منطقه مورد مطالعه مجاور معدن بوکسیت جاجرم در فاصله km160جنوب غرب شهرستان بجنورد در استان خراسان شمالی واقع گردیده. سنگهای آذرین منطقه مورد مطالعه بر اساس مطالعات کانی شناسی و پتروگرافی از نوع بازالت، الیوین بازالت، بازالت آندزیتی و دیاباز است که این سنگها جز سری ماگمایی کالک آلکالن می باشند.نمودارهای هارکر برای نمونه های بازالتی و دیابازی حاکی از این است که روند cao-mgo-feot نسبت به sio2 نا منظم بوده ولی با افزایش sio2 روند کاهشی نشان می دهد. روند اکسیدهای k2o-p2o5-na2o نسبت به sio2 نا منظم اما با افزایش sio2 روند افزایشی دارند. بر اساس دیاگرام an-di، عامل بخار آب و فشار را اعمال نموده در نتیجه دمای تبلور تغییر می کند. بر حسب درصد کانیهای پلاژیوکلاز(40%) و پیروکسن(15%) در دمای بالای c?1200تبلور الیوین و پیروکسن شروع و در نقطه یوتکتیک با دمای حدودc? 1025 و فشار gpa 1تبلور پلاژیوکلاز آغاز می شود. شواهد صحرایی نشان می دهد که طی رژیم تکتونیکی فشارشی، فشار جهت دار و فعالیت گسلهای امتداد لغز در منطقه، درزه و شکستگی ایجاد شده است. درزه و شکستگی فشار لایه های سطحی را کاهش داده، باکاهش فشار، ذوب بخشی در اعماق گوشته آغاز می شود و از طریق سیستمهای شکستگی ماگما به سرعت از عمق به سطح صعود کرده و در سطح سرد می شود. وجود الیوین درشت و شکل دار در کنار درشت بلورهای پیروکسن و آثار جدایشی کم همگی می تواند بیانگر حرکت سریع ماگما از طریق سیستمهای شکستگی باشد. احتمالاً واحدهای بازالتی با دایک ها هم همزمان می باشند. نتایج حاصل از محاسبه ضریب تفریق برای نمونه های مورد مطالعه نشان می دهد که بیشترین ضریب تفریق مربوط به نمونه های دایکی است، لذا دیابازها نسبت به سایر رخنمون ها فرصت بیشتری برای سرد شدن داشته است. احتمالاً ماهیت ماگمای سنگهای مورد مطالعه از نوع بازالتی بوده که در اثز فرایند ذوب بخشی در عمق بیش از km 100از گوشته فوقانی منشاء گرفته است. در بازالت های مورد مطالعه عناصر لیتوفیل یا زمین دوست مثل ba-rb-k بیشتر از عناصر غیرمتحرک مثل y، ti و zr است. هنگام آغشته شدن ماگما با پوسته (سنگ پوسته قاره ای گداخته شده در مجاورت ماگما)، از عناصر ree سبک مثل ba-rb-th-k غنی می شود اما از عناصر(hfse) nb-ta-p-zr-hf-y فقیر می شود. کاهش شدید nb-ta-p-hf در نمودارهای نرمالیزه عناصر کمیاب کاملاً مشهود بوده، بویژه در نمونه b5 که در شرایطی سرد شده که بیشترین سطح تماس را با پوسته قاره ای داشته و از عناصرree میانه به شدت فقیر شده است. بر اساس نسبت la/nbو ce/pb بیشترین میزان آغشتگی با پوسته قاره ای در نمونه های دیاباز اتفاق افتاده است. مقایسه رفتار ژئوشیمیایی سنگهای مورد مطالعه و سنگ مادر بوکسیت نشان می دهد که فراوانی sio2 در سنگ مادر بوکسیت، دیاباز و بازالت مقادیری نزدیک به هم دارد. در نتیجه فرآیند هوازدگی، میزان sio2 در منشاء اولیه بوکسیت کاهش یافته و در بوکسیت شیلی به نصف و در بوکسیت سخت به 30% رسیده است. با توجه به مقادیر بالای fe2o3 در بوکسیت، می توان نتیجه گرفت که منشاء اولیه بوکسیت جاجرم از گوشته بالایی غنی از آهن مشتق شده است. فراوانی fe2o3 در بوکسیت سخت بیشتر از بوکسیت شیلی است، در نتیجه مقاومت بالای اکسید آهن در برابر هوازدگی را اثبات می کند. مقایسه مقادیر tio2 بین بازالت، دیاباز و بوکسیت نشان می دهد که نسبت tio2 در بوکسیت بالاتر بوده است. لذا tio2 سنگ منشاء بوکسیت از بازالت و دیاباز بیشتر بوده است عناصرy-zr-ti در نمونه های بوکسیت، بازالت و دیاباز جاجرم فراوانی تقریباً یکسانی داشته، همچنین این عناصر رابطه مستقیمی با al2o3 دارند، در بوکسیت جاجرم و بازالتهای مورد مطالعه، نسبت zr به al2o3 در اکثر نمونه ها حدود 15 می باشد. نسبت zr/hf در دیابازها، بازالت ها و بوکسیتهای منطقه مورد مطالعه (نسبت به کندریت) نسبت بالاتری دارند، در نتیجه روتیل در منشاء دیاباز، بازالتها و بوکسیت ها حضور داشته، و از طرفی نسبت nb/ta علت حضور آمفیبول کم منیزیوم در منشاء بوکسیت را نشان می دهد،. روند نمودارهای عنکبوتی نرمالیزه شده بر اساس کندریت در بازالتها و بوکسیتهای مورد مطالعه حاکی از این است که عناصر lree غنی شدگی و عناصر hree تهی شدگی نشان می دهند، در نتیجه عناصر کمیاب بازالتهای مورد مطالعه و سنگ منشاء بوکسیت جاجرم( بازالت) رفتار مشابه داشته، احتمالاً بازالتهای مورد مطالعه به سن کرتاسه نسل جدیدی از بازالتهای قبل از پرمین(سنگ منشاء بوکسیت) هستند که هر دو از یک منشاءمشترک مشتق شده اند.

منطقه مورد مطالعه در استان خراسان رضوی، در محدوده ای به موقعیت 33 ?57 تا 40 ?57 طول شرقی و 55 ?35 تا 59 ?35 عرض شمالی در ناحیه ساختاری سبزوار قرار دارد. این منطقه به لحاظ زمین شناسی به دو بخش شمالی و جنوبی قابل تقسیم است. بخش شمالی که به نام گستره هلاک آباد از آن یاد خواهد شد شامل توده های نفوذی و نیمه عمیق متعددی با ترکیب کوارتز مونزونیت، مونزونیت تا کوارتز دیوریت و دیوریت و سنگهای آتشفشانی است که ترکیب آن ها از ریوداسیت، داسیت، آندزیت تا آندزیت- بازالت و بازالت متغیر است. مجموعه رسوبی این بخش شامل آهک های مارنی، کنگلومرا و ماسه سنگ است. بخش جنوبی که ارتفاعات کوه شاهزاده ابوالقاسم و کوه میش است، متشکل از سنگ های افیولیتی، توده های آذرین (گرانیت تا دیوریت)، ماسه سنگ های قرمز رنگ (پالئوژن) و سنگ آهک (کرتاسه فوقانی) است. نفوذ محلولهای کانه دار بویژه در راستای گسل اصلی منطقه (با راستای شمال غرب-جنوب شرق) موجب دگرسانی و کانی سازی به ویژه در گستره هلاک آباد شده است. اعمال روشهای مختلف پردازش داده های ماهواره ای در منطقه هلاک آباد و مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی حاکی از حضور زونهای دگرسانی گسترده و متنوع است. انواع دگرسانیهای رخ داده در منطقه عبارتند از آرژیلیک، آرژیلیک پیشرفته، سیلیسی، پروپلیتیک و محدود سرسیتیک. دگرسانیهای آرژیلیک و آرژیلیک پیشرفته از دگرسانیهای بارز منطقه و منطبق بر رخنمون های سنگی ساب ولکانیک (مانند مونزونیت پورفیری) و ولکانیک (داسیت و ریوداسیت) است. مطالعه مغزه های حفاری نشان داد که دگرسانیهای آرژیلیک پیشرفته در اعماق حضور داشته و تنها محدود به رخنمون سطحی نیستند. مطالعات میکروسکپی و نتایج پراش پرتو ایکس کانی شناسی این زون را شامل پیروفیلیت، آلونیت، کائولینیت، کوارتز، پیریت، روتیل و دیاسپور مشخص نمود. گسترش دگرسانی پروپیلیتیک در منطقه بیش از سایر دگرسانیها است و اکثراً در سنگ های آتشفشانی دیده می شود. سیلیسی شدن عمدتاً همراه زونهای برش هیدروترمالی و داسیت و ریوداسیت مشاهده می شود. کانی سازی به اشکال رگچه ای، پراکنده در متن و برش هیدروترمالی دیده می شود. از رگچه های مشاهده شده می توان به رگچه های کوارتز+ کالکوپیریت± پیریت ± سرسیت، کوارتز± پیریت± پیریت و کلسیت+ پیریت اشاره کرد. پهنه های برشی در رخنمون سطحی در امتداد گسلهای اصلی منطقه با روند تقریباَ شرقی-غربی بطول چند صد متر و عرض 100 تا 500 متر گسترش دارند. این زونها حاوی کانی سازی سولفیدی در ماتریکس کوارتز-کلسیتی هستند. از کانی های اولیه شناسایی شده در گستره هلاک آباد می توان پیریت، کالکوپیریت، تتراهدریت، تنانتیت، اسفالریت، گالن، مگنتیت و از کانیهای ثانویه هماتیت، کالکوسیت و مالاکیت را نام برد. پیریت فراوان-ترین کانی است. با توجه به مجموعه پاراژنز کانیایی پیریت به همراه کالکوپیریت و تتراهدریت، برآورد می گردد گستره تغییرات fs2 محلول ماگمایی حدود 7- تا10- و log fo2 تقریباً 30- تا 32- بوده باشد. در مطالعات مایکروپروب حضور طلا مشخص نگردید. مطالعات درجه حرارت و شوری سیالات درگیر بر روی رگچه های کوارتز-پیریت-کالکوپیریت، کوارتز-پیریت، پیریت-کلسیت و سیمان سیلیسی زون برش هیدروترمالی انجام گردید. بر اساس تغییرات درجه حرارت همگن شدن و شوری، دو گروه اصلی سیالات درگیر تفکیک گردید. در ترکیب این سیال ها علاوه بر nacl، مقادیری kcl، cacl2 و mgcl2 حضور دارد. یک گروه از سیالات درگیر محدوده دمایی همگن شدن حدود 250 تا 400 درجه سانتی گراد با شوری بالاتر از 5/6 درصد وزنی معادل نمک طعام و گروه دوم حرارت محدوده دمایی همگن شدن حدود 160 تا 250 درجه سانتی گراد با شوری کمتر از 6 درصد وزنی معادل نمک طعام دارند. مطالعات سیال درگیر در منطقه، میانگین دمای تشکیل زونهای دگرسانی آرژیلیک را 280 و آرژیلیک-سیلیسی را 270 درجه سانتی گراد نشان می دهد. بررسی تغییرات عمقی درجه حرارت و شوری حاکی از افزایش درجه حرارت و شوری به سمت عمق بیشتر است. بررسی تغییرات دو گروه نمونه های شرقی و مرکزی نشان می دهد که در نمونه سیالات درگیر مطالعه شده از زون شرقی، درجه حرارتهای بالاتری بدست آمده و تغییرات شوری گستره بیشتری را نشان می دهد. در نتایج تجزیه ژئوشیمیایی نمونه های خرده سنگی از زون کانی سازی، مس بیش از یک درصد، روی بیشتر از 650 پی پی ام، سرب بیشتر از 66 پی پی ام، مولیبدن بیش از 123 پی پی ام، طلا بیشتر از 87 پی پی بی و آرسنیک حدود 436 پی پی ام حضور دارد. میزان cu نسبت به سایر عناصر قابل ملاحظه تر است. کانی سازی مس احتمالاً در ارتباط با سیالات با شوری بالاتر رخ داده است. بر اساس مطالعات دگرسانی، کانی سازی و ژئوشیمی مدل کانی سازی منطقه مشابه کانسارهای پورفیری است. ماگماتیسم هلاک آباد و کوه میش به طور عمده در قلمرو پتاسیم پایین (سری تولئیتی) تا کالک الکالن و متاآلومین تا اندکی پرآلومین قرار داشته و به سری i تعلق دارد. بیهنجاری منفی از عناصر با شدت میدان با? (hfse) نظیر nb،ti در نمونه های مورد مطالعه، از ویژگیهای شاخص قوسهای آتشفشانی و زون فرورانش است. نمودارهای بهنجار شده عناصر خاکی نادر این سنگها نسبت به کندریت و گوشته اولیه تقریباً مسطح بوده و غنی شدگی جزیی از عناصر خاکی نادر سبک در برخی واحدها نشان می دهد. این ویژگیهای شاخص، حاکی از آن است که ماگمای اولیه گرانیتوئیدهای مذکور در یک محیط کم عمق و در فشار کم در محدوده بدون گارنت (محدوده پایداری پلاژیوکلاز پریدوتیت) تشکیل شده اند. نتایج حاصل از مطالعات دقیق سن سنجی به روش اورانیوم –سرب بر روی زیرکن در محدوده هلاک آباد- کوه میش حاکی از آن است که تبلور بخشی از توده های نفوذی منطقه مورد مطالعه در طی آلبین-سنومانین (کرتاسه) اتفاق افتاده است. داده های ایزوتوپی بدست آمده در رابطه با ماگماتیسم مذکور حاکی از تغییرات مقادیر ایزوتوپ اولیه 87sr/86sr در حد 7047/0 تا 7049/0 و میزان?nd اولیه 40/4+ تا54/4+ است. با توجه به اینکه مقدار ایزوتوپ اولیه 87sr/86sr از 706/0کمتر است لذا منشا ماگما خارج از پوسته قاره ای تایید می شود. تلفیق اطلاعات زمین شناسی، دگرسانی، گسلها، ژئوشیمی رسوبات رودخانه ای و خرده سنگی، پراکندگی معادن و اندیسهای معدنی و ژئوفیزیک در سیستم اطلاعات جغرافیایی حاکی از آن است که منطقه جنوب روستای هلاک-آباد و شرق آن دارای اولویت اکتشافی بالاتری است.