شامل مقایسه کانسنگ مربوطه با اشیاء مفرغی باستانی ایران و آسیای غربي

 

توسط:
نیما نظافتی

چکیده

در نوشتار پیش رو دو موضوع اصلی  مورد پژوهش و بررسی قرار گرفته اند؛ نخســت، زمیـن شنــاسی، کانــی شنــــاسی و ژئوشیمـی کانسارهای ده حسین، آستانه و نظام آباد واقع در منطقه آستانه ـ سربند به منظور درک خصوصیات آنها و چگونگی شکل گیریشان و دوم، ژئوشیمی اشیاء مفرغی باستانی ایران و آسیای غربی به منظور مقایسه آنها با کانسنگ غنی از مس ـ قلع  ده حسین و بررسی ارتباط احتمالی آنها.

منطقه آستانه ـ سربند كه در بخش شمالی کمربند دگرگونی سنندج ـ سیرجان واقع شده عمدتا شامل شیست های مزوزوئیک، سنگ های نفوذی ژوراسیک میانی ـ ترسیر میانی، هاله های دگرگونی آنها و پگماتیت می باشد. دگرگونی ناحیه ای به حد رخساره شیست سبز می رسد اما در حاشیه گرانیتوئیدهای منطقه دگرگونی مجاورتی نیز مشاهده می گردد. ماگماتیسم توده های بزرگی از سنگ های نفوذی با ترکیب فلسیک تا حدواسط را با روند عمومی شمال باختر ـ جنوب خاور در منطقه ایجاد نموده است. روند اصلی گسل ها، درزه ها و سایر ساختارهای منطقه  شمال باختر ـ جنوب خاور می باشد.

کانسار ده حسین عمدتا در سنگ های دگرگونی ژوراسیک که توده آستانه درآنها نفوذ کرده رخداده است. کانی سازی علاوه بر سنگ های دگرگونی در بخش جنوبی توده آستانه نیز ادامه می یابد. سنگ های دگرگونی کانسار شامل تناوبی است از ماسه سنگ دگرگون شده، فیلیت، شیست، اسلیت لکه دار و هورنفلس. گسل ها و درزه های کانسار با روند عمومی شمال باختری و شمال خاوری جهت جایگیری کانی سازی را مشخص نموده اند. کانی سازی عمدتا به صورت رگه ـ رگچه های کوارتز، کوارتز ـ سولفیدي و کوارتز ـ گوسانی با شیب قائم رخداده است که گاهی به شکل صفحاتی موازی هم هستند. رگه ها تا 1.5 متر پهنا و چندین ده متر درازا دارند. کانی سازی همچنین به صورت افشان و آغشتگی بخصوص در حاشیه رگه ها مشاهده می گردد. دگرسانی اصلی در درون و مجاورت بخش های کانی سازی شده شامل سیلیسی شدن، سریسیتی شدن، تورمالینی شدن و دگرسانی مونازیتی می باشد. حدود 35 کانی فلزی طی پژوهش حاضر در کانسار ده حسین شناسایی شده اند. ارسنوپیریت کانه سولفیدی غالب است که با مقادیر کمتری از کالکوپیریت، پیریت و پیروتیت همراهی می شود. کاسیتریت و فربریت نیز کانه های نسبتا فراوان اکسیدی هستند. محتوی سولفید کانسنگ عموما کمتر از دو درصد حجمی آنست. کانی  ارسنوپیریت حاوی ادخال های 1 تا 150 میکرومتری از بیسموت فلزی، بیسمیت و بیسموتینیت می باشد. در کانسار ده حسین طلا به صورت نامرئی در ارسنوپیریت و کانی های بیسموت دار رخ می دهد. تجزیه عنصری به روش فعال سازی نوترونی نشانگر وجود 0.05 تا 13.3 گرم در تن طلا، تا 10% مس، تا 6.7% قلع، تا 2420 گرم در تن تنگستن  و تا 1800 گرم در تن بیسموت در کانسنگ ده حسین می باشد.

در کانسار آستانه کانی سازی طلا محدود است به توده نفوذی آستانه که عمدتا از بیوتیت گرانیت و به مقدار کمتر از گرانودیوریت، تورمالین گرانیت و کوارتز دیوریت تشکیل شده است. استوک گرانودیوریتی شیرمزد در بخش شمال خاوری توده آستانه نفوذ نموده است. بر اساس مطالعات سن سنجی به روش های روبیدیوم ـاسترانسیوم و تبخیر تک کانی زیرکون (انجام گرفته طی پژوهش حاضر) استوک شیرمزد با قطری حدود 400 متر سنی معادل ائوسن دارد. خود این استوک توسط دایک های میکروگرانودیوریتی با روند شمال خاوری قطع شده است. کانی سازی طلا عمدتا به صورت رگه ـ رگچه های کوارتز، کوارتز ـ سولفید و افشان در استوک شیرمزد، دایک های میکروگرانودیوریتی قطع کننده آن و چند استوک دگرسان شده کوچک واقع در نزدیکی آنها رخ می دهد. کانی های دگرسانی شامل سریسیت، کلریت، کوارتز، کلسیت و تا حدودی کائولین می باشند. در کانسار آستانه کالکوپیریت و ارسنوپیریت کانی های اصلی سولفیدی هستند که ارسنوپیریت حاوی ادخال های 1 تا 50 میکرونی از بیسموت فلزی و بیسمیت است. طلا به هردو شکل مرئی و نامرئی در کانسار آستانه رخ داده است. طلای مرئی به صورت ذرات بسیار ریز (15> میکرون) در گوتیت حاصل از اکسیدشدگی کالکوپیریت و نیز در پلاژیوکلاز سریسیتی شده دیده می شود (هاشمی 1380)، در حالیکه طلای نامرئی در ارسنوپیریت و کانی های بیسموت دار رخ داده است. تجزیه عنصری به روش فعال سازی نوترونی نشانگر حضور 9.5-0.05 گرم در تن طلا، تا 1% مس، تا 0.05% قلع، تا 100 گرم در تن تنگستن و تا 138 گرم در تن بیسموت می باشد.

کانی سازی نظام آباد در یک واحد سنگی کوارتز دیوریتی به سن ائوسن پائینی ـ میانی رخ داده است. این واحد سنگی توسط دایک های آپلیتی و رگه های کوارتز و کوارتز ـ تورمالین قطع شده است که دو مورد آخری میزبان کانی سازی هستند. گسل های منطقه روندهای شمال باختری، شمال خاوری و شمالی دارند. کانی های دگرسانی مرتبط با کانی سازی شامل کوارتز، کلریت، سریسیت و تورمالین هستند. طلا به  صورت نامرئی عمدتا در ارسنوپیریت حاوی ادخال های بیسموت در نظام آباد رخ می دهد. تجزیه عنصری به روش فعال سازی نوترونی نشانگر وجود 0.05 تا 36.2 گرم در تن طلا، تا 10% مس، تا 0.87% قلع، تا 3.37% گرم در تن تنگستن) فرهادیان 1378) و تا 548 گرم در تن بیسموت در کانسنگ نظام آباد می باشد.

در هر سه کانسار، طلا همبستگی مثبتی را با ارسنیک، بیسموت، آنتیموان، نقره، سلنیوم و تلوریوم نشان می دهد. بررسی های مایکروپروب بر روی ارسنوپیریت نشاندهنده درصد اتمی ارسنیکی معادل 32.3 تا 34.3 در کانسار ده حسین، 30.7 تا 31.4 در آستانه و 33.6 تا 35.6 در نظام آباد می باشد. میانگین مقادیر فوق نمایانگر درجه حرارت های سیال اولیه کانه داری حدود 460 درجه سانتیگراد برای کانسار ده حسین، 380 تا 410 درجه سانتیگراد برای کانسار آستانه و 510 تا 565 درجه سانتیگراد برای کانسار نظام آباد می باشد. نسبت های ایزوتوپ اکسیژن برای رگه های کوارتز طلادار در منطقه از 13.6 تا 19.2 درهزار برای ده حسین، 11.5 تا 13.7 درهزار برای آستانه و 11.6 تا 15 درهزار برای نظام آباد تغییر می کنند. نتایج مطالعات ایزوتوپی اکسیژن، منشائی دگرگونی یا یک منشأ دگرگونی ـ ماگماتیک را برای رگه های کوارتز پیشنهاد می کند. مقادیر اندازه گیری شده ایزوتوپ گوگرد برای پیریت، کالکوپیریت، گالن و ارسنوپیریت در رگه های کوارتز ـ سولفیدی مقادیر 5.6- تا 0 درهزار برای ده حسین، 0.5- تا  1.8 درهزار برای آستانه، وتا 1.2 تا 4 درهزار برای  نظام آباد را نشان می دهند که نمایانگر یک منشأ ماگمایی برای گوگرد می باشند. نسبت های ایزوتوپی سرب در کانیهای سولفیدی و سنگ درونگیر کانسارهای مورد مطالعه نشانگر همخوانی خوبی میان این نسبت های ایزوتوپی بین کانسنگ ده حسین و ماسه سنگ دگرگونی، کانسنگ آستانه و گرانودیوریت شیرمزد و نیز کانسنگ نظام آباد و سنگ درونگیر کوارتز دیوریتی آن می باشد. نسبت های ایزوتوپی سرب کانسنگ هر سه کانسار مورد مطالعه نیز مقادیری نزدیک به یکدیگر را به نمایش می گذارند. بر اساس مدل پلومبوتکتونیکس ارائه شده توسط Zartman and Doe (1981)  نسبت های ایزوتوپی سرب در کانسنگ ها نشانگر منشائی از پوسته زیرین برای آنهاست.

کانسارهای مورد بررسی شباهت های فراوانی را از نظر کانی شناسی، ژئوشیمی، دمای تشکیل، نسبت های ایزوتوپی، دگرسانی و نحوه رخداد طلا با یکدیگر نشان می دهند. علاوه بر این، کانسارهای منطقه خصوصیات مشابه فراوانی را با “سیستم های طلای مرتبط با توده های آذرین نفوذی” به نمایش می گذارند. چنین سیستم هایی از آلاسکا، منطقه یوکون و نقاط دیگری از جهان گزارش شده اند

 (Lang et al.1997,2000; McCoy et al.1997; Thompson et al.1999) .

براساس اطلاعات موجود چنین به نظر می رسد که یک ماگمای بارور (احتمالا با خاستگاه پوسته زیرین) با تحت تاثیر قرار دادن سنگ های دگرگونی منطقه ( و جنبایش بعضی عناصر موجود در آنها) منشأ کانی سازی بوده و موجب کانی زایی نسبتا وسیعی از طلا طی دوره کوهزایی پیرنه در منطقه شده است.

آثار فراوان معدنکاری باستانی در کانسار ده حسین، حضور توأمان قلع و مس در آن و نیز وجود شواهد بسیار باستان شناسی و منابع نوشتاری باستانی فراوان که فلات ایران را به عنوان تأمین کننده مواد خام میانرودان باستان و تمدن های جنوب باختر ایران (شوش و لرستان) معرفی می نمایند، مشوقی بودند برای مقایسه کانسنگ ده حسین و اشیاء مفرغی باستانی جهت بررسی ارتباط احتمالی آنها. بدین منظور چندین شئ مفرغی نمادین لرستان که به احتمال قوی متعلق به عصر آهن ایران می باشند (حدود 3300 تا 2650 سال پیش) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از کانسنگ ده حسین و آزمایشات منتشر شده قبلی مقایسه گردیدند. تجزیه 29 شئ مفرغی لرستان به روش پراکنش انرژی فلورسانس اشعه ایکس نشاندهنده تمرکزهای متفاوتی از ارسنیک، سرب، روی و آهن و نیز درصد بالای قلع (0.48 تا 15.4%) در آنها می باشد. کانسنگ ده حسین نیز شباهت قابل توجهی را از نظر ترکیب شیمیایی با اشیاء فوق الذکر و نیز اشیاء مطالعه شده توسط دیگران (Fleming et al. 2005) نشان می دهد .نکته قابل توجه تر همخوانی بسیار خوب نسبت های ایزوتوپی سرب کانسنگ ده حسین با نسبت های سرب اشیاء مفرغی بررسی شده طی این مطالعه و نیز اشیاء مفرغی متعلق به هزاره سوم پیش از میـلاد گزارش شده از جنـوب خـلیج فارس(Weeks 1999) ، منطـقه اژه   (Begemann et al. 1992)و منطقه لرستان و میانرودان (Begemann & Schmitt-Strecker, in preparation) می باشد.

در معدن باستانی ده حسین که در حاشیه باختری منطقه لرستان و در نزدیکی تمدن های باستانی شوش و میانرودان واقع شده، کنده کاری های باستانی به صورت فرورفتگی های بیضوی فراوانی در دو ردیف در طول افق های کانی سازی دیده می شوند. کنده کاری های باستانی 50 تا 70 متر قطر و تا 15 متر ژرفا دارند و گاه تا 500 متر در کنار یکدیگر چیده شده اند. چندین چکش سنگی از جنس فیلیت سیلیسی شده و گرانیت، قطعات سفال و سنگ ساب درون کنده کاری ها و محوطه های باستانی مجاور آنها یافت شدند. قطعات سفالی سنی حدود اوایل هزاره نخست پیش از میلاد را نشان می دهند. تکه های ذغال چوب پیدا شده در یکی از کنده کاری ها سنی معادل 1522 تا 1775 پیش از میلاد را بر اساس مطالعات رادیوکربن نشان می دهند.

شواهد فراوانی گواه بر این ادعا هستند که معدن باستانی ده حسین از تأمین کنندگان عمده قلع برای تمدن های باستانی ایران و میانرودان و حتی شاید مناطق واقع در باختر آنها طی هزاره سوم پیش از میلاد می باشد. رویهمرفته این شواهد شامل موارد زیرند؛ الف) همخوانی خوب نسبت های ایزوتوپی سرب میان کانسنگ ده حسین و تعداد فراوانی از اشیا مفرغی عصرهای آهن و مفرغ از جنوب خلیج فارس تا منطقه اژه. ب) همخوانی خوب الگوی عناصر جزئی کانسنگ و اشیا مفرغی. پ) حضور همزمان قلع و مس در کانسار ده حسین. ت) منابع نوشتاری باستانی که به تأمین قلع و مفرغ از مناطق شرقی میانرودان اشاره می کنند و ث (نتایج سن سنجی یافته های سطحی که شواهد فوق را تأیید می نمایند. در حال حاضر ده حسین تنها معدن باستانی شناخته شده حاوی قلع و مس در نزدیکی لرستان و میانرودان است.

بخش شمالی زون سنندج ـ سیرجان که میزبان تعداد زیادی توده های آذرین نفوذی در گستره سنگ های دگرگونی است، مکان مناسبی برای رخداد و در نتیجه پی جویی کانسارهای مشابه منطقه آستانه ـ سربند می باشد. این مطلب معیار مناسبی را برای اکتشاف در این منطقه ارائه می دهد که همچنین می تواند منجر به کشف معادن باستانی دیگری گردد.