کانه‌نگاری، شیمی کانی و الگوی زایش کانسار ناسولفید روی- سرب با میزبان کربنات، کانسار منصورآباد، ایران مرکزی

نویسندگان

1 گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

doi
10.48308/esrj.2025.238998.1263
چکیده

مقدمهایران دارای مناطق وسیعی با پتانسیل بالا برای کانسارهای سرب و روی در سنگ‌های کربناته است که عمدتاً به دلیل چارچوب زمین‌ساختی مطلوب آن می‌باشد (Rajabi et al, 2012). بیشتر کانسارهای سرب و روی با منشأ رسوبی در ایران در چهار کمربند اصلی متالوژنی متمرکز شده‌اند که از کامبرین اولیه تا ترشیاری امتداد داشته و در طیف گسترده‌ای از سنگ‌های سیلیس‌آواری و کربناته یافت می‌شوند این کمربندها شامل البرز مرکزی، طبس-پشت‌بادام، ملایر-اصفهان و یزد-انارک هستند (Fazli et al, 2019; Rajabi et al, 2012, 2023). در میان این کمربندها، کمربند متالوژنی یزد-انارک (YAMB) که در بلوک یزد در غرب ایران مرکزی واقع شده است، میزبان برخی از بزرگ‌ترین کانسارهای سرب و روی کشور از جمله معدن مهدی‌آباد، دره زنجیر و منصورآباد است. این منطقه به عنوان یکی از مهم‌ترین استان‌های متالوژنی ایران شناخته می‌شود. کانسار منصورآباد که در حدود ۷۵ کیلومتری جنوب غربی شهر یزد قرار دارد، بخشی از کمربند متالوژنی یزد-انارک محسوب می‌شود و به عنوان یک منطقه کلیدی در کانی‌سازی سرب و روی شناخته شده است. علیرغم مطالعات قبلی زمین شناسی، کانی شناسی، ژئوشیمیایی کانسنگ سولفیدی کانسار منصورآباد، تحقیقات دقیقی در مورد کانسنگ ناسولفیدی آن انجام نشده است (Maghfouri, 2017). هدف اصلی این پژوهش بر بررسی جامع ویژگی‌های کانی‌شناسی، بافتی و پتروگرافی کانسنگ‌های غیرسولفیدی منصورآباد و توسعه یک مدل ژنتیکی متمرکز شده است.مواد و روش­هابه منظور بررسی­های زمین­شناسی و مطالعه ویژگی­های کانسنگ ناسولفیدی (شناسایی کانی­های حاوی روی با استفاد از سیال زینک­زپ (Zinc Zap) بازدیدهای صحرایی انجام گرفت و تعداد ۳۰ نمونه از تمامی بخش­ها برداشت شد. برای مطالعات کانی شناسی و بررسی ساخت و بافت کانسنگ ناسولفیدی، تعداد ۱۵ آنالیزXRD ، ۱۲ مقطع نازک و ۱۵ مقطع نازک­صیقلی در آزمایشگاه زرآزما تهیه و در دانشگاه شیراز  مطالعه گردید. تمامی مقطع نازک و مقطع نازک‌صیقلی با استفاده از میکروسکوپ المپیوس در دو نور XPL و PPL و با بزرگنمایی 4X و 10X مطالعه شد. همچنین برای شناسایی فازهای کانیایی و پراکندگی و غلظت عناصر، ۱۲ نمونه نازک­صیقلی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) با مدل TESCAN-Vega3 که دارای رزولوشن بالاتر از ۵۰ نانومتر است در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه شیراز مطالعه شد. برای انجام مطالعه مقاطع نازک­صیقلی در این دستگاه در ابتدا باید تمامی مقاطع با طلا توسط دستگاه sputter coater پوشش داده شوند.زمین­شناسی و کانه­زاییکانسار منصورآباد در توالی رسوبی کرتاسه زیرین در حوضه جنوب یزد قرار دارد. این توالی بر اساس ویژگی‌های متفاوت سنگ‌شناسی از پایین به بالا به سه بخش سازند سنگستان، سازند تفت و سازند آبکوه طبقه‌بندی می‌شود. کانی سازی سولفیدی و غیر سولفیدی روی-سرب در قسمت بالایی دولومیت های سازند تفت تشکیل شده است. کانی مشاهده شده در قسمت سولفیدی به طور کلی گالن است. اسفالریت به دلیل تبدیل شدن به کانی­های غیر سولفیدی روی به ندرت دیده می­شود. مشاهدات میدانی، نتایج پتروگرافی و پراش پرتوی ایکس (XRD) نشان داد که کانی‌های اصلی کانسنگ غیر سولفیدی شامل اسمیتسونیت، هیدروزینسیت، همی‌مورفیت و سروسیت به همراه اکسیدهای آهن است.نتایج و بحثدولومیتی شدن عمده­ترین نوع دگرسانی گرمابی در کانسار منصورآباد است. با توجه به مطالعات بافتی و پتروگرافی، سه نوع دولومیت در کانسار روی سرب منصورآباد شناسایی شد. که از این میان دولومیت نوع سوم (دولومیت هیدروترمال) میزبان کانه زایی سولفید و ناسولفید در این کانسار است. آب دریا منبع سیالات این کانسار است که با گردش در سنگ‌های رسوبی آواری واحد زیرین (سازند سنگستان)، فلزاتی مانند سرب، روی، نقره و مس را از طریق گسل نرمال همزمان با رسوبگذاری به سمت بالا حرکت می‌دهد. اختلاط شورابه حاوی فلز اسیدی با آب دریای سرد، احیایی و گوگرددار باعث تشکیل دولومیت گرمابی و رسوب کانی‌سازی سولفیدی در زیر کف دریا در واحد سنگ آهک (دولومیت گرمابی) سازند تفت می‌شود. سنگ معدن غیر سولفیدی منصورآباد مانند تمام ذخایر غیر سولفیدی جهان در شرایط بالا آمدگی، اقلیم خشک و توسعه گسلی تشکیل می­شود. در کرتاسه پسین، بسته شدن اقیانوس نئوتتیس و ایجاد شرایط فشارشی در ایران مرکزی منجر به ایجاد فعالیت‌های کوه‌زایی (تشکیل کوه‌زایی لارامید) و ساختاری شد که همراه با شرایط اقلیمی (گرم و خشک) ایران مرکزی، باعث هوازدگی و اکسید شدن بخش کانسنگ سولفیدی و تبدیل آن به کانسنگ ناسولفیدی شد. گسل‌های کانسار منصورآباد منجر به نفوذ آب‌های جوی اکسیدکننده به سنگ میزبان (سنگ‌های کربناته) و انحلال آن‌ها شده است. این برهمکنش سیالات اکسیدی و کانسنگ سولفیدی باعث تشکیل بخش غیر سولفیدی در کانسار منصورآباد به صورت جایگزینی سنگ میزبان (سنگ سفید)، جایگزینی کانی سولفیدی (کانسنگ قرمز) شده است.نتیجه­گیریکانسنگ ناسولفیدی منصورآباد درون آهک‌های دولومیتی‌شده سازند تفت با سن کرتاسه زیرین قرار دارد. این کانسار شامل دو نوع کانه‌زایی سولفیدی و ناسولفیدی است. در بخش ناسولفیدی، کانی‌هایی مانند اسمیت‌زونیت، هیدروزنسیت، همی‌مورفیت و سروزیت به همراه اکسیدهای آهن دیده می‌شوند. مهم‌ترین نوع دگرسانی در این منطقه دولومیتی شدن و پس از آن کلسیتی شدن است. تشکیل کانسنگ ناسولفیدی در این منطقه تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند ترکیب کانی‌های اولیه (که نوع کانی‌های ثانویه را تعیین می‌کند)، جنس سنگ‌های میزبان، گسل‌ها و شکستگی‌ها (که به نفوذ آب و تسریع اکسیداسیون کمک می‌کنند) و شرایط آب‌وهوایی قرار دارد. در اواخر کرتاسه، با بسته شدن اقیانوس نئوتتیس و وقوع کوه‌زایی لارامید، فشارهای زمین‌ساختی به همراه شرایط گرم و خشک ایران مرکزی، فرایند هوازدگی و اکسایش سولفیدها را تشدید کردند. بالاآمدگی سریع پوسته باعث شد کانی‌های سولفیدی به سطح نزدیک‌تر شده و سریع‌تر اکسید شوند. همچنین، گسل‌ها با ایجاد مسیرهایی برای نفوذ آب‌های جوی اکسیدکننده، انحلال سنگ میزبان و جانشینی کانی‌های سولفیدی را تسهیل کردند. این شرایط باعث اکسیداسیون گسترده سولفیدها و تشکیل کانسنگ ناسولفیدی در منطقه شده‌اند.