مقدمه:

کانسار رسی فریادون در شال شرق استان فارس در ۵۵ کیلومتري جنوب ابرکوه و مختصات

۳۰˚۴۵́۴۹˝ عرض شمالی و ۵۳˚۲۲́۵۲˝ طول شرقی قرار دارد. رخنمون ماده معدنی درحدود

۱۵۰۰۰ متر مربع است. بهره برداري از این معدن از سال ۱۳۸۰ جهت مصرف در صنعت کاشی و سرامیک شروع شده است. از نظر زمین شناسی منطقه مورد مطالعه در حاشیه جنوب غربی زون ایران مرکزي و جنوب کمربند شهر رضا-آباده-همبست با روند شمال غرب–جنوب شرق قرار دارد.

مطالعات زمین شناسی صورت گرفته در منطقه تنها مربوط به تهیه نقشه اقلید((۱:۲۵۰۰۰۰ و

دهبید((۱:۱۰۰۰۰۰ توسط سازمان زمین شناسی کشور است.

هدف این پژوهش استفاده از روشهاي زمین شیمیایی جهت تعیین منشا کانسار فریادون می باشد.

روش کار:

در این مطالعه ابتدا ۱۴ نمونه رسی بالک براساس روشهاي ارائه شده توسط رز و همکاران((۱۹۷۹

تهیه شد. عملیات نمونه برداري به صورت سیستماتیک با توجه به تغییرات عمق، فاصله و خصوصیات ظاهري( بافت و رنگ) از پله هاي معدن صورت گرفت. پس از مراحل آماده سازي جهت تعیین عناصر اصلی و فرعی ۱۴ نمونه به روش XRF توسط شرکت کانساران بینالود تجزیه شد. تعیین ترکیب کانی شناختی نیز در این آزمایشگاه بر روي ۱۴ نمونه فوق به روش XRD صورت گرفت(۱۴ نمونه کیفی و

۳ نمونه کمی). تجزیه عناصر نادر خاکی((REE به روش ICPms در آزمایشگاه Amdel استرالیا براي ۶

نمونه صورت گرفت.

زمین شناسی منطقه:

منطقه فریادون در جنوب شرق زون ایران مرکزي و در نزدیکی زون رسوبی-دگرگونی سنندج– سیرجان قرار دارد. این منطقه در رشته کوههاي همبست–قندلیه–شیربا و حوالی گردنه فریادون واقع شده است، این کوهها در حقیقت قسمت جنوبی کمربند شهررضا-آباده-همبست را تشکیل می دهند.
این کمربند به صورت هورست توسط گسلهایی از فرورفتگی گاوخونی-ابرکوه-جازموریان(کفه ابرکوه)

در شرق و کمربند دگرکونی ایزدخواست( دره آباده–سوریان) در غرب جدا می شود. درازا و پهناي این کمربند به ترتیب در حدود ۲۰۰ و ۳۵۰ کیلومتر بوده که به طور عمده از سنگهاي پالئوزوئیک و مزوزوئیک باروند شمال غرب-جنوب شرق تشکیل یافته است(هوشمند زاده و همکاران، .(۱۳۶۹ به علت ماهیت هورستی-گرابنی این کمربند در ادوار مختلف زمین شناسی پس از کوهزایی بایکالین، رسوب گذاري همراه با وقفه هاي متعددي در آن صورت گرفته است، اما در محدوده پالئوزئیک بالایی یکی از کاملترین سکانسها را به نمایش می گذارد(درویش زاده، .(۱۳۷۰ گردنه فریادون قسمت مرکزي ناقدیس قدیمی بیخیرخنگ است که دریال شمالی آن می توان ستون نسبتاً کاملی از رسوبات پالئوزوئیک بالایی را مشاهده کرد.

کانسار فریادون شامل تشکیلات رسی با لایه بندي مشخص وضخامت ۵۰ متر است، که روند ۵۰NW

و شیب ۴۸˚ در جهت شمال شرق دارد. این لایه رسی با مرز مشخص و به صورت همشیب در میان لایه هاي متناوب شیل و ماسه سنگ دونین بالایی قرار دارد.

۳۳۷

تعیین ژنز کانسار رسی فریادون با استفاده از روشهاي زمین شیمیایی

کانی شناسی:

براساس نتایج کیفی و کمی XRD مشخص گردید که کانی هاي اصلی این کانسار شامل، کائولینیت، کوارتز، ایلیت، ناتروآلونیت، کلریت و کانی هاي فرعی و نادر شامل آلبیت، ارتوکلاز، گوتیت، ژیپس و پاراگونیت است. با وجود محتواي بالاي آهن نمونه ها (جدول …. ) مشاهده شد که مقادیر کانی هاي آهن(مانند گوتیت) کم است و بنابراین استنباط می شود که آهن به صورت فازهاي آمورف(نظیر لیمونیت) یا جانشینی در ساختار دیگر کانی ها قرار گرفته باشد. پاراگونیت تنها در یک نمونه و به صورت فاز فرعی، و کانی ژیپس نیز به صورت فاز فرعی و اغلب در نمونه هاي سطوح بالایی گزارش شد. کانی ناتروآلونیت که به صورت فاز اصلی یا فرعی در چند نمونه وجود دارد، در حقیقت آلونیت سدیم داري میباشد که بر اساس گلدبري((۱۹۷۸ به علت تاثیر آبهاي زیرزمینی سولفاته بر روي کانیهاي رسی(ترجیحا انواع سدیم دار) در حظور سدیم، در طی مراحل دیاژنز به صورت ثانویه بوجود آمده است. فلدسپار تقریباً در تمام نمونه ها به صورت فاز فرعی حضور داشته که می تواند آثاري از بقایاي سنگ مادر باشد.

می توان بالا بودن مقادیر کوارتز و کائولینیت را به فلسیک بودن سنگ منشأ نسبت داد. کانی ایلیت میتواند از تغییر دیگر کانی هاي رسی درحین دیاژنز تولید شود (ولد، .(۱۹۹۵ کانی کلریت تنها در ۴

نمونه به عنوان یک سازاي مهم مشاهده گردید که این نمونه ها همگی فاقد کانی کائولینیت بودند به طوري که این مجموعه کانیایی را می توان به میفیک تا حدواسط بودن سنگ منشاء نسبت داد (نیاکارا و همکاران، .(۲۰۰۱

با وجود شواهد کانی شناسی، براي بررسی شرایط تشکیل احتمالی این گونه کانسارها حتماً باید نگاه ویژه اي به ژئوشیمی عناصر اصلی و فرعی معطوف ساخت.

زمین شیمی عناصر اصلی:

در جدول ۱ نتایج تجزیه عناصر اصلی و فرعی نمونه هاي فریادون، شیل آمریکاي شمالی،

)NASCگرومت و همکاران، (۱۹۸۴، پوسته بالایی، )UCتیلور و همکاران، (۱۹۸۵ و کانسار رسی هیدروترمال باغسیاه گناباد، )BGاعتمادي و میري (۱۳۸۲ نمایش داده شده است. نتایج کانسار باغسیاه به علت منشأ هیدروترمالی جهت مقایسه آورده شده است. همچنین از نتایج NASC براي مقایسه با ترکیب یک سنگ رسوبی آلموسیلیکاته دانه ریز و از ترکیب UC به عنوان ترکیب میانگین از سنگ منشاء تمام رسوبات استفاده شده است.

مقادیر Al2O3 اغلب نمونه ها بالا و قابل مقایسه با NASC و دیگر سنگهاي رسی ناشی از هوازدگی و رسوب گذاري می باشند. مقادیر SiO2 از ۲۸/۷ تا ۶۲/۵۲ متغیر بوده که از تمام داده هاي مقایسه اي کمتر است. مشاهده می گردد که مابین مقادیر SiO2 و Al2O3 رابطه اي معکوس برقرار است که احتمالاً در اثر هوازدگی شدیدتر نمونه هاي پر آلومنیوم است. غلظت بالاي SO3 و Na2O در تعدادي از نمونه ها نمایانگر رخداد کانی ناتروآلونیت به صورت فاز فرعی یا اصلی می باشد. مقادیر K2O، )Rbداراي رفتار زمین شیمیایی مشابه) و Al2O3 در اکثر نمونه ها بالا و داراي ارتباط مستقیم می باشد که میتوان براساس بیانچینی و همکاران (۲۰۰۲) آن را در ارتباط با فراوانی بالاي کانی ایلیت دانست. اکوس

(۲۰۰۱) از نمودار TiO2 به Al2O3 جهت تعیین نوع سنگ مادر ذخایر کائولن استفاده کرد. پس از پلات

۳۳۸

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، ۱۳۸۴

کردن داده هاي فریادون در این نمودار مشخص گردید نوع سنگ مادر از نوع گرانیت/ ریولیت است(شکل .( ۱
زاوادا و همکاران((۱۹۸۸ و کمپ بل((۱۹۶۵ از نسبت K/Rb جهت تعیین نوع و شرایط حوضه رسوبی ذخایر رسی استفاده کردند، به این ترتیب که نسبت هاي بالاتر از ۲۵۶ بیانگر رسوب گذاري در آبهاي شیرین تا نیمه شور، و مقادیر پایین تر از ۱۶۵ بیانگر رسوب گذاري در آب دریا می باشد. این نسبت در کانسار فریادون رسوب گذاري در محیط دریایی را نشان می دهد و تنها در دو نمونه از عمق ۱۰

متري این شرایط متفاوت می باشد.

نسبیت و همکاران((۱۹۹۶ از نمودارهاي مثلثی:(A-CN-K) Al2O3-CaO+Na2O-K2O و

(A-CNK-FM) MgO+Fe2O3-(CaO+Na2 O+K2O)-Al2O3 براي بررسی روند هوازدگی استفاده کردند. در شکلهاي ۲ و ۳ نمونه هاي فریادون در هر دو نمودار روند هوازدگی شدیدي تري را نسبت به NASC

دنبال می کنند و بیانگر مقادیر بالاي ترکیب غیر متحرك Al2O3 و مقادیر پایین ترکیبات متحرك CaO،

Na2O، K2O و MgO است.

مطالعات صورت گرفته بر ژئوشیمی فرایند هوازدگی نشان می دهد که عناصر Ca، Na و Sr به سرعت در طی هوازدگی شسته می شوند، به طوري که میتوان شدت هوازدگی را از مقادیر آنها در مواد باقی مانده تعیین کرد (نیاکایرا، .(۲۰۰۱ براي تعیین شدت هوازدگی دو شاخص از همه مفیدتر می باشد:

)CIAنسبیت و همکاران، (۱۹۸۲ و )CIWهارونویز، .(۱۹۸۸ تیلور و مکلنن((۱۹۸۵، مقادیر CIA رسهاي بازماندي را در حدود ۸۵ تا ۱۰۰ در نظر گرفته اند و همانگونه که مشاهده می شود این محدوده با اغلب نمونه هاي فریادون همخانی دارد. مقادیر CIW و CIA فریادون از NASC بالاتر است که نسبتا هوازدگی شدیدتر سنگ منشاء را نشان میدهد. همچنین بالا بودن این دو اندیس احتمالاً نمایانگر مقدار بالاي کانی هاي رسی و مقادیر کم فلدسپارهاي آواري می باشد.