سنگ نگاری و دگرسانی کانسار مس چهل کوره، شمال باختر زاهدان؛ موازنه جرم و رفتار عناصر نادر کمیاب

کانسار مس چهل کوره، در منطقه کوه لونکا، در 120 کیلومتری شمال باختر زاهدان (جنوب خاور ایران) قرار دارد. سنگهای میزبان کانی سازی، توربیدیتهای ائوسن (فلیش)، شامل گری وک، سیلتستون و شیل است که در منطقه مورد مطالعه، یک تاقدیس با روند N-S را تشکیل داده اند. پهلوی خاوری این چین دارای ریزچینهای متعددی است. چندین استوک و دایک گرانودیوریتی، کوارتزمونزودیوریتی و گرانیتی در نهشته های توربیدیتی نفوذ کرده اند و به طور محلی هورنفلس ایجاد شده است. این توده های نفوذی به موازات گسلهای اصلی با جهت NW-SE قرار دارند. توده معدنی در چهل کوره، به صورت عدسی ها و رگه های متعدد با شکل نامنظم است. محدوده ذخیره مس دارای امتداد کلی W°23 Nبا طول 1500متر است و توسط گسلهای خاوری- باختری جابه جا شده است. کانی سازی در مناطق شکستگی و گسلی صورت گرفته و شامل کوارتز، دولومیت، آنکریت، سیدریت و کلسیت، همراه با پیروتیت، ارسنوپیریت، پیریت، کلکوپیریت، اسفالریت، گالن، گالن غنی ازSe، مارکازیت، مولیبدنیت، ایلمنیت و روتیل است. به رغم مقادیر بالای میانگین عیار فلزهای پایه شامل 4/1% مس، 77/1% روی، 85/0% سرب (1/4% Cu+Zn+Pb)، با توجه به داده های حاصل از 35 گمانه، مقدار میانگین نقره ppm 22 و طلا ppm 14/0 (در 45 نمونه) است.
یک نمونه مرکب از سنگهای میزبان چهل کوره، شامل ماسه سنگ و شیل، به عنوان نمونه ای با کمترین دگرسانی برای مقایسه با نمونه های کانی سازی شده به کار رفته است. محاسبات موازنه جرم (Mass balance) برای تعیین کمی تغییرات شیمیایی مراحل مختلف دگرسانی انجام شده است. با توجه به تحرک بسیار کم و تغییرات پایین(Al2O3) Al در سنگهای میزبان رسوبی نسبتا دگرسان شده، این عنصر به عنوان جزء نامتحرک، برای محاسبه موازنه جرم به کار برده شده است. در دگرسانی کلریتی، یک افزایش جرم درFe2O3T و MgO و یک کاهش جرم در SiO2 و Na2O، CaO، K2O وجود دارد. دگرسانی کربناتی با افزایشFe2O3T و MgOو کاهش SiO2 وNa2O همراه بوده است که دلالت بر چیرگی آنکریت، سیدریت و دولومیت از میان کانی های کربناتی دارد. SiO2 در نمونه های سیلیسی شده، غنی و در دیگر انواع دگرسانی، تهی شده است. همراه با کائولینیتی شدن، تغییری در Cu و Pb Zn، دیده نمی شود، اما این عناصر در سایر دگرسانی ها غنی شده اند. Hg در تمامی دگرسانی ها به استثنای دگرسانی کائولینیتی غنی شده است و حتی در بعضی نمونه ها تهی شدگی جزئی نشان می دهد. نمونه های گوسان، با دگرسانی سیلیسی، یک افزایش در SiO2 و Fe2O3T، Cu Pb، Hg، Zn، و یک کاهش درK2O وMgO، Na2O، CaO نشان می دهند. تغییرات بالای مقادیر بعضی از عناصر کمیاب و اصلی در دگرسانی های مختلف، پیچیده تر از آن هستند که تفسیر شوند، مانند Rb وP2O5، MnO، Ni، Co.
در نمونه مرکب چهل کوره، غنی شدگی از LREE در مقایسه با HREE صورت گرفته است و یک تهی شدگی نسبی در مقدار Eu وHo مشاهده می شود. به طور کلی، نمونه های همراه با دگرسانی کربناتی (سیدریت و آنکریت) و کائولینیتی به طور توام، دارای غنی شدگی از REE هستند، ولی در دیگر دگرسانی های سنگهای دیواره مانند دگرسانی های دولومیتی، کلریتی، کائولینیتی، سیلیسی و سریسیتی از لحاظ REE تهی شدگی وجود دارد. بر اساس مطالعات انجام شده با دستگاه SEM-EDS، علت غنی شدگی REEدر دگرسانی توام کربناتی (سیدریت و آنکریت) و کائولینیتی را می توان حضور فسفاتهای حامل REE و Th، نظیر مونازیت دانست.