زمین‌شناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

nigs.ir

زمین‌شناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392، 1، صفحه 132-116

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

2

1

1

1

امیر غلامیپور سیسختی ، محمدرضا حیدریان شهري ، خسرو ابراهیمی نصرآبادي و غلامرضا هاشمی مرند

1

دانشگاه فردوسی مشهد،‏ ایران

2

شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران

‏(تاریخ دریافت:‏ 1391/3/27، تاریخ پذیرش:‏ 1391/9/28)

چکیده

کانسار آهن ساغند تیپ ذخایر اسکارن منیزیمی است که در اثر نفوذ تودههاي آذرین گرانیتی ژوراسیک در واحدهاي کربناته شکل

گرفته است.‏ چهار واحد سنگی میکاشیست،‏ گنیس،‏ اسکارن و آهک در منطقه وجود دارد.‏ عمده رخنمون تودههاي آهندار در واحد

اسکارنی است که تقریبا در مرکز منطقه قرار دارد.‏ براساس نقشه RTP مغناطیس سه بیهنجاري مغناطیسی B A، و C در منطقه

وجود دارد.‏ نقشه گرادیان اول قائم نشان میدهد که بیهنجاري A منابع کمعمق و سطحی دارد همانگونه که قسمتی از آن بر

بیرونزدگیهاي آهن منطبق است.‏ بیهنجاري B که بر آبرفت منطبق است در قسمت غربی منابع کمعمق در نقشه گرادیان اول

قائم نیز نشان میدهد.‏ اما قسمت شرقی بیهنجاري B پاسخی ندارد.‏ بیهنجاري C نیز که بر آبرفت منطبق است در نقشه گرادیان

اول قائم پاسخی ندارد.‏ با توجه به نقشههاي فراسو مشخص میشود که فقط بیهنجاري A و قسمت غربی بیهنجاري داراي

پاسخ عمقی هستند و احتمالا منبع آنها کانیسازي آهن در عمق هستند.‏ بهعلت پذیرفتاري مغناطیسی بسیار زیاد مگنتیت در کانسار

آهن نسبت به دیگر واحدهاي سنگی،‏ بهترین منبع ایجادکننده بخش غربی بیهنجاري B که بر آبرفت منطبق است میتواند مگنتیت

در تودههاي آهندار پوشیده باشد.‏ دو بیهنجاري در دادههاي گرانیسنجی وجود دارد.‏ با توجه به نقشههاي گرادیان اول قائم و فراسو

اولین اولویت حفاري روي بیهنجاري A تشخیص داده شد که بر بیرونزدگیهاي کانسار منطبق است.‏ دومین اولویت حفاري روي

قسمت غربی بیهنجاري B شناسایی شد که بر آبرفت منطبق است.‏ این نتایج حفاري هماهنگ با پاسخ مغناطیسی نقشههاي گرادیان

اول قائم و فراسو است و آنها را تایید میکند.‏

واژههاي کلیدي:‏ کانسار آهن ساغند،‏ بیهنجاري،‏ مغناطیسسنجی،‏ گرانیسنجی،‏ مگنتیت

B

Geological and geophysical exploration of Saghand iron deposit

Amir Gholamipour Sisakhti 1 , Mohamad Reza Haidarian Shahri 1* , Khosrow Ebrahimi Nasrabadi 1 and Gholam

Reza Hashemi Marand 2

1 Ferdowsi University of Mashhad, Iran

1 Iran Minerals Production & Supply Co. (IMPASCO)

Summary

(Received: 16 June 2012, accepted: 18 December 2012)

The Saghand Iron Ore is a type of magnesian skarn deposit formed by the intrusion of

granitic igneous bodies of Jurassic into carbonate rocks. Four lithological units of

_______________________________________________________________________________________


نگارنده رابط:‏

* Corresponding author:

hshahri@ferdowsi.um.ac.ir


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

117

micaschist, gneiss, skarn and limestone are present in the area. On the basis of the RTP

magnetic map, three magnetic anomalies A, B and C are present in the area. The first

vertical gradient map shows that anomaly A has shallow and near surface sources as part

of it correlates with iron outcrop. Anomaly B which correlates with the alluvium shows

also shallow sources in the western portion on the first vertical gradient map but the

eastern portion of anomaly B has no responses. Anomaly C which also correlates with the

alluvium, has no responses on the vertical gradient map. Considering the upward

continued map, it is inferred that only anomaly A and the western portion of anomaly B

have deep responses and their sources are possibly iron mineralization at depth. Due to

the high magnetic susceptibility of magnetite in iron ores relative to the other rock units,

the best causative source of the western portion of anomaly B which correlates with the

alluvium can be magnetite in the covered iron bodies. Two anomalies are present in

gravity data. Considering the first vertical and continued maps, the first priority of drilling

is recognized over anomaly A which correlates with an iron ore outcrop. The second

priority of drilling is identified over the western portion of anomaly B which correlates

with the alluvium. This drilling results are consistent with the responses of the first

vertical gradient and continued maps and confirm them.

Key words: Saghand iron ore, anomaly, magnetic survey, gravity survey, magnetite

مقدمه 1

کانسار آهن ساغند که در گزارشهاي شرکت تهیه و

تولید مواد معدنی ایران با نام کانسار آهن بیهنجاري

23

ساغند شناخته میشود در فاصله 25 کیلومتري شمالشرق

روستاي ساغند

جغرافیایی

جغرافیایی

‏(واقع در استان یزد)‏

55º 27 24˝

و

55º 28 12˝

32º 40 40˝ و 32º 40 0˝

و بین طولهاي

و عرضهاي

قرار گرفته است.‏

راه دسترسی به این کانسار،‏ جاده آسفالت ساغند

- رباط

پشتبادام است ‏(شکل‎1‎‏).‏ بهطورکلی بیشترین ارتفاعات

محدوده را کوه گلمنده تشکیل میدهد که اطراف آن را

دشتهاي وسیع احاطه کرده است.‏ این کوه داراي یکی از

اندیسهاي آهن شناخته شده ازسوي شرکت ملی فولاد

است که همچون بسیاري از معادن و اندیسهاي آهن این

ناحیه در زون ایران مرکزي واقع شده است.‏ ناحیه ساغند

بهواسطه قدمت سازندها و فعالیتهاي متعدد ماگماتیسم و

دگرگونی،‏ پیچیدگیهاي بسیاري دارد که بررسیهاي

دقیق را با

دشواريهایی روبهرو میکند.‏

کوه گلمنده

شامل مجموعهاي از گنیس،‏ آمفیبولیت،‏ مرمر و

شیستهایی است که بخشی از آن را به مجموعه

پشتبادام و بخش دیگر را به سري بنهشورو نسبت

میدهند ‏(لطفی و همکاران،‏ 1377). کوه گلمنده در زونی

واقع شده که بین دو گسل اصلی پشتبادام و کلمرد قرار

گرفته است و شامل مجموعههایی از کهنترین سنگهاي

دگرگونه ایران است که با سازندهاي تاشک و بنهشورو

شناخته میشوند و تعداد بسیار زیادي از اندیسها و معادن

مهم آهن ایران مرکزي همچون چغارت،‏ چادرملو،‏

سهچاهون،‏ میشدوان،‏ چاهگز،‏ دوزخدره ومانند آن در این

زون قرار دارند و یکی از ایالتهاي فلززایی آهن

پرکامبرین-‏ کامبرین ایران در این منطقه واقع است ‏(لطفی

و همکاران،‏

.(1377

کانسار آهن ساغند در بخش جنوبی

کوه گلمنده واقع شده است.‏ در محدوده آهندار ساغند

کانسار آهن در سطح زمین رخنمون دارد و ابعاد آن تا

حدي است که بهسادگی روي عکسهاي ماهوارهاي

قابل ‏ِتشخیص است و در سنگ میزبان اسکارن قرار دارد.‏


118

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

شکل‎1‎‏.‏ موقعیت جغرافیایی و راه دسترسی به منطقه مورد مطالعه.‏

(2

(3

این اسکارنها از نفوذ تودههاي گرانیتی ژوراسیک در

واحدهاي کربناته شکل گرفتهاند.‏ تحقیقات

مغناطیسسنجی وگرانیسنجی صورت گرفته در این

منطقه علاوه بر مشخص کردن گسترش بیشتر این رخنمون

در زیر سطح زمین،‏ منجر به آشکارسازي منشاهاي دیگري

نیز در منطقه شده است که ابعاد آنها کوچکتر از

رخنمون اصلی است.‏ در این پژوهش از نرمافزارهاي

Surfer ،Geosoft ،Excel

شده است.‏

و برنامه اینترنتی

IGRF استفاده

2

(1

روش تحقیق

بررسیهاي صحرایی و آزمایشگاهی صورت گرفته در این

پژوهش شامل موارد زیر است:‏

بررسی 30 مقطع نازك ازانواع واحدهاي سنگی منطقه

‏(میکاشیست،‏ گنیس،‏ اسکارن،‏ رگههاي کوارتز و آهک)‏

بهمنظور بررسیهاي پتروگرافی و آلتراسیون و

مقطع 10

بلوك صیقلی از ماده معدنی آهن بهمنظور بررسیهاي

کانیسازي.‏

تهیه نقشه زمینشناسی،‏ آلتراسیون و کانیسازي با

مقیاس 1:1000 در منطقهاي بهوسعت 1/3 کیلومتر مربع.‏

اندازهگیري پذیرفتاري مغناطیسی از 40 نمونه برداشت

شده که نتایج آن در جدول 1 آمده است.‏

(4

تفسیر دادههاي مغناطیسسنجی و گرانیسنجی با

استفاده از اطلاعات زمینشناسی،‏ کانیسازي

پتروفیزیک ‏(پذیرفتاري مغناطیسی و چگالی).‏

جدول‎1‎‏.‏

سنگی و کانسار آهن.‏

و

مقادیر پذیرفتاري مغناطیسی اندازهگیري شده در نمونههاي

نام سنگ

گنیس

میکاشیست

اسکارن

رگه سیلیسی

آهک اکسیدشده

کانسار آهن

پذیرفتاري مغناطیسی

-5

×10 SI

91

443

36

0

14

-3

993×10 SI


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

119

شکل‎2‎‏.‏ نقشه زمینشناسی و کانیسازي منطقه مورد بررسی.‏

(1

3

زمینشناسی منطقه مورد بررسی

منطقه مورد بررسی از نظر زمینشناسی ناحیهاي در شرق

نقشه زمینشناسی

1:100,000 ساغند

(1374

‏(باباخانی و مجیدي،‏

و در شرق گسل پشتبادام با امتداد شمالشرق

-

جنوب غرب که خود از گسلهاي قدیمی ایران است قرار

میگیرد.‏ سنگهاي دگرکونی پرکامبرین کمپلکس

بنهشورو که حداقل دو فاز دگرگونی فشار متوسط و

ضعیف را تحمل کردهاند قسمت اعظم تشکیلات

زمینشناسی منطقه را به وجود آوردهاند.‏ نقشه زمینشناسی

و کانیسازي منطقه مورد بررسی تهیه شد ‏(شکل‎2‎‏).‏ با

توجه به شکل‎2‎ واحدهاي سنگی که در منطقه رخنمون

دارند شامل:‏

واحد میکاشیست که در قسمت شمال شرقی کانسار

آهن ساغند برونزد دارد و داراي بلورهاي جهتیافته

مسکویت است.‏

این شیستها داراي رنگهاي سبز تا

خاکسترياند و به سمت غرب و شمال غرب به تدریج به

سنگهاي دگرگونی

تبدیل میشوند.‏

با دماي بالاتر

بالاتر یعنی گنیس

2) واحد گنیس در قسمت اعظم محدوده مورد بررسی از

شمال تا قسمتهاي مرکزي و همچنین در بخش شمال

غرب،‏ رخنمون دارد.‏ این سنگها روي واحد میکاشیستی

قرار گرفتهاند و حتی در بعضی قسمتها بهطور جانبی به

آن تبدیل شدهاند.‏ این سنگها عمدتا از کانیهاي کوارتز

و فلدسپات تشکیل شده است.‏ رنگ واحد مزبور از


120

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

شکل‎3‎‏.‏ نقشه زمینشناسی و کانیسازي منطقه مورد بررسی

و محدوده برداشت دادههاي مغناطیسسنجی و گرانسنجی.‏

صورتی تا خاکستريرنگ بهترتیب از شرق به غرب متغییر

است.‏ در داخل این واحد رگههاي نازك تا نسبتا ضخیم

لایه از کوارتزیتهاي سفیدرنگ برونزد دارد.‏

3) واحد آهک که در واقع بقایاي سنگهاي آهکی است

که تحتتاثیر دگرگونی تغییر ماهیت دادهاند و به اسکارن

تبدیل شدهاند.‏ این واحد بهصورت برونزدهاي کوچکی

در میان سنگهاي واحد گنیس در بخش شمال شرقی و

همچنین درون واحد اسکارن قرار دارد.‏ این واحد دچار

هوازدگی شدیدي شده است.‏

4) واحد اسکارن که در حاشیه رخنمونهاي آهندار و در

داخل سنگهاي گنیسی قرار دارد.‏ این واحد بهصورت

سنگهاي سبز تا سبز تیره متمایل به سیاه رخنمون دارد که

با توجه به حضور کانیهاي گارنت،‏ اپیدوت،‏ پیروکسن،‏

آمفیبول و کربنات بیانگر اسکارنزایی در این کانسار

است.‏ بهطورکلی تشکیل اسکارن شامل سه مرحله است

که عبارتاند از مرحله دگرگونی مجاورتی ایزوکمیکال،‏

مرحله تشکیل اسکارن ومرحله دگرسانی پسرونده

‏(شهابپور،‏

.(1380

مرحله دگرسانی پسرونده همزمان

با دگرسانی کانیهاي اسکارن وهمچنین توده نفوذي به

کانیهاي آبدار است.‏ در واحد اسکارن موجود در منطقه

پیروکسنها از نوع دیوپسید هستند که در بعضی قسمتها

به تالک و فلوگوپیت تبدیل شدهاند.‏ بنابراین با توجه به

حضور کانیهاي حاوي منیزیم در واحد اسکارن این


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

121

شکل‎4‎‏.‏ نقشه شدت کل میدان مغناطیسی

‏(شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏ 1387).

(TMI)

4

واحد از نوع اسکارن منیزیمی است.‏ در منطقه مورد

بررسی رخنمونی از توده نفوذي وجود ندارد ولی در

خارج از منطقه مورد بررسی با توجه به نقشه زمینشناسی

1:100000 ساغند توده نفوذي از جنس گرانیت و با سن

ژوراسیک وجود دارد.‏

واحد آبرفت که بخش اعظم منطقه مورد بررسی را

پوشش داده وشامل آبرفتهاي سخت شده قدیمی است

که عمدتا از ماسه،‏ رس و قلوهسنگهاي درشت تشکیل

شده و بخش جنوبی و غربی منطقه را پوشش میدهد.‏

برداشتهاي مغناطیسسنجیمغناطیسسنجی و

گرانیسنجی ایدئالترین روش ژئوفیزیکی براي اکتشاف

مستقیم کانسار آهن مگنتیتی و هماتیتی است ‏(حیدریان

شهري،‏ ‎1384‎؛ زمردیان و حاجب حسینیه،‏ ‎1368‎؛ دوبرین،‏

1998

و دونوهو،‏

.(2012

ازآنجاکه متاسوماتیسم

سنگهاي دولومیتی،‏ سبب تشکیل مگنتیت فراوان میشود

بنابراین در اسکارنهاي منیزیمی علائم شدید مغناطیسی

سبب تشخیص حضور کانسار و نوع پروتولیت خواهد شد

‏(چرمنینوف،‏

.(1988

مگنتیتی در منطقه تعداد

با توجه به مشاهده کانهزایی آهن

26

میانلایهاي روي رخنمون اصلی و

نیمرخ اصلی،‏ ‎10‎نیمرخ

8

نیمرخ تکمیلی روي

بیهنجاريهاي ناقص ثبت شده،‏ برداشت شده است


122

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

شکل‎5‎‏.‏

نقشه انتقال به قطب

و (RTP)

بیهنجاريهاي نامگذاري شده روي آن ‏(شرکت تهیه و

تولید مواد معدنی ایران،‏ 1387).

‏(شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏

.(1387

10

فواصل

بین نیمرخهاي پیشگفته‎30‎ متر و فواصل نقاط برداشت

متر و جهت آنها شمالی

بهطور متوسط

-

400

جنوبی و طول نیمرخها

متر انتخاب شده است.‏ مجموع کل

نقاط برداشت شده در محدوده کانسار آهن ساغند،‏

3871

نقطه است.‏ عملیات برداشت دادههاي مغناطیسسنجی با

استفاده از یک دستگاه مغناطیسسنج پروتون ژئومتریکس

صورت گرفته است.‏ براي مقایسه و تفسیر بهتر نقشههاي

ژئوفیزیکی،‏ نقشه زمینشناسی با مقیاس مشابه نقشههاي

ژئوفیزیکی تهیه شد که محدوده برداشت دادههاي

مغناطیسسنجی و گرانیسنجی نیز در آن مشخص شده

است

‏(شکل‎3‎‏).‏

پس از برداشت دادههاي مغناطیسی

تصحیحات مربوط به اثر روزانه،‏ اثر میدان اصلی و حذف

نوفه صورت گرفت و نقشه شدت کل میدان مغناطیسی

(TMI) تهیه شد که در شکل‎4‎ آمده است.‏ نقشه شدت کل

میدان مغناطیسی رنگی،‏ تجسم کلی از دادههاي مغناطیسی

را فراهم میسازد و در تفسیر کلی از آن استفاده میشود

‏(حیدریان شهري،‏ ‎1384‎؛ اورگوهارت،‏ ‎2007‎؛ لیو و مکی،‏

.(1998

1-4

نقشه برگردان به قطب

(RTP)

استفاده از انتقال به قطب به منظور دستیابی به محل واقعی


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

123

شکل‎6‎‏.‏ نقشه مشتق قائم مرتبه اول و بیهنجاريهاي

نامگذاري شده روي آن ‏(شرکت تهیه و تولید مواد

معدنی ایران،‏ 1387).

بیهنجاريها بایستی با اعمال زاویه میل و انحراف مربوط 2-4

به منطقه مورد بررسی صورت گیرد ‏(کلارك و همکاران،‏

.(1997

تفسیر اصلی از مجموعه دادههاي مغناطیسی روي

دادههاي انتقال داده شده به قطب صورت میگیرد

‏(نبیقیان،‏ ‎2005‎؛ ناکاتسوکا و اوکوما،‏

.(2006

با استفاده از

این عمل میتوان میدان مغناطیسی را از یک عرض

مغناطیسی،‏ جایی که میدان زمین شیبدار است،‏ به میدان

در قطب مغناطیسی انتقال داد.‏ در این حالت بیهنجاريها

بهطور عمودي در بالاي منبع ایجادکننده خود قرار

میگیرند ‏(گان و همکاران،‏ ‎1997‎؛ آرکانی،‏

برگردان به قطب منطقه مورد بررسی در شکل

شده است.‏

1990). نقشه

آورده 5

نقشه مشتق اول قائم

فیلتر مشتق اول قائم ‏(گرادیان قائم)‏ اثر بیهنجاريهاي

عمیق با بسامد کم را حذف میکند و تاثیر منابع کمعمق با

بسامد زیاد را بهتر به نمایش در میآورد ‏(گان،‏

.(1996

نقشه گرادیان قائم ازآنجاکه نوعی فیلتر بالاگذر است

تصویري فیلتر شده از میدان مغناطیسی فراهم میکند که

ویژگیهاي منابع مغناطیسی نزدیک سطح زمین را برجسته

میسازد ‏(کوپر و همکاران،‏ ‎2004‎؛ فورد،‏

.(2004

ازآنجاکه مقدار گرادیان قائم در بالاي تماس عمودي

صفر است اغلب براي ردیابی مرز بین مناطق مغناطیسی

بزرگمقیاس از آن استفاده میشود ‏(هود،‏

.(1965


124

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

شکل‎7‎‏.‏ نقشه ادامه فراسو در ارتفاع 50 30، 10، و 100 متري ‏(شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏ 1387).


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

125

محاسبات مشتق میدان روشی پرکاربرد براي واضحتر

کردن بیهنجاريهاي محلی است.‏ اثر این روش تضعیف

کردن بیهنجاري منطقهاي و تقویت بیهنجاري محلی

است ‏(حیدریان شهري،‏

.(1384

بنابراین براي تشخیص

بیهنجاريهاي محلی نقشه مشتق قائم مرتبه اول تهیه شد

‏(شکل‎6‎‏).‏ بر اثر تولید نوفه در نقشه گرادیان قائم مشخص

میشود قسمتهاي سطحی توده کانسار بهشدت ناهمگن

و هوازده شده است.‏

‏(بلکلی،‏

1996). با اعمال این فیلتر میتوان اطلاعات کیفی

از گسترش عمقی منشا ‏(در اینجا توده مگنتیتی)‏ بهدست

آورد.‏ بنابراین نقشه فراسو در عمقهاي 50 30، 10، و 100

متري تهیه شد که در شکل‎7‎ آمده است.‏ همانطور که

درشکل‎7‎ مشاهده میشود فقط دو روند موازي در راستاي

شمال غربی - جنوب شرقی در فراسوي ارتفاع بالا باقی

ماندهاست.‏ این دو روند بهخوبی کانونهاي کانهزایی را

در منطقه نشان میدهد.‏

4-4

3-4

نقشه فراسو

فیلتر ادامه به سمت بالا،‏ اثر بیهنجاريهاي سطحی با

بسامد زیاد را حذف میکند و به این طریق اثر بی-‏

هنجاريهاي عمیقتر را بهتر آشکار میسازد ‏(گان،‏

.(1996

این فیلتر تاثیر منابع محلی و کمعمق را که در

نقشههاي گرادیان قائم آشکار بود کم میکند ‏(حیدریان

شهري،‏

.(1384

درواقع این عمل بیهنجاريهاي با طول

موج کوتاه را حذف میکند و دامنه بیهنجاري را

تضعیف و اختلالات را کاهش میدهد.‏ بنابراین مانند یک

روش پایینگذر عمل میکند.‏ فیلتر ادامه فراسو برعکس

فیلتر مشتق قائم طوري طراحی شده است که بیهنجاري-‏

هاي مربوط به منشاهاي عمیق را تقویت و بیهنجاريهاي

سطحی را تضعیف میکند.‏

تفسیر دادههاي مغناطیسسنجی

اطلاع از خاصیت فیزیکی سنگها ‏(چگالی،‏ پذیرفتاري

مغناطیسی،‏ رسانایی الکتریکی و مانند آن)‏ در تعیین روش

ژئوفیزیکی مورد استفاده و تفسیر دادهها الزامی است

‏(کلارك و همکاران،‏

.(1997

از نمونههاي گوناگون

سنگ میزبان و کانسار،‏ پذیرفتاري مغناطیسیاندازهگیري

شد ‏(جدول‎1‎‏).‏ دستگاه پذیرفتاريسنج به کار برده شده

GMS2 مدل

با دقت

× 10

-5

SI

1، ساخت شرکت

سینترکس کانادا و متعلق به بخش زمینشناسی دانشگاه

فردوسی مشهد است.‏ دستگاه پذیرفتاريسنج،‏ از بدنهاي

سرامیکی در ابعاد حدود

× 20 cm 2

10 تشکیل شده است

شکل‎8‎‏.‏ محدوده برداشت گرانیسنجی و توپوگرافی اطراف آن ‏(محور Y در جهت شمال است).‏


126

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

شکل‎9‎‏.‏ نقشه بیهنجاري کامل بوگه ‏(شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏ 1387).

که در سطح فوقانی داراي صفحهکلید و نمایشگر است و

تنظیمات دستگاه با آنها صورت میگیرد.‏ در بخش زیرین

دستگاه،‏ قطعهاي فلزي کرويشکل به قطر تقریبی

2cm

وجود دارد که ناحیه حسگر دستگاه را تشکیل میدهد.‏

بهمنظور اندازهگیري پذیرفتاري،‏ بخش فلزي پیشگفته در

تماس با نمونه قرار می گیرد و سپس عدد اندازهگیري

شده خوانده می شود.‏ بهتر است که از یک سطح

صافاندازهگیري به عمل آید تا سطح بیشتري از نمونه در

تماس با مرکز حسگر دستگاه قرار گیرد و نتیجه صحیح-‏

تري بهدست آید.‏ محدوده حساسیت دستگاه به مواد

فرومغناطیس،‏ بسیار کوچک و در حد همان بخش فلزي

است و عمق تشخیص ناچیزي در حد

پذیرفتاري مغناطیسی در دو یکاي

1cm

CGS

و SI

دارد.‏

قابل

اندازهگیري است.‏ در برداشتهاي صورت گرفته در

تحقیق حاضر از دستگاه

SI

استفاده شده است.‏ متوسط

پذیرفتاري مغناطیسی سنگهاي میزبان

-5

117×10

SI

است ولی بیشترین پذیرفتاري مغناطیسی در سنگهاي

میزبان مربوط به واحد سنگی میکاشیست و مقدار آن

-5

10×443 است.‏ پذیرفتاري مغناطیسی کانسار آهن

SI

SI

-3

10× 993 یعنی صد برابر بزرگتر از سنگ میزبان است.‏

بنابراین میتوان پیشبینی کرد که هر بیهنجاري

مغناطیسی پوشیده ممکن است ناشی از کانسار در عمق

باشد.‏

با توجه به نقشه

RTP

‏(شکل‎5‎‏)‏

مغناطیسی B ، A و C در منطقه وجود دارد.‏

در مرکز نقشه RTP

واحد اسکارن است.‏

سه بیهنجاري

بیهنجاري A

منطبق بر رخنمونهاي اصلی آهن در

بیهنجاري

A

وسعتی بیشتر از

رخنمون تودههاي آهندار نشان میدهد و بزرگی

گاما دارد.‏

‏(شکل‎3‎‏)‏

بیهنجاري

5730

B

بر آبرفت منطبق است.‏

با انطباق با نقشه زمینشناسی

این بیهنجاري به دو


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

127

شکل‎10‎‏.‏ موقعیت نقاط حفاري روي نقشه ..RTP

بخش شرقی و غربی تقسیم میشود که بخش غربی آن

بزرگی 3931 گاما و بخش شرقی بزرگی 874 گاما دارد.‏

بیهنجاري C نیز با انطباق با نقشه زمینشناسی ‏(شکل‎3‎‏)‏ بر

آبرفت منطبق است و بزرگی 1428 گاما دارد.‏

نقشه گرادیان قائم ‏(شکل‎6‎‏)‏ نشان میدهد که

A بیهنجاري

منابع کمعمق و سطحی دارد،‏ بهنحويکه

که قسمتی از آن بر بیرونزدگیهاي آهن منطبق است.‏

بیهنجاري B که با آبرفت پوشیده شده است در قسمت

غربی ‏(شکل‎6‎‏)‏ منابع کمعمق را نیز نشان میدهد.‏ قسمت

شرقی بیهنجاري

B

پاسخی ندارد.‏ بیهنجاري

در نقشه گرادیان قائم ‏(شکل‎6‎‏)‏

C

‏(شکل‎5‎‏)‏ نیز که با آبرفت

پوشیده شده است مانند قسمت شرقی بیهنجاري

در B

نقشه گرادیان قائم پاسخی ندارد.‏ با توجه به نقشه گرادیان

قائم ‏(شکل‎6‎‏)‏ اولین اولویت حفاري روي بیهنجاري

A

تشخیص داده میشود که بر بیرونزدگیهاي کانسار

منطبق است.‏ دومین اولویت حفاري روي قسمت غربی

بیهنجاري B شناسایی شد که پوشیده است.‏

با توجه به نقشه فراسوي

‏(شکل‎7‎‏)‏ متر 50

مشخص

میشود که فقط بیهنجاري A و قسمت غربی بیهنجاري

B داراي پاسخ عمقی و احتمالا داراي کانیسازي در عمق

هستند.‏ بهعلت پذیرفتاري مغناطیسی بسیار زیاد مگنتیت در

کانسار آهن نسبت به دیگر واحدهاي سنگی ‏(جدول‎1‎‏)‏

تنها منبع ایجادکننده بخش غربی بیهنجاري

که بر B


128

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

آبرفت منطبق است ممکن است کانی مگنتیت در

تودههاي

آهندار پوشیده باشد.‏

از طرفی با استفاده از

نقشههاي فراسو ‏(شکل‎7‎‏)‏ اعتماد بیشتري نسبت به گسترش

کانسار در عمق در محل بیهنجاري

A

که بر رخنمون

اصلی کانسار منطبق است بهدست آمد.‏ از طرف دیگر

قسمت غربی بیهنجاري B که در آبرفت قرار دارد و در

نقشه گرادیان

5

قائم

‏(شکل‎6‎‏)‏

پاسخ سطحی داشت در

نقشههاي فراسو ‏(شکل‎7‎‏)‏ نیز گسترش عمقی نشان میدهد

و اطمینان بیشتري براي حفاري فراهم میکند.‏

برداشتهاي گرانیسنجی

معمولا برداشت هممکان مغناطیسسنجی و گرانیسنجی

براي اکتشاف کانسار آهن که ممکن است مگنتیت و

هماتیت باشند متداول است.‏ مگنتیت بهخاطر پذیرفتاري

مغناطیسی زیاد و هماتیت بهخاطر چگالی زیاد نسبت به

سنگ میزبان روشهاي ژئوفیزیکی را موثر میکند

‏(بلکلی،‏ ‎1996‎؛ بلت و فلیس،‏ 1997).

محدوده برداشت در ناحیه بهنسبت مسطح در میان دامنه

دو کوه واقع شده است ‏(شکل‎8‎‏)‏ و مساحت آن برابر با

726400 متر مربع و گسترش آن تقریبا

است.‏

در این

محدوده در

× 800 1000 متر

657

نقطه گرانیسنجی با

آزیموت تقریبی N30W برداشت شدهاست ‏(شرکت تهیه

و تولید مواد معدنی ایران،‏

.(1387

فاصله ایستگاهها در

امتداد خط برداشت 20 متر و فاصله بین دو خط متوالی 50

متر است.‏

عملیات برداشت دادههاي گرانیسنجی با

استفاده از دستگاه گرانیسنج مدل

گرفته

Sodin 410

صورت

است.‏ پس از آنکه تصحیحات مربوط به عرض

جغرافیایی،‏ ارتفاع و جرم اضافه صورت گرفت نقشه

بیهنجاري کامل بوگه تهیه شد که مبناي تحلیل و تفسیر

قرار گرفت ‏(شکل‎9‎‏).‏

1-5

تفسیر دادههاي گرانیسنجی

محدودههاي برداشت دادههاي مغناطیسسنجی

و

گرانیسنجی بهطور کامل با یکدیگر همپوشانی ندارند.‏

محدوده برداشت دادههاي مغناطیسسنجی در نقشه

زمینشناسی

1:1000

تهیه شده

‏(شکل‎3‎‏)‏

قرار دارد

درحالیکه قسمت اعظم محدوده برداشت گرانیسنجی در

نقشه زمینشناسی 1:1000 تهیه شده قرار ندارد و با توجه

به نقشه زمینشناسی 1:100000 ساغند در آبرفت قرار دارد

و هیچ رخنمونی از واحد سنگی در آن وجود ندارد.‏ در

نقشه بیهنجاري کامل بوگه

گرانی B

‏(شکل‎9‎‏)‏

دو بیهنجاري

و D وجود دارد که هر دو بیهنجاري براساس

نقشه زمینشناسی 1:100000 ساغند منطبق بر آبرفت است.‏

B بیهنجاري

موجود در نقشه

این نقشه همان بخش غربی بیهنجاري

B

RTP است.‏

بهعبارتدیگر،‏ هم دادههاي

مغناطیسسنجی و هم دادههاي گرانیسنجی قسمت غربی

B بیهنجاري

را تایید میکند.‏ بیهنجاري دیگر(‏D‏)‏ در

نقشه بیهنجاري بوگه نیز بر طبق نقشه زمینشناسی

1:100000

برابر بودن چگالی

ساغند منطبق بر آبرفت است.‏ با توجه به دو

واحدهاي سنگی دیگر

کانسار آهن

‏(جدول‎2‎‏)‏

‏(مگنتیت)‏

نسبت به

منشا ایجادکننده این

بیهنجاري احتمالا کانسار آهن مگنتیت یا لیتولوژي با

چگالی زیاد است.‏

جدول‎2‎‏.‏ چگالی سنگها و کانسار منطقه مورد بررسی ‏(زمردیان و حاجب

حسینیه،‏ 1368).

نام واحد سنگی

گنیس

آهک

شیست

کانسار آهن ‏(مگنتیت)‏

میانگین چگالی

‏(گرم بر سانتیمتر مکعب)‏

2/8

2/55

2/64

5/12


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

129

6

نتایج حفاري

دامنه بیهنجاريها،‏ پاسخ سطحی نقشه گرادیان اول قائم و

پاسخ عمقی فراسو در تعیین اولویت نقاط حفاري نقش

مهمی دارند.‏ با توجه به دادههاي ژئوفیزیکی 28 نقطه براي

حفاري اولویتبندي و انتخاب شد که این نقاط روي

بیهنجاريهاي حاصل از ژئوفیزیک قرار دارند.‏

شکل‎10‎ موقعیت نقاط حفاري روي نقشه

شده است.‏ با توجه به نقشه

بیهنجاري مربوط به بیهنجاري

RTP

RTP ‏(شکل‎5‎‏)‏

در

مشخص

بیشترین دامنه

A با 5730 گاما و پس از

آن بخش غربی بیهنجاري B با 3931 گاما است.‏ با توجه

به شکل‎10‎ در 16 نقطه از بیهنجاري A حفاري صورت

گرفته است که نتایج حفاري حضور کانیسازي آهن را

در عمق تایید میکند.‏

در جدول‎3‎

اطلاعات چاههاي

حفاري از نظر برخورد به کانسار آهن در بیهنجاريهاي

ژئوفیزیک آمده است.‏

بیهنجاري A مربوط به چاه

دهد کانیسازي آهن تا عمق

بیشترین عمق کانیسازي در

BH-18

74

است که نشان می-‏

متري ادامه دارد.‏

بیهنجاري A بزرگترین دامنه را دارد و در نقشه گرادیان

قائم و فراسو نیز داراي پاسخ است،‏ زیرا کانیسازي در

سطح رخنمون دارد.‏ همچنین این بیهنجاري تا عمق

متري در چاه

74

BH-18

تاییدکننده نقشه فراسو است.‏

داراي کانیسازي آهن است که

جدول‎3‎‏.‏ اطلاعات چاههاي حفاري از نظر برخورد به کانسار آهن در بیهنجاريهاي ژئوفیزیک ‏(شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏ 1387).

بیهنجاريB

نام بیهنجاري

شماره چاه

از عمق

6

BH-5

فاصله داراي کانیسازي آهن ‏(متر)‏

تا عمق

36

BH-6

BH-8

فاقد کانیسازي

34

54

50

54

49

62

59

74

74

75

53

6

33

10

4/5

24

32

40

4

36

23

38

BH-9

BH-10

BH-12

BH-13

BH-14

BH-17

BH-18

BH-19

BH-22

BH-23

BH-25

BH-26

فاقد کانیسازي

22

39

58

37

9

13

16

16

BH-27

BH-1

BH-2

بیهنجاري A

بیهنجاري

بخش غربی

بخش شرقی

BH-28

BH-3

BH-4

BH-11

C

فاقد کانیسازي

فاقد کانیسازي

فاقد کانیسازي

فاقد کانیسازي


130

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

چاههاي

BH-2 ، BH-1

BH-28 و

روي بخش غربی

بیهنجاري B حفر شدهاند و نشاندهنده وجود کانیسازي

آهن در عمق هستند ‏(جدول‎3‎‏).‏ بخش غربی بیهنجاري B

در نقشه گرادیان قائم و فراسو داراي پاسخ است و چاه

BH-1

عمق

حفرشده روي آن داراي بیشترین کانیسازي و از

16 تا

58 متري داراي کانسار آهن است که بهترتیب

تاییدکننده پاسخ نقشههاي گرادیان قائم و فراسو است.‏

بیهنجاريهاي با دامنه کم،‏ مانند بخش شرقی بیهنجاري

C و B

که حفاري روي آنها کانیسازي نشان نداده است

در نقشههاي گرادیان قائم و فراسو نیز داراي پاسخ

مغناطیسی نیستند.‏ چاههاي

شرقی بیهنجاري

و BH-3 BH-4

B

آهن را در عمق تایید نمیکنند.‏ چاه

روي بخش

حفر شدهاند که حضور کانیسازي

BH-11

نیز روي

بیهنجاري C حفر شده است که حضور کانیسازي آهن

را در عمق تایید نمیکند.‏ بیهنجاري B موجود در نقشه

گرانی که منطبق با بخش غربی بیهنجاري مغناطیسی

است بزرگی

B

169/911

میلیگال دارد و نتایج حفاري

حضور کانیسازي آهن را تایید کردهاست.‏

بیهنجاري D

7

موجود در نقشه گرانی بزرگی‎170/563‎ میلیگال دارد.‏

روي این بیهنجاري،‏ حفاري صورت نگرفته است.‏

نتیجهگیري

قسمت عمده رخنمون اصلی توده آهندار در واحد

اسکارن قرار دارد.‏ با توجه به حضور کانیهایی مانند

دیوپسید،‏ تالک،‏ فلوگوپیت و دولومیت در واحد اسکارن

مشخص میشود که تیپ کانسار از نوع اسکارن منیزیمدار

است و از نفوذ تودههاي آذرین گرانیتی در مجاورت

سنگهاي کربناتی تشکیل شده است.‏ در محدوده مورد

بررسی رخنمون توده نفوذي درحکم منشا کانیسازي

دیده نمیشود ولی در قسمتهاي دیگر کوه گلمنده توده

نفوذي با جنس گرانیت و سن ژوراسیک بالایی وجود

دارد ‏(برگه

1:100000

ساغند).‏ مغناطیسسنجی و

گرانیسنجی بهمنظور اکتشاف کانسار آهن پوشیده و

تعیین گسترش تودههاي آهن بیرونزده صورت گرفته

است.‏ سه بیهنجاري مغناطیسی در نقشه

RTP

‏(شکل‎5‎‏)‏

وجود دارد.‏ بیهنجاري A بر رخنمون اصلی کانسار و دو

رخنمون کوچکتر جدا از رخنمون اصلی آهن منطبق

است ولی وسعتی بیش از رخنمونها نشان میدهد.‏

همچنین بهدلیل پیوسته بودن بیهنجاري مغناطیسی نتیجه

میشود که منشا ایجادکننده بیهنجاري

‏(توده کانسار

آهن)‏ در زیر سطح زمین پیوسته و ممتد است درحالیکه

رخنمونهاي مربوط،‏ جدا از هم هستند.‏ دو بیهنجاري

دیگر B و C در نقشه RTP وجود دارد که در مقایسه با

نقشه زمینشناسی ‏(شکل‎3‎‏)‏ بر آبرفت منطبق هستند و منبع

ایجادکننده آنها پنهان است.‏ بیهنجاري

B

تفکیکپذیر

به دو بخش شرقی و غربی است.‏ بیشترین دامنه بیهنجاري

مربوط به بیهنجاري A با 5730 گاما و پس از آن بخش

غربی بیهنجاري B با 3931 گاما است.‏ در نقشههاي مشتق

قائم مرتبه اول

‏(شکل‎6‎‏)‏

میشود که بیهنجاري

A

و فراسو

‏(شکل‎7‎‏)‏

مشخص

و قسمت غربی بیهنجاري

B

داراي پاسخ مغناطیسی هستند و احتمالا منبع بیهنجاريها

ناشی از کانیسازي آهن از عمق کم تا عمیق است.‏

بهعلت پذیرفتاري مغناطیسی بسیار زیاد مگنتیت در کانسار

آهن نسبت به دیگر واحدهاي سنگی ‏(جدول‎1‎‏)‏ تنها منبع

ایجادکننده بخش غربی بیهنجاري B که بر آبرفت منطبق

است کانی مگنتیت در تودههاي آهندار پیشبینی شد که

حفاريها آن را تایید کرد.‏

بوگه ‏(شکل‎9‎‏)‏ دو بیهنجاري گرانی

بیهنجاري

در نقشه بیهنجاري کامل

B

B

وD وجود دارد.‏

این نقشه بر بخش غربی بیهنجاري

نقشه مغناطیسی منطبق است و بیهنجاري

توجه به نقشه زمینشناسی

آبرفت است.‏

B

1:100000

دیگر(‏D‏)‏

در

با

ساغند منطبق بر

با توجه به چگالی تقریبا دو برابر کانی

مگنتیت نسبت به دیگر واحدهاي سنگی ‏(جدول‎2‎‏)،‏ منشا

ایجادکننده بیهنجاري

D

نقشه گرانی نیز کانی مگنتیت


غلامیپور و همکاران

مجله ژئوفیزیک ایران،‏ جلد 7، شماره 1392 1،

131

Arkani, H., J., and Urquhart, W. E. S., 1990,

Reduction to pole of North American

magnetic anomalies: Geophysics, 55, 218-225.

Bult, A., and Flis, M. F., 1997, The application of

Geophysics to iron ore mining in the

Hamersley Basin, Western Australia:

Exploration Geophysics, 28, 195-198.

Blakely, R. J., 1996, Potential Theory in Gravity

and Magnetic Application: Cambridge

University Press, Cambridge, UK, p. 441.

Chermeninov, V. B., 1988, Mapping of

hydrothermally altered rocks according to a

borehole section: Soviet Geology and

Geophysics, 29, 88-97.

Clark, D. A., 1997, Magnetic petrophysics and

magnetic petrology: aids to geological

interpretation of magnetic surveys. AGSO

Journal of Australian Geology & Geophysics,

17(2), 83-103.

Cooper, G. R., and Cowan, D. R., 2004, Filtering

using variable order vertical derivative:

Computers & Geosciences, 30, 455-459.

Dobrin, M. B., and Savit, C. H, 1998,

Geophysical Prospecting: Fourth edition,

McGraw-Hill International Editions.

Donohve, J., Hil, Q., and Brewster, D., 2012,

Geophysics at the Howsons Iron Project,

NSW, eastern Australias new magnetite

resourse, Preview, February, Australian

Society of Exploration Geophysics.

Ford, K., Keating, P., and Thomas, M. D., 2004,

Overview of geophysical signature

associated with Canadaian ore deposits:

Geological Survey of Canada, 601 Booth

street, Ottawa, Ontario, K1A0E8.

Guun, P. J., Madment, D., and Miligan, P.R.,

1997, Interpretation of aeromagnetic data in

area of limited outcrop: AGSO Journal of

Australian Geology & Geophysics, 17(2),

175-185.

Hood, P. J., 1965, Gradient measurements in

aeromagnetic surveying: Geophysics, 30, 891-

902.

Liu, S., and Mackey, T., 1998, Using image in a

geological interpretation of magnetic data:

AGSO Reasearch Newsletter 28.

Nabighian, M. N., Grauch, V. J. S., Hansen, R.

O., Lafehr, T. R., Li, Y., Peirce, J. W.,

Phillips, J. D., and Ruder, M. E., 2005, The

historical development of the magnetic

method in exploration: Geophysics, 70(6)

(November-December 2005), 33ND-61ND

Nakatsuka, T., and Okuma, S., 2006, Reduction

of magnetic anomaly observations from

موجود در تودههاي آهندار پوشیده یا احتمالا لیتولوژي

با چگالی زیاد است که نیاز به تایید حفاري دارد.‏ نتایج

دادههاي حفاري مشخص کرد که بیهنجاري A و بخش

غربی بیهنجاري B

نزدیک سطح تا عمق هستند

داراي کانیسازي آهن از سطح یا

‏(جدول‎3‎‏).‏

حفاري روي

تا عمق 74 متري کانیسازي آهن نشان داد.‏

B

بیهنجاري A

همچنین حفاري روي بخش غربی بیهنجاري

نیز از

عمق 16 متري تا عمق 58 متري کانیسازي نشان داد.‏ این

نتایج حفاري بر روي بیهنجاري A

و بخش غربی

بیهنجاري B با پاسخ مغناطیسی نقشههاي گرادیان قائم و

فراسو هماهنگ است و آنها را تایید میکند.‏ نتایج حفاري

نشان میدهد که بخش شرقی بیهنجاري B و بیهنجاري

C فاقد کانیسازي هستند و در نقشههاي گرادیان قائم و

فراسو پاسخی نداشتهاند.‏

منابع

باباخانی،‏ الف.‏ ر.‏ و مجیدي،‏ ج،‏ 1374، نقشه زمینشناسی

1:100000 ساغند،‏ سازمان زمینشناسی کشور.‏

رابینسون،‏ اي.‏

شهري،‏ م.‏

اس.،‏

ر.‏

و

دانشگاه فردوسی مشهد.‏

زمردیان،‏ ح.‏

کیت،‏ کورو.،‏ ترجمه حیدریان

1384، مبانی اکتشافات ژئوفیزیک،‏

و حاجب حسینیه،‏ ح.،‏ 1368،

کاربردي،‏ جلد اول،‏ انتشارات دانشگاه تهران.‏

ژئوفیزیک

لطفی،‏ م.،‏ حربري،‏ ع.،‏ و فرخندي،‏ ف.،‏ 1377، نگرشی بر

کانهزایی آهن در ناحیه گلمنده ‏(شمال شرق ساغند)،‏

1387، گزارش

دومین همایش انجمن زمینشناسی ایران.‏

شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران،‏

مرحله اول مطالعات زمینشناسی-‏

سنگ آهن بیهنجاري 23 ساغند.‏

اکتشافی کانسار

شهابپور،‏ ج.،‏ 1380، زمینشناسی اقتصادي،‏ انتشارات

دانشگاه شهید باهنر کرمان.‏


132

زمینشناسی و اکتشافات ژئوفیزیکی در کانسار آهن ساغند

survey complication and interpretation:

http: // www.geoexplo.com/ airborn

_magnetics_complication_and _interp.html

helicopter surveys at varying elevation:

Exploration Geophysics, 37, 121-128.

Urguhart, W. E. S., 2007, Geophysical airborne

More magazines by this user
Similar magazines