سازندهاى آهن نواری – Banded Iron Formation

 

این نهشته‌ها یکى از ذخایر بزرگ معدنى را مى‌سازد که در سرزمین هاى مختلف علاوه بر BIF، بنام‌هاى دیگرى از جمله ایتابریت (Itabirite)، جاسپیلیت (Jaspillite) کوارتزیت هماتیت دار و اسپکولاریت (Specularite) نیز شناخته مى‌شوند. این نهشته‌ها به فرم واحدهاى چینه شناختى با ضخامت صدها متر و با گسترش جانبى صدها تا هزار کیلومتر به وقوع مى‌پیوندد.

از ویژگى آنها:

• لایه بندى ظریف از ۵/ . تا ۳ سانتیمتر ضخامت و حتى در مقیاس میلی‌متر و یا کسرى از میلی‌متر.
• لایه بندى حاصل تناوب لایه‌هاى سیلیسى(به فرم چرت) و لایه‌هایى از کانى‌هاى آهن (نظیر هماتیت) است.
• درصد آلومینیوم این نهشته‌ها بدان سبب که وابسته به زمان پرکامبرین هستند کم بوده و تا حد درصد مى‌رسد. این امر به این صورت قابل تعبیر است که:

کانسارهاى آهن نوارى معمولاً به زمان پرکامبرین تعلق دارد و در آن زمان با توجه به وجود اتمسفر غنى از دى اکسید کربن و فقیر از اکسیژن، آهن مى‌تواند به صورت بی‌کربنات در یک محلول یونى حمل شده و در مقیاس بزرگ تشکیل سازندهاى آهن نوارى را نمایند.

در صورتی که آلومینیوم ترکیب بى کربنات نمى‌تواند بسازد و از محلول یونى تفکیک گردد. با افزایش مقدار اکسیژن در اتمسفر، تشکیل سازندهاى آهن نوارى در مقیاس بزرگ متوقف مى‌شود.

 

چهار رخساره مهم در سازندهاى آهن نوارى (جمیز، ۱۹۴۵):

۱- رخساره اکسیدى (Oxide facies)

این رخساره از مهمترین رخساره‌هاى BIF بوده و به نسبت فراوانى اکسیدهاى آهن به دو زیر رخساره هماتیت و مگنتیت (Hematite & Magnetite Subfacies) تقسیم مى‌شود که حد تدریجى نیز بین آن دو وجود دارد. هماتیت در این رخساره داراى حداقل دگرسانى و به شکل اسپکیولاریت، ریزدانه، خاکسترى تا آبى رنگ ظاهر مى شود و در بعضى نمونه‌ها بافت افلیتى از خود نشان مى‌دهد که نشانگر منشاء گرفتن آنها از محیط آب‌هاى کم عمق است.

در این زیر رخساره، چرت به صورت نهان بلور تا بلورهاى رشد کرده مى‌تواند به همراه کربنات شرکت داشته باشد. در زیر رخساره مگنتیت، لایه‌هاى مگنتیت به طور متناوب با لایه‌هاى چرت و کربنات در تماس است. میانگین آهن در این رخساره بین ۳۵-۳۰ درصد متغییر است که با پر عیار کردن آن قابل بهره‌بردارى مى‌باشد.

 

۲- رخساره کربناتى (Carbonates facies)

این رخساره شامل میان لایه‌هایى از چرت و سیدریت است و بر حسب افزایش مگنتیت وپیریت بتدریج مى‌تواند به رخساره‌هاى اکسیدى و سولفیدى تبدیل گردد. سیدریت در این رخساره بافت دانه اى یا اُاُلیتى ندارد و به صورت گل‌هاى ریز در سطح زیر عملکرد امواج انباشته مى‌شود.

 

۳- رخساره‌هاى سیلیکاتى (sillicate facies)

کانی‌هاى سیلیکاته آهن عموماً با مگنتیت، سیدریت و چرت به صورت میان لایه‌هاى متناوب، همراه هم هستند. کانى‌شناسى این رخساره‌ها نشانگر مشابهت محیط تشکیل‌شان با رخساره‌هاى اکسیدى و کربناتى است. ولى به هر حال در تمام رخساره‌هاى آهن نوارى، رسوب‌گذارى سیلیکات‌هاى آهن کمتر شناخته شده است.

 

۴- رخساره‌هاى سولفیدى (Sulphide facies)

این رخساره، سنگ‌هاى رسى کربن دار و پیریتى را شامل مى‌شود. لایه‌بندى نوار گونه ظریف داشته، حاوى مواد آلى و کربن در حد ۸-۷ درصد مى‌باشد. سولفید اصلى پیریت است و آنقدر ریزدانه است که فقط در سطوح صیقل یافته قابل تشخیص مى‌باشد. درصد آن به ۳۷ درصد مى‌رسد. اگر درصد گوگرد این رخساره زیاد باشد، بهره‌بردارى کانسنگ آهن را دچار اختلال مى‌نماید.

 

تقسیم بندی سازندهاى آهن نوارى پرکامبرین (دو گروه):

۱) نوع آلگوما (Algoma type BIF)

نوع آلگوما مشخصه کمربندی‌هاى گرین استون آرکئن بوده و بیشترین گسترش را در این سنگ‌ها دارند. این نوع BIF به همراه سنگ‌هاى گرى واکى – آتشفشانى در یک حوضه زمین ناودیس‌اند و همراه با رخساره‌هاى اکسیدى، کربناتى و سولفیدى تشکیل مى‌شوند. ضخامت آنها از چند سانتی‌متر تا 100 متر یا بیشتر مى‌رسد و به ندرت بیش از چند کیلومتر امتداد دارند. سیلیکات‌هاى آهن در سازندهاى آهن نوارى نوع آلگوها کمتر ظاهر مى‌شود.

 

۲) نوع سوپریور (Superior type BIF)

نوع سوپریور، از سنگ‌هایى با بافت نوارى تشکیل شده‌اند که عمدتاً به رخساره‌هاى اکسیدى، کربناتى و سیلیکاتى تعلق دارند و معمولاً‌ فاقد مواد آوارى هستند. نواربندى ریتمیک (Rhythmical banding) لایه‌هاى چرتى سرشار از آهن و فقیر از آهن با ضخامت معمول یک سانتیمتر تا یک مترى سیماى غالب این نوع BIF است.

این نوع BIF از نظر چینه‌شناسى شامل کوارتزیت و شیل‌هاى سیاه کربن‌دار مى‌باشد که معمولاً با کنگلومرا، دولومیت، چرت توده‌اى، برش چرتى وآرژلیت همراه است و به صورت دگرشیب بر روى پى سنگ‌هاى بشدت دگرگون شده قرار گرفته است. سازند آهن نوارى معمولاً در بخش‌هاى زیرین توالى فوق قرار دارد و گاه به وسیله حدود یک متر کوارتزیت و یا شیل از پى سنگ جدا مى‌شود. بیشترین گسترش BIF نوع سوپریور در پروتوزوئیک آغازین است.