زمین شناسی، ژئوشیمی و کانی شناسی کائولن دربند و ارتباط آن با زون های آلتراسیون و کاربرد آن در صنعت سرامیک

منطقه مورد مطالعه در 32 کیلومتری جنوب غربی سبزوار و 8 کیلومتری شرق روستای هلاک آباد قرار گرفته است. واحدهای سنگی منطقه در دو گروه ولکانیک شامل: آندزیت، پیروکسن هورنبلند آندزیت، پیروکسن آندزیت، هورنبلند بازالت به سن ائوسن (؟) و گروه ساب ولکانیک با ترکیب کوارتز مونزونیت پورفیری، کوارتز مونزودیوریت پورفیری، دیوریت پورفیری، کوارتز هورنبلند دیوریت پورفیری و پیروکسن دیوریت پورفیری به سن الیگومیوسن(؟) تقسیم بندی می شوند. این واحدهای سنگی در ناحیه مورد مطالعه به شدت آلتره شده اند و زون های آلتراسیون پروپیلی تیک، آرژیلیک، سیلیسی در منطقه شناسایی شده است که هر یک از این زون ها خود به چندین زیرزون تفکیک می شوند. روند خطی آلتراسیون آرژیلیک منطبق بر روند شمال غربی – جنوب شرقی گسل های منطقه است و آلتراسیون آرژیلیک - سیلیسی غالبا در توده های ساب ولکانیک مشاهده می گردد در حالیکه واحدهای ولکانیک آلتراسیون پروپیلیتیک را در شدت های مختلف نشان می دهند. واحد سنگی پیروکسن هورنبلند آندزیت بالاترین حساسیت مغناطیسی، و واحدهای کوارتز مونزونیت پورفیری، کوارتز مونزودیوریت پورفیری به دلیل شدت آلتراسیون آرژیلیکی کمترین مقدار حساسیت مغناطیسی را نشان می دهند با توجه به مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی این توده ها در گروه گرانیتوئیدهای نوع i یا اکسیدان قرار می گیرند. در زون آرژیلیک منطقه چندین معدن فعال کائولن وجود دارد که ترکیب کانی شناسی اصلی این ذخایر شامل: پیروفیلیت، کائولینیت، کوارتز، می باشد و از تشکیل دهنده های فرعی می توان به مسکوویت، ژیپس، آناتاس، روتیل، دیکیت، هالوزیت اشاره نمود. نمونه های حاوی درصد بالاتری آلومینا اکثرا دارای لمس صابونی نرم با گوشه های گرد می باشند در حالیکه با افزایش میزان سیلیکا (sio2) نمونه های معدنی سخت تر، زبرتر و دارای سطح شکست تیز و سخت می باشند. این مجموعه مینرالی منطبق با زون های آلتراسیون آرژیلیک پیشرفته می باشد که تحت تاثیر فرآیندهای مختلف از جمله شستشوی ثانویه و تغییرات ph, eh سیالات، ترکیب مینرالی در بخش های مختلف متفاوت است، به طوریکه محلول های هیدروترمال سرشار سیلیس از داخل سیستم درز و شکاف به سمت افق های بالاتر حرکت نموده و در سطح با کاهش فشار و حرارت و ph محلول ها، سیلیس نهشته می شود و در افق های فوقانی معادن کائولن کلاهک سیلیسی ایجاد شده است که با ادامه یافتن بیشتر دگرسانی و با کامل تر شدن آن میزان بیشتری سیلیس از محیط خارج شده و بر مقدار al2o3 نمونه ها افزوده می شود و کائولن کیفیت بهتری پیدا می کند و با افزایش عمق چون در شرایط ph اسیدی و خنثی آلومینیوم قابلیت تحرک پایین دارد در محل باقی مانده و سیلیس و سایر عناصر قلیایی و قلیایی خاکی از محیط خارج می شود.کائولن های منطقه به طور میانگین دارای 39/71% اکسید سیلیسیم، 69/19% اکسید آلومینیم، 6/0% اکسید آهن، 61/0% اکسید تیتان، 26/1% اکسید پتاسیم، 11/0% اکسید سدیم، 08/0% اکسید منیزیم 39/0% اکسید کلسیم و 34/4 % l.o.i می باشند که بالا بودن اکسید سیلیسیم این نمونه ها نسبت به مقدار ایده آل سبب زبری در محصولات سرامیکی می شود. رنگ بعد از پخت نمونه های کائولن بین سفید تاکرم متغییر می باشد و این کائولن ها در کاشی های بدنه، کاشی کف کاربرد وسیعی خواهند داشت و چون درصد اکسیدهای آهن و تیتان نمونه ها پایین می باشد ( کمتر 1%) در صنعت چینی مظروف کاربرد خواهند داشت و به دلیل بالا بودن مقدار سیلیکای نمونه ها (39/71%) نسبت به حد ایده آل، (47%) این کائولن ها در صنعت کاغذسازی کاربردی ندارند.