وبلاگ بزرگ مقالات زمین شناسی

بانک مقالات،کتابها،مطالب،فلشها و نرم افزارهای تخصصی زمین شناسی

انواع ساخت و بافت در کانسارها

مقدمه

مطالعه ساخت و بافت در كانسارها، اطلاعات مهمي را در خصوص منشأ و تاريخچه حوادث پس از تشكيل آن ها را در اختيار ما قرار مي دهد. به عنوان مثال، مطالعه بافت ها مي تواند شواهدي از ماهيت فرايندهايي نظير رسو بگذاري اوليه ماده معدني، تعادل مجدد پس از رسوب گذاري، دگرگوني، دگرشكلي و هوازدگي را در اختيار ما قرار دهد. به طور كلي، بافت هاي ذخاير معدني ر ا مي توان به دو گروه اوليه و ثانويه تقسيم بندي نمود.

2-2 بافت هاي اوليه

1-2-2 بافت هاي اوليه ته نشيني ماگمايي

معمولاً رشد كانه ها در مذاب هاي سيليكاته منجر به تشكيل بلورهاي خود شكل تا نيمه شكل دار مي گردد. به عنوان مثال، كانه هاي، كروميت، مگنتيت و ايلمنيت را مي توان به صورت بلورهاي خودشكل درون سن گهاي ميزبان پريدوتيتي به همراه كان يهايي همچون پيروكسن، اوليوين و پلاژيوكلاز ملاحظه نمود (شكل 2- 1)، البته در بعضي موارد، بلورها به صورت اسكلتي نيز رشد مي كنند (شكل 2- 2). به علاوه، رشد پويكيليتيك سيليكات ها درون اكسيدها (شكل 2- 3) و يا رشد اكسيدها درون سيليكات ها ( شكل 2- 4) نيز غيرمعمول نيست.

2-2-2 بافت اوليه پركننده فضاي خالي

رشد كانه ها درون حفرات و رگ ههاي باز، اغلب با تشكيل كاني هاي با سطوح بلوري خوب توسعه يافته اي مشخص مي گردند كه معمولاً بافت منطقه بندي (شكل 2- 5)، قلوه اي شكل  و رشد نواربندي هم مركز  (شكل 2- 6) را از خود نشان مي دهند.

 

شكل 2- 1 بلورهاي خودشكل كروميت درون سن گهاي فوق بازي معدن كروميت فارياب، نور عادي، عرض ميدان ديد 1200 ميكرون (نجف زاده، 1386 ).

 

شكل 2- 2 بلورهاي اسكلتي شكل كروميت (سيا هرنگ) درون دوني تهاي معدن كروميت فارياب، نور عادي، عرض ميدان ديد 3600 ميكرون (نجف زاده، 1386 ).

 

شكل 2- 3 رشد پويكيليتيك بلور پيروكسن درون كروميت هاي تيره رنگ سنگ هاي فوق بازي معدن كروميت فارياب، نور عادي، عرض ميدان ديد 1200 ميكرون (نجف زاده، 1386 ).

 

شكل 2- 4 بلور خودشكل كروميت سياه درون كلريت كرو مدار روشن سنگ هاي فوق بازي معدن كروميت فارياب، نور عادي، عرض ميدان ديد 3000 ميكرون (نجف زاده، 1386 ).

 

شكل 2- 5 بافت منطقه بندي (زونينگ). الف) در يك بلور اسفالريت از معدني در آلمان، نور پلاريزه، ب) در بلور كلرآرژيريت AgCl) ) از معدن بروكن هيل  در استراليا، نور پلاريزه، (پراسجوس 3، 2008 ).

 

شكل 2- 6 رشد نواربندي هم مركز در يك بلور بيرنسيت واقع در جزيره كانگورو. الف) نور عادي، ب) نور پلاريزه، عرض ميدان ديد مساوي با 1.5 ميلي متر (پراسجوس 2، 2008 ).

 

به علاوه، ته نشيني از محلول هاي گرمابي در شكاف هاي باز، مي تواند منجر به تشكيل ساختمان هاي شانه اي  (شكل 2- 7) و رگه هاي داراي نواربندي هاي متقارن  و يا غيرمتقارن (شكل 2- 8) گردد. اين بافت ها از مقياس ميكروسكوپي تا مقياس ماكروسكپي قابل مشاهده هستند.

 

شكل 2- 7 ساختار شانه اي كه در آن، رشد بلورها به سمت خارج ديواره هاي شكاف باز شده نشان داده شده است (كريگ و ووگان، 1994 ).

 

شكل 2- 8 رگه هاي داراي نواربندي. الف) غيرمتقارن، ب) متقارن (جنسن و بيتمن، 1981 ).

اكسيد و هيدروكسيدهاي آهن و منگنز اغلب در نتيجه چرخش آ بهاي جوي درون شكاف هاي باز تشكيل مي شوند. اين كاني ها (ب هعنوان مثال گوتيت، پيرولوسيت و كريپتوملان) ممكن است دسته بلورهايي به شكل رشته اي و شعاعي را در طول اين شكستگي ها تشكيل دهند (شكل 2- 9).

 

شكل 2- 9 بلورهاي رشته اي شعاعي. الف) از كاني روتيل واقع در معدني از برزيل، نور پلاريزه، ب) از كاني اكسيد منگنز (كالكوفانيت) از كانسار بروكن هيل، استراليا. نور پلاريزه (پراسجوس، 2008 ).

2 بافت هاي ثانويه

1-3-2 بافت هاي ثانويه حاصل از جانشيني

جانشيني يك كانه توسط كانه يا كاني ديگر، از جمله فرايندهايي است كه در طي هوازدگي بسياري از كان سنگ ها رخ مي دهد. از جمله بافت هاي جانشيني كه به راحتي قابل تشخيص هستند مي توان به جانشيني سولفيدهاي فلزي (نظير پيريت، ماركازيت و كالكوسيت) يا اكسيدها (نظير هماتيت، گوتيت و ليمونيت) به صورت اشكال دروغين به جاي پوسته هاي فسيل ها يا قطعات چوب درختان اشاره نمود. به علاوه، جانشيني اكسيدهاي آهن به جاي مكعب هاي پيريت يا تيغه هاي ماركازيت در طي هوازدگي نيز به راحتي قابل تشخيص است. جانشيني ممكن است در اثر فرايندهاي زير رخ دهد:

الف) انحلال و رسوب گذاري مجدد

ب) اكسيداسيون

ج) انتشار در حالت جامد

مرز جديد بين كاني جانشين شده و كاني جانشين شونده معمولاً ناگهاني ، نامنظم و يا پخشي  است. فرايند جانشيني در نتيجه واكنش هاي شيميايي سطحي رخ مي دهد و از اين رو شكستگي ها، رخ ها و مرز بين دانه ها از جمله اولين مكان هاي مناسب جهت آغاز اين فرايند به شمار مي آيند. در ابتدايي ترين مراحل جانشيني، اين فرايند را مي توان به راحتي تشخيص داد، زيرا بخش اعظم كاني اصلي هنوز باقي مانده و به علاوه شكستگي ها، رخ ها و مرز دانه هاي اوليه هنوز قابل مشاهده اند (شكل 2- 10 ).

يكي از بافت هايي كه شباهت زيادي با بافت جانشيني در طول شكستگي ها يا فضاهاي خالي دارد، بافت پركننده شكستگي ها است. بافت پركننده شكستگ ي ها در واقع، حاصل از ت هنشيني يك فاز (كاني) بعدي و يا تزريق آن فاز در حين دگرگوني است. با مشاهده دقيق، مي توان بين بافت جانشيني در طول شكستگي ها و بافت پركننده شكستگي ها تفاوت قائل شد. بدي ن صورت كه در طي فرايند جانشيني، بعضي از كاني هاي اوليه، مصرف مي شوند كه اين امر منجر به ايجاد يك سري حاشيه هاي گردشده و نامنظم گرديده، درحالي كه در طي فرايند پرشدگي، حاشيه شكستگي هاي اوليه دست نخورده باقي مي مانند. به علاوه بعد از عمل جانشيني، حاشيه دو طرف شكستگي با يكديگر منطبق نمي شوند (شكل 2- 11 الف)، درحالي كه بعد از پرشدگي، حاشيه دو طرف شكستگي ها بر يكديگر قابل انطباق هستند (شكل 2- 11 ب). پديده جانشيني مي تواند درون ساختمان بلوري نيز ايجاد شود . ب ه عنوان مثال مي توان از اكسيداسيون مگنتيت نام برد كه معمولاً منجر به جانشي نشدن هماتيت در طول سطوح ( 111 ) به جاي مگنتيت مي گردد (شكل 2- 12 ). اين پديده را مارتيتي شدن  مي نامند. تركيب شيميايي فاز اوليه ممكن است تركيب شيميايي فازي كه جانشين آن مي شود را نيز كنترل نمايد. به عنوان مثال مي توان از جانشيني كالكوپيريت يا بور نيت توسط كووليت نام برد. همچنين از موارد كنترل جانشيني مي توان به رسوب بورنيت در اطراف يك بلور اوليه پيريت اشاره نمود كه توسط سيال غني از مس رخ مي دهد (شكل 11-2 الف).

 

شكل 2- 10 بلورهاي ريز كالكوسيت (خاكستري متمايل به آبي)، در طول مرز دانه ها و شكستگي ها جانشين پيريت (سفيد) شده است، ناميبيا، نور عادي، (پراسجوس، 2008 )

 

شكل 2- 11 الف) بلور نيمه شكل دار پيريت (سفيد) در طول شكستگي ها توسط كالكوپيريت (خاكستري روشن) جانشين شده است. كاني زمينه، بورنيت است. كالكوپيريت در نتيجه واكنش پيريت با سيالي كه بورنيت را راسب نموده است تشكيل گرديده است، آريزونا، عرض ميدان ديد مساوي با 2000 ميكرون، ب) شكستگي هاي موجود در پيريت كه توسط نفوذ پيروتيت پر شده است، ويرجينيا، عرض ميدان ديد مساوي با 520 ميكرون (كريگ و ووگان، 1994 ).

 

شكل 2- 12 مارتيت كه در آن، هماتيت (سفيد) به واسطه اكسيداسيون در طول سطوح كريستالوگرافي مگنتيت توسعه يافته است، عرض ميدان ديد مساوي با 240 ميكرون (كريگ و ووگان، 1994 ).

بافت هاي ثانويه حاصل از سردشدن كانسارها در درجه حرارت هاي مختلفي تشكيل مي شوند كه از جمله مي توان به تشكيل ذخاير سرب- روي موجود در سن گهاي كربناتي در دماهايي كمتر از 100 درجه سانتي گراد و تشكيل ذخاير Fe-Ni-Cu موجود در سن گهاي فوق بازي در دماهايي بيش از 1000 درجه سانتي گراد اشاره نمود. بعضي از كانه هايي كه در دماهاي بالا تشكيل مي شوند، با سردشدن، تعادل مجدد تركيبي و بافتي پيدا نموده و بافت هاي جديدي در آن ها تشكيل مي شود كه از مه مترين آن ها مي توان به بافت برو نرستي يا ناآميختگي يا اكسلوشن 1 اشاره نمود. در اين حالت، يك فاز از فاز ديگر به خارج رانده مي شود و اغلب يك الگوي خاص را به نمايش مي گذارد. به عنوان مثال مي توان به اكسلوشن اولويت  و تيتانومگنتيت (شكل 2- 13 ) يا هماتيت و ايلمنيت (شكل 2- 14 ) اشاره نمود. به علاوه در بعضي موارد، بافت اكسلوشن به صورت ميرمكيتي  يا كرمينه اي نيز ظاهر مي گردد كه از آن جمله مي توان به بافت ميرمكيتي آرسنيت و استيب آرسن (SbAs) اشاره نمود.

 

شكل 2- 13 الف) اكسلوشن تيغ ههاي اولويت (خاكستري تيره) TiFe2O4 درون تيتانومانيتيت (خاكستري روشن)، نور عادي و ب) نور پلاريزه، سوئد، (پراسجوس، 2008 ).

 

شكل 2- 14 اكسلوشن بلورهاي هماتيت (خاكستري روشن) و ايلمنيت (خاكستري  متمايل به قهوه اي)، گينه، نور عادي، (پراسجوس، 2008(

 

شكل 2- 15 بافت ميرمكيتي بين كوپريت (خاكستري متمايل به آبي) و گالن  (خاكستري روشن)، نور عادي، (پراسجوس، 2008 ).

عوامل مختلفي نظير رشد سريع، تبلور مجدد و يا تبلور شبه اوتكتيكي 1 مي توانند در تشكيل اين نوع بافت مؤثر باشند (مقدسي و خاكراه، .(1388

2 بافت هاي ثانويه حاصل از دگرشكلي

بسياري از كانه ها بافت هايي را از خود نشان مي دهند كه شواهدي از دگرشكلي را در خود حفظ نموده اند. درجه دگرشكلي كان هها به عواملي همچون نوع كانه، نرخ كرنش ، ماهيت دگرشكلي، كاني هاي همراه، درجه حرارت، زمان دگرشكلي و تاريخچه حوادث پس از دگرشكلي بستگي دارد. از جمله مهم ترين سيماهاي دگرشكلي مي توان به انواع ماكل ساده و پلي سنتتيك، نوارهاي شكنجي يا كينك باند  و تيغ ههاي فشاري  اشاره نمود. به عنوان مثال مي توان از تشكيل ماكل ساده در آرسنوپيريت (شكل 2- 16 )، ماكل دگرشكلي در پيروتيت (شكل 2- 17 )، ماكل پلي سنتتيك در بيسموت و نوارهاي شكنجي در پيروتيت نام برد. نوارهاي شكنجي به تيغه هاي نيمه موازي خميده اي اطلاق مي شود كه كه خاموشي موجي نشان مي دهند. تيغه هاي فشاري در مواردي ايجاد مي شوند كه بخش هايي از كانه، اندكي جابه جا شده كه در نتيجه، بخ شهاي جابه جا شده يا خاموشي موجي داشته و يا اندكي خاموشي متفاوتي با ساير قسم تها نشان مي دهند (كريگ و ووگان، 1994 ).

 

شكل 2- 16 ماكل كارلسباد در ارسنوپيريت، نور پلاريزه متقاطع، نروژ، (پراسجوس، 2008 ).

 

شكل 2- 17 ماكل دگرشكلي در پيروتيت، نور عادي، معدن كاراتونك 1، چين، (پراسجوس، 2008 ).

 

منبع: زمین شناسی اقتصادی تالیف علیرضا نجف زاده، شهرام خلیلی مبرهن و جمشید احمدیان


برچسب‌ها: بافت, ساخت, کانسار, افشان, دانه ای
+ نوشته شده در  جمعه 1386/09/09ساعت 10:11  توسط علی فاضلی  |