بررسی زمین شناسی، کانی شناسی، ژئوشیمی و مگنتومتری کانسار آهن شترسنگ (بخش غربی)(شمال شرق سبزوار)

اسکارن آهن شترسنگ در فاصله 110 کیلومتری شمال غرب مشهد، 82 کیلومتری شمال شرق سبزوار و در زون ساختاری بینالود قرار دارد. در این منطقه اولین پدیده مرتبط با تشکیل اسکارن، نفوذ توده های ساب ولکانیک حدواسط با ترکیب غالب مونزودیوریت و دیوریت پورفیری پس از ائوسن در بین توالی کربناته (به طور غالب آهکی) کرتاسه زیرین قابل قیاس با سازند تیزکوه در البرز مرکزی می باشد. توده های مذکور مشخصه متا آلومینوس وابسته به سری کالک آلکالن دارند. بر اساس شواهد صحرایی و مطالعات میکروسکوپی، اسکارن منطقه شامل دو زون اندواسکارن محدود و اگزواسکارن گسترده است. در اندواسکارن بافت پورفیری توده نفوذی حفظ شده است، با این تفاوت که پلاژیوکلاز ها آلتراسیون شدیدتری دارند. اگزواسکارن 5 زون مشخص شامل 1- گارنت اسکارن 2- گارنت- ایدوکراز اسکارن 3- پلاژیوکلاز اسکارن 4- زوئیزیت- اپیدوت اسکارن 5- اکتینولیت اسکارن دارد. این زون ها به ترتیب فاصله از توده های نفوذی به وجود آمده اند. بر اساس شواهد پتروگرافی فرایندهای متاسوماتیکی پیشرونده و پسرونده اسکارنی منطقه در سه مرحله جداگانه و مشخص به وقوع پیوسته اند. مرحله پیشرونده بعد از جایگزینی و با شروع تبلور توده نفوذی در عمق و یا آزاد شدن سیالات هیدروترمالی مشتق شده از آن شروع می شود. در این مرحله کانسارسازی انجام نمی شود و در حکم آماده سازی زمینه محسوب می گردد. در این مرحله کالک سیلیکات های بدون آب مانند گارنت در زون اسکارنی تشکیل شده اند. بررسی شرایط فیزیکوشیمیایی تشکیل اسکارن نشان می دهد که دمای مرحله اصلی تشکیل زون گارنت c=550-420 و 25-10- 22-10= o2ƒ بوده است. افزایش محلی فوگاسیته اکسیژن (22-10<) مانع تشکیل همزمان دو کانی گارنت و پیروکسن گردیده است. در مرحله پسرونده آغازی حجم عمده ای از کالک سیلیکات های بدون آب اسکارنی همانند گارنت و پیروکسن که در حرارت های نسبتاً بالا تشکیل شده اند، به مجموعه ای از سیلیکات های آبدار مثل اپیدوت، ترمولیت- اکتینولیت یا کانی هایی مثل کلسیت، کوارتز، مگنتیت و ... تبدیل شده اند. با توجه به دیاگرام پایداری کانی ها، این دگرسانی ها در دمای c=420-400 رخ داده و این محدوده دمایی 1/0=xco2 و 7-10< s2ƒ و 25-10 >o2ƒ را برای اسکارن مورد مطالعه پیشنهاد می کند. در مرحله پسرونده تأخیری کالک سیلیکات های آبدار و بدون آب تشکیل شده در مراحل قبلی به مجموعه های ریزدانه شامل کلریت، کلسیت، کوارتز و کانی های رسی تبدیل شده اند. مرحله اصلی نهشت اکسیدها و بخصوص سولفیدها، بعد از مرحله تشکیل اسکارن پیشرونده یعنی در طی مراحل آغازی دگرسانی پسرونده رخ داده است. مگنتیت مهم ترین و فراوانترین کانه اکسیدی منطقه است. بافت جانشینی مگنتیت در بین بلورهای گارنت نشان می دهد که مگنتیت بعد از تشکیل اسکارن اولیه نهشته شده است. پیریت فراوانترین کانه سولفیدی است که در حفرات، شکستگی ها و مرز بلورهای مگنتیت به وجود آمده است. بنابراین تشکیل پیریت بعد از مگنتیت رخ داده است. فرایند تشکیل پیریت در مراحل انتهایی آلتراسیون کالک سیلیکات های اولیه (مرحله پسرونده تأخیری) رخ می دهد. کالکوپیریت دیگر کانه سولفیدی می باشد که به مقدار بسیار اندک همراه با مگنتیت و پیریت مشاهده می شود. مقایسه طلا، مس و عناصر نادر خاکی منطقه شترسنگ با مهمترین کانسارهای fe oxides cu-au ثابت نمود که کانسار شترسنگ از لحاظ عناصر مورد قیاس در حد کانسارهای fe oxides cu-au نبوده و تنها کانه اقتصادی در آن مگنتیت است. نقشه های مغناطیسی انتقال به قطب آنومالی های مغناطیسی هماهنگ با توده های کانی سازی مگنتیت را آشکار کردند. آنومالی های مغناطیسی نسبت به توده های معدنی اصلی رخنمون یافته بیشتر به سمت شمال تمایل دارند. این تمایل دلالت بر این دارد که وسعت کانی سازی از توده معدنی که در سطح رخنمون دارد، بیشتر است. نقشه مشتق اول قائم داده های مغناطیسی سطحی بودن منابع آنومالی که به وسیله توده های مگنتیت روی سطح آشکار شدند، نشان دادند. نقشه ادامه به سمت بالا تا عمق 50، 100 و 150 متر نشان دادند که آنومالی های مغناطیسی اصلی a و b تا عمق 150 متر همچنان ادامه دارند که چنین عمق وسعتی را برای منایع آنها (توده های معدنی) پیشنهاد می کند.