ژئو شیمی

۱  مقدمه
یکی از اهداف اصلی اکتشاف ژئوشیمیایی دستیابی به تمرکزغیرعادی عناصری است  که در ارتباط با کانی¬سازی باشند. علت توجه به این روش این است که در سیستم هوازدگی ژئوشیمیایی سطحی بسیاری از عناصر جذب لایه-های سطحی اکسیدهای آهن، منگنز، آلومینیوم، سیلیسیوم و همچنین کربناتها می¬گردند. این اکسیدها مکان هندسی حرکت کاتیونها  Reaction siteمی¬باشند؛  که این امر توسط بسیاری از محققین ( Hawkes 1979 , Chao ,Roze, et al, 1979  Antropova, et al 1992)  مورد تأیید قرار گرفته است. علاوه براین در تجزیه جزئی توسط اسید نیتریک ۵ درصد بخش عمده¬ای از عناصر سرب، روی و مس مربوط به کانیهای سولفیدی آنها جدا شده و کانی سازی محیط را به خوبی نشان می¬دهند(Shiva, 1998  ).
 روش تجزیه جزئی به منظور مشخص نمودن کانی-سازی احتمالی کاربرد فراوانی                 دارد(Hall, et al 1996) و ازاین روش اکثراً در مورد رسوبات رودخانه¬ای استفاده می¬شود. بدلیل آنکه میزان مس اولیه و pH، روی میزان مس در آبهای جاری منطقه تأثیر می گزارد یعنی آنومالی مس در داخل آب وجود خواهد داشت، از رسوبات رودخانه¬ای در محدوده مورد مطالعه برداشتی صورت نگرفته است .
در عملیات اکتشافی ژئوشیمیایی قبلی در منطقه نمونه برداری از رسوبات رودخانه¬ای صورت گرفته بود که نتایج آن تنها آنومالیهای موجود را نشان می¬دادند.
 به منظور بررسی تغییرات عیاری زونهای کانی¬سازی و ارتباط آن با آلتراسیون از رخنمونهای سنگی نمونه برداری انجام شد، که در این فصل به طور کامل به آن پرداخته می¬شود.

۲  اکتشاف ژئوشیمیایی ناحیه ای
 در سال ۱۳۷۲  کارشناسان چینی شرکت جیانگ چنگjang cheng   با همکاری سازمان      زمین شناسی کشور در طی عملیات اکتشاف ژئوشیمیایی ناحیه¬ای، نمونه گیری هایی را از آبراهه¬های منتهی به معدن تکنار صورت داده¬اند که تعداد ۳۵ نمونه فقط از محدوده تکنار اخذ گردیده است.
این پروژه اکتشاف منجر به شناسایی آنومالیهای مس، سرب، روی، طلا، نقره، آرسنیک، آنتیموان، تنگستن و … گردیده است.
 نقشه¬های ژئوشیمیایی عناصر مختلف با مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰ برای عناصر فوق تهیه شده است.  در تهیه این نقشه¬ها از روش کانتور¬زنی استفاده شده است. بدلیل آنکه اطلاعات تجزیه مربوط به برداشت از یک نقطه (که در واقع آنومالی بالادست رودخانه را نشان می¬دهد) بوده است، ولی در نقشه به صورت یک منحنی نمایش داده می-شود؛ لذا منبع آنومالی به درستی قابل ردیابی نیست. با این وجود این نقشه¬ها مبنای خوبی برای اکتشافات محلی هستند و تصویری از آنومالی های موجود در منطقه می¬دهند.

۳  بررسی نتایج اکتشاف ژئوشیمیایی ناحیه¬ای
 نتایج حاصل از عملیات فوق به صورت نقشه در شکلهای (۹-۱) و (۹-۲) و (۹-۳) آورده     شده¬اند.همانگونه که در شکل(۹-۲) و (۹-۳) دیده می¬شود عناصر سرب، جیوه، طلا، نقره و بیسموت با عناصر روی، آنتیموان، مولیبدن، مس، آرسنیک و قلع همپوشانی نشان می¬دهند.
از طرف دیگر عناصر Cr, Ni, Li, Sr, Ba, B, W نیز باهم همپوشانی نشان می¬دهند که پراکندگی آنها کاملاً متفاوت با گروه اول است.
علت تفاوت به این خاطر است که گروه اول جزء زون ساختاری – متالوژنی تایباد – تربت حیدریه – کاشمر هستند و در واقع آنومالیهای موجود در منطقه مورد مطالعه را نشان می-دهند، در حالیکه گروه دوم مربوط به زون ساختاری – متالوژنی سبزوار – عریتین( سبزوار – فریمان – عریان) است، و آنومالیهای مجموعه افیولیتی را مشخص می¬کند.

الف)                                                                               ب)
              
شکل ۱)  الف) موقعیت تکنار ب) آنومالی Cr در بالای منطقه معدنی تکنار- مقیاس:  2.5 Km
                                                         
Au)                   )                                                                   (Hg)                                 
   

(Ag)                                                                                        (Bi)

                                                                                               
شکل ۹-۲)  آنومالیهای Au, Ag, Bi, Hg درمنطقه معدنی تکنار- مقیاس :  2.5 Km          
          (Cu)                                                                           (Zn)                  
     

    (As)                                                                                    (Pb)
       

شکل ۹-۳)  آنومالیهای Cu, Zn, Pb, As درمنطقه معدنی تکنار- مقیاس:  2.5 Km      
۹- ۴ اکتشاف ژئوشیمیایی محلی
۹-۴- ۱ نمونه برداری
برای مطالعات ژئوشیمیایی تعداد ۶۰ نمونه از داخل تونلها به روش برداشت از شیار بطور پیوسته برداشت شد. تعداد سه نمونه سطحی از زونهای برشی حاوی کانی سازی ( یک نمونه از تک III و دو نمونه تک IV) و سایر نمونه ها  از دو تونل شمالی و جنوبی برداشت گردید. نمونه برداری به روش Channel Chip Sampling انجام گردید.
نمونه‌برداری از یک امتداد خطی در یک طول یک الی دو متر به روش مجموعه خرده سنگ برداشت شد. برای نمونه¬برداری سعی شد حداقل ۴۰ قطعه  نمونه به وزن تقریبی هر کدام حدود ۵۰ گرم برداشت شود.  وزن هر نمونه  در کل ۳ الی ۴ کیلوگرم می¬باشد.
جهت کسب اطلاعات در خصوص ژئوشیمی زمینه از مناطقی که کانی‌سازی نداشتند، نمونه برداری انجام شد.

۹-۴- ۲ روش نمونه برداری
در مرحله اول برای طراحی سیستم نمونه برداری اقدام به تهیه پلان و نقشه تونل¬ها، با استفاده از متر و کمپاس، با مقیاس ۱:۱۰۰ گردید. نقشه¬ها حاوی اطلاعات زمین شناسی، کانی سازی، ساختمانی  بوده که در نهایت اطلاعات تجزیه شیمیایی نیز به آنها اضافه شده است.
برای نمونه برداری، به موازات محور تونلها متر کشی انجام شد. در تونل شمالی هر ۱۰ متر و در تونل جنوبی به علت عریض تر بودن تونل هر ۵ متر به عنوان ایستگاه نمونه برداری مشخص گردید.  سپس با توجه به تراکم کانی سازی  تصحیحاتی صورت گرفت تا ایستگاه¬های مورد نظر در محلهایی باشند که کانه زایی بیشتری با چشم قابل مشاهده بود. سپس بوسیله اسپری محل نمونه برداری در روی دیواره علامت زده شده و شماره گذاری گردید. محل ایستگاههای نمونه برداری بطور دقیق در نقشه¬ها علامت گذاری شده است.
بعد از تمیز نمودن و چکش کاری  محل نمونه برداری در سقف و دیواره¬ ها با استفاده از قلم و تیشه کانال نمونه برداری کنده کاری گردید.  برداشت نمونه از داخل تونلها به روش           Channel chip sampling  (نمونه برداری از شیار بطورپیوسته) صورت گرفت. کلیه قطعات  جمع آوری شده در کیسه نمونه ریخته شده ، شماره گذاری گردیده و در فرم مخصوصی مشخصات آن نوشته شد.
نمونه گیری از مغزه¬ها به روش نصفه مغزه صورت گرفته است. مغزه¬ها پس از مطالعه نصف شده ونصف مغزه برای تجزیه برداشت شده است. هر دو مترمغزه  به عنوان یک نمونه برداشت گردیده است. نمونه¬ها در آزمایشگاه معدن مس سرچشمه تجزیه شدند. در این عملیات تمام طول   مغزه¬های حفاری مورد تجزیه قرار گرفته است که بهتر بود تنها قسمتهایی که کانه سازی حداقل با چشم دیده  می¬شود، انتخاب می¬گردید.
جدول (۹-۱)  طول نمونه برداری هر یک از ایستگاهها که شامل سقف و دو دیواره می¬باشد را نشان می¬دهد. شکل¬های (۹-۴) و (۹-۵) محل¬های نمونه برداری در دو تونل را نشان می¬دهند

شماره نمونه    طول نمونه برداری (متر)    شماره نمونه    طول نمونه برداری (متر)
           
TK-3-S-01    8    TK-3-N-01    5.5
TK-3-S-02    8    TK-3-N-02    7.6
TK-3-S-03    8    TK-3-N-03    7
TK-3-S-04    9    TK-3-N-03AE    7.6
TK-3-S-05    10    TK-3-N-3AW    7
TK-3-S-06    15    TK-3-N-04E    6
TK-3-S-07    7    TK-3-N-04W    5
TK-3-S-08    10.8    TK-3-N-05    10.5
TK-3-S-09    8.5    TK-3-N-06E    7
TK-3-S-10    9    TK-3-N-06W    6
TK-3-S-11    6    TK-3-N-07E    6
TK-3-S-12    9    TK-3-N-07M    6.3
TK-3-S-12A    8.4    TK-3-N-07W    6.2
TK-3-S-13    8    TK-3-N-7B    13.8
TK-3-S-13A    4.4    TK-3-N-08    8.9
TK-3-S-14    7.6    TK-3-N-09    6.4
TK-3-S-15    6.3    TK-3-N-10    5.35
TK-3-S-16    5.2    TK-3-N-11    5.6
TK-3-S-17    6    TK-3-N-12    5.75
TK-3-S-18    6    TK-3-N-13    5.7
TK-3-S-19    6       
TK-3-S-20    6       
TK-3-S-21    8       
TK-3-S-22    6       
TK-3-S-23    11       
                          جدول ۱)  طول نمونه برداری هر یک از ایستگاهها
                                 

 
                                       شکل ۹-۴) محل های نمونه برداری در تونل شمالی. 
 
                                        شکل ۹- ۵) محل های نمونه برداری درتونل جنوبی.
۹- ۵ خردایش و نرمایش نمونه¬ها
خردایش و نرمایش نمونه¬ها در سازمان زمین شناسی مرکز مشهد انجام شد. در مرحله اول     نمونه¬ها توسط دستگاه سنگ شکن مخروطی (Jaw crusher) خرد شده تا  به سایز حدود                 5-3 میلیمتر تا یک سانتی متر رسیدند( Pea-size). سپس هر نمونه کاملاً مخلوط شده و با استفاده از                        مقسم  (rifele splitter)250 گرم آن انتخاب  گردید ؛  سپس در آسیاب (pulverizer  ) به پودر حدود  200 مش(۷۴ میکرون) تبدیل شد.

۹- ۶ تجزیه به روش جذب اتمی
روش اسپکترو¬فتومتری جذب اتمی  بر مقدار جذب انرژی نورانی به وسیله اتمها استوار است. برای اینکه جذب انرژی نورانی انجام گیرد، ‌نمونه باید به حالت محلول درآید. محلولی که دارای عنصر و یا عناصر خاصی است بوسیله شعله¬ای (که معمولا ازهوا و استیلن تغذیه می شود) در دمای بالا (حدود ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد) پراکنده و بخار می¬گردد. بخاری که شامل عنصر مورد نظر است به وسیله یک چشمه نورانی، که  معمولاً یک لامپ هالوکاتد از عنصر مورد اندازه گیری است، مورد تابش قرار می گیرد. اتمهای موجود در بخار حاصل که در حالت پایه هستند به ازای فرکانسهای معین، انرژی نورانی نظیر را از شعاع تابش شده از لامپ جذب می کنند و در نتیجه شدت شعاع تابش پس از عبور از شعله کاهش می¬یابد. میزان کاهش شدت شعاع تابش متناسب با غلظت عنصر مورد نظر در بخار است. در روش AAS حد قابل ثبت غالباً کمتر از ۱۰ گرم در تن و برای بعضی عناصر در حد گرم در هزار تن (ppb  ) می¬باشد، ‌البته با افزایش غلظت عنصر، صحت آن کم می-شود.
برای انجام آزمایش میزان کمی از نمونه پودر شده (۲تا ۳ گرم) را بطور دقیق وزن شده و سپس به مدت چند ساعت درمحلول تیز آب ( محلول اسید نیتریک و اسید کلریدریک با نسبت ۱ به ۳) حل گردید. محلول حاصل قبل از تجزیه از کاغذ صافی با شماره ۴۰ عبور داده شده  و به حجم مورد نظر رسانیده شدند. در جدول(۹- ۲) استانداردهای مورد استفاده آورده شده است.

                                           جدول ۹- ۲)  استانداردهای مورد استفاده
Elements    Standards  (ppm)
Au
    2    5    10
Zn    0.5    1    2
Cu    2    5    7
Pb    5    10    20
Ag    2    5    7
Bi    5    10    20

برای انجام این روش تعداد ۴۰ نمونه درآزمایشگاه تجزیه مواد (دانشکده علوم، بخش شیمی معدنی) دانشگاه فردوسی مشهد توسط دستگاه جذب اتمی مدل AA-670   Shimadzu مورد تجزیه قرار گرفتند.  این نمونه¬ها برای عناصر Cu, Zn, Pb, Ag, Au, Bi تجزیه شدند. نتایج حاصل ازتونل شمالی در جدول(۹-۳)  وتونل جنوبی در جدول(۹-۴) گزارش شده است.
 همچنین تعداد ۱۵ نمونه از داخل تونلهای شمالی و جنوبی تک III و یک نمونه سطحی از تک III و دو نمونه سطحی از تک IV  در آزمایشگاه معدن مس سرچشمه تجزیه شدند. نمونه¬ها برای عناصرCu, Zn, Pb, Ag, Au, Bi, Mo, As, Se, Sb تجزیه شدند. نتایج تعدادی از این نمونه¬ها در جدول(۹-۵) گزارش شده است.
جدول ۹-۳) نتایج تجزیه تونل شمالی در دانشگاه فردوسی مشهد
نمونه    Cu %    Zn (ppm)    Ag (ppm)    Bi (ppm)    Au (ppm)    Pb (ppm)
TK-3-N-02    0.4    70.5    11.9    272.8    n.d.    n.d.
TK-3-N-03    1.1    62.5    n.d.    244.1    n.d.    n.d.
TK-3-3A(E)    4.6    104.9    10.5    258.6    n.d.    n.d.
TK-3-N-3Aw    1.7    205.1    6.7    75.2    n.d.    n.d.
TK-3-N-4E    0.3    40.1    6.4    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-05    1.3    75.3    7.1    209.4    n.d.    n.d.
TK-3-N-6E    1.9    69.4    52.3    53.1    n.d.    n.d.
TK-3-N-7(B)    1.1    107.7    22.7    77    n.d.    n.d.
TK-3-N-7E    0.7    63    11.2    61    n.d.    n.d.
TK-3-N-7W    0.8    53.9    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-08    0.6    47.8    10    81.2    n.d.    n.d.
TK-3-N-09    0.3    82    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-10    232.7 ppm    58.5    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-11    551.2 ppm    49.4    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-12    295.40 ppm    46.1    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.
TK-3-N-13    461.8 ppm    67.9    n.d.    n.d.    n.d.    n.d.

جدول ۹-۴) نتایج تجزیه تونل جنوبی در دانشگاه فردوسی مشهد

در منطقه اکسیداسیون شیب و میزان تخلخل روی میزان مس تأثیر می گزارد. نتایج بدست آمده تغییرات مس را در زون اکسیدان را در فاصله-ای که با سطح زمین در بالا دارد، نشان می-دهد.
تونل شمالی: در تونل شمالی میزان مس بطور کلی از ۰۲/۰ تا حدود ۷۳/۱ درصد تغییر    می-کند. شکل (۹-۶) روند تغییرات مس را در تونل شمالی نشان می¬دهد.  در تمام نمودارهای مربوط به تونلها در این فصل، از سمت چپ به راست به ترتیب نتایج نمونه¬های ابتدا تا انتهای تونل-ها قرار داده شده است. درنمونه TK-3-N-02 که در فاصله ده مترى از دهانه تونل شمالی برداشت شده، میزان مس در حد ۴/۰ درصد است. در نمونه¬  TK-3-N-03افزایشى تا حد ۱/۱ درصد و سپس کاهشی در حد ۳/۰ درصد در نمونه TK-3-N-04 ملاحظه می¬شود. این روند افزایش و کاهش در نمونه¬های بعدی وجود دارد ولی میزان مس از ۷۳/۱ درصد متجاوز نمی¬شود. از نمونه TK-3-N-7M تا نمونه TK-3-N-09 یک روند کاهشی وجود دارد و ﭘس از آن میزان مس بسیار کاهش یافته و تا ۰۲/۰ درصد می¬رسد. میانگین  مس در تونل شمالی ۹⁄ 0٪  اندازه¬ گیرى شده است.  بررسی مقاطع میکروسکوپی، حاکی از افزایش کالکوپیریت، افزایش  پیریت¬ها هم از نظر اندازه  و هم تراکم  (حدود ۱۰ تا ۱۲ درصد در زمینه) و افزایش عرض رگچه¬ها در محلهایى که افزایش مس وجود دارد، می¬باشد. همچنین تبلور مجدد کوارتز-ها فراوان دیده می¬شود. به طور کلی در قسمتهایی که میزان مس نزدیک به ۲ درصد و بالاتر است کالکوپیریت در رگچه¬ها فراوان است.

 
   شکل ۹- ۶)  تغییرات عنصر مس در تونل شمالی.

تونل جنوبی : تغییرات عنصر مس در تونل جنوبی بین ۳/۰ تا ۴/۳ درصد متغیر است. میزان مس در دهانه تونل بسیار کم در حد ۳/۰ درصد است ولی نمونه دوم که در فاصله ۵ متری از ان برداشت شده است مقدار مس به ۲ درصد می¬رسد که علت آن مربوط به این است که نمونه دوم از واحد کوارتزسرسیت شیستی برداشت شده ولی نمونه اول از واحد ساب ولکانیک مونزونیتی برداشت شده است که دارای کانه کمتری می¬باشد.
بیشترین میزان مس مربوط به نمونه TK-3-S-06 است که ۴/۳ درصد است. میزان مس از نمونه  TK-3-S-08 تا انتهای تونل کاهش چشم گیری نشان می¬دهد که با نتایج مطالعه مقاطع میکروسکوپی یکسان است. نمونه Tk-3-S-06 بیشتر حاوی  کالکوپیریت است .
از نمونه TK-3-S-06  تا TK-3-S-17  یک روند کاهشی- افزایشی متناوبی دیده می¬شود. در این سری از نمونه¬ها میزان مس بین ۱ تا ۳ درصد تغییر می¬کند ولی کمتر از یک درصد نمی¬شود.
سپس در نمونه¬های,TK-3-S-18   TK-3-S-19  و TK-3-S-20  مقدار مس به زیر یک درصد می¬رسد.
در یک نگاه کلی نمونه¬های تونل جنوبی درصد بالاتری از مس دارند، که به علت حضور میزان بیشتری از کالکوپیریت در رگه¬ها و رگچه¬های  این تونل است. به علاوه در تونل جنوبی میزان مگنتیت نیز نسبت به تونل شمالی افزایش یافته است.

 
  شکل ۹- ۷)  تغییرات عنصر مس در تونل جنوبی

۹-۷-۲ بیسموت
 تونل شمالی: میزان بیسموت در تونل شمالی بین ۵۰ تا ppm  270 متغیر می¬باشد. میزان متوسط آن ppm100 است. تغییرات اصلی در ابتدای تونل مشاهده می¬شود(شکل ۹-۸). نمونه TK-3-N-02 بیشترین میزان بیسموت را در  تونل شمالی دارد.
در نمونه TK-3-N-4E که در فاصله ۶ متری از نمونه TK-3-N-03 برداشت شده کاهش شدیدی دیده می¬شود و سپس در نمونه بعدی مجدداً میزان بیسموت افزایش یافته و به حدود        ppm  250 می¬رسد
  نمونه¬های انتهایی تونل شمالی ( نمونه¬های TK-3-N-09 تا انتهای تونل)، مقدار بیسموت بسیار کاهش یافته و به زیر ppm 30 می¬رسد.
در سه نمونه اول میزان روند تغییرات بیسموت در تونل شمالی کمی با روند تغییرات نقره مشابه است به خصوص از نمونه TK-3-S-08 به بعد روند کاهشی مشابهی در هر دو دیده می¬شود.

 
  شکل ۹- ۸)  تغییرات عنصر بیسموت در تونل شمالی.

تونل جنوبی: در تونل جنوبی دامنه تغییرات بیسموت بین ۲۰ تاppm 890  است. حد متوسط آن ppm107 است که بالاتر از تونل شمالی است.
 در ورودی تونل جنوبی میزان بیسموت بسیار کم است. سپس در نمونه TK-3-S-05 افزایشی در حد ppm 190 دیده می¬شود. مقدار بیسموت غالباً بین ۱۰۰ تا ppm 200 تغییر می¬کند به جز نمونه TK-3-S-07 که میزان بیسموت افزایش یافته و به ppm  890 می¬رسد. که بصورت یک قله کاملاً مشخص درشکل(۹-۹) دیده می¬شود.این افزایش احتمالاً مربوط به حضور سولفوسالتهای بیسموت می¬باشد.
یادآوری می¬شود که این نمونه بالاترین میزان مس و نقره را داشته است. سایر نمونه ها مقادیر زیر ppm 200 دارند. به جز چند مورد محدود معمولاً افزایش بیسموت همراه با افزایش مس دیده می شود. ضریب همبستگی خوبی (حدود۷/۰) برای مس و بیسموت در تونل جنوبی بدست آمده است. شکل ۹-۱۰ این تغییرات را نشان می¬دهد.

 
  شکل ۹- ۹)  تغییرات عنصر بیسموت در تونل جنوبی.

 
   شکل ۹-۱۰)  تغییرات بیسموت نسبت به مس درتونل جنوبی.

برای تونل شمالی تغییرات بیسموت و مس روندهای مشابه ندارند و ضریب همبستگی بدست آمده  نیز کم می¬باشد که خود نشان دهنده این است که بیش از یک سیستم کانه زائی در منطقه عمل کرده است.

۹-۷-۳ روی
تونل شمالی: میزان عنصر روی در تونل شمالی بطور کلی پایین بوده و  بین ۴۰ تا ppm 93 تغییر می¬کند. میزان روی در نمونه TK-3-N-01 حدود  ppm87 اندازه¬ گیری شده است. سپس یک روند کاهشی دیده میشود( شکل ۹-۱۱). بطوریکه در نمونه TK-3-N-04  مقدار روی به ppm40 رسیده است. سپس در دو نمونه بعدی که به ترتیب در فاصله۱۰و۲۰متری از این نمونه قرار گرفته¬اند، میزان روی افزایش یافته و به ppm 93 می¬رسد که بالاترین مقادیر روی در تونل شمالی هستند. میانگین اندازه گیری شده ppm 70 است.
به طور کلی میزان روی در تک III  نسبت به سایر تکها پایین است. به دلیل آنکه در این قسمت از کانسار کانیهایی مانند اسفالریت فراوانی به اندازه تکII ,I  ندارند نتیجه بدست آمده نیز قابل پیش¬بینی بوده است. 

 
شکل ۹- ۱۱)  تغییرات عنصر روی در تونل شمالی.

تونل جنوبی: میزان روی در تونل جنوبی نیزپایین بوده وبین ۵۱ تا ppm 180 تغییر می-کند. نمونه  TK-3-S-18  در تونل جنوبی بالاترین میزان روی را دارد( شکل ۹-۱۲). این نمونه جزء نقاطی است که میزان مس پایین داشته¬اند.
بطور کلی می¬توان یک روند معکوس بین تغییرات روی و مس مشاهده کرد. بطور مثال تغییرات روی از نمونه TK-3-S-1 افزایشی و سپس تا TK-3-S-16 روند کاهشی دارد؛ در صورتیکه برای همین نقاط در مورد میزان مس روند معکوسی دیده می¬شود. در شکل ۹-۱۳ تغییرات عنصر روى بر حسب مس نمایش داده شده است. ضریب همبستگى بدست آمده نیز پایین است.
میانگین اندازه گیری شده ppm 5/102است که نسبت به تونل شمالی(ppm70) بالاتراست.

 
                 شکل ۹-۱۲)  تغییرات عنصر روی در تونل جنوبی.

 
                شکل ۹-۱۳)  تغییرات عنصر روی نسبت به مس در تونل جنوبی.

۹-۷-۴ نقره
تونل شمالی: میزان نقره در تونل شمالی پایین و حداکثربه ppm 13می¬رسد(شکل ۹-۱۴). میانگین اندازه گیری شده ppm5 است.  در این بین، آنومالی اصلی نقره در تونل شمالی، در دهانه تونل است.
   در دو نمونه اول مقدار نقره در حدppm  12 است و بعد در نمونه بعدی Tk-3-N-02   میزان نقره بسیار ناچیز می¬شود.در نمونه های بعدی افزایش و کاهشهای متناوبی در میزان Ag دیده می¬شود و بعد در ۵ نمونه انتهای تونل کاهش شدیدی وجود دارد . یعنی از نمونه              Tk-3-N-01  تا انتهای تونل عملاً میزان نقره بسیار ناچیز می¬شود.
آنومالی نقره در تونل شمالی تنها در نمونه Tk-3-N-01 که آنومالی مس بالا دارد و نمونه¬های انتهای تونل که میزان مس کاهش می¬یابد روند یکسانی دارد و در سایر نقاط تغییرات آن مشابه با مس نیست.

 
         شکل ۹-۱۴)  تغییرات عنصر نقره در تونل شمالی.

تونل جنوبی: آنومالی نقره  در تونل جنوبی به  ppm30 می رسد. میانگین اندازه¬گیری شده     ppm10 است.
آنومالی نقره درقسمتهای انتهایی تونل شمالی روند مشابهی با آنومالی مس نشان می¬دهد. ولی در تونل جنوبی تقریباً در همه قسمتها تغییرات یکسانی دیده می¬شود. بطور مثال آنومالی اصلی نقره در همان جایی است که میزان مس افزایش یافته وجود دارد.
بالاترین مقدار اندازه گیری شده مربوط به نمونه TK-3-S-07 است که قبلاً در مورد آن شرح داده شده است.

 
        شکل ۹-۱۵)  تغییرات عنصر نقره در تونل جنوبی.

در شکل (۹-۱۶) روند تغییرات Ag نسبت به Cu در تونلها نشان داده شده  است. ضریب همبستگی بدست آمده مخصوصاً برای تونل شمالی بسیار پایین است که نشان می¬دهد مس و نقره توسط کمپلکسهای متفاوتی حمل شده¬اند. البته تأثیر چند مرحله متفاوت کانی¬سازی را نباید فراموش کرد.  

                    الف)                                                                               ب)
 
       
         شکل ۹-۱۶)  مقایسه تغییرات نقره نسبت به مس در الف) تونل جنوبی ب) تونل شمالی.
۹-۷-۵ سرب
تونل شمالی: میزان سرب در بسیاری از نمونه¬ها بسیار پایین است. تغییرات آن در تونل شمالی معمولاً بین ۲۰  تا ppm 22 است. مقدار میانگین سرب ppm 12 می باشد.
در دهانه ورودی تونل شمالی میزان سرب ppm 12 است در سه نمونه بعدی میزان سرب بسیار ناچیز می¬شود. سپس در نمونه¬های  Tk-3-N-05تا Tk-3-N-08 مجددآً افزایش دیده      می¬شود. شکل (۹-۱۷) تغییرات سرب در تونل شمالی را نشان می¬دهد .
همان طور که در شکل دیده می¬شود درانتهای تونل شمالی میزان سرب مجدداً بسیار بسیار ناچیز می¬شود.
 
شکل ۹- ۱۷)  تغییرات عنصرسرب در تونل شمالی.
تونل جنوبی: در تونل جنوبی میزان آنومالی سرب پایین و حداکثر به ppm45 می رسد. در دهانه تونل جنوبی مقادیر اندازه ¬گیری شده برای عنصر سرب بسیار ناچیز است( شکل ۹-۱۸). نمونه TK-3-S-05 که با نمونه¬های قبل و بعد خود تقریباَ ۵ متر فاصله دارد ppm 45 سرب را نشان می¬دهد که بالاترین مقدار اندازه ¬گیری شده است. این نمونه از واحد کوارتز سرسیت شیستی گرفته شده ¬است. که این تفاوت با حضور میزان کمی گالن توجیه پذیر است.  
    شکل(۹-۱۸) تغییرات سرب در تونل جنوبی را نشان می¬دهد، که نسبت به تونل شمالی هم مقادیر و هم میزان تغییرات بیشتری را نشان می¬دهد. میانگین اندازه¬ گیریها ppm 13 است.

 
              شکل ۹- ۱۸)  تغییرات عنصرسرب در تونل جنوبی.
در شکل (۹-۱۹) تغییرات سرب بر حسب روی نشان داده شده است. همبستگی بین سرب و روی در تونل شمالی و جنوبی مقایسه شده است. همان طور که در شکل مشخص است تأثیر فازهای مختلف کانی سازی در تونل شمالی در جهت یک ارتباط مستقیم تر بین میزان Pb , Zn  نسبت به تونل جنوبی است.

ب)

شکل ۹- ۱۹) تغییرات سرب بر حسب روی. در الف) تونل شمالی ب) تونل جنوبی. 

۹-۷-۶ سلنیوم
سلنیوم به عنوان یک محصول جانبی می تواند استحصال شود. لذا میزان این عنصر در نمونه¬ها اندازه ¬گیری شده است.
این عنصر در تونل جنوبی در حد بسیار ناچیز بوده که با توجه به دقت دستگاه آنالیز مورد نظر، مقادیر آن قابل اندازه¬گیری نبوده است. تنها نمونه¬هایی از تونل شمالی مقادیر قابل          اندازه¬ گیری ازسلنیوم را دارا بودند که درشکل ۹-۲۰ نمایش داده شده است. از نمونه¬های منتخب تونل شمالی تنها ۴ نمونه مقادیر سلنیوم بین ۱۲۰ تا ppm200 دارند و در سه نمونه دیگر میزان سلنیوم بسیار کم است.
روند تغییرات در نمونه¬های اندازه¬ گیری شده با سایر عناصرمطابق نیست.

 
   شکل ۹- ۲۰) تغییرات عنصر سلنیوم در تونل شمالی.

۹-۷-۷  مولیبدن

اندازه¬گیری میزان مولیبدن به عنوان یک محصول جانبی بر روی نمونه¬های تونلها انجام شده است. میزان مولیبدن بطور معمول بین ۲۰ تا ppm40 متغیر است (شکل ۹-۲۱).
در تونل شمالی روند تغیییرات مولیبدن در ۴ نمونه اول تونل با مس مشابه است ولی در نمونه-های بعدی روند تغییرات معکوس می¬شود.
روند تغییرات Mo  در انتهای تونل شمالی و در تونل جنوبی با سرب مشابه است. میانگین     اندازه¬ گیری مولیبدن در تونل شمالی  ppm22 و در تونل جنوبی ppm18 است. بالاترین میزان اندازه¬ گیری مولیبدن مربوط به نمونهk-3-S-07  کهppm 60 مولیبدن دارد.
 
      شکل ۹-۲۱)  تغییرات مولیبدن در تونل شمالی.
 

        شکل ۹-۲۲)  تغییرات مولیبدن در تونل جنوبی.

    9-7-8 طلا:
میزان طلا درنمونه¬ها بسیار نادر بوده بطوریکه توسط دستگاه آنالیز مورد استفاده قابل      اندازه گیری نبوده است. تنها نمونه¬ای که مقدار طلای قابل اندازه¬ گیری داشته نمونه TK-3-S-21  از تونل جنوبی است که  ppm  06/0 طلا داشته است. 

۹- ۸ نتیجه گیری
۹-۸-۱ تونل شمالی
بالاترین مقادیرمس، سرب ونقره در دهانه تونل است(نمودار۹-۱). درحالیکه میزان سلنیوم بسیار پایین است. در نمونه (Tk-3-N-02) مس سرب نقره روی کاهش می¬یابد که این تغییرات برای مس قابل ملاحظه تر است میزان سلنیوم در این نمونه همچنان پایین است و بیسموت بر خلاف سایر عناصر افزایش دارد.
مقادیر اندازه¬ گیری شده بیسموت، مس، روی، سلنیوم و سرب درنمونه  (Tk-3-N-4E)بسیار پایین است و همانگونه که در نمودار( ۹-۱) مشخص است یک کاهش شدید در این نمونه وجود دارد. اما نقره بر خلاف سایر عناصر افزایش دارد.  در نمونه (Tk-3-N-05) برعکس میزان نقره کاهش یافته و بقیه عناصر افزایش دارند. لیتولوژی این نقطه کوارتز سرسیت شیست است.
روند تغییرات نظم خاصی ندارد و از نمونه ((Tk-3-N-05 تا انتهای تونل به جز نمونه                            (Tk-3-N-7M) روند تغییرات مس و نقره مشابه است.
در نمونه ((Tk-3-N-08 نقره و روی کاهش و سایر عناصر افزایش نشان می¬دهند.
از نمونه ((Tk-3-N-09 تا انتهای تونل تقریباً تمامی عناصر کاهش شدید دارند و اگر چه تغییرات جزیی دارند ولی بطورکلی مقادیر بسیار پایین از آنها اندازه گیری شده است تنها نمونه Tk-3-N-11 از نظر سرب یک قله نشان می¬دهد.
در یک نگاه کلی میزان کلیه عناصر اندازه گیری شده در تونل شمالی نسبت به تونل جنوبی پایین تر است و با توجه به اینکه میزان مس و بیسموت در این تونل نسبت به تونل جنوبی پایین تر است میتوان نتیجه گرفت که تونل شمالی نسبت به تونل جنوبی  فاصله بیشتری از قسمت حرارت بالای سیستم داشته است.
نمودا ر ۹-۱ :  نمودار مقایسه کلی عناصر در  تونل شمالی

۹-۸-۲ تونل جنوبی:
  روند تغییرات عناصر در تونل جنوبی مشابهت¬های نزدیکتری دارند. در نمونه  TK-3-S-04 و  TK-3-S-01که در نزدیکی دهانه تونل برداشت شده تمامی عناصر اندازه ¬گیری شده مقادیر پایین دارند. نمونه  TK-3-S-04که از واحد مونزونیت پورفیری  با آلتراسیون کوارتز- سرسیتی  برداشته شده است مشابه نمونه اول است جز اینکه میزان مس افزایش یافته است.
همانگونه که در نمودار(۹-۲) دیده می¬شود تمامی عناصر میزان بسیار کمی اندازه گیری شده است.  سپس در نمونه¬های بعدی مجدداً در میزان عنصرهای اندازه گیری شده افزایش مشاهده می-شود.
در نمونه TK-3-S-12 کاهش مشخصی در عنصرهای مورد بررسی وجود دارد لیتولوژی این نمونه وآلتراسیون آن مشابه با نمونه¬های اطرافش می-باشد ولی درصد کانه¬های اوپک کاهش یافته است. دراین نمونه اگرچه لیتولوژی تغییری نکرده ولی کانى¬سازی کم صورت گرفته است که نشان می¬دهد کانی¬سازی در افق خاصی از سازند تکنار رخ داده است.
از نمونه TK-3-S-15  تا انتهای تونل روند تغییرات برای همه عناصرتقریباً مشابه است.
در برخی نمونه¬ها تفاوتهایی دیده می¬شود بطور مثال از نمونهTK-3-S-17 به نمونه         TK-3-S-18   به غیر از مس و روی  که کمی  افزایش نشان می¬¬دهند سایر عناصر کاهش دارند. یا نمونهTK-3-S-20  که میزان روی  بر خلاف سایر عناصر کمی کاهش می¬یابد. یک تفاوت دیگر عنصر بیسموت در نمونه TK-3-S-23 (انتهای تونل) بر خلاف بقیه عناصر که کاهش نشان     می¬دهند، افزایش دارد. نمودار مقایسه کلی تونل جنوبی در نمودار (۹-۲) نمایش داده شده است.
برای  نمونه¬هایی مانند  TK-3-S-18و TK-3-S-20 کلیه مقادیر اندازه گیری شده به طور کلی  پایین است ولی در نمونه TK-3-S-21 افزایش می-یابد. همان طور که در شکل(۹-۵) مشخص است درصد شکستگیها و گسلها در نواحی  فوق زیاد شده است. لذا امکان ارتباط بین افزایش شکستگیها و کاهش درصد عناصر ممکن است وجود داشته باشد.
بطور کلی مقادیر بدست آمده سرب، روی  و طلا بسیار پایین است لذا واحدهای           سرسیت شیست، کلریت سرسیت شیست و کوارتز سرسیت شیست دارای کانی¬سازی تک III را، میتوان به عنوان قسمتی از کانی¬سازی زون استرینگر کانسار ماسیو سولفید تکنار در نظر گرفت.

نمودا ر ۹-۲ :  نمودار مقایسه کلی عناصر در  تونل جنوبى
۹-۹ نمونه برداری از زونهای کانی سازی سطحی
در فصل کانی¬سازی  اشاره شد که، در قسمتهایی از تک III و بطور محدودتر در تک IV یک واحد سنگی متاولکانیکى( متاداسیت – متاریوداسیت) دارای کانی¬سازی سولفیدی وجود دارد. بافت این سنگ پورفیری و دارای آثارمربعی شکل از پیریت بوده که غالباً با اکسید آهن ﭘر شده است. برای بررسی بیشتر این زون نمونهTK-III-CH1   بصورت  Chip Composite( برداشت قطعات کوچک از رخنمون) ازدرون زون برداشته شد.
 همچنین نمونهTK-IV-CH1   برای بررسی کانی-سازی از زون گسلی –  برشی  در تک IV در ورقه شرقی که دارای آلتراسیون سیلیسی و آرژیلیک بوده و هماتیتی نیز شده است، برداشته شده است.
نمونهTK-IV-CH2   از زون گسلی در تکIV در ورقه غربی برداشته شده است.  این زون کانی-سازی، که بوسیله گسل محدود شده است دارای آلتراسیون سیلیسی و آرژیلیک بوده و هماتیتی نیز شده است. نتایج تجزیه نمونه¬های فوق در جدول(۹- ۶) آورده شده است.

       جدول ۹-۶) نتایج تجزیه نمونه¬هاى سطحى ( در آزمایشگاه معدن مس سرچشمه)
Sample    Cu  %    Mo ppm    Pb ppm    Zn ppm    Au ppm    Ag ppm    Bi ppm    Se ppm    As ppm    Sb ppm
TK-III-CH1    0.02    23    47    154    n.d.    0.7    11    n.d.    n.d.    n.d.
TK-IV-CH1    0.1    38    1200    2300    n.d.    1.7    31    n.d.    n.d.    n.d.
TK-IV-CH2    0.02    2.5    26    159    n.d.    0.8    30    n.d.    n.d.    n.d.

در نمونه TK-III-CH1 میزان مس ، نقره و بیسموت کاهش یافته است، ولی مقدار مولیبدن و سرب  مشابه نمونه¬هاى داخل تونل است. روی برخلاف سایر عناصر افزایش یافته است.
 نمونه  TK-IV-CH1یک تفاوت اصلى که با سایر نمونه¬ها دارد در میزان سرب و روى آن است بطوریکه افزایش قابل توجهى در میزان سرب و روى (جدول ۹-۶) دارد. میزان مس و بیسموت برعکس نمونه¬هاى تونل کاهش یافته است. این نمونه در تک IV قرار گرفته که با     نمونه-هاى تک III فاصله زیادى دارد و نشان مى¬دهد که  کانى¬سازى این قسمت، از زون استرینگر اصلى دورتر است. میزان نقره نیز کاهش یافته است. ولى مقدار مولیبدن مشابه نمونه¬هاى داخل تونل است.
نمونه TK-IV-CH2 میزان روى آن حدود ppm 160 است که نسبت به مقادیر اندازه¬ ﮔیرى شده  در ﺗکIII بالاتر است. میزان نقره کاهش یافته است و مولیبدن مشابه نمونه¬هاى ﺗکIII است.

۹- ۱۰ مقایسه کانی¬سازی استوک¬ورک در تک III با تک I و II
همانﮔونه که قبلاً بیان شد تک III قسمتی از کانی¬سازی استوک ورک ﭙلی متال تکنار      می-باشد. کانی¬سازی استوک ورک در بخشهایی از تکهای I و II  نیز وجود دارد. در این قسمت به بررسی و مقایسه این کانی¬سازیها با یکدﯿﮔرﭙرداخته می¬شود.
برای این منظور تعدادی از نمونه¬های تک III که در قسمتهای قبلی تشریح شده¬اند، با       نمونه¬هایی از سایر تکها که همه مربوط به بخش کانی¬سازی استوک ¬ورک بوده برای عناصر مس، سرب، روی و طلا مورد بررسی قرار ﮔرفتند
نتایج تجزیه نمونه¬هاى مورد نظر از تکهاى I و II که در آزماﯿﺸﮕاه معدن مس سرﭽشمه انجام شده است، در جدول (۹-۶) آورده شده است  موارد ذکر شده، هم شامل نمونه¬های سطحی وهم نمونه¬های داخل تونلها می¬باشد.
از آنجا که تک III در جنوبی¬ترین بخش کانسار قرار ﮔرفته و تکهای IV I, و II به ترتیب در شمال تک III قرار ﮔرفته¬اند،  در رسم نمودارها نیز این ترتیب رعایت شده تا روند تغییرات عناصر مشخص¬تر باشد
جدول ۹-۶)  نتایج تجزیه نمونه¬هاى  تک I  و II ( در آزمایشگاه معدن مس سرچشمه)

Sample    Cu  %    Mo   ppm    Pb
ppm    Zn
ppm    Au
ppm    Ag
ppm    Bi
Ppm
TK2-C1    0.03    26    25    300    n.d.    1.6    18
TK2-C2    0.51    45    121    500    n.d.    3.5    555
TK-2-4    1.64    54    93    3000    0.33    18.7    107
TK1-C3    0.02    50    54    143    n.d.    1.4    24
TK1-C8    0.66    66    82    430    n.d.    2.5    93
MTK-1-1    0.01    85    27    269    n.d.    2.4    34
MTK-1-2    0.43    1300    35    244    n.d.    3.4    60
MTK-1-3    0.44    103    113    600    0.86    7.2    180

۹-۱۰-۱ مس:
تغییرات مس در کانی¬سازی استوک ورک در تکهای I , II ,  IIIوIV در شکل( ۹-۲۳) مقایسه شده است.
تغییرمیزان مس دربخش استوک ¬ورک در تک I بین ۲/۰  تا ۶۶/۰ درصد و در تک II  بین ۰۳/۰ تا ۶۴/۱ درصد می¬باشد. در حالیکه دربخش استوک ورک  تک III  میانگین اندازه گیری شده بالاتر از این مقدار و در حد ۱ درصد است.
نمونه TK-2-4 که از داخل تونل برداشت شده است ۶۴/۱ درصد مس دارد که  با نمونه¬های داخل تونلها در تک III تفاوت خیلی زیادی ندارد.
همانطور که در شکل (۹-۲۳) مشخص است در یک مقایسه کلی نمونه¬های تک III درصد بالاتری از مس را دارا هستند،  که نشان می¬دهد این قسمت از کانی¬سازی استوک ورک به مرکز سیستم نزدیکتر بوده است.

 
           شکل ۹-۲۳)  مقایسه مقدار مس در تکهاى  I , II , III و IV.
۹-۱۰-۲ سرب:
تغییرات سرب دربخش استوک¬ورک تک I بین ۲۷  تاppm 113 و در تک II بین ۲۵ تا    ppm 121 تغییر می¬کند. این در حالی است که دربخش استوک¬ورک تک III  میانگین        اندازه گیری شده سرب در حدود  ppm 13 است که در کل بسیار ﭘایین تر از تک I و II است.
تغییرات سرب در کانی¬سازی استوک ورک در تکهای I , II , III وIV در               شکل(۹-۲۴) مقایسه شده است.
نمونه¬های MTK-1-1  و MTK-1-2 داخل تونل در تک I  و TK2-C1 از سطح زمین در تک II مقادیر ﭙایین سرب دارند ولی با اینحال در مقایسه با نمونه¬های تک III کمی بیشتر      می¬باشند
بطور کلی همانطور که در شکل (۹-۲۴) مشخص است، نمونه¬های تک III  وIV میزان    ﭙایین¬تری از سرب را دارا هستند و به سمت قسمتهای بالاتر کانسار تکنار ( نواحی تک I و II ) بر مقدار سرب افزوده می¬شود.
افزایش میزان سرب از تک III در قسمت ﭘایین کانسار تکنار به تک II در شمالی¬ترین قسمت محدوده میتواند نشان دهنده دور شدن از مرکز سیستم باشد.

 
         شکل ۹- ۲۴)  مقایسه مقدار سرب در تکهاى  I , II , III و IV.

۹-۱۰-۳ روی:
تغییرات روی در کانی¬سازی استوک ¬ورک در تکهای I , II , III وIV در                  شکل(۹-۲۵) مقایسه شده است. برای نمایش بهتر داده¬ها از مقیاس لگاریتمی استفاده شده است.
تغییرات عنصر روی  دربخش استوک ¬ورک در تک I بین ۱۴۳  تاppm  600 و در تک II بین  03/0  تا  3/0 درصد تغییر می¬کند.
دربخش استوک ورک  تک III  میانگین اندازه گیری شده در کل کمتر ازppm 90 است که نسبت به تک I و II ﭘایین ¬تر است.
همانطور که در شکل زیر مشخص است نمونه¬های تک III مقادیر ﭙایینتری از روی را، دارا هستند که نشان دهنده این مطلب است که این قسمت از کانی¬سازی استوک ورک تکنار، در مقایسه با سایر تکها  به مرکز و قسمت حرارت بالاتر سیستم نزدیکتر بوده است.
 
              شکل ۹- ۲۵)  مقایسه مقدار روى در تکهاى  I , II , III و IV( مقیاس عمودی لگاریتمی است).

۹-۱۰-۴ طلا:
مقدار طلا  دربخش استوک¬ورک در تک I در نمونه MTK-1-3،  در حد  ppm86/0 و در تک II در نمونه TK-2-4  در حد  ppm 33/0 اندازه¬ گیری شده است.
در حالیکه درنمونه¬ای ازبخش استوک¬ورک  تک III  مقدار طلاى اندازه گیری شده ﭙایین تر از این مقادیر و در حد  ppm 06/0است.
تغییرات طلا در کانی¬سازی استوک¬ورک در تکهای I , II و  IIIدر شکل(۹- ۲۶) اراﺋه  شده است. همانطور که در شکل(۹-۲۶)  مشخص است نمونه¬ تک III میزان ﭘایین¬تری طلا را نشان می-دهد. نمونه تک I نسبت به سایر نمونه¬ها مقدار بالاتری دارد.
 
    شکل ۹- ۲۶)  مقایسه مقدار طلا در تکهاى  I , II , III .

۹-۱۱ نتیجه گیری:
تغییرات مس در تک III برای اکثر نمونه¬ها بین ۹/۰ تا ۵/۱ درصد است. تغییرات روی بین ۴۰ تا ppm145، بیسموت بین ۲۰ تاppm900، مولیبدن بین ۱۹ تا ppm 60، نقره بین ۲ تا   ppm  30 است.  طلا اکثراً کمتر ازppb40 می¬باشد. بطور کلی مقادیر سرب، روی و نقره در بسیاری از نمونه¬ها پایین است.
میزان کلیه عناصر اندازه گیری شده در تونل شمالی نسبت به تونل جنوبی پایین تر است. از آنجا که افزایش مقادیر مس و بیسموت نزدیکی یه قسمتهای حرارت بالاتر سیستم رانشان می¬دهد و با توجه به اینکه میزان مس و بیسموت در تونل شمالی نسبت به تونل جنوبی پایین تر است میتوان نتیجه گرفت که تونل شمالی نسبت به تونل جنوبی فاصله بیشتری از قسمت حرارت بالای سیستم داشته است.
عملکرد بیش از یک سیستم کانه زائی در منطقه موجب شده که، تغییرات عناصری مثل بیسموت و مس در تونل شمالی برخلاف تونل جنوبی روندهای مشابهی نداشته باشند.
مقایسه کانی¬سازی استوک ورک تک III با تک I و II ، نشان دهنده بالاتر بودن مقادیر مس و پایین تر بودن مقادیر سرب و روی در تک III نسبت به سایر تک¬ها می¬باشد.