جایگاه های تکتونیکی کانه زایی فلزات    

دکتر علی سلگی عضو هیات علمی  واحد علوم و تحقيقات دانشگاه آزاد اسلامي تهران_ ايران

 چکیده:

پس از ارائه نظریه پلیت تکتونیک انواع جایگاههای تکتونیکی که در آنها کانه زایی فلزات انجام می شود توسط محققین شناسایی و ارائه شد. در این مقاله این جایگاهها یه صورت مختصر بیان گردید ولی تاکید اصلی بر روی ذخایر برجا و نابرجای فلزی در ارتباط با جایگاه های تکتونیکی می باشد.

در این رابطه چندین نوع ذخیره معدنی وجود دارد که می توان آنها را به فرایندهای زمین ساخت صفحه ای ربط داد. این ذخایر عبارتنداز:

1- ذخایر برجا که به طور مستقیم با ماگماتیسم در حاشیه و درون صفحه ها ارتباط دارند؛

2-  ذخایر نابرجای مربوط به ماگماتیسم حاشیه قاره؛

3-  ذخایر مربوط به حوضه های رسوبی تشکیل شده در اثر حرکت صفحه ها؛

4-  ذخایر مربوط به اقلیم و بنابراین حرکت شمالی – جنوبی صفحه ها.

مقدمه:

زمین ساخت صفحه ای از این نظر مهم است که چهار چوبی را در اختیار زمین شناسان اکتشاف قرار می دهد که با آن می توان جایگاهها و روابط مکانی ذخایر اقتصادی را به هم ربط داد و توسعه ساختاری آنها را دنبال کرد (رونا ، 1977 ). انتظار می رود این نوع مطالعات،در آینده که جستجو بر روی ذخایر کوچک تر و مبهم تر متمرکز می شود، رفته رفته اهمیت بیشتری پیدا کند.

مراجعی درباره این موضوع وجود دارد و مطالب زیر، مهمترین یافته ها را به طور چکیده ارائه می کند. برای جزئیات بیشتر می توان به میچل و گارسون (1976؛ 1981 )، رونا (1977)، تارلینگ (1981)، هاچیسون (1983)، ساوکینز (1984)، و اوانز (1987) مراجعه کرد.

 ذخایر برجا و نابرجا

محیط های گوناگون زمین ساخت صفحه ای که در آن ذخایر فلزی یافت می شوند، در اشکال زیر نشان داده شده اند. کافتش آغازین قاره شامل جایگیری سنگهای آذرین قلیایی و بسیار قلیایی است و کانه هایی از این ماگماتیسم ایجاد می شود. کربناتها که مجموعه های حلقوی را در سنگهای قلیایی می سازند، با کانی سازی گسترده فراوانی همراهند.

 عناصر مهم یافت شده در محیط یافت شده در این محیط، فسفر (به صورت آپاتیت)، نیوبیم (پیروکلر)، خاکهای کمیاب (مونازیت؛ باستنازئیت)، مس، اورانیوم، توریم و زیرکن هستند. مگنتیت، فلوریت، باریت، استرونسیانیت و ورمیکولیت نیز یافت می شود. کربناتها، ممکن است سهمی در کربنات سدیم، کلرید و فلورید یافت شده در مقادیر زیاد در دریاچه های سامانه کافتی شرق آفریقا داشته باشند، هرجند احتمال می رود که اینها، از هوازدگی سنگهای قلیایی حاصل شده باشند. ذخایر پرفیری و نوع رگه ای همراه با گرانیتهای نیمه قلیایی، ذخایر مس _  نیکل همراه با نفوذیهای مافیک و ذخایر مس گرمابی نیز رابطه ای مستقیم با ماگماتیسم دارند. درون رسوبهای مرتبط با کافتش، ذخایر حجیم مس چینه سان (stratiform) با افقهای خاص شیل و ماسه سنگ همراه اند.  باور براین است که این کانسنگهای افشان (disseminated) در هنگام نخستین پیشروی دریا به درون قاره و بر روی افقهای سرخ لایه تشکیل می شوند و احتمالا از بازالتهای کافتی سرشار از مس در پاسخ به شارش گرمایی زیاد کافت حاصل شده اند. کانسنگهای سرب _ روی _ باریت با میزان کربنات نیز در کافتهای درون کراتونی و حاشیه های غیر فعال قاره یافت می شوند که شاخص نهشته های دره می سی سی پی علیا در آمریکای شمالی است.

با توسعه یک حوضه اقیانوسی باریک بین قطعات قاره ای کافتیده، ذخایر معدنی جدید در پشته میان اقیانوسی تشکیل می شود. مثال امروزی این محیط، دریای سرخ است. در اینجا 13 حوضچه شورآب داغ (شکل زیر) در امتداد پشته مرکزی شناخته شده است که در آنجا؛ پشته ها توسط گسلهای ترادیس قطع می شوند.

 این حوضچه ها دارای رسوبهای روی_ مس _ سرب با ارزش اقتصادی احتمالی برای مثال در گودال آتلانتیس (atlantis) هستند که لایه های سولفیدی با مقدار روی 20 درصدو ضخامت 20 متر دارند و پهنه ای افزون بر 50 کیلومتر مربع را می پوشانند. توافق همگان بر این است که فلزها منشا آتشفشانی دارند و از آب دریایی که در اثر گرما در درون سنگهای آتشفشانی به چرخش درآمده، به صورت شورابهای تمرکز یافته اند و توالیهای ضخیم تبخیری در این ناحیه یافت می شوند (کووان و کن، 1988). همچنان که حوضه اقیانوسی تکامل می یابد، این نهشته ها ممکن است در زیر رسوب، دفن شده و بار دیگر در کوهزادهای برخوردی که فعالیت زمین ساختی منشا اولیه آنها را محو میکند، آشکار شوند. با این مرحله پیشرفته کافتش، ذخایر سولفید توده ای با میزان رسوبی نیز یافت  شوند که در رسوبهای آواری ضخیم حاصل از قاره برروی حاشیه قاره ای غیر فعال قرار دارند. در این ذخایر، شامل عدسیهای منفرد یا چندگانه ای از کانسنگهای پیریت، گالن و اسفالریت با اندکی نقره و مس هستند. اینها چندان رایج نیستند و احتمالا تاثیر آبهای سازندی پر فلز را که از سامانه های گرمابی با طول عمر زیاد نیرو گرفته اند، بازتاب می کنند.

همچنان که یک حوضه اقیانوسی به رشد خود ادامه می دهد، کانی سازی همزمانی در پشته میان اقیانوسی رخ می دهد که در برخی مناطق پشته های اقیانوسی آرام (کورلیس و  دیگران،1979)؛ اطلس (اسکات و دیگران،1973) و هند دیده شده اند. کانی سازی، منشا گرمابی داشته و مکان آن بستگی به وجود پوسته اقیانوسی بسیار تراوا بر روی محفظه ماگمایی دارد که اجازه می دهد سیالها به آسانی نفوذ کنند. فرآیندهای گرمابی کم شدت موجب تشکیل گرهکهای آهن – منگنز و پوسته های از آهن و منگنز بر روی گدازه های بالشی در سطح تماس لایه 1 و لایه 2 می شوند. فعالیت گرمابی پر شدت تر در برخی از مناطق دیده شده است، مانند خیز شرق آرام ، که در آن تخلیه به دو نوع است. دودکشهای سیاه، منافذی اند که ذرات پیروتیت از آن خارج می شوند و کانسنگهایی را بوجود می آورند که ممکن است غنی از روی یا آهن بوده و دارای مقادیر کمتری کبالت، سرب، نقره و کادمیم باشند. در دودکشهای سفید، مواد سولفیدی اندکی خارج می شود و ته نشست اصلی، باریت است.

در شرایط اقیانوسی باز، گرهکها و پوسته های آهن – منگنز بر روی بازالت یا رسوبها تشکیل می شوند که در آنجا، جریانهای شدید اقیانوسی، از انباشت رسوب آواری جلوگیری می کنند. این نهشته ها منشا آبی داشته و به آهستگی انباشته می شوند و گاه، پوششهای گسترده ای را می سازند. اینها افزون بر آهن و منگنز، مقادیر کمتری مس، نیکل و کبالت دارند.

افیولیت ها و کانی زایی:

علاوه بر فرایندهای بروندمی کانی سازی  که در بالا شرح داده شد، پیکره های معدنی ممکن است به هنگام تشکیل سنگ کره اقیانوسی نیز در آن تشکیل می شوند. بیشتر دانش ما از این ذخایر، از مطالعه افیولیتها به دست می آید که به عنوان برشهای نابرجای سنگ کره حوضه اقیانوسی یا پشت کمانی تفسیر می شوند و به شیوه زمین ساختی، در هنگام کوهزایی برخوردی درون پوسته قاره ای جایگیر شده اند. یکی از شناخته شده ترین توده ها، مجموعه ترودوس در قبرس است (شکل زیر) و مثالهای دیگر شامل افیولیتهای شمال شرق نیوفاندلند و افیولیت سمایل (smail) عمان و ارگانی معدن (ergani maden) در ترکیه است. در ترازهای بالا در سنگ کره، ذخایر سولفید توده ای (مارکازیت، کلکوپیریت و اسفالریت) بر روی یا درون گدازه های بالشی لایه 2 یافت می شوند.

  گفته می شود این سولفیدها، به شیوه ای شبه شورابهای دریای سرخ و یا از راه ته نشینی از محلولهای گرمابی که از راه چرخش در سنگهای آتشفشانی از فلزها غنی می شوند، به وجود می آیند. بخشهای ژرف تر پلوتونیک افیولیتها، دارای ذخایر اقتصادی کرومیت اندکه به صورت پیکره های انبانی و توده های تخت درون هارزبورژیتها و دونیتهای گوشته سنگ کره بالایی یافت می شوند. این نهشته ها ممکن است از راه ذوب بخشی مواد گوشته ای اولیه یا از راه تفکیک بلوری درون محفظه گرمایی زیر پشته های اقیانوسی تشکیل می شوند. به همین ترتیب، سولفیدهای نیکل و پلاتین نیز با محفظه ماگمایی همراه اند. مدل کانی سازی سنگ کره اقیانوسی که از مطالعه افیولیتها به دست آمده، در شکل زیر ارائه شده است (رونا،1984). چندین نوع کانی سازی در محیطهای زون فرو رانش وجود دارد که نوع آنها به این بستگی دارد که سنگ کره رورونده، قاره ای است یا اقیانوسی. هد نکویست و لاونسترون (1994)، نقش ماگماها را در تشکیل کانسنگهای گرمابی در این محیط ها، مرور کردند. مهمترین کانی سازی، مسهای پرفیری اند که ذخایری بسیار بزرگ و کم عیار بوده و در جزایر کمانی سرشار از طلا و فقیر از مولیبدن هستند. برای مثال، در خود آند، فیلیپین، تایوان، پورتوریکو و کمانهای ریوکو و برمه یافت شده اند. عوامل کنترل کننده مکان مسهای پرفیری، به خوبی شناخته نشده اند، اما به نظر می رسد با ماگماتیسم اولیه کلسیمی _ قلیایی ارتباط داشته و به وجود یک نوع پوسته خاص نیاز ندارند. سولومون (1990) اظهار می کند که در جنوب غرب حاشیه اقیانوس آرام، ذخایر پرفیری مس _ طلا، اغلب پس از وارونگی قطبیت کمان در پی رویداد برخوردی تشکیل می شوند. گاهی همراه با مسهای پرفیری ، ذخایر جیوه (به صورت سینا بار و جیوه مایع) نیز یافت می شوندکه به شیوه ای مشابه پدید می آیند.

 

منبع :

(Global tectonics :Kearey.P. & Vine.K.J.(1996