Sara12
06-15-2010, 10:46 PM
کروم (Cr)
1) تاريخچه
كاني كروميت تا پيش از سال 1766 به نام « سرب قرمز» شناخته ميشد. در سال 1761، johann Gottlob Lehmann دريافت که يک کاني قرمز نارنجي در کوههاي اورال وجود دارد که او آن را سرب قرمز سيبرين Siberian ناميد.
در سال 1770، Peter Simon PallaS مکان مشابه Lehmann را ديد و يک کاني سرب قرمز رنگ را يافت که خواص خيلي مفيدي را مانند رنگ ها در نقاشي داشت.
در سال 1797، Nicolas-Louis Vauquelin شيميدان فرانسوي براي اولين بار عنصر كرم (Cr) و نمونه هاي کانسنگ کروکوئيت را در يکي از معادن طلاي سيبري نخستين کاني کروم دار کشف شد و کروکوائيت با ترکيب PbCrO4 نامگذاري شد. او قادر بود که اکسيد کروم CrO3 را از اختلاط کروکوئيت با اسيد هيدروکلريک بدست آورد.
او متوجه شد كه كاني كروميت به فرمول شيميايي 4Pbcro، محتوي اكسيد يك فلز ناشناخته تا آن زمان ميباشد، از آنجائيكه تركيبات كروم اكثراً داراي رنگههاي گوناگون از قبيل قرمز، زرد، آبي روشن و... ميباشد، واگولين با درك اين امر نام كروم را از لغت يوناني كروما (Chroma) به معني رنگ براي اين عناصر اقتباس نمود.
اگر چه كروم علاوه بر كروميت در مواد معدني ديگري نيز يافت ميشود، اما كروميت تنها منبع تجاري آن تلقي ميشود. يك سال بعد از شناسايي عنصر كروم توسط Vauquelinدر سال 1798، در كوههاي اورال شوروي سابق كانسنگ كروميت كشف شد.
2) نحوه تشكيل و ژنز
در مورد تشكيل كروميت عقيده عمومي بر اين است كه در موقع بالا آمدن ماگماي نفوذي در اثر تبادل حرارتي، درجه حرارت به تدريج پائين آمده و باعث تشكيل دانههاي كروميت شده است، در بررسي شرايط تشكيل و ژنز كانسارهاي كروميت، شناخت خاستگاه تكتونيكي افيوليت از اهميت ويژه اي برخورداراست كه در ادامه به بررسي آن ميپردازيم.
2-1- حاشيههاي مخرب تكتونيكي
در اين رژيم تكتونيكي دو پوسته مجور به طرف يكديگر حركت كرده و لبه پوسته اي كه وزن مخصوص و سرعت بيشتر و شكل مناسب تري دارد به زير صفحه ديگر فرو خواهد رفت كه با توجه به نوع پوسته سه حالت كلي زير پيش ميآيد.
2-1-2- زون فرورانش حاشيه قارهها: كه شامل فرو رفتن يك پوسته قاره اي به زير پوسته قاره اي ديگر كه مهمترين اين زونهاي فرورانش در آمريكاي جنوبي و همچنين زون فرورانش ايران، تركيه و روماني است كه مجموعههاي افيوليتي ايران، تركيه، عمان، قبرس، يوگسلاوي سابق و يونان در ارتباط با آن شكل گرفته اند كه كانسارهاي مهم كروميت و برخي ذخاير سولفيدي توده اي را دارا ميباشند.
2-1-3- زون جزاير قوسي: كه شامل فرو رفتن يك صفحه اقيانوسي به زيرصفحه اقيانوسي ديگر يا به زير يك پوسته قاره اي جوان ميباشد، كه جزاير قوسي غرب اقيانوس آرام كه مجموعههاي مهم و بزرگ افيوليتي فيليپين و كالدونياي جديد در ارتباط با آن شكل گرفته اند.
2-1-4 - زون تصادم دو قاره: در آخرين مرحله حذف پوسته اقيانوسي، دو قاره با يكديگر برخورد ميكنند و در شرايط خاصي يك قاره به زير قاره ديگر ميرود. نظير اين حالت را ميتوان در كوههاي آلپ و هيماليا ديد كه افيوليتهاي آلپ مثال بارز آن ميباشد.
در بررسي شرايط تشكيل و ژنز كروميت، كانسارهاي كروميت را ميتوان جزء كانسارهاي ماگمائي در نظر گرفت (خاستگاه ماگمايي دارد)، اين كانسارها ممكن است حاصل تبلور اوليه يا مراحل تأخيري در انجماد ماگما باشند، معمولاً كانسارهاي ماگمائي در داخل تودههاي نفوذي كه خاستگاه عميق دارند، تشكيل ميشوند، بهترين مثال كانسارهاي حاصل از تفكيك ماگمائي، كانسارهاي كروميت ميباشند، مطالعه تعداد بسيار زيادي از مقاطع صيقلي كانسارهاي كروميت نشان داده است كه كروميت غالباً در مراحل اوليه تبلور از ماگما جدا ميشود و در عين حال مقدار قابل ملاحظه اي از كانه به صورت سيال باقي مانده و در محدودة وسيعي در سيال كانه دار مهاجرت ميكند و براين اساس كانه كروميت در محدودة معيني قابل پي جوئي هستند.
2-2- تشكيل كروميت (كانسارهاي كروميت ) به دو شكل صورت ميگيرد
2-2-1- از تفريق اوليه ماگماي بازالتي :كه به تشكيل لايههاي كروميتي منجر ميشود، اكنون بيشترين محققين عامل كليدي در تشكيل لايههاي تك كانيايي كروميت را دراين ميدانند كه تبلور كروميت هنگامي رخ داده است كه هيچ كاني ديگري در حال تبلور از ماگما نبوده است، دورههاي تبلور ماگما آنقدر طول كشيده است كه لايههاي كروميتي به ضخامت چند متر تشكيل شده و اين دورهها نيز چندين بار تكرار شده است تا تعداد زيادي لايههاي كروميت تشكيل شود (در اثر تزريق متوالي ماگماهاي جديد به درون محفظه ماگمايي). منشاء و نحوه شكل گيري لايه هايكروميتيت در اتاق ماگمايي با مدل « ايروين » بيان ميشود و آن شامل تزريق و اختلاط ماگماهاي بازالتي با تركيب متفاوت است كه سبب به هم خوردن تعادل متبلور شدن اسپينل به تنهايي ميشود.
2-2-2- از تفريق ماگماي باقي مانده :كه در نتيجه آن كروميتهاي عدسي شكل، تشكيل ميشود اين تودههاي كروميتي از جمله عناصر شاخص «بخش گوشته» افيوليت هاست، با قبول كمپلكس افيوليتي به عنوان ليتوسفر اقيانوسي (جايگاه اصلي اين كروميتهاي انباني، كمپلكسهاي افيوليتي بوده كه اين كمپلكسها به عنوان قطعاتي ازليتوسفر اقيانوسي دانسته شده اند) و انتساب پريدوتيتها به گوشته جامد تزريق شده به پوسته، انبانهاي كروميت به عنوان كرموليت نهشته شده در قاعده گابروي لايه اي، در دونيت به عنوان زون تبديل معرفي شده است، در توضيح وجود انبانها در زير دونيتهاي زون تبديل، با درنظر گرفتن ساختارهاي دگرشكلي، در كروميتيتها مدلهاي تكتونيكي با ريزش ثقلي پيشنهاد شده است، كه در آن لايههاي كرومينيت در پريدوتيتها باشكل پذيري پلاستيك، تغييرشكل ميدهد كه هستند كه در محفظههاي بزرگ ماگمائي تيغههاي ميان اقيانوسي، تشكيل شده است.
برخي از محققين تشكيل كروميتها را به محفظههاي كوچك ماگمائي در گوشته فوقاني نسبت ميدهند بررسيهاي تجربي نشان داده است كه يك همبستگي معكوس بين مقادير Cr از سيالي تشكيل شده است كه نسبت به سازنده كروميت Al، داراي Al كمتري است اين دو نوع كروميت ممكن است به يك ماگما تعلق داشته باشند، اما تفريق متفاوت دارند، كروميت در پديده گرمايي و دگرگوني پايدار است ولي ميتواند دگرسان شده و كرم را آزاد نمايد.
کروم از نظر اقتصادي به وسيله حرارت دادن کانسنگ در حضور آلومينيوم و يا سيليس بدست مي آيد. کروميت معمولاً در سنگهاي اولترابازيک نظير پريدوتيت ها، سرپانتين ها، پيروکسينيت ها، لرزوليت ها، هارزبورژيت ها و دونيت ها يافت مي شوند.
درباره اصل و منشأ کانسارهاي کروميت مطالعات زيادي انجام گرفته است. کروم عمدتاً از کانسارهاي ماگمايي کروميت ايجاد مي شود. کانسارهاي پلاسري مربوط به اين کاني داراي اهميت کمي هستند. کانسارهاي کروميتي که در سنگهاي سخت (Hard Rock يا سنگ هاي غير رسوبي) وجود دارند، شامل کروميت ها بوشولد و آلپي مي باشند.
تمام کانسارهاي اوليه کروميت از نوع اينترا ماگماتيک (تشکيل شده در داخل توده آذرين) بوده و در سنگهاي قليايي تا بسيار قليايي ديده مي شود.
نوع کانه کروم، شکل و وسعت کانسار آن تابع ترکيب شيميايي ماگما و بطور کلي تغييرات عوامل PTC (فشار، حرارت، ترکيب) در ضمن سرد شدن ماگما و همچنين تابع حرکاتي است که ماگما در ضمن سخت شدن و يا بعد از آن تحمل کرده است. پديده تفريق تبلور که موجب تمرکز کروميت گرديده است نيز تابع ترکيب ماگما و سرعت انجماد و سرد شدن و وجود مواد فرار در آن و بالاخره حرکاتي است که ماگما در ضمن سرد شدن داشته است. به اين جهت تمرکز کانسارهاي کروميت در نقاط مختلف دنيا بطور متنوع انجام گرفته است و با وجود پيشرفتهايي که در چهل سال اخير از نظر شناسايي علمي در اين زمينه حاصل شده است، باز هم نکات مجهولي باقي مانده است.
هترين مثال درباره کانسارهاي کروميت از نظر توضيح منشأ آنها کانسارهاي بوشولد در افريقاي جنوبي است. توده بزرگ کروميت دار بوشولد که بخش اعظم آن از پيروکسنيت و نوريت تشکيل مي يابد منطقه اي در حدود 95000 کيلومتر مربع را در شمال ژوهانسبورگ اشغال کرده است. ضخامت اين توده لاکوليتي در حدود 10 تا 15 هزار متر است که نوريت هاي کروميت دار، پنج هزار متر پائين ترين بخش آن را تشکيل مي دهد. توده آذرين بوشولد داراي نوعي چينه بندي ماگمايي با ساختمان موازي است. اين چينه بندي به حدي مشخص است که موجب ابراز نظرياتي درباره منشأ رسوبي آن گرديده است.
دانشمنداني نظير رونينگ و اشنايدرهون و وگنر نشان داده اند که چينه بندي يا لايه لايه بودن، نشانه تفريق تبلور در مايع مذاب است که در سطح نسبتاً وسيعي منجمد شده است. سرد شدن اين توده آذرين بطور منظم از بالا به پايين انجام گرفته است و به اين ترتيب فازهاي مختلف ماده مذاب بطور متوالي تشکيل و بصورت لايه لايه روي همديگر قرار گرفته است. باين جهت سنگهاي بسيار قليائي در پائين ترين بخش واقع شده، روي آن به ترتيب نوريت، گابرو، آنورتوزيت و گرانيت قرار گرفته است. کروميت و ساير اکسيدها در پائين ترين بخش سنگهاي قليايي قرار گرفته است و اين بخش داراي چند کيلومتر طول و در همه جا داراي ضخامت و وضع مشابهي است. اين بخش را در توده مزبور بنام Reefs ناميده اند.
دانشمندان آمريکايي معتقد به منشأ کروميت از تشکيل و تبلور کروميت در مراحل بعدي تفريق مايع مذاب است و حتي معتقدند که قسمتي از آن در مرحله گرمابي(هيدروترمال) ايجاد شده است. دلايل اين عده براي توجيه منشأ کروميت و بستگي آن با مراحل بعدي انجماد، نتايج حاصل از مطالعات ميکروسکپي و همراهي کروميت با کانيهاي گرمابي از قبيل کلريت کروم دار (کمرريت) و بالاخره شکل رگه مانند توده هاي آن مي باشد. مطالعات بعدي توده هاي کروميت هاي نواحي بالکان و ترکيه و اورال بوسيله متخصصين مختلف که مستقل از هم کار کرده اند نشان مي دهد که بخش اعظم کروميت در مرحله ليکوئيد ماگماتيک تشکيل شده است، قسمتي در آغاز و بخشي نيز در انتهاي اين مرحله، دلايلي که براي اثبات اين نظريه ذکر کرده اند عبارتست از: وجود توده هايي قليايي که از تفريق ماگما حاصل شده است، تمرکز کروميت در قسمت قاعده توده آذرين که فقط ناشي از تفريق ثقل آن قبل از انجماد ساير قسمتهاست، گسترش طولي و خطي و جايگزيني توده کروميت در قسمتهاي روان توده آذرين و بالاخره خوردگي شيميايي زيادي که بلورهاي کروميت تحمل کرده است.
کروميت عمدتاً در سنگ هاي اولترامافيکي يافت مي شود. مهمترين منابع کروميت عبارتند از :
کمپلکس هاي مافيک و اولترامافيک لايه اي، اوفيوليت ها و پلاسرهاي کروميت دار.
2-3- انواع كانسارهاي كروميت
كانسارهاي كروميت را ميتوان بر مبناي نوع مصرف، ميزان ذخيره، شرايط تشكيل و ژنز و...به گروههاي مختلفي تقسيم كرد.
2-3-1 - تقسيم بندي بر مبناي ميزان ذخيره
1- كانسارهاي خيلي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 100 ميليون تن
2- كانسارهاي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 10 ميليون تن
3- كانسارهاي كوچك با ميزان ذخيره چند ميليون تن
2-3-2- تقسيم بندي بر مبناي شرايط تشكيل و ژنز: اين تقسيم بندي در واقع طبقه بندي كلاسيك كانسارهاي كروميت و در عين حال مهمترين و عمومي ترين نوع آن ميباشد كه در ادامه به طور خلاصه به شرح آن خواهيم پرداخت.
2-3-2-1-کانسارهاي کروميت نوع بوشويلد يا كانسارهاي تيپ لايه اي يا چينه سان ( stratiform) : اين كانسارها بيش از 98% از منابع کروميت جهان را تشکيل داده و به لحاظ اقتصادي داراي اهميت ويژه اي هستند و ازنظرليتولوژيك شامل تودههاي آذرين نفوذي قديمي متشكل از لايههاي گابروئي، پيروكسينيتي، آنورتوزيتي و برونزيتي با اشكال لوپوليتي يا دايك هستند كه به درون صفحات قاره اي مناطق پايدار، تزريق شده اند. سنگهاي ميزبان بلافصل اين كمپلكسها، سنگهاي اولترابازيك تفريق يافته (شامل دونيت، پريدوتيت، پيروكسنيت ( از يك ماگماي گابروئي مادر ميباشد، اكثراً به صورت لايههاي پيوسته تا نيمه پيوسته منظم با گسترش جانبي زياد و بافت توده اي و بدون تحمل دگرشكلي ديده ميشوند و در بخش ضخيم دونيتي انباشته اي و با فاصله حدود 100 تا 200 متر در زير گابروهاي لايه اي در زون انتقالي و در بالاي ناپيوستگي موهر درسري افيوليتي قرار ميگيرند و به صورت نهشتههاي لايه اي غني از كروميت با ضخامت مشخص و منظم و يا به صورت لنزهاي طويل ديده ميشوند، مهمترين مثال براي اين دسته از كانسارها، كانسار كروميت لايه اي كمپلكس بوشولد ( Bushveld Complex) آفريقاي جنوبي، دايك بزرگ ( Grat Dyke) زيمبابوه و استيل واتر ( Still water) آمريكا ميباشد، امروز در حدود 77% ذخاير اثبات شده و بيش از 90% ذخاير شناخته شدة متعلق به نوع استراتي فرم ميباشد .
نفوذيهايي که سنگ ميزبان اين نوع کانسارهاي کروميت مي باشند در نواحي درون قاره اي يافت مي شوند.
اين نفوذيها به دو گروه تقسيم مي شوند:
الف) نفوذيهاي که اساسا مسطح مي باشند و بصورت توده هاي افقي و سيل مانند جايگزين شده اند و در آنها لايه بندي به موازات کف مي باشد، مانند مجموعه استيل واتر، که مي فنلاند، سلوک وه زيمبابوه و فسيکن آست گرينلند غربي.
ب) نفوذيهايي که قيف مانند مي باشند و در آنها لايه بندي بطور ملايم بطرف داخل شيب دارد که داراي مقطعي ناوديس شکل مي باشند، مانند مجموعه بوشويلد (بوشفلد)، موسکاکس و گريت دايک. اين کانسارها بصورت لايه اي پهناور و نازک در بخش پائيني توده هاي نفوذي قرار دارند.
در اين کانسارها لايه غني از کروميت بخشي از مجموعه آذرين را تشکيل مي دهد و نسبت به لايه هاي آذرين بطور همشيب قرار دارد. ضخامت لايه هاي غني از کروميت (کروميتيت) از يک سانتي متر تا يک متر متغير است، ليکن گسترش آنها در حد xkm تا xxkm مي باشد.
سوکولف علاوه بر تبلور همزمان کروميت و اليوين در يک سيستم دوتايي با نقطه ايوتکتيک 1000 درجه سانتيگراد، يک محدوده عدم امتزاج را براي بخش غني از کروميت پيشنهاد نموده است.
نحوه تشکيل لايه هاي کروميت يکي از مسائل مهم مربوط به منشأ کانسارهاي نوع بوشولد (لايه اي شکل) است. يکي از نظريه هاي مطرح شده، نظريه جدايش ثقلي از جريانات همرفتي مي باشد که با توجه به نازک و پهناور بودن لايه هاي کروميت، برخي از زمين شناسان آن را مردود شناخته اند.
افزايش FO2 در شرايط مناسب PT مي تواند باعث تشکيل لايه هاي تک کاني کروميت شود.
ليکن ايجاد شرايط مناسب از نقطه نظر FO2 و PT براي تشکيل لايه هاي نازک کروميت در طول صدها کيلومتر، بعيد به نظر مي رسد.
نظريه تزريق هاي مکرر ماگما هر چند مي تواند پاسخگوي دوره اي بودن لايه بندي ريتميک در اين کانسار باشد، ليکن علت اين تغييرات شيميايي سيستماتيک دروني که در توالي هاي ريتميک وجود دارد را توضيح نمي دهد.
اکثريت پترولوژيست ها در دهه 1960 معتقد به يک توده نفوذي واحد بودند و علت تغييرات منظم در ترکيب شيميايي دروني سنگ ها را ورود دوره اي ماگما و مخلوط شدن آن با ماگماي باقي مانده قبلي مي دانستند.
ايروين (1975) پيشنهاد نمود که آلودگي ماگما توسط مواد غني از سيليس و آلومينيوم از طريق هضم سنگ هاي ديواره اي اتاقک ماگمائي مي تواند باعث تشکيل لايه هاي کروميت شود و اين به واسطه اضافه شدن مواد غني از سيليس به ماگما است.
کانسارهاي کروميت موجود در مجموعه هاي افيوليتي معمولاًدر منطقه انتقالي هارزبورژيت به سنگهاي انباشتي و معمولا بصورت عدسي هايي که بطور ناهمشيب نسبت به هارزبورژيت تکتونيزه قرار دارند، يافت مي شوند وليکن در مجموعه هاي افيوليتي که شديداً تغيير شکل يافته باشند، اين عدسي هاي کروميتي ممکن است نسبت به هارزبورژيت در برگيرنده بطور همشيب قرار گرفته باشند.
در پائين ترين بخش از انباشتي هاي مربوط به توالي پوسته اي نيز کانسارهاي کروميت ممکن است يافت شوند. اين کانسارها لايه اي شکل مي باشند و بصورت نوارهاي کروميت که بطور متناوب نسبت به دونيت قرار گرفته اند، مشاهده مي شوند.
البته اين کانسارهاي لايه اي شکل را نمي بايست با کانسارهاي لايه اي شکل نوع بوشفلد که در قاره ها يافت ميشوند، اشتباه نمود.
براي کانسارهاي کروميت ترکيه چهار موقعيت زمين شناسي تشخيص داده شده است. اين تقسيم بندي مبناي مناسبي براي رده بندي کانسارهاي کروميت نيامي مي باشد.
1) کانسارهايي که در اعماق بخش هارزبورژيتي مربوط به مجموعه افيوليتي قرار دارند و در داخل غشايي دونيتي احاطه گرديده اند.
2)کانسارهايي که در بخش بالايي هارزبورژيت تکتونيزه واقعند.
3)کانسارهايي که در درون لايه هاي دونيتي و در منطقه انتقالي بخش تکتونيزه به سنگهاي انباشتي قرار دارد.
4)کانسارهايي که در درون لايه دونيتي مربوط به توالي انباشتي قرار دارند.
عيار معدنکاري اين نوع کانسارها% 50-10 = Cr2O3 مي باشد.
2-3-2-2-کانسارهاي کروميت نوع آلپي (نيامي)يا انباني يا آلپيني (Podiform) : کانسارهاي کروميت تيپ نيامي در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپي همراه تواليهاي افيوليتي که بدواً در پوسته اقيانوسي تشکيل شده اند، همراه با بسياري از کانسارهاي ديگر يافت مي شوند.
ژو و همکاران (1994) تشکيل کانسارهاي کروميت نيامي را نتيجه ذوب نسبي جبه بالايي دانسته اند. ايشان معتقدند که کروميتيت هاي غني از Cr از ماگماهايي بوجود آمده اند که اين ماگماها از ذوب نسبي درجه بالاي جبه بالائي حاصل شده اند، در حالي که کروميتيت هاي غني از Al در ارتباط با ماگماهايي ميباشد که از ذوب نسبي درجه پائين جبه بالايي بوجود آمده اند.
در اين مدل جبه بالايي در مجاورت توده هاي بازالتي حاصل از ذوب جبه، ممکن است تحت تأثير ذوب نسبي درجه بالا قرار گيرند که در اين صورت پيروکسن (ارتو و کلينو) موجود در لرزوليت مربوط به جبه بالايي، ذوب مي شود و آنچه در ديواره باقي مي ماند، اوليوين است که بصورت پوششي در اطراف اطاق ماگمايي، تشکيل غلاف دونيتي را مي دهد. بطرف خارج، فقط کلينوپيروکسن ذوب مي شود آنچه باقي مي ماند ارتوپيروکسن و اوليوين است که تشکيل منطقه هارزبورژيتي را مي دهد که در بيرون غلاف دونيتي قرار دارد. اين منطقه هارزبورژيتي بطرف خارج توسط منطقه لرزوليتي احاطه شده است. ذوب نامتجانس پيروکسن، توليد SiO2 مي نمايد و اين SiO2 باعث ورود ماگما بازالتي به داخل حوزه ثبات کروميت مي گردد و نتيجتاً کروميت متبلور مي شود.
شباهت هاي قابل توجهي بين سنگ هاي بدست آمده از پشته ميان اقيانوس فعلي با سنگ هاي مرتبط با مناطق افيوليتي قديمي وجود دارد. لذا اقيانوسي بودن مجموعه هاي افيوليتي پذيرفته مي شود. به عنوان مثال در درياي سرخ و درياهايي که اکنون در درون خشکي ها احاطه شده اند (مانند درياي خزر – درياي سياه و درياهاي حاشيه اي) يافت مي شوند.
داده هاي مربوط به پشته هاي ميان اقيانوس امروزي در تفسير مجموعه هاي افيوليتي قديمي تري در قاره ها يافت مي شوند و داده هاي حاصل از مطالعه افيوليت ها در تفسير داده هاي ژئوفيزيک مربوط به کف اقيانوسها بکار برده مي شوند. با فرض اين که مجموعه هاي افيوليتي از پريدوتيت جبه منشأ گرفته است و ذوب نسبي پريدوتيت جبه در زير پشته هاي ميان اقيانوسي در اعماق صورت گرفته است، در نتيجه ذوب نسبي پريدوتيت جبه اي از يکي مذاب ديرگداز و يک مذاب بازالتي به صورت انباشته هاي مافيک – اولترامافيک در بالاي پريدوتيت تکتونيزه حاصل مي شود.
تفريق عمده حاصل از ماگماي بازالتي که از آنها کانسارهاي کروميت نيامي حاصل مي شود، داراي ترکيب گابرويي و حاوي مقاديري مس به صورت ناچيز مي باشد.
سنگهاي حدواسط تافلسيک در سريهاي سديم دار و اسپيليت از محصولات نهايي فاز ماگمايي مربوط به ماگماي افيوليت مي باشند و آنها را محصولات حاصل از مرحله ماگمائي واقعي مي دانند.
برخي از مجموعه هاي افيوليتي همراه ملانژ هستند که در صورت وجود کانسار کروميت در آنها، آن کانسارها کوچک بوده و با فواصل زيادي از يکديگر قرار مي گيرند، همانند کانسارهاي کروميت در افيوليت هاي بلا و زيرستان (پاکستان).
عيار معدنکاري اين نوع کانسارها% 50-10 Cr2O3 مي باشد مانند کانسار کروميت سبزوار، فارياب و....روش ثقل سنجي مي تواند در اکتشاف اين کانسارها به کار رود.
پريدوتيت هاي نوع آلپي بخشي از مجموعه هاي افيوليتي را تشکيل مي دهند که در طول جزاير قوسي و مناطق راندگي موجود در کمربندهاي کوهزايي يافت مي شوند.
مناطق افيوليتي را بر روي عکس هاي هوايي مي توان از روي تپه هاي گرد شده و کمبود پوشش گياهي مشخص نمود. روشهاي ثقل سنجي و مغناطيس سنجي در تشخيص توده هاي واقع در زير پوشش هاي نازک مي توانند مؤثر باشند. اين روشها هم در مجموعه هاي افيوليتي و هم در کمربندهاي گرينستون کاربرد دارند.
در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپ، کانسارهاي کروميت در هارزبورژيت يافت مي شوند و لرزوليت ها معمولاً فاقد کانسار سازيميباشند.
در مجموعه هاي اولترامافيک لايه اي، کروميت به بخش پائيني مجموعه اولترامافيک شامل دونيت و برونزيت است و نيز به مجموعه هاي پيروکسينت – آنورتوزيت محدود مي باشد.
در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپي، لايه هاي کروميتيت، در بخش هاي زيرين يافت مي شوند:
در پائين ترين بخش از دونيت انباشتي، در منطقه انتقالي بين هارزبورژيت و دونيت انباشتي و در حدود يک کيلومتر در زير بخش اخير
مي باشند.
کروميت در صورت حضور، در بخش انباشت هاي بنياني، منطقه انتقالي و يا به صورت پراکنده در هارزبورژيت باقي مانده، در غلافي دونيتي احاطه شده است.
در تمامي کانسارهاي افيوليتي، توده هاي معدني کروميت در بخش کوچکي از مجموعه افيوليتي قرار دارند و مابقي بخش ها فاقد کانسار سازي کروميت مي باشد.
مطالعه تورق Folation و خطواره هاي کوچک براي يافتن توده هاي معدني موجود در يک معدن حائز اهميت است. معمولاً نيام هاي مربوط به کانسارهاي نيامي کروميت در جهت پلانژ چين ها و به موازات خطواره ها تداوم مي يابند و نيام هاي طويل در پهلوهاي مربوط به چين ها به صورت بوديناژ در مي آيند.
لذا مي توان نتيجه گيري کرد که در کانسارهاي کروميتي افيوليتي، توده هاي معدني در بخش کوچکي از مجموعه افيوليتي تجمع مي يابند. توده هاي کروميت مخصوصاً در دونيت هاي انباشتي بنياني و نيز در منطقه انتقالي دونيت – هارزبورژيت حادث مي شوند.
در مقياس ناحيه اي اولين قدم براي اکتشاف کانسارهاي کروميت مشخص نمودن موقعيت سنگهاي اولترامافيک است. اين سنگها ممکن است بصورت لايه هاي افقي و يا آنکه بصورت مجموعه هاي افيوليتي حادث شوند. از نقطه نظر موقعيت تکتونيکي مجموعه هاي لايه اي کروميت در مناطق با ثبات قاره ها يافت مي شوند.
به اين سوال که چرا بعضي از مجموعه ها حاوي کانسار سازي و بعضي ديگر فاقد کانسارسازي مي باشند، هنوز جوابي قانع کننده داده نشده است، ظاهراً سن اين کانسارها حائز اهميت است.
طبق نظر استوو (1987)، در افريقاي جنوبي مناطق غني از کروميت بر روي بخشي از سنگ کره که از لحاظ کروميت غني مي باشند، واقعند.
به نظر مي رسد که غالب مجموعه هاي بزرگ مربوط به کراتون ها تاکنون کشف شده باشند، ليکن پتانسيل مجموعه دوفک در قاره قطب جنوب هنوز بخوبي مشخص نيست. مجموعه هاي گريت دايک (زيمبابوه)، بوشفيلد (آفريقاي جنوبي)، ترومپس برگ (برزيل)، در طول خط واره ها(Lineaments) بزرگي قرار دارند.
مهمترين انواع کروميت ها در مجموعه هاي افيوليتي يافت مي شوند که از لحاظ تکتونيکي کمتر دستخوش تغييرات بوده اند. اين مجموعه هاي افيوليت در طول راندگي ها قرار دارند مانند مجموعه هاي افيوليتي موجود در ترکيه و پاکستان روشهاي ژئوشيميايي قادر به تفکيک افيوليت هاي مربوط به پوسته اقيانوسي با افيوليت هاي مربوط به حوضه هاي پشت قوسي و کوههاي دريايي (Seamounts) نمي باشد.
توالي هاي افيوليتي در حوضه هاي معدني کروميتي، داراي ساخت منطقه اي مشابهي مي باشند و در يک مقطع نمونه به 2 بخش جبه اي و پوسته اي تقسيم مي شوند.
بخش جبه اي معمولا ًشامل هازربورژيت است که در آن نيام ها و عدسي هايي از دونيت وجود دارد.
بخش پوسته اي از يک بخش ضخيم دونيت لايه اي تشکيل يافته است و در بالاي آن توالي از دونيت،
هازربورژيت، پيروکسينيت و ورليت وجود دارد که در يک محيط ناآرام به صورت انباشتي تشکيل گرديده است.
سنگهاي فلدسپاتي (تراکتوليت، وبستريت و آنورتوزيت) به طرف بالا اهميت مي يابند. ضخامت اين انباشت هاي لايه اي کمتر از 500 متر و در بالاي آن توالي از گابروي توده اي با ضخامت 2 تا 3 کيلومتر قرار دارد.
اين کانسارها در سري سنگ هاي افيولتي (بويژه هارزبوژيتي) که معرف ساخت پوسته اقيانوسي مي باشند، بوجود آمده و در مناطق فعال تکتونيکي و کمربندهاي کوهزايي و در ارتباط با افيوليت ها و افيوليت ملانژها بوده و از کمربندهاي بسيار مهم آن کمربند آلپ – هيمالايا مي باشد که داراي کانسارهاي بسيار زيادي در کشورهاي يونان،منطقه بالکان، ترکيه، ايران، عمان، پاکستان، هند و فيليپين است.
اکثراً تمرکز آنها نامنظم بوده و دگرشکلي زيادي را متحمل شده اند، بيشتر اين توده اي کروميتي جابجايي شديدي را در طول چين خوردگي و ازهم پاشيدگي عمومي ساختارهاي اوليه، داشته اند و به هيمن دليل شکل آنها بسيار متنوع مي باشد (اشکال صفحه اي مانند تاانباني)، در حدود 23% ذخاير اثبات شده و در حدود 10% ذخاير سناخته شده متعلق به کانسارهاي انباني مي باشد، عيار اين تيپ کانسارها بيشتر از عيار کانسارهاي استراتيفرم کروميت بوده و در عين حال درصد Al آنها بالا مي باشد، و نسبت C/Fe در آنها بالاتر از کانسارهاي لايه اي کروميت است.
لازم به ذکر است که کروميت ها به علت مقاومت در برابر هوازدگي شيميايي و وزن مخصوص زياد در نهشته هاي ثانويه به صورت محصولات هوازدگي نيز متمرکز مي يابند، اين کروميت ها در شرايط آب و هواي گرم و نيمه گرم در اثر آلتراسيون سيليکات هاي منيزيم دار حاوي آنها و از هم پاشيدگي کانيهاي مذکور آزاد شده ودر خاک لاتريتي محيط، تجمع مي يابند و مي تواند کانسارهاي اقتصادي بوجود آورند. نمونه هايي از اين کانسارها را در ماسه هاي سياه زيمبابوه، ژاپن و آمريکا مي توان مشاهده نمود. برخي از ذخاير لاتريتي نيکل که در سنگ هاي اولترامافيک حاوي کرومت افشان و انبانه اي تشکيل مي شود، تا %1 Cr2O3 دارد. اگرچه اين کروميت تاکنون به صورت اقتصادي استخراج نشده است.
3) زمين شناسي و پراكندگي كانه در ايران
از نظر زمين شناسي، كانسارهاي كروميت در ارتباط با سنگهاي اولترابازيك نظير پريدوتيت، دونيت، پيروكسينت و سرپانتينت و يا سنگهاي آلتره شدة ناشي از آنها ميباشند كه مربوط به پوستههاي اقيانوسي و شكافهاي دريايي است كه در پي باز شدن گودالهاي ژرف و نفوذ تودههاي اولترابازيك در پوسته قاره اي، كروميت همراه آن به سطح ميرسد.
مجموعههاي افيوليتي و افيوليت ملانژها پتانسيل بالائي از نظر اقتصادي دارند، زيرا انواعي از سنگهاي مختلف درآنها وجود دارند، كروميت يكي از مهمترين كانههاي همراه افيوليت هاست كه بخصوص در افيوليتهاي هارزبوژيتي ميتواند وجود داشته باشد، افيوليتها علاوه بر كروميت ميتوانند داراي PGE (عناصر گروه پلاتين ) و پنبه نسوز (كه از تجزيه و دگرساني سنگهاي اولترابازيك به صورت رگههاي نازك بدست مي آيد) نيز باشند. براي بررسي گسترش، پراكندگي و مشخصات سريهاي افيوليتي در ايران ميتوان تقسيم بنديهاي مختلفي را در مورد آنها عنوان كرد.
3-1- تقسيم بندي افيوليتهاي ايران از لحاظ ساختاري
افيوليت ايران را ميتوان به دو گروه مجموعههاي اولترابازيكي و مجموعههاي آميزه رنگين تقسيم نمود(شكل 1-1).
3-1-1- مجموعههاي اولترابازيكي :در نواحي مختلف ايران شامل جنوب مشهد (پالئوزوئيك فوقاني )، كوههاي طالش (ترياس مياني) و اسفندقه در جنوب غربي كرمان (ترياس فوقاني ).
file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg
شکل 1-1- پراکندگي مجموعه هاي افيوليتي و افيوليت ملانژها در ايران
ديده ميشوند كه تمامي آنها كم و بيش لايه و لايه اند. البته وسعت انها نسبت به ملانژهاي افيوليتي چندان زياد نبوده و ماگماي تشكيل دهنده آنها تولئيتي ميباشد.
3-1-2- مجموعههاي آميزه رنگين: به غير از موارد ذكر شده در مجموعههاي اولترابازيكي، ساير مجموعههاي افيوليتي ايران كم و بيش به صورت آميزه رنگين درآمده اند، اين مجموعهها در دنبال هم و در كنار گسلها وروراندگيهاي مهم ايران قرار دارندو شامل:
- افيوليت ملانژهاي حاشيه روراندگي زاگرس شامل مناطق خوي، كرمانشاه و نيريز در جنوب شرقي شيراز كه سن آنها را اواخر كرتاسه در نظر ميگيرند
- افيوليت ملانژهاي ايران مركزي شامل نائين و جنوب كوير بزرگ ايران كه در مجاورت بلافصل گسل نائي - بافت و گسل درونه يا گسل بزرگ كوير قرار دارند.
- افيوليت ملانژهاي جنوب شرقي و شرق ايران نظير شمال زون مكران و زون فيليش شرق ايران كه در
كرتاسه پاياني - پالئوسن تشكيل شده اند.
پراكندگي جغرافيائي مجموعههاي افيوليتي و افيوليت ملانژهاي ايران در شكل شماره 1نشان داده شده است.
به طوركلي افيوليتهاي ايران يك مجموع چند فازي ميباشند كه شامل بخشهاي پيكره اولترامافيك مافيك، پيكره بازيك و پلاژيوگرانيتها (در بيشتر موارد تمامي اجزاء پيكرههاي گفته شده را قطع نموده و از نظر سني هم بعد از كرتاسه تشكيل شده است) بوده و مشخصات كلي و دسته بندي پترولوژيكي ملانژهاي ايران شامل اين موارد ميباشد.
1- داراي سنگهاي آتشفشاني از نوع كالك آلكالن و توله ايتي ميباشند.
2-سنگهاي نفوذي اسيدي در مرحله آخر تفريق ماگما بوجود ميآيند و ضخامت چنداني هم ندارند.
3- سنگهاي دولريتي در مجموعههاي افيوليتي ايران حجم نسبتاً زيادي دارند.
4- گابرو در بسياري از مجموعههاي افيوليتي ايران فراوان بوده و داراي ساختمان لايه لايه و همچنين توده مانند ميباشند.
5- سنگهاي اولتربازيك، كم و بيش به سرپاتنيت تبديل شده و عمده ترين واحد تشكيل دهندة مجموعههاي افيوليتي ايران ميباشند.
6- اغلب مجموعههاي افيوليتي ايران به شدت خرد شده و به هم ريخته هستند و واحدهاي آن به آساني قابل جدايش و نقشه برداري نيستند (علت نامگذاري آن به كالرملانژ يا افيوليت ملانژ به همين دليل است) و در عين حال تحت تأثير محلولهاي هيدروترمال قرار گرفته و بنابراين دگرساني شديدي را متحمل شده اند، حاصل اين تجزيه و تخريب پيدايش سنگها و كاني هايي است كه در پاره اي از موارد از نظر اقتصادي با ارزش هستند، كه از مهمترين پتانسيلهاي فلزي همراه افيوليتها، ذخاير عدسي شكل و انباني كروميت است كه اين ذخاير غالباً با هارزبورژيت و پريدوتيت از نوع دونيت همراه هستند و معمولا داراي هسته مركزي ميباشند كه بخش اعظم آن از كروميت تشكيل شده است.
لازم به ذكر است كه مجموعههاي افيوليتي ايران و كانسارهاي همراه آن، تشابهات زيادي با موارد هم نوع خود در عمان، تركيه و كشورهاي بالكان دارد.
سنگهاي دربرگيرندة كروميت در ايران از نوع سنگهاي آذرين غني از آهن (Fe) و منيزيم (Mg) سنگهاي اولترابازيك شامل پريدوتيت، سرپانتنيت و پيروكسنيت بوده و ذخاير كروميت در داخل توده اولترابازيك به صورت عدسي هاي بزرگ و كوچك قرار گرفته اند، كه اين شرايط را ميتوان در شمال شرق و شرق ايران (كه در امتداد زون فيليش - افيوليت ملانژ بيرجند - ايرانشهر، افيوليتهاي سبزوار، فريمان و تربت حيدريه قرار گرفته اند)، در ايران مركزي (نائين )، در زاگراس (در شمال نيريز ) در جنوب ايران (فارياب و اسفندقه ) مشاهده نمود، كه در ادامه به طور خلاصه به بررسي مشخصات زمين شناسي اين مناطق خواهيم پرداخت.
در مجموعههاي افيوليتي منطقه فارياب بخشهاي مختلف سكانس افيوليتي را به صورت تقريباً كامل ميتوان ديد. از جمله آهكهاي پلاژيك دگرگون شده، نهشتههاي راديولاريتي (مربوط به لايه سكانس افيوليتي ) پيلولاواهاي ولكانيكي مشخص، گابروهاي لايه اي و همچنين تودههاي هارزبورژيتي، دونيتي و پيروكسنيتي كه در بخشهاي زيرين قرارگرفته و عدسيهاي كروميتي را در درون خود جاي داده اند. تودههاي اولترامافيك منطقه معمولاً سرپانتينيتي شده اما داراي درجات متفاوتي است كه در بخشهاي شرقي و شمال شرقي منطقه گسترش زيادي دارند، اين منطقه ويژگيهاي تكتونيكي پيچيده اي داشته و وجود گسلهاي فراوان سبب شده است تا كروميت در عمقهاي مختلف قرار گيرد، در محل وقوع اين گسلها رگههاي سفيد رنگي ديده ميشود كه آثار پرشدگي ثانويه مربوط به منيزيت و هيدرومنيزيت ميباشند، بزرگترين ذخاير كروميتي كشور (فازياب ) در اين منطقه واقع شده است.
روند عمومي زون افيوليتي نيريز كه بخشي از افيوليت و ملانژهاي حاشيه روراندگي زاگرس ميباشد با روند كلي زون دگرگوني سنندج - سيرجان (NW-SE) مطابقت داشته و تا نواحي حاجي آباد و فازياب ادامه دارد، اين مجموعه افيوليتي بدون دگرشيبي و گسل خوردگي بر روي آهكهاي رسي سازنده سروك قرار گرفته است. سنگهاي اولترابازيك عمده ترين واحدهاي تشكيل دهندة مجموعه افيوليتي نيريزبوده و انواع هارزبورژيت از اولويت بيشتري برخوردار است. تمركز كاني كروميت در سنگهاي دونيت و هارزبورژيت بوده و در اغلب ذخاير موجود، دونيت به عنوان سنگ مادر ميباشد، سرپانتينيزاسيون با درجات متفاوت آلتراسيون در منطقه از ويژگي خاصي برخوردار است كه ميتواند نشانه اي از وجود عدسيهاي كروميتي باشد، عمده ترين سنگهاي دگرگوني در افيوليت هاي نيريز شامل اسكارنها و مرمرها ميباشند كه در مجاورت پريدوتيتها قرار گرفته است.
كروميت به صورت عدسيهاي كروميتي و مطابق با ساختار لايه لايه مجموعه اولترامافيك و گابرو در درون غلافهاي دونيتي واقع شده و مجموعه فوق شديداً تكتونيزه و گسل خورده ميباشند.
در افيوليت ملانژهاي شرق و شمال شرق ايران واحدهاي سنگي كروميت دار مشتمل بر پريدوتيتهاي سرپانتينيزه شده، گابرو و دونيت است كه فازهاي مختلف كوهزايي، تاثيرات تكتونيكي شديدي بر آنها و همچنين بر عدسيهاي كروميتي موجود در آنها وارد ساخته است كه از آن جمله ميتوان به كانسارهاي كروميت منطقه سبزوار (كمربند افيوليتي شمال، شمال غرب و شمال شرق سبزوار) و بيرجند - نهبدان اشاره نمود كه داراي اشكال نامنظم هندسي هستند.
علاوه بر مناطق توضيح داده شده به مناطق زير هم ميتوان به صورت خلاصه اشاره نمود.
1- افيوليت ملانژهاي جنوب وجنوب غرب كرمان (مجموعه افيوليتي اسفندقه ) كه مشخصات زمين شناختي آن تقريباً شبيه منطقه فارياب ميباشد.
2- افيوليت ملانژ غرب درياچه اروميه كه ازسمت غرب به طرف تركيه امتداد دارد
3- مجموعه افيوليتي جنوب شرق ايران در استان سيستان و بلوچستان
4- مجموعه افيولتيي باختران كه درزيرتراست زاگرس قرار دارد (همانند مجموعه افيوليتي تبريز
5- در شمال ايران و در دامنه شمالي البرز دو رخنمون مجزا و كوچك از افيوليت گزارش شده است، يكي در تپه ماهورهاي خزر جنوبي در رشت (شاندرمن - ماسال) و ديگري در دامنه شمالي امتداد شرقي رشته كوه البرز در
1) تاريخچه
كاني كروميت تا پيش از سال 1766 به نام « سرب قرمز» شناخته ميشد. در سال 1761، johann Gottlob Lehmann دريافت که يک کاني قرمز نارنجي در کوههاي اورال وجود دارد که او آن را سرب قرمز سيبرين Siberian ناميد.
در سال 1770، Peter Simon PallaS مکان مشابه Lehmann را ديد و يک کاني سرب قرمز رنگ را يافت که خواص خيلي مفيدي را مانند رنگ ها در نقاشي داشت.
در سال 1797، Nicolas-Louis Vauquelin شيميدان فرانسوي براي اولين بار عنصر كرم (Cr) و نمونه هاي کانسنگ کروکوئيت را در يکي از معادن طلاي سيبري نخستين کاني کروم دار کشف شد و کروکوائيت با ترکيب PbCrO4 نامگذاري شد. او قادر بود که اکسيد کروم CrO3 را از اختلاط کروکوئيت با اسيد هيدروکلريک بدست آورد.
او متوجه شد كه كاني كروميت به فرمول شيميايي 4Pbcro، محتوي اكسيد يك فلز ناشناخته تا آن زمان ميباشد، از آنجائيكه تركيبات كروم اكثراً داراي رنگههاي گوناگون از قبيل قرمز، زرد، آبي روشن و... ميباشد، واگولين با درك اين امر نام كروم را از لغت يوناني كروما (Chroma) به معني رنگ براي اين عناصر اقتباس نمود.
اگر چه كروم علاوه بر كروميت در مواد معدني ديگري نيز يافت ميشود، اما كروميت تنها منبع تجاري آن تلقي ميشود. يك سال بعد از شناسايي عنصر كروم توسط Vauquelinدر سال 1798، در كوههاي اورال شوروي سابق كانسنگ كروميت كشف شد.
2) نحوه تشكيل و ژنز
در مورد تشكيل كروميت عقيده عمومي بر اين است كه در موقع بالا آمدن ماگماي نفوذي در اثر تبادل حرارتي، درجه حرارت به تدريج پائين آمده و باعث تشكيل دانههاي كروميت شده است، در بررسي شرايط تشكيل و ژنز كانسارهاي كروميت، شناخت خاستگاه تكتونيكي افيوليت از اهميت ويژه اي برخورداراست كه در ادامه به بررسي آن ميپردازيم.
2-1- حاشيههاي مخرب تكتونيكي
در اين رژيم تكتونيكي دو پوسته مجور به طرف يكديگر حركت كرده و لبه پوسته اي كه وزن مخصوص و سرعت بيشتر و شكل مناسب تري دارد به زير صفحه ديگر فرو خواهد رفت كه با توجه به نوع پوسته سه حالت كلي زير پيش ميآيد.
2-1-2- زون فرورانش حاشيه قارهها: كه شامل فرو رفتن يك پوسته قاره اي به زير پوسته قاره اي ديگر كه مهمترين اين زونهاي فرورانش در آمريكاي جنوبي و همچنين زون فرورانش ايران، تركيه و روماني است كه مجموعههاي افيوليتي ايران، تركيه، عمان، قبرس، يوگسلاوي سابق و يونان در ارتباط با آن شكل گرفته اند كه كانسارهاي مهم كروميت و برخي ذخاير سولفيدي توده اي را دارا ميباشند.
2-1-3- زون جزاير قوسي: كه شامل فرو رفتن يك صفحه اقيانوسي به زيرصفحه اقيانوسي ديگر يا به زير يك پوسته قاره اي جوان ميباشد، كه جزاير قوسي غرب اقيانوس آرام كه مجموعههاي مهم و بزرگ افيوليتي فيليپين و كالدونياي جديد در ارتباط با آن شكل گرفته اند.
2-1-4 - زون تصادم دو قاره: در آخرين مرحله حذف پوسته اقيانوسي، دو قاره با يكديگر برخورد ميكنند و در شرايط خاصي يك قاره به زير قاره ديگر ميرود. نظير اين حالت را ميتوان در كوههاي آلپ و هيماليا ديد كه افيوليتهاي آلپ مثال بارز آن ميباشد.
در بررسي شرايط تشكيل و ژنز كروميت، كانسارهاي كروميت را ميتوان جزء كانسارهاي ماگمائي در نظر گرفت (خاستگاه ماگمايي دارد)، اين كانسارها ممكن است حاصل تبلور اوليه يا مراحل تأخيري در انجماد ماگما باشند، معمولاً كانسارهاي ماگمائي در داخل تودههاي نفوذي كه خاستگاه عميق دارند، تشكيل ميشوند، بهترين مثال كانسارهاي حاصل از تفكيك ماگمائي، كانسارهاي كروميت ميباشند، مطالعه تعداد بسيار زيادي از مقاطع صيقلي كانسارهاي كروميت نشان داده است كه كروميت غالباً در مراحل اوليه تبلور از ماگما جدا ميشود و در عين حال مقدار قابل ملاحظه اي از كانه به صورت سيال باقي مانده و در محدودة وسيعي در سيال كانه دار مهاجرت ميكند و براين اساس كانه كروميت در محدودة معيني قابل پي جوئي هستند.
2-2- تشكيل كروميت (كانسارهاي كروميت ) به دو شكل صورت ميگيرد
2-2-1- از تفريق اوليه ماگماي بازالتي :كه به تشكيل لايههاي كروميتي منجر ميشود، اكنون بيشترين محققين عامل كليدي در تشكيل لايههاي تك كانيايي كروميت را دراين ميدانند كه تبلور كروميت هنگامي رخ داده است كه هيچ كاني ديگري در حال تبلور از ماگما نبوده است، دورههاي تبلور ماگما آنقدر طول كشيده است كه لايههاي كروميتي به ضخامت چند متر تشكيل شده و اين دورهها نيز چندين بار تكرار شده است تا تعداد زيادي لايههاي كروميت تشكيل شود (در اثر تزريق متوالي ماگماهاي جديد به درون محفظه ماگمايي). منشاء و نحوه شكل گيري لايه هايكروميتيت در اتاق ماگمايي با مدل « ايروين » بيان ميشود و آن شامل تزريق و اختلاط ماگماهاي بازالتي با تركيب متفاوت است كه سبب به هم خوردن تعادل متبلور شدن اسپينل به تنهايي ميشود.
2-2-2- از تفريق ماگماي باقي مانده :كه در نتيجه آن كروميتهاي عدسي شكل، تشكيل ميشود اين تودههاي كروميتي از جمله عناصر شاخص «بخش گوشته» افيوليت هاست، با قبول كمپلكس افيوليتي به عنوان ليتوسفر اقيانوسي (جايگاه اصلي اين كروميتهاي انباني، كمپلكسهاي افيوليتي بوده كه اين كمپلكسها به عنوان قطعاتي ازليتوسفر اقيانوسي دانسته شده اند) و انتساب پريدوتيتها به گوشته جامد تزريق شده به پوسته، انبانهاي كروميت به عنوان كرموليت نهشته شده در قاعده گابروي لايه اي، در دونيت به عنوان زون تبديل معرفي شده است، در توضيح وجود انبانها در زير دونيتهاي زون تبديل، با درنظر گرفتن ساختارهاي دگرشكلي، در كروميتيتها مدلهاي تكتونيكي با ريزش ثقلي پيشنهاد شده است، كه در آن لايههاي كرومينيت در پريدوتيتها باشكل پذيري پلاستيك، تغييرشكل ميدهد كه هستند كه در محفظههاي بزرگ ماگمائي تيغههاي ميان اقيانوسي، تشكيل شده است.
برخي از محققين تشكيل كروميتها را به محفظههاي كوچك ماگمائي در گوشته فوقاني نسبت ميدهند بررسيهاي تجربي نشان داده است كه يك همبستگي معكوس بين مقادير Cr از سيالي تشكيل شده است كه نسبت به سازنده كروميت Al، داراي Al كمتري است اين دو نوع كروميت ممكن است به يك ماگما تعلق داشته باشند، اما تفريق متفاوت دارند، كروميت در پديده گرمايي و دگرگوني پايدار است ولي ميتواند دگرسان شده و كرم را آزاد نمايد.
کروم از نظر اقتصادي به وسيله حرارت دادن کانسنگ در حضور آلومينيوم و يا سيليس بدست مي آيد. کروميت معمولاً در سنگهاي اولترابازيک نظير پريدوتيت ها، سرپانتين ها، پيروکسينيت ها، لرزوليت ها، هارزبورژيت ها و دونيت ها يافت مي شوند.
درباره اصل و منشأ کانسارهاي کروميت مطالعات زيادي انجام گرفته است. کروم عمدتاً از کانسارهاي ماگمايي کروميت ايجاد مي شود. کانسارهاي پلاسري مربوط به اين کاني داراي اهميت کمي هستند. کانسارهاي کروميتي که در سنگهاي سخت (Hard Rock يا سنگ هاي غير رسوبي) وجود دارند، شامل کروميت ها بوشولد و آلپي مي باشند.
تمام کانسارهاي اوليه کروميت از نوع اينترا ماگماتيک (تشکيل شده در داخل توده آذرين) بوده و در سنگهاي قليايي تا بسيار قليايي ديده مي شود.
نوع کانه کروم، شکل و وسعت کانسار آن تابع ترکيب شيميايي ماگما و بطور کلي تغييرات عوامل PTC (فشار، حرارت، ترکيب) در ضمن سرد شدن ماگما و همچنين تابع حرکاتي است که ماگما در ضمن سخت شدن و يا بعد از آن تحمل کرده است. پديده تفريق تبلور که موجب تمرکز کروميت گرديده است نيز تابع ترکيب ماگما و سرعت انجماد و سرد شدن و وجود مواد فرار در آن و بالاخره حرکاتي است که ماگما در ضمن سرد شدن داشته است. به اين جهت تمرکز کانسارهاي کروميت در نقاط مختلف دنيا بطور متنوع انجام گرفته است و با وجود پيشرفتهايي که در چهل سال اخير از نظر شناسايي علمي در اين زمينه حاصل شده است، باز هم نکات مجهولي باقي مانده است.
هترين مثال درباره کانسارهاي کروميت از نظر توضيح منشأ آنها کانسارهاي بوشولد در افريقاي جنوبي است. توده بزرگ کروميت دار بوشولد که بخش اعظم آن از پيروکسنيت و نوريت تشکيل مي يابد منطقه اي در حدود 95000 کيلومتر مربع را در شمال ژوهانسبورگ اشغال کرده است. ضخامت اين توده لاکوليتي در حدود 10 تا 15 هزار متر است که نوريت هاي کروميت دار، پنج هزار متر پائين ترين بخش آن را تشکيل مي دهد. توده آذرين بوشولد داراي نوعي چينه بندي ماگمايي با ساختمان موازي است. اين چينه بندي به حدي مشخص است که موجب ابراز نظرياتي درباره منشأ رسوبي آن گرديده است.
دانشمنداني نظير رونينگ و اشنايدرهون و وگنر نشان داده اند که چينه بندي يا لايه لايه بودن، نشانه تفريق تبلور در مايع مذاب است که در سطح نسبتاً وسيعي منجمد شده است. سرد شدن اين توده آذرين بطور منظم از بالا به پايين انجام گرفته است و به اين ترتيب فازهاي مختلف ماده مذاب بطور متوالي تشکيل و بصورت لايه لايه روي همديگر قرار گرفته است. باين جهت سنگهاي بسيار قليائي در پائين ترين بخش واقع شده، روي آن به ترتيب نوريت، گابرو، آنورتوزيت و گرانيت قرار گرفته است. کروميت و ساير اکسيدها در پائين ترين بخش سنگهاي قليايي قرار گرفته است و اين بخش داراي چند کيلومتر طول و در همه جا داراي ضخامت و وضع مشابهي است. اين بخش را در توده مزبور بنام Reefs ناميده اند.
دانشمندان آمريکايي معتقد به منشأ کروميت از تشکيل و تبلور کروميت در مراحل بعدي تفريق مايع مذاب است و حتي معتقدند که قسمتي از آن در مرحله گرمابي(هيدروترمال) ايجاد شده است. دلايل اين عده براي توجيه منشأ کروميت و بستگي آن با مراحل بعدي انجماد، نتايج حاصل از مطالعات ميکروسکپي و همراهي کروميت با کانيهاي گرمابي از قبيل کلريت کروم دار (کمرريت) و بالاخره شکل رگه مانند توده هاي آن مي باشد. مطالعات بعدي توده هاي کروميت هاي نواحي بالکان و ترکيه و اورال بوسيله متخصصين مختلف که مستقل از هم کار کرده اند نشان مي دهد که بخش اعظم کروميت در مرحله ليکوئيد ماگماتيک تشکيل شده است، قسمتي در آغاز و بخشي نيز در انتهاي اين مرحله، دلايلي که براي اثبات اين نظريه ذکر کرده اند عبارتست از: وجود توده هايي قليايي که از تفريق ماگما حاصل شده است، تمرکز کروميت در قسمت قاعده توده آذرين که فقط ناشي از تفريق ثقل آن قبل از انجماد ساير قسمتهاست، گسترش طولي و خطي و جايگزيني توده کروميت در قسمتهاي روان توده آذرين و بالاخره خوردگي شيميايي زيادي که بلورهاي کروميت تحمل کرده است.
کروميت عمدتاً در سنگ هاي اولترامافيکي يافت مي شود. مهمترين منابع کروميت عبارتند از :
کمپلکس هاي مافيک و اولترامافيک لايه اي، اوفيوليت ها و پلاسرهاي کروميت دار.
2-3- انواع كانسارهاي كروميت
كانسارهاي كروميت را ميتوان بر مبناي نوع مصرف، ميزان ذخيره، شرايط تشكيل و ژنز و...به گروههاي مختلفي تقسيم كرد.
2-3-1 - تقسيم بندي بر مبناي ميزان ذخيره
1- كانسارهاي خيلي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 100 ميليون تن
2- كانسارهاي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 10 ميليون تن
3- كانسارهاي كوچك با ميزان ذخيره چند ميليون تن
2-3-2- تقسيم بندي بر مبناي شرايط تشكيل و ژنز: اين تقسيم بندي در واقع طبقه بندي كلاسيك كانسارهاي كروميت و در عين حال مهمترين و عمومي ترين نوع آن ميباشد كه در ادامه به طور خلاصه به شرح آن خواهيم پرداخت.
2-3-2-1-کانسارهاي کروميت نوع بوشويلد يا كانسارهاي تيپ لايه اي يا چينه سان ( stratiform) : اين كانسارها بيش از 98% از منابع کروميت جهان را تشکيل داده و به لحاظ اقتصادي داراي اهميت ويژه اي هستند و ازنظرليتولوژيك شامل تودههاي آذرين نفوذي قديمي متشكل از لايههاي گابروئي، پيروكسينيتي، آنورتوزيتي و برونزيتي با اشكال لوپوليتي يا دايك هستند كه به درون صفحات قاره اي مناطق پايدار، تزريق شده اند. سنگهاي ميزبان بلافصل اين كمپلكسها، سنگهاي اولترابازيك تفريق يافته (شامل دونيت، پريدوتيت، پيروكسنيت ( از يك ماگماي گابروئي مادر ميباشد، اكثراً به صورت لايههاي پيوسته تا نيمه پيوسته منظم با گسترش جانبي زياد و بافت توده اي و بدون تحمل دگرشكلي ديده ميشوند و در بخش ضخيم دونيتي انباشته اي و با فاصله حدود 100 تا 200 متر در زير گابروهاي لايه اي در زون انتقالي و در بالاي ناپيوستگي موهر درسري افيوليتي قرار ميگيرند و به صورت نهشتههاي لايه اي غني از كروميت با ضخامت مشخص و منظم و يا به صورت لنزهاي طويل ديده ميشوند، مهمترين مثال براي اين دسته از كانسارها، كانسار كروميت لايه اي كمپلكس بوشولد ( Bushveld Complex) آفريقاي جنوبي، دايك بزرگ ( Grat Dyke) زيمبابوه و استيل واتر ( Still water) آمريكا ميباشد، امروز در حدود 77% ذخاير اثبات شده و بيش از 90% ذخاير شناخته شدة متعلق به نوع استراتي فرم ميباشد .
نفوذيهايي که سنگ ميزبان اين نوع کانسارهاي کروميت مي باشند در نواحي درون قاره اي يافت مي شوند.
اين نفوذيها به دو گروه تقسيم مي شوند:
الف) نفوذيهاي که اساسا مسطح مي باشند و بصورت توده هاي افقي و سيل مانند جايگزين شده اند و در آنها لايه بندي به موازات کف مي باشد، مانند مجموعه استيل واتر، که مي فنلاند، سلوک وه زيمبابوه و فسيکن آست گرينلند غربي.
ب) نفوذيهايي که قيف مانند مي باشند و در آنها لايه بندي بطور ملايم بطرف داخل شيب دارد که داراي مقطعي ناوديس شکل مي باشند، مانند مجموعه بوشويلد (بوشفلد)، موسکاکس و گريت دايک. اين کانسارها بصورت لايه اي پهناور و نازک در بخش پائيني توده هاي نفوذي قرار دارند.
در اين کانسارها لايه غني از کروميت بخشي از مجموعه آذرين را تشکيل مي دهد و نسبت به لايه هاي آذرين بطور همشيب قرار دارد. ضخامت لايه هاي غني از کروميت (کروميتيت) از يک سانتي متر تا يک متر متغير است، ليکن گسترش آنها در حد xkm تا xxkm مي باشد.
سوکولف علاوه بر تبلور همزمان کروميت و اليوين در يک سيستم دوتايي با نقطه ايوتکتيک 1000 درجه سانتيگراد، يک محدوده عدم امتزاج را براي بخش غني از کروميت پيشنهاد نموده است.
نحوه تشکيل لايه هاي کروميت يکي از مسائل مهم مربوط به منشأ کانسارهاي نوع بوشولد (لايه اي شکل) است. يکي از نظريه هاي مطرح شده، نظريه جدايش ثقلي از جريانات همرفتي مي باشد که با توجه به نازک و پهناور بودن لايه هاي کروميت، برخي از زمين شناسان آن را مردود شناخته اند.
افزايش FO2 در شرايط مناسب PT مي تواند باعث تشکيل لايه هاي تک کاني کروميت شود.
ليکن ايجاد شرايط مناسب از نقطه نظر FO2 و PT براي تشکيل لايه هاي نازک کروميت در طول صدها کيلومتر، بعيد به نظر مي رسد.
نظريه تزريق هاي مکرر ماگما هر چند مي تواند پاسخگوي دوره اي بودن لايه بندي ريتميک در اين کانسار باشد، ليکن علت اين تغييرات شيميايي سيستماتيک دروني که در توالي هاي ريتميک وجود دارد را توضيح نمي دهد.
اکثريت پترولوژيست ها در دهه 1960 معتقد به يک توده نفوذي واحد بودند و علت تغييرات منظم در ترکيب شيميايي دروني سنگ ها را ورود دوره اي ماگما و مخلوط شدن آن با ماگماي باقي مانده قبلي مي دانستند.
ايروين (1975) پيشنهاد نمود که آلودگي ماگما توسط مواد غني از سيليس و آلومينيوم از طريق هضم سنگ هاي ديواره اي اتاقک ماگمائي مي تواند باعث تشکيل لايه هاي کروميت شود و اين به واسطه اضافه شدن مواد غني از سيليس به ماگما است.
کانسارهاي کروميت موجود در مجموعه هاي افيوليتي معمولاًدر منطقه انتقالي هارزبورژيت به سنگهاي انباشتي و معمولا بصورت عدسي هايي که بطور ناهمشيب نسبت به هارزبورژيت تکتونيزه قرار دارند، يافت مي شوند وليکن در مجموعه هاي افيوليتي که شديداً تغيير شکل يافته باشند، اين عدسي هاي کروميتي ممکن است نسبت به هارزبورژيت در برگيرنده بطور همشيب قرار گرفته باشند.
در پائين ترين بخش از انباشتي هاي مربوط به توالي پوسته اي نيز کانسارهاي کروميت ممکن است يافت شوند. اين کانسارها لايه اي شکل مي باشند و بصورت نوارهاي کروميت که بطور متناوب نسبت به دونيت قرار گرفته اند، مشاهده مي شوند.
البته اين کانسارهاي لايه اي شکل را نمي بايست با کانسارهاي لايه اي شکل نوع بوشفلد که در قاره ها يافت ميشوند، اشتباه نمود.
براي کانسارهاي کروميت ترکيه چهار موقعيت زمين شناسي تشخيص داده شده است. اين تقسيم بندي مبناي مناسبي براي رده بندي کانسارهاي کروميت نيامي مي باشد.
1) کانسارهايي که در اعماق بخش هارزبورژيتي مربوط به مجموعه افيوليتي قرار دارند و در داخل غشايي دونيتي احاطه گرديده اند.
2)کانسارهايي که در بخش بالايي هارزبورژيت تکتونيزه واقعند.
3)کانسارهايي که در درون لايه هاي دونيتي و در منطقه انتقالي بخش تکتونيزه به سنگهاي انباشتي قرار دارد.
4)کانسارهايي که در درون لايه دونيتي مربوط به توالي انباشتي قرار دارند.
عيار معدنکاري اين نوع کانسارها% 50-10 = Cr2O3 مي باشد.
2-3-2-2-کانسارهاي کروميت نوع آلپي (نيامي)يا انباني يا آلپيني (Podiform) : کانسارهاي کروميت تيپ نيامي در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپي همراه تواليهاي افيوليتي که بدواً در پوسته اقيانوسي تشکيل شده اند، همراه با بسياري از کانسارهاي ديگر يافت مي شوند.
ژو و همکاران (1994) تشکيل کانسارهاي کروميت نيامي را نتيجه ذوب نسبي جبه بالايي دانسته اند. ايشان معتقدند که کروميتيت هاي غني از Cr از ماگماهايي بوجود آمده اند که اين ماگماها از ذوب نسبي درجه بالاي جبه بالائي حاصل شده اند، در حالي که کروميتيت هاي غني از Al در ارتباط با ماگماهايي ميباشد که از ذوب نسبي درجه پائين جبه بالايي بوجود آمده اند.
در اين مدل جبه بالايي در مجاورت توده هاي بازالتي حاصل از ذوب جبه، ممکن است تحت تأثير ذوب نسبي درجه بالا قرار گيرند که در اين صورت پيروکسن (ارتو و کلينو) موجود در لرزوليت مربوط به جبه بالايي، ذوب مي شود و آنچه در ديواره باقي مي ماند، اوليوين است که بصورت پوششي در اطراف اطاق ماگمايي، تشکيل غلاف دونيتي را مي دهد. بطرف خارج، فقط کلينوپيروکسن ذوب مي شود آنچه باقي مي ماند ارتوپيروکسن و اوليوين است که تشکيل منطقه هارزبورژيتي را مي دهد که در بيرون غلاف دونيتي قرار دارد. اين منطقه هارزبورژيتي بطرف خارج توسط منطقه لرزوليتي احاطه شده است. ذوب نامتجانس پيروکسن، توليد SiO2 مي نمايد و اين SiO2 باعث ورود ماگما بازالتي به داخل حوزه ثبات کروميت مي گردد و نتيجتاً کروميت متبلور مي شود.
شباهت هاي قابل توجهي بين سنگ هاي بدست آمده از پشته ميان اقيانوس فعلي با سنگ هاي مرتبط با مناطق افيوليتي قديمي وجود دارد. لذا اقيانوسي بودن مجموعه هاي افيوليتي پذيرفته مي شود. به عنوان مثال در درياي سرخ و درياهايي که اکنون در درون خشکي ها احاطه شده اند (مانند درياي خزر – درياي سياه و درياهاي حاشيه اي) يافت مي شوند.
داده هاي مربوط به پشته هاي ميان اقيانوس امروزي در تفسير مجموعه هاي افيوليتي قديمي تري در قاره ها يافت مي شوند و داده هاي حاصل از مطالعه افيوليت ها در تفسير داده هاي ژئوفيزيک مربوط به کف اقيانوسها بکار برده مي شوند. با فرض اين که مجموعه هاي افيوليتي از پريدوتيت جبه منشأ گرفته است و ذوب نسبي پريدوتيت جبه در زير پشته هاي ميان اقيانوسي در اعماق صورت گرفته است، در نتيجه ذوب نسبي پريدوتيت جبه اي از يکي مذاب ديرگداز و يک مذاب بازالتي به صورت انباشته هاي مافيک – اولترامافيک در بالاي پريدوتيت تکتونيزه حاصل مي شود.
تفريق عمده حاصل از ماگماي بازالتي که از آنها کانسارهاي کروميت نيامي حاصل مي شود، داراي ترکيب گابرويي و حاوي مقاديري مس به صورت ناچيز مي باشد.
سنگهاي حدواسط تافلسيک در سريهاي سديم دار و اسپيليت از محصولات نهايي فاز ماگمايي مربوط به ماگماي افيوليت مي باشند و آنها را محصولات حاصل از مرحله ماگمائي واقعي مي دانند.
برخي از مجموعه هاي افيوليتي همراه ملانژ هستند که در صورت وجود کانسار کروميت در آنها، آن کانسارها کوچک بوده و با فواصل زيادي از يکديگر قرار مي گيرند، همانند کانسارهاي کروميت در افيوليت هاي بلا و زيرستان (پاکستان).
عيار معدنکاري اين نوع کانسارها% 50-10 Cr2O3 مي باشد مانند کانسار کروميت سبزوار، فارياب و....روش ثقل سنجي مي تواند در اکتشاف اين کانسارها به کار رود.
پريدوتيت هاي نوع آلپي بخشي از مجموعه هاي افيوليتي را تشکيل مي دهند که در طول جزاير قوسي و مناطق راندگي موجود در کمربندهاي کوهزايي يافت مي شوند.
مناطق افيوليتي را بر روي عکس هاي هوايي مي توان از روي تپه هاي گرد شده و کمبود پوشش گياهي مشخص نمود. روشهاي ثقل سنجي و مغناطيس سنجي در تشخيص توده هاي واقع در زير پوشش هاي نازک مي توانند مؤثر باشند. اين روشها هم در مجموعه هاي افيوليتي و هم در کمربندهاي گرينستون کاربرد دارند.
در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپ، کانسارهاي کروميت در هارزبورژيت يافت مي شوند و لرزوليت ها معمولاً فاقد کانسار سازيميباشند.
در مجموعه هاي اولترامافيک لايه اي، کروميت به بخش پائيني مجموعه اولترامافيک شامل دونيت و برونزيت است و نيز به مجموعه هاي پيروکسينت – آنورتوزيت محدود مي باشد.
در مجموعه هاي اولترامافيک نوع آلپي، لايه هاي کروميتيت، در بخش هاي زيرين يافت مي شوند:
در پائين ترين بخش از دونيت انباشتي، در منطقه انتقالي بين هارزبورژيت و دونيت انباشتي و در حدود يک کيلومتر در زير بخش اخير
مي باشند.
کروميت در صورت حضور، در بخش انباشت هاي بنياني، منطقه انتقالي و يا به صورت پراکنده در هارزبورژيت باقي مانده، در غلافي دونيتي احاطه شده است.
در تمامي کانسارهاي افيوليتي، توده هاي معدني کروميت در بخش کوچکي از مجموعه افيوليتي قرار دارند و مابقي بخش ها فاقد کانسار سازي کروميت مي باشد.
مطالعه تورق Folation و خطواره هاي کوچک براي يافتن توده هاي معدني موجود در يک معدن حائز اهميت است. معمولاً نيام هاي مربوط به کانسارهاي نيامي کروميت در جهت پلانژ چين ها و به موازات خطواره ها تداوم مي يابند و نيام هاي طويل در پهلوهاي مربوط به چين ها به صورت بوديناژ در مي آيند.
لذا مي توان نتيجه گيري کرد که در کانسارهاي کروميتي افيوليتي، توده هاي معدني در بخش کوچکي از مجموعه افيوليتي تجمع مي يابند. توده هاي کروميت مخصوصاً در دونيت هاي انباشتي بنياني و نيز در منطقه انتقالي دونيت – هارزبورژيت حادث مي شوند.
در مقياس ناحيه اي اولين قدم براي اکتشاف کانسارهاي کروميت مشخص نمودن موقعيت سنگهاي اولترامافيک است. اين سنگها ممکن است بصورت لايه هاي افقي و يا آنکه بصورت مجموعه هاي افيوليتي حادث شوند. از نقطه نظر موقعيت تکتونيکي مجموعه هاي لايه اي کروميت در مناطق با ثبات قاره ها يافت مي شوند.
به اين سوال که چرا بعضي از مجموعه ها حاوي کانسار سازي و بعضي ديگر فاقد کانسارسازي مي باشند، هنوز جوابي قانع کننده داده نشده است، ظاهراً سن اين کانسارها حائز اهميت است.
طبق نظر استوو (1987)، در افريقاي جنوبي مناطق غني از کروميت بر روي بخشي از سنگ کره که از لحاظ کروميت غني مي باشند، واقعند.
به نظر مي رسد که غالب مجموعه هاي بزرگ مربوط به کراتون ها تاکنون کشف شده باشند، ليکن پتانسيل مجموعه دوفک در قاره قطب جنوب هنوز بخوبي مشخص نيست. مجموعه هاي گريت دايک (زيمبابوه)، بوشفيلد (آفريقاي جنوبي)، ترومپس برگ (برزيل)، در طول خط واره ها(Lineaments) بزرگي قرار دارند.
مهمترين انواع کروميت ها در مجموعه هاي افيوليتي يافت مي شوند که از لحاظ تکتونيکي کمتر دستخوش تغييرات بوده اند. اين مجموعه هاي افيوليت در طول راندگي ها قرار دارند مانند مجموعه هاي افيوليتي موجود در ترکيه و پاکستان روشهاي ژئوشيميايي قادر به تفکيک افيوليت هاي مربوط به پوسته اقيانوسي با افيوليت هاي مربوط به حوضه هاي پشت قوسي و کوههاي دريايي (Seamounts) نمي باشد.
توالي هاي افيوليتي در حوضه هاي معدني کروميتي، داراي ساخت منطقه اي مشابهي مي باشند و در يک مقطع نمونه به 2 بخش جبه اي و پوسته اي تقسيم مي شوند.
بخش جبه اي معمولا ًشامل هازربورژيت است که در آن نيام ها و عدسي هايي از دونيت وجود دارد.
بخش پوسته اي از يک بخش ضخيم دونيت لايه اي تشکيل يافته است و در بالاي آن توالي از دونيت،
هازربورژيت، پيروکسينيت و ورليت وجود دارد که در يک محيط ناآرام به صورت انباشتي تشکيل گرديده است.
سنگهاي فلدسپاتي (تراکتوليت، وبستريت و آنورتوزيت) به طرف بالا اهميت مي يابند. ضخامت اين انباشت هاي لايه اي کمتر از 500 متر و در بالاي آن توالي از گابروي توده اي با ضخامت 2 تا 3 کيلومتر قرار دارد.
اين کانسارها در سري سنگ هاي افيولتي (بويژه هارزبوژيتي) که معرف ساخت پوسته اقيانوسي مي باشند، بوجود آمده و در مناطق فعال تکتونيکي و کمربندهاي کوهزايي و در ارتباط با افيوليت ها و افيوليت ملانژها بوده و از کمربندهاي بسيار مهم آن کمربند آلپ – هيمالايا مي باشد که داراي کانسارهاي بسيار زيادي در کشورهاي يونان،منطقه بالکان، ترکيه، ايران، عمان، پاکستان، هند و فيليپين است.
اکثراً تمرکز آنها نامنظم بوده و دگرشکلي زيادي را متحمل شده اند، بيشتر اين توده اي کروميتي جابجايي شديدي را در طول چين خوردگي و ازهم پاشيدگي عمومي ساختارهاي اوليه، داشته اند و به هيمن دليل شکل آنها بسيار متنوع مي باشد (اشکال صفحه اي مانند تاانباني)، در حدود 23% ذخاير اثبات شده و در حدود 10% ذخاير سناخته شده متعلق به کانسارهاي انباني مي باشد، عيار اين تيپ کانسارها بيشتر از عيار کانسارهاي استراتيفرم کروميت بوده و در عين حال درصد Al آنها بالا مي باشد، و نسبت C/Fe در آنها بالاتر از کانسارهاي لايه اي کروميت است.
لازم به ذکر است که کروميت ها به علت مقاومت در برابر هوازدگي شيميايي و وزن مخصوص زياد در نهشته هاي ثانويه به صورت محصولات هوازدگي نيز متمرکز مي يابند، اين کروميت ها در شرايط آب و هواي گرم و نيمه گرم در اثر آلتراسيون سيليکات هاي منيزيم دار حاوي آنها و از هم پاشيدگي کانيهاي مذکور آزاد شده ودر خاک لاتريتي محيط، تجمع مي يابند و مي تواند کانسارهاي اقتصادي بوجود آورند. نمونه هايي از اين کانسارها را در ماسه هاي سياه زيمبابوه، ژاپن و آمريکا مي توان مشاهده نمود. برخي از ذخاير لاتريتي نيکل که در سنگ هاي اولترامافيک حاوي کرومت افشان و انبانه اي تشکيل مي شود، تا %1 Cr2O3 دارد. اگرچه اين کروميت تاکنون به صورت اقتصادي استخراج نشده است.
3) زمين شناسي و پراكندگي كانه در ايران
از نظر زمين شناسي، كانسارهاي كروميت در ارتباط با سنگهاي اولترابازيك نظير پريدوتيت، دونيت، پيروكسينت و سرپانتينت و يا سنگهاي آلتره شدة ناشي از آنها ميباشند كه مربوط به پوستههاي اقيانوسي و شكافهاي دريايي است كه در پي باز شدن گودالهاي ژرف و نفوذ تودههاي اولترابازيك در پوسته قاره اي، كروميت همراه آن به سطح ميرسد.
مجموعههاي افيوليتي و افيوليت ملانژها پتانسيل بالائي از نظر اقتصادي دارند، زيرا انواعي از سنگهاي مختلف درآنها وجود دارند، كروميت يكي از مهمترين كانههاي همراه افيوليت هاست كه بخصوص در افيوليتهاي هارزبوژيتي ميتواند وجود داشته باشد، افيوليتها علاوه بر كروميت ميتوانند داراي PGE (عناصر گروه پلاتين ) و پنبه نسوز (كه از تجزيه و دگرساني سنگهاي اولترابازيك به صورت رگههاي نازك بدست مي آيد) نيز باشند. براي بررسي گسترش، پراكندگي و مشخصات سريهاي افيوليتي در ايران ميتوان تقسيم بنديهاي مختلفي را در مورد آنها عنوان كرد.
3-1- تقسيم بندي افيوليتهاي ايران از لحاظ ساختاري
افيوليت ايران را ميتوان به دو گروه مجموعههاي اولترابازيكي و مجموعههاي آميزه رنگين تقسيم نمود(شكل 1-1).
3-1-1- مجموعههاي اولترابازيكي :در نواحي مختلف ايران شامل جنوب مشهد (پالئوزوئيك فوقاني )، كوههاي طالش (ترياس مياني) و اسفندقه در جنوب غربي كرمان (ترياس فوقاني ).
file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg
شکل 1-1- پراکندگي مجموعه هاي افيوليتي و افيوليت ملانژها در ايران
ديده ميشوند كه تمامي آنها كم و بيش لايه و لايه اند. البته وسعت انها نسبت به ملانژهاي افيوليتي چندان زياد نبوده و ماگماي تشكيل دهنده آنها تولئيتي ميباشد.
3-1-2- مجموعههاي آميزه رنگين: به غير از موارد ذكر شده در مجموعههاي اولترابازيكي، ساير مجموعههاي افيوليتي ايران كم و بيش به صورت آميزه رنگين درآمده اند، اين مجموعهها در دنبال هم و در كنار گسلها وروراندگيهاي مهم ايران قرار دارندو شامل:
- افيوليت ملانژهاي حاشيه روراندگي زاگرس شامل مناطق خوي، كرمانشاه و نيريز در جنوب شرقي شيراز كه سن آنها را اواخر كرتاسه در نظر ميگيرند
- افيوليت ملانژهاي ايران مركزي شامل نائين و جنوب كوير بزرگ ايران كه در مجاورت بلافصل گسل نائي - بافت و گسل درونه يا گسل بزرگ كوير قرار دارند.
- افيوليت ملانژهاي جنوب شرقي و شرق ايران نظير شمال زون مكران و زون فيليش شرق ايران كه در
كرتاسه پاياني - پالئوسن تشكيل شده اند.
پراكندگي جغرافيائي مجموعههاي افيوليتي و افيوليت ملانژهاي ايران در شكل شماره 1نشان داده شده است.
به طوركلي افيوليتهاي ايران يك مجموع چند فازي ميباشند كه شامل بخشهاي پيكره اولترامافيك مافيك، پيكره بازيك و پلاژيوگرانيتها (در بيشتر موارد تمامي اجزاء پيكرههاي گفته شده را قطع نموده و از نظر سني هم بعد از كرتاسه تشكيل شده است) بوده و مشخصات كلي و دسته بندي پترولوژيكي ملانژهاي ايران شامل اين موارد ميباشد.
1- داراي سنگهاي آتشفشاني از نوع كالك آلكالن و توله ايتي ميباشند.
2-سنگهاي نفوذي اسيدي در مرحله آخر تفريق ماگما بوجود ميآيند و ضخامت چنداني هم ندارند.
3- سنگهاي دولريتي در مجموعههاي افيوليتي ايران حجم نسبتاً زيادي دارند.
4- گابرو در بسياري از مجموعههاي افيوليتي ايران فراوان بوده و داراي ساختمان لايه لايه و همچنين توده مانند ميباشند.
5- سنگهاي اولتربازيك، كم و بيش به سرپاتنيت تبديل شده و عمده ترين واحد تشكيل دهندة مجموعههاي افيوليتي ايران ميباشند.
6- اغلب مجموعههاي افيوليتي ايران به شدت خرد شده و به هم ريخته هستند و واحدهاي آن به آساني قابل جدايش و نقشه برداري نيستند (علت نامگذاري آن به كالرملانژ يا افيوليت ملانژ به همين دليل است) و در عين حال تحت تأثير محلولهاي هيدروترمال قرار گرفته و بنابراين دگرساني شديدي را متحمل شده اند، حاصل اين تجزيه و تخريب پيدايش سنگها و كاني هايي است كه در پاره اي از موارد از نظر اقتصادي با ارزش هستند، كه از مهمترين پتانسيلهاي فلزي همراه افيوليتها، ذخاير عدسي شكل و انباني كروميت است كه اين ذخاير غالباً با هارزبورژيت و پريدوتيت از نوع دونيت همراه هستند و معمولا داراي هسته مركزي ميباشند كه بخش اعظم آن از كروميت تشكيل شده است.
لازم به ذكر است كه مجموعههاي افيوليتي ايران و كانسارهاي همراه آن، تشابهات زيادي با موارد هم نوع خود در عمان، تركيه و كشورهاي بالكان دارد.
سنگهاي دربرگيرندة كروميت در ايران از نوع سنگهاي آذرين غني از آهن (Fe) و منيزيم (Mg) سنگهاي اولترابازيك شامل پريدوتيت، سرپانتنيت و پيروكسنيت بوده و ذخاير كروميت در داخل توده اولترابازيك به صورت عدسي هاي بزرگ و كوچك قرار گرفته اند، كه اين شرايط را ميتوان در شمال شرق و شرق ايران (كه در امتداد زون فيليش - افيوليت ملانژ بيرجند - ايرانشهر، افيوليتهاي سبزوار، فريمان و تربت حيدريه قرار گرفته اند)، در ايران مركزي (نائين )، در زاگراس (در شمال نيريز ) در جنوب ايران (فارياب و اسفندقه ) مشاهده نمود، كه در ادامه به طور خلاصه به بررسي مشخصات زمين شناسي اين مناطق خواهيم پرداخت.
در مجموعههاي افيوليتي منطقه فارياب بخشهاي مختلف سكانس افيوليتي را به صورت تقريباً كامل ميتوان ديد. از جمله آهكهاي پلاژيك دگرگون شده، نهشتههاي راديولاريتي (مربوط به لايه سكانس افيوليتي ) پيلولاواهاي ولكانيكي مشخص، گابروهاي لايه اي و همچنين تودههاي هارزبورژيتي، دونيتي و پيروكسنيتي كه در بخشهاي زيرين قرارگرفته و عدسيهاي كروميتي را در درون خود جاي داده اند. تودههاي اولترامافيك منطقه معمولاً سرپانتينيتي شده اما داراي درجات متفاوتي است كه در بخشهاي شرقي و شمال شرقي منطقه گسترش زيادي دارند، اين منطقه ويژگيهاي تكتونيكي پيچيده اي داشته و وجود گسلهاي فراوان سبب شده است تا كروميت در عمقهاي مختلف قرار گيرد، در محل وقوع اين گسلها رگههاي سفيد رنگي ديده ميشود كه آثار پرشدگي ثانويه مربوط به منيزيت و هيدرومنيزيت ميباشند، بزرگترين ذخاير كروميتي كشور (فازياب ) در اين منطقه واقع شده است.
روند عمومي زون افيوليتي نيريز كه بخشي از افيوليت و ملانژهاي حاشيه روراندگي زاگرس ميباشد با روند كلي زون دگرگوني سنندج - سيرجان (NW-SE) مطابقت داشته و تا نواحي حاجي آباد و فازياب ادامه دارد، اين مجموعه افيوليتي بدون دگرشيبي و گسل خوردگي بر روي آهكهاي رسي سازنده سروك قرار گرفته است. سنگهاي اولترابازيك عمده ترين واحدهاي تشكيل دهندة مجموعه افيوليتي نيريزبوده و انواع هارزبورژيت از اولويت بيشتري برخوردار است. تمركز كاني كروميت در سنگهاي دونيت و هارزبورژيت بوده و در اغلب ذخاير موجود، دونيت به عنوان سنگ مادر ميباشد، سرپانتينيزاسيون با درجات متفاوت آلتراسيون در منطقه از ويژگي خاصي برخوردار است كه ميتواند نشانه اي از وجود عدسيهاي كروميتي باشد، عمده ترين سنگهاي دگرگوني در افيوليت هاي نيريز شامل اسكارنها و مرمرها ميباشند كه در مجاورت پريدوتيتها قرار گرفته است.
كروميت به صورت عدسيهاي كروميتي و مطابق با ساختار لايه لايه مجموعه اولترامافيك و گابرو در درون غلافهاي دونيتي واقع شده و مجموعه فوق شديداً تكتونيزه و گسل خورده ميباشند.
در افيوليت ملانژهاي شرق و شمال شرق ايران واحدهاي سنگي كروميت دار مشتمل بر پريدوتيتهاي سرپانتينيزه شده، گابرو و دونيت است كه فازهاي مختلف كوهزايي، تاثيرات تكتونيكي شديدي بر آنها و همچنين بر عدسيهاي كروميتي موجود در آنها وارد ساخته است كه از آن جمله ميتوان به كانسارهاي كروميت منطقه سبزوار (كمربند افيوليتي شمال، شمال غرب و شمال شرق سبزوار) و بيرجند - نهبدان اشاره نمود كه داراي اشكال نامنظم هندسي هستند.
علاوه بر مناطق توضيح داده شده به مناطق زير هم ميتوان به صورت خلاصه اشاره نمود.
1- افيوليت ملانژهاي جنوب وجنوب غرب كرمان (مجموعه افيوليتي اسفندقه ) كه مشخصات زمين شناختي آن تقريباً شبيه منطقه فارياب ميباشد.
2- افيوليت ملانژ غرب درياچه اروميه كه ازسمت غرب به طرف تركيه امتداد دارد
3- مجموعه افيوليتي جنوب شرق ايران در استان سيستان و بلوچستان
4- مجموعه افيولتيي باختران كه درزيرتراست زاگرس قرار دارد (همانند مجموعه افيوليتي تبريز
5- در شمال ايران و در دامنه شمالي البرز دو رخنمون مجزا و كوچك از افيوليت گزارش شده است، يكي در تپه ماهورهاي خزر جنوبي در رشت (شاندرمن - ماسال) و ديگري در دامنه شمالي امتداد شرقي رشته كوه البرز در