‌شود و سن آن را ائوسن میانی (لوتسین) مشخص کرده­اند.

- بخش گدازه­ی1

در شمال عباس­آباد و مسیر جاده میاندشت به سمت عباس­آباد برونزد دارد و شامل سنگ­های بازالتی بوده. در
گدازه­های این بخش درشت بلورهای پیروکسن به راحتی در سنگ مشخص است. رنگ این بخش تیره بوده و به دلیل فرسایش، مورفولوژی نسبتاًکم ارتفاعی را تشکیل داده است.

- بخش ولکانوکلاستیک2

این بخش تنها در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد برونزد دارد و نسبتا مرتفع می­باشد و شامل قطعات زاویه‌دار تا نیمه­گرد تراکی­آندزیت تا تراکی­بازالت در زمینه­ی همجنس قطعات می­باشد.

- بخش گدازه­ی2

این بخش که شامل تراکی­بازالت تا الیوین بازالت گاه با وزیکول­های کلسیتی و گاه توف خاکستری رنگ می‌باشد در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد برونزد یافته است.

- بخش توف آهن­دار

تنها در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد قابل مشاهده است و شامل توف ماسه­ای و توف شیلی آهن­دار نازک لایه که دارای رنگ عمومی بنفش مایل به قرمز می­باشد.

- بخش گدازه­ی3

این بخش در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد رخنمون دارد و شامل گدازه­های تراکی­بازالت تا الیوین­بازالتی حفره­داری هستند که عموما با کلسیت پر می­شوند، و همراه با میان لایه­های از توف خاکستری تا توف ماسه­ای قرمز رنگ می­باشد.

- بخش ولکانوکلاستیک3

در مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد برونزد دارد و شامل برش‌های ولکانوکلاستیک با قطعاتی در اندازه 15 سانتی‌متر که کم و بیش گرد بوده و جورشدگی دارد. سن این بخش (لوتسین Lutetian) بخش پایینی ائوسن میانیمشخص شده است.

- بخش گدازه­ی4

بیشترین گسترش را در شمال عباس­آباد دارد و از قاعده به طرف بالا شامل یک قسمت تراکی­بازالتی تا الیوین­بازالتی تیره با بلورهای درشت پیروکسن و گدازه­های تراکی­آندزیتی تا تراکی­بازالتی به رنگ سبز تا خاکستری دارای بلورهای درشت پلاژیوکلاز و حفراتی که با زئولیت پرشده است و گدازه­های تراکی­آندزیتی تا تراکی­بازالتی به رنگ تیره با بلورهای درشت پلاژیوکلاز به همراه توف ماسه‌ای و برش هیالوکلاستیک است.

در بخش قاعده­ای آن دایک­هایی از جنس الیوین بازالت وجود دارد و روی این بخش را یک افق آهک
نومولیت­دار (شکل 1-5) پوشانده است. در غرب عباس­آباد و مسیر جاده میاندشت به عباس­آباد نیز این بخش رخنمون دارد. سن این بخش را از روی میکروفسیل­های افق آهکی، ائوسن میانی (لوتسین Lutetian) تشخیص داده­اند. به گفته رشید (1376) معادن مس عباس‌آباد همگی در بخش گدازه‌ای 4 و قبل از آخرین افق آهک نومولیت‌دار جای گرفته‌اند.

شکل1- 5: افق نومولیتی بخش گدازه­ی4 درمنطقه عباس­آباد (جهت دید شمال شرق)

رخنمون‌های ائوسن، علاوه بر منطقه‌ی عباس‌آباد و میاندشت در داخل الترامافیک‌ها و افیولیت ملانژهای شرق و شمال فرومد برونزد دارد. همچنین در شمال کهک در مسیر جاده‌ شاهرود به سبزوار (در شرق عباس­آباد) و شمال‌غربی بیارجمند رخنمون‌های ائوسن دیده می‌شود که بیشتر از نوع رسوبی و ولکانوکلاستیک می­باشد.

1-6-5-واحد کنگلومراتیک ائوسن-الیگوسن

این واحد به همراه واحدهای ائوسن در مرکز چهارگوش 1:100000 عباس­آباد و جنوب گسل میامی قرار دارند و شامل کنگلومرای ولکانوژنیک با جورشدگی ضعیف که قطعات آن از واحدهای ائوسن است و همین طور ماسه­سنگ نازک لایه قهوه­ای رنگ وتناوب مارن، ماسه­سنگ به رنگ سبز روشن و ماسه­سنگ و سیلتستون نازک لایه قهوه­ای تشکیل شده است که در برخی از نقاط حاوی لایه­های میکروکنگلومرا می­باشد و برونزد نسبتا بزرگی در شرق و غرب روستای عباس­آباد دارد و در شرق روستای عباس­آباد ناودیس مشخصی را می­سازد (شکل 1-6). یک دیاپیر گچی در داخل این واحد در شرق روستای عباس­آباد برونزد دارد. سن این بخش به دلیل عدم وجود فسیل به طور دقیق مشخص نمی­باشد اما به دلیل این که برروی واحد رسوبی به سن ائوسن تشکیل شده است، ائوسن الیگوسن در نظر گرفته شده است.

شکل1- 6: ناودیس واحد کنگلومرای ائوسن-الیگوسن (جهت دید شمال شرق)

1-6-6- نهشته­های نئوژن

این واحد بیشتر مربوط به زمان پلیوسن می­باشد و درغرب میاندشت، شمال دستجرد و جنوب شرقی کوه دوشاخ پراکنده شده است و شامل کنگلومرای قاعده­ای قرمز رنگ می­باشد.

1-6-7- نهشته­های تخریبی- آواری مربوط به کواترنر

ته نشست­هایکواترنر شامل رسوبات، آبرفت­ها، پادگانه­های آبرفتی قدیمی و جدید، تپه­های شنی، زمین­های کشاورزی، نواحی خشک و مسطح، نواحی نمک­دار و مسطح و کفه­های رسی است که در سراسر منطقه مخصوصا جنوب آن گسترش دارد.

1-6-8- واحدهای افیولیتی

واحدهای افیولیتی به طور عمده در شمال شرقی ورقه و به صورت برونزدهای تکتونیزه در شمال منطقه دیده
می­شود. این مجموعه درواقع پایانی­ترین بخش غربی مجموعه افیولیت سبزوار می­باشد. واحدهای افیولیتی به طور عمده به گونه­ای راندگی بر روی واحدهای پیروکلاستیکی و گدازه­های آندزیتی ائوسن و گاهی با همبری تکتونیکی در کنار واحدهای توف و برش ائوسن جای گرفته است و توسط واحدهای تراکی­آندزیتی پوشیده می­شوند.

شکل1- 7: نقشه زمین­شناسی معادن مس بخش شمالی منطقه عباس­آباد (برگرفته از نقشه زمین­شناسی 1:100000 عباس­آباد)

1-7- زمین­شناسی ساختمانی و زمین­ساخت منطقه

محدوده عباس­آباد در شمال خاوری زون ساختاری ایران مرکزی (Stoecklin,1986) قرار دارد. از لحاظ لیتولوژیکی، سنگ­های این منطقه را می­توان در سه دسته بزرگ، افیولیتی در شمال، آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی ائوسن در مرکز و غرب، دگرگونه در جنوب و جنوب باختری تقسیم کرد. کهن­ترین واحدهای سنگی در جنوب ورقه 1:100000 عباس­آباد در نزدیکی ناحیه­ی چشمه­سیر رخنمون دارند که در برگیرنده پاراگنایس­هایی با خاستگاه
گری­واکی تا پلیتی و کوارتزیتی و ارتوگنایس­هایی همراه با دایک­های الترامافیک و گابرویی می­باشند. همراه با این سنگ­ها انواع شیست با درجه دگرگونی شیست سبز دیده می­شوند در واقع می­توان این سنگ­ها را به عنوان پی سنگ منطقه به شمار آورد. شواهد سنگ­شناسی و پترولوژیکی نشان دهنده ذوب بخشی پوسته در اثر جایگیری توده­های گابرویی برخاسته از گوشته دارد که بسیاری از دایک­های گابرویی و الترامافیک، آن­ها را برش داده­اند. سن دقیق سنگ مادر و زمان دگرگونی آن­ها مشخص نمی­باشد. اما همراه بودن قلوه­هایی از این سنگ­ها در کنگلومرایی ژوراسیک زیرین در جنوب منطقه بیانگر سن دگرگونی پیش از ژوراسیک است.

پیدایش نهشته‌های ژوراسیک و سپس دگرگونی قهقرایی این سنگ‌ها و مجموعه دگرگونه‌ی کهن‌تر را می‌توان به جنبش‌های کوهزایی سیمرین پسین نسبت داد که پیامدهای آن وقفه و بازایستادن نهشته‌گذاری در ژوراسیک زیرین (واحد Js) و ژوراسیک میانی- بالایی (واحد J1)بوده است. پیامدهای بعدی این جنبش‌ها نهشته‌شدن کربنات‌های اربیتولین‌دار (واحدK1)بوده است. عملکرد جنبش‌های کششی و پیدایش حوضه‌های باریک اقیانوسی سبب جای‌گیری مجموعه افیولیتی در کرتاسه شده است. در سنوزوئیک، فاز لارامید باعث بسته‌شدن حوضه‌های ژرف اقیانوسی و در هم ریختگی تکتونیکی ردیف‌های افیولیتی و تشکیل آمیزه‌ی افیولیتی شده است. به دنبال فاز فشارشی، انبساط پوسته در ائوسن سبب ایجاد شکستگی‌های کششی در دوره ائوسن و فوران‌های آتشفشانی عمدتاً بازیک شده است. این تکاپوها به طور عمده آلکالن بوده‌اند و به طورکلی در محیطی قاره‌ای تا کم عمق بیرون ریخته‌اند. فرآورده‌های این تکاپو پیدایش حجم‌های شایان توجه از گدازه‌ها و سنگ‌های آذرآواری بوده است. آرامش نسبی این تکاپوها سبب نهشته‌شدن نهشته‌های آتشفشانی رسوبی (واحدهای E3و E5) و یا باز ایستادن نهشته‌گذاری (بالای واحد E2در لوتسین و واحد احتمالاً در پایان لوتسین) شده است. جنبش‌های زمین‌ساختی آلپی پایانی در میوسن و پلیوسن سبب ایجاد تغییر در محیط رسوب‌گذاری و نهشته‌شدن نهشته‌های آواری مولاس و قاره‌ای و چین‌خوردگی و گسلش آن­ها شده است. حاصل عملکرد این جنبش‌ها، گدازه‌های تراکیتی پس از ائوسن نزدیکی‌های مزرعه سفید سنگ بوده است. گسل میامی در پایانی‌ترین گستره باختر ورقه، مهمترین عنصر ساختمانی است که در پایانی‌ترین گستره‌ی شمال ورقه به صورت پهنه‌­ای گسل خورده، محدوده‌ی ورقه عباس‌آباد را نیز تحت تأثیر قرار داده است.

شکستگی‌های منطقه را می‌توان به سه دسته گروه­بندی کرد (شکل 1-8):

1- شکستگی­های با روند شمال‌باختری- جنوب‌خاوری که به طور عمده گسل‌های عادی و یا امتدادلغز هستند که عملکردهای راست­لغز دارند و برخی چپ­گرد بوده‌اند.

2- شکستگی­های با روند شمال‌خاوری- جنوب‌باختری و یا خاوری-باختری با مولفه‌های راست­گرد و چپ­گرد و در مواردی (نظیر محدود تاقدیس سیاه­کوه) گسله­های دسته نخست را قطع کرده­اند. این شکستگی­ها از مهمترین گسل­های منطقه­اند و در شمال منطقه به صورت راندگی عمل کرده و سبب راندگی مجموعه افیولیتی بر روی واحدهای ائوسن شده­اند. در جنوب ورقه، همگام با جابجایی واحد­های دگرگونه، همبری تکتونیکی آن­ها را با واحدهای هم ارز ژوراسیک فراهم کرده­اند. این گسله‌ها در شمال منطقه، با زاویه کمی به گسل میامی می­پیوندد. از گسل­های نوع دوم می­توان به گسل چاه حاجی در شمال، گسل سیاه­کوه در مرکز و گسل چشمه سیر اشاره کرد.

3- گسل­های با روند شمال‌خاوری- جنوب‌باختری تا شمالی- جنوبی که عملکرد عادی یا معکوس دارند و مهمترین آن­ها گسل کال­آبدار است که سبب حذف یال خاوری تاقدیس کال­آبدار شده است.

شکل1- 8: موقعیت قرارگیری گسل­ها در ورقه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376)

در این منطقه چین­خوردگی­های فراوان به صورت تاقدیس و ناودیس (که در مواردی پلانچ نیز دارند) دیده
می­شود (شکل1-9) که اندازه زاویه محور آن­ها با گسل میامی به سوی شمال کم می­شود و به موازات نزدیک شدن به این گسل، تمایل موازی واضح­تر می­شود. چین­خوردگی­های محلی فراوانی نیز در منطقه دیده می­شوند (شکل 1-10) که محور آن­ها زاویه کمی با گسل­های منطقه می­سازد.

شکل1- 9: مقطع عرضی موقعیت قرارگیری ناودیس عباس­آباد برگرفته از نقشه 1:100000 عباس­آباد (خلعتبری،1376) و نمایی از آن(جهت دید شمال شرق)

شکل1- 10: نمایی کلی از چین­خوردگی­های منطقه عباس­آباد (جهت دید شمال شرق)

1-8- تاریخچه و مطالعه فعالیت­های زمین­شناسی انجام شده در منطقه عباس‌آباد

این منطقه به خاطر دارا بودن ذخایر مس فراوان از گذشته­های دور مورد توجه بوده و نشانه­های معدنکاری بسیار قدیمی در منطقه مشاهده می­شود و اگرچه مطالعه محدوده معدنی عباس­آباد تا کنون مورد توجه گروه­های متعدد ایرانی و خارجی قرار گرفته است اما گزارش و سوابق مدونی از مطالعات انجام شده در این محدوده در دست نیست. نظر به مطالعات صورت گرفته و بازدید صحرایی انجام شده توسط گروه­های معتبر زمین­شناسان نظیر Riotontoو BRGMو زمین­شناسان برجسته نظیر هوبنر، مقتضی است اطلاعات موجود به صورت یکپارچه تهیه گردید. فعالیت­های پیشین در محدوده معدنی عباس­آباد شامل دو بخش 1-سوابق فعالیت­های معدنکاری در معادن مس عباس­آباد و 2-پیشینه مطالعاتی است.

1-8-1 سوابق فعالیت­های معدنکاری در معادن مس عباس­آباد

معادن مس عباس­آباد در طی قرون گذشته مکررا مورد توجه زمین‌شناسان و معدنکاران بوده است (Frazer,1825و Schindler,1881). رخنمون­های مس­دار عباس­آباد احتمالا در دوران قبل از اسلام استخراج شده­اند که عموما شامل مس طبیعی یا فلزی بوده است. به طور کلی می­توان سه دوره از فعالیت­های عمده‌ی معدنکاری که در این منطقه انجام شده است به شرح زیر معرفی نمود:

دوره‌ی اول، فعالت­های اواخر سده 18 میلادی: در این دوره بیشتر روی رخنمون­های جنوب جاده شاهرود- سبزوار (معادن گورخان و چغندرسر) کار می‌شده و بخشی از کار توسط گروه­های انگلیسی بوده است.

دوره‌ی دوم، فعالیت­های طی دوره جنگ جهانی دوم: در این دوره بیشتر کارهای استخراجی انجام می­گرفته و حدود 500 نفر کارگر که توسط افراد فنی آلمانی نظارت می­شده­اند در معادن شمال شرقی عباس­آباد مشغول کار بوده­اند. طی سال­ها بعد از جنگ جهانی دوم تا سال 1956 کارهای معدنی به تناوب در این معدن انجام می­شده است.

دوره‌ی سوم، فعالیت­های دوره اخیر که تقریبا از سال 1976 میلادی شروع شده است. در این دوره شرکت سهامی کل معادن مجددا کار را روی رخنمون­های معدنی دامن­جلا و چغندرسر آغاز نمود. این کارها شامل عملیات اکتشافی و استخراجی بوده است.

1-8-2- پیشینه مطالعه

- برای اولین بار Tietze (1879)از این منطقه معدنی نام برده است. بعد از اوSchindler (1881), Ladame (1942), Claveau (1959), Schurenberg (1960), Ruttner (1965), Williams (1965), ،khadem (1965)این منطقه را مطالعه کرده‌اند (نقل از بارویانت 1349).

- اولین مطالعه تفضیلی برروی ناحیه عباس­آباد توسط Ladame(1942) انجام شد، وی به بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی و معدنی این ناحیه پرداخته است. در سال J.Olavealu(1956)از طرف شرکت (NewMont Mining) از این ناحیه بازدیدی به عمل آورد، ولی در گزارش خود از این ناحیه هر دو بخش، پرعیارتر (در سنگ‌های آتشفشانی) و کم عیارتر (در رسوبات) را چندان پراهمیت ندانسته و آن را در زمره کانسارهای با ارزش پایین و تناژ بالا قلمداد کرده است (Poursaid, 2003).

- در سال 1960 شرکت (Rheinstah Industrie Indvtrie Planung G.M.b.H) توسط Schuren bergاز این ناحیه بازدید به عمل آورد. این شرکت در گزارش خود بررسی دقیقی از نواحی کانی­دار به همراه بررسی­های میکروسکوپی نمونه­های کانه­دار ارائه نمود.

- Khadem در سمپوزیوم مس (1965) به بررسی خلاصه‌ای از ویژگی‌های کانسار مس عباس‌آباد پرداخته است.

- در سال 1967 کارشناسان یوگسلاو و در سال 1968 کارشناسان رومانیایی طرح مطالعات مقدماتی در این محدوده ارائه نمودند. پیشنهاد بررسی کارشناسان رومانیایی شامل تهیه نقشه‌ی زمین‌شناسی، برداشت‌های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی، بررسی‌های آب­شناسی و حفاری بوده است که در طی 9 ماه توسط 186 نیروی کاری ارائه شده بود. گروه یوگسلاو ذخیره حدود 10 میلیون تن با عیار 1 تا 5/1% را برای این در برنامه اکتشافی این گروه حدود 25000 تن در سال عنوان می­کند.

- در سال 1968 سازمان زمین­شناسی ایران توسط هوبنر و پارسا بازدیدی از ناحیه به عمل می­آورد و اطلاعاتی را به منظور یک برنامه اکتشافی محدود ارائه می­کند.

- در سال 1969 در غالب آموزش زمین­شناسان جوان سازمان زمین­شناسی ایران چندین گروه خارجی به انجام بررسی­های ژئوشیمیایی و حفاری، تهیه نقشه توپوگرافی و زمین­شناسی در مقیاس 1:2000 صورت گرفت همچنین به منظور تهیه یک چهارچوب زمین­شناسی نقشه زمین­شناسی ساختاری ناحیه از روی عکس هوایی آماده گردید. در این بررسی محدوده­های معدنی قدیمی شامل گورخان، چغندر سر، حمامی، دامن جلا، معدن بزرگ، آسیادیو و لب­کال مورد اهمیت قرار گرفت. در چند ناحیه دیگر نیز نظیر غرب گورخان (معدن راستخوانی، قلعه گریک )، شرق لب­کال (فیروزآباد) و حدود 70 کیلومتری جنوب غرب عباس­آباد (چاه روقرو) مطالعاتی انجام شد و حاصل به صورت نقشه­های 1:1000 و 1:5000 آماده گردید.

- Urada,(1969) ذخیره ناحیه معدن بزرگ را حدود 500000 تن با عیار حدود 1% و همچنین ذخیره موجود در دپوهای باطله را 60000 تن با عیار 5/0% برآورد می­کند (Poursaid 2003).

- با شروع مجدد فعالیت معادن این منطقه توسط شرکت سهامی کل معادن ایران در سال 1967 تحقیقات بیشتری در مورد این منطقه توسط سازمان زمین­شناسی صورت پذیرفته از جمله:

- Bazin and Hubner(1969)زمین­شناسی این منطقه را مطالعه کردند که نتیجه کارآن­ها به صورت گزارشی منتشر شد که خلاصه آن در گزارش شماره 13 سازمان زمین­شناسی به چاپ رسیده است.

- Waters(1969) پتروگرافی منطقه را مطالعه کرده­اند (گزارش سازمان زمین­شناسی ).

- Brants(1969)پالئونتولوژی منطقه را مطالعه نموده (گزارش سازمان زمین­شناسی).





نظرات 0 + ارسال نظر
امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.