زونهای بنتونیتی ایران


کانسارهای بنتونیتی در شش منطقه پدید آمده است که بیشتر آنها در ارتباط با فعالیتهای ولکانیک سنوزوئیک است. تمیز این مناطق می تواند برای پی جوییهای بنتونیت مفید باشد.
این مناطق به قرار زیر است:
1-     زون بنتونیتی سمنان- ترود
2-     زون بنتونیتی البرز آذربایجان
3-     زون بنتونیتی خاور ایران
4-     زون بنتونیتی ایران مرکزی
5-     زون بنتونیتی تفرش- تکاب
علاوه بر این پنج زون در رشته کوههای زاگرس نیز تعدادی منابع و نشانه های بنتونیتی وجود دارد که به نام بنتونیتهای زون زاگرس از آنها یاد خواهیم کرد. در توصیف کانسار و نشانه های بنتونیتی در آغاز چکیده ای از زمین شناسی هر زون گفته شده، آنگاه کانسارهای آن زون به تفکیک شرح داده شده است. کوشش شده که کانسارهای هر زون تا حدودی به ترتیب اهمیت اقتصادی ردیف شوند. لازم به ذکر است که تقسیم بندی زونهای بنتونیتی (زونهای اتان) بر مبنای پیدایش افقها و منابع بنتونیتی صورت گرفته است.
1-2- زون سمنان- ترود
در منطقه خاوری و مشال خاوری سمنان تا خاور ترود یک افق بنتونیتی وجود دارد که در سنگهای ولکانیک هم ارز با سازند کرج پدید آمده است. این افق کانسارهای بنتونیتی رشم، سوسن وار، معلمان، و کنار جاده سر کویر را در بر می گیرد که همگی در ائوسن پدید آمده اند. کانسارهای این زون از نظر کیفیت بسیار مرغوب و از نظر ذخیره قابل ملاحظه است.  کانی اصلی سازنده ماده معدنی کانسارهای این افق مونت موریونت است که کانی های کوارتز، کریستو بالیت، زئولیت نیز به طور فرعی در آنها یافت می شود. 
زمین شناسی زون سمنان- ترود
گمان می رود همه رخدادهای زمین شناسی این زون در پیوند با گسله هایی موازی با گسله درونه پدید آمده باشد. این گسلها از درون پالئوزوئیک فعال بوده اند چنانکه فعالیتهای ماگمایی اولین پالئوزوئیک نیز به این گسلها محدود می شود. سنگهای آتشفشانی ترسیر که افق بنتونیتی در پیوند آنهاست نیز توسط این سلها کنترل می شود و در نوارهایی محدود می شود که در توازی کامل با روند این گسله است. برای رایکهای بازیک و جوان پس از ائوسن نیز این پدیده صادق است.
در قسمت خاوری این زون یک سری سنگهای متامورفیک وجود دارند که به پرکامبرین نسبت داده شده اند (گزارش چهارگوش ترود 1352) و کهن ترین طبقاتی که روی آنها قرار می گیرد مربوط به تریاس است.
نهشته های ترسیر در ناحیه ترود در محدوده های میان گسلهای انجیلو- ترود در زمانهای ائوسن تا الگوسن با یکدیگر ناهمسانند (ع- هوشمند زاده و همکاران 1352) پس از این زمان نهشته های ترسیر کمابیش در سراسر ناحیه ترود- خاور سمنان- جنوب دامغان نمود دارد که تناوبی از رژیمهای دریایی- قاره های را شامل می شود. بطور کلی نهشته های بارز ترسیر در این زون شامل سنگهای آتشفشانی ائوسن هم ارز با سازند کرج و سازندهایی معادل سازندهای قرمز زیرین قم و قرمز بالایی متعلق به الیگوسن- میوسن بوده و کانسارهای بنتونیت این زون در سنگهای معادل سازند کرج اتفاق افتاده است.
رسوبهای شیل، ماسه سنگ و سنگهای آتشفشانی (سازند کرج) ائوسن زیرین در پی رسوبات درشت دانه آوری می آیند. در آغاز ائوسن پسین فعالیتهای آتشفشانی خاتمه می یابد. از آن پس نهشته های پرضخامتی می آید که در بخشهای بالایی به تدریج دانه درشت می شود و سپس جای خود را به رسوبات تبخیری می دهند. شایان ذکر است که چنین شرایطی برای تشکیل بنتونیت مساعد است. سنگهای ولکانیک که با طبقات شیل، مارن و ماسه سنگ در تناوب می باشد بیشتر آندزیتی بوده و تنها در قسمتهای بالا ترکیب داسیتی می گیرند و همسان توفهای این زون ترکیب آندزیتی دارند. حجم سنگهای ولکانیک از باختر به خاور کاهش می یابد. جالب توجه است که شمار کانسارها و نشانه های بنتونیتی نیز از این روند پیروی می کند.
1-1-2- کانسار بنتونیت رشم
کانسار رشم در فاصله 140 کیلومتری خاور- جنوب خاوری سمنان با مختصات 30 54 طور خاوری 16 35 عرض شمالی در 10 کیلومتری خاور دهکده رشم قرار دارد. در اینجا بخش پایینی سنگهای ائوسن گسلیده و برروی آنها سازند سرخ زیرین قرار گرفته است.
در قسمت پایین آنچه از سنگهای ائوسن برجای مانده است چند متر برشهای آتشفشانی قرار گرفته و سپس تناوبی از توف سبزرنگ و مارنهای سیلتی زردرنگ و نمکهای ماسه ای ولکانیک پدید آمده است. قسمت توفی دگرسان شده سبز کمرنگ در محدوده معدنی و خاور رشم ضخامت بیشتری دارد و ماده معدنی بنتونیت رشم در پیوند با این توف سبزرنگ است.
کانسار بنتونیت رشم دارای انواع ماده معدنی است که هرکدام به نوبه خود خواص و کاربرد متفاوت دارد و به طور کلی به انواع درجه یک، دو و سه تقسیم شده است. کیفیت و خواص فیزیکی هریک از این ذخیره ها تا حدودی با هم متفاوت است. لذا از آنجا تحت عنوان بنتونیت درجه یک درجه دو درجه سه نام برده که به همین گونه در محل کانسار نیز معروف اند.
بنتونیت درجه 1
این دو ذخیره در خاور آبادی رشم واقع است. بهره برداری از این ذخیره نیاز به خاک برداری زیاد (حداقل 10 متر) دارد و استخراج آن نسبت به دو ذخیره دیگر دشوار است. میانگین ضخامت این ذخیره دو متر و درازای آن بیش از 150 متر است. کیفیت بنتونیت در اینجا مرغوبتر از دو مورد دیگر است.
بنتونیت درجه 2
این ذخیره با دو کارگاه استخراجی در حدود 200 متری شمال خاوری ذخیره پیشین جای دارد و استخراج آن نیاز به خاک برداری چندانی ندارد. شیب آن نسبت به سطح زمین تقریباً قائم است.
ضخامت آن حدود 4 متر و درازای آن نزدیک به 200 متر دارد. در وضعیت فعلی تا عمق نزدیک به 10 متر قابل استخراج است.

بنتونیت درجه 3
این ذخیره در خاور دو افق پیشین جای دارد ضخامت آن متغیر و به طرف شمال کاهش می یابد.
بخش عمده بنتونیت کانسار رشم از بخش جنوبی این افق استخراج شده است. گفتنی است دورنمای کل منطقه چنین نشان می دهد که همه ذخیره های بنتونیت این ناحیه در آغاز به صورت یک لایه بوده اند که در اثر حرکات تکتونیکی از هم بریده و جابجا شده اند.
ذخیره
ذخیره قطعی این کانسار برای هرسه نوع بنتونیت برابر 180 هزارتن و ذخیره احتمالی آن 300 هزارتن برآورد شده است. در فهرست معادن کشور ذخیره قطعی این کانسار 150 هزار تن و ذخیره احتمالی آن 600 هزار تن آمده است.
کانی شناسی و تجزیه شیمیایی بنتونیت رشم
جداول زیر ترکیب کانی شناسی هریک از ذخیره های بنتونیت رشم را همراه با مخلوط آنها نشان می دهد.
جداول ترکیب کانی شناسی بنتوننیتهای رشم
میانگین کلی                    درجه 3 درجه 2              درجه 1              کانی      
مونت موریونیت              مونت موریونیت  مونت موریونیت  مونت موریونیت  اصلی
کریستوبالیت                   کوارتز               کریستوبالیت       کلسیت 
                                                                                    کریستوبالیت       فرعی
مکسیت کوارتز    کلسیت- کوارتز               کوارتز ژیپس      کوارتز               همراه
2-1-2- کانسار بنتونیت سوسن دار
موقعیت جغرافیایی
این کانسار در استان سمنان و در 150 کیلومتری خاور شهرستان سمنن، منطقه سد کویر جای دارد و نزدیکترین روستا به کانسار، روستای سون دار در شمال آن است.
زمین شناسی محل کانسار
این کانسار نیز مانند کانسار رشم در زون ساختاری سمنان- ترود و دنباله لایه بنتونیت علیان در میان توفهای اسیدی ائوسن، هم ارز سازند کرج، که خود سبزرنگ است. جای گرفته و برونزدگی گسترده در منطقه دارد. کان سنگ عدسی شکل و سبز رنگ است و هچ گونه جابجایی وبهم خوردگی تکتونیکی در کانسار دیده نمی شود وجود کانیهای قدیمی در ناحیه کانسار و شواهد زمین شناسی نشانگر ذخیره ای مناسب در این ناحیه است. ترکیب کانی شناسی بنتونیت علیان، مونت موریونیت، کوارتز، کریستوبالیت و کلسیت و ترکیب شیمیایی (درصد) کانسنگ آن چنین است.
 
 
 
 
 
  
07/58 
Sio2 
15.71 
Al2O3 
0.91 
Cao 
3.98 
Mgo 
3.18 
Fe2O3 
3.63 
Na2O 
2.77 
K2O 
5.40 
H2O+ 
5.52 
H2O- 
3-1-2- نشانه معدنی بنتونیت تمیدان تیر 40
این نشانه معدنی در استان سمنان، 40 کیلومتری خاور شهر سمنان با مختصات جغرافیایی 43 53 طول خاوری و 33 35 عرض شمالی قرار دارد.
نشانه معدنی میدان تیر 40 در زون ساختاری سمنان- ترود و میان رسوبهای ماسه ای دانه درشت وفورش (سیلت) با سن پلیوسن- کوارتز جای گرفته است.
در شمال خاور این ناحیه معدنی توفهای سبز رنگ ائوسن گسترده شده است. که بخشی از آنها براثر دگرسانی به ذخیره بزرگی از بنتونیت تبدیل شده است. بنتونیت نشانه معدنی میدان تیر 40 در نتیجه حمل و رسوب گذاری دوباره بنتونیت متعلق به همین انباشته بزرگ در این محل پدید آمده است.
ماده معدنی لایه ای شکل است و با توجه به دو برونزد در نواحی شمال و جنوب خاور دریاچه مصنوعی و جای گیری آنها در کنار جاده آسفالته گمان می رود ذخیره این نشانه معدنی قابل توجه و ارزشمند باشد.
ترکیب کانی شناسی بنتونیت میدان تیر 40 مونت موریونیت کوارتز مسکویت و دولومیت است.
نتیجه آنالیز شیمیایی ترکیبی این چنین را برای این کانسار نشان داده است (درصد) 
55.01 
Sio2 
17.9 
Al2O3 
0.04 
Cao 
3.4 
Mgo 
2.1 
Fe2O3 
6.17 
Na2O 
3.53 
K2O 
5.91 
H2O+ 
0.03 
H2O- 
2-2- زون ایران مرکزی
در استانهای مرکزی ایران بنتونیتهای یافت می شود که سن آن از ائوسن تا الیگوسن است. بنتونیتهای ایران مرکزی را می توان به دو افق بخش کرد.
افق اصلی که از زرین ارکان آغاز و تا جنوب فردوس کشیده می شود. سن بنتونیت های این افق از آئوسن بالا تا الیگوسن و شاید به اوایل میوسن می رسد. انباشتهای بنتونیتی این افق می توان کانسارهای زرین، ساغند، علی آباد پشت بادام، عشق آباد طبس، کوشمیر، حسامیه، و مریکه را نام برد. لایه های بالیی این افق را کنگلومرایی با سن نئوژن می پوشاند که راهنمای ارزنده ای در پیگیری افق بنتونیتی است. کیفیت بنتونیتهای این افق مناسب و از نظر میزان ذخیره کم و بیش قابل توجه است.
افق بنتونیتی خوربیابانک با سن ائوسن که بنتونیت مهرجان ارزنده ترین کانسار این افق است. سنگهای فراگیر منطقه معدنی بنتونیتهای این زون جورواجورتر از دیگر بنتونیتی می باشد.
از دیدگاه چین نگاری از سنگهای متعلق به پرکامبرین بالایی و کامبرین پیشین تا سنگها و آبرفتهای کواترنری در این منطقه دیده می شود. ولی به طور کلی سنگهای قدیمی در این زون در مقایسه با نقاط دیگر ایران قابل چشمگیر تر است. این منطقه از پرکامبرین بالا تاکنون فازهای ماگمایی و متامورفیسم بسیار فراوانی را پشت سر گذاشته است. بررویهم فازهای ماگمایی کهنه تر از کرتاسه در ایران نقشی در بنتونیت زدایی نداشته است. بنابراین در اینجا از آنها به عنوان فازهای ماگمایی جوانتر نام برده می شود.
در اواخر کرتاسه و طول ترسی تکاپوهای ماگمایی اعم از پلونیسم و ولکانیسم با نمایان شدن سنگهای اسیدی قابل پیگیری می باشد. همزمان با پیدایش توده های نفوذی و پس از آنها مواد ولکانیکی به بیرون ریخته شده که بنتونیتهای این افق در پیوند با این سنگها است. در باختر این افق بیشتر توده های نفوذی نمود دارد. مواد ولکانیکی در پارهای جاها کاملاً به بنتونیت تبدیل شده است. مانند بنتونیتهای منطقه زرین و بنتونیتهایی که درست در راستای گسله ساغند پشت بادام جایگزین شده است. سنگهای ولکانیک برخلاف سنگهای نفوذی از باختر بسوی خاور نمود بیشتری دارند. سنگهای ولکانیک دارای ترکیب واسیت تا رییولیت است و نمونه شیشه ای آنها در کوه خشومی بصورت پرلیت نمایان می شود.
فزون بر افقهای بنتونیتی خور- بیابانک (مربوط به ائوسن) زرین- فردوس (اولیگوسن- میوسن) بنتونیتهای دیگری در ایران مرکزی یافت می شود که در پیوند با سنگهای ولکانیک ائوسن زیرین (هم ارز با سازند کرج) نمایان می باشد ولی قابل پی گیری در افقی ویژه نیستند مانند کانسارها و نشانه های بنتونیت در ناحیه کرمان و اصفهان.
1-     کانسارهای بنتونیتی مهرجان
2-     کانسار بنتونیتی سیاه کوه
3-     کانسار بنتونیتی ساغند
4-     کانسار بنتونیتی علی آباد
5-     کانسار بنتونیتی چاه کم 
6-     نشانه معدنی بنتونیتی گل کم
7-     نشانه معدنی بنتونیت نریکه
8-     کانسار بنتونیت حسامیه
9-     کانسار بنتونیت دیزران
10-کانسار بنتونیت اوراف
11-کانسار بنتونیت خیرآباد
12-نشانه معدنی بنتونیت نجف آباد
13-کانسار بنتونیت نیاسر
3-2- زون تفرش- تکاب
در مناطق تفرش، ساوه، آوج و جنوب زنجان تا تکاب یک افق بنتونیتی با سن الیگوسن تا میوسن وجود دارد که جوانتر از سنگهای سازند کرج و هم ارز با سازندهای قرمز زیرین و قم است. بنتونیتهای این افق از نظر کیفیت به نسبت خوب و از نظر میزان ذخیره متغیر است و بیشتر حالت چینه ای (formistrate) دارد. از این افق می توان کانسارهای قزلجه، تفرش، دو خان ساوه، پروان آوج و آلاچوق در تکاب نام برد. پدیده های تکتونیکی این زون همسان تکتونیک بخش شمالی زون ارومیه- دختر است. گسل اصلی که همه فرایندهای زمین شناسی این زون را تحت کنترل قرار دهد آشکار نیست ولی با نگاهی به نقشه تکتونیک ایران (نوگل سادات و الماسیان 1993) گسله های تفرشف آوج، شاوان (شکال تکاب) تقریباً در یک راستا بوده و روندی شمال باختری- جنوب خاوری دارند. سنگهای ولکانیک و ماگمایی در پیرامون گسله آوج و تفرش برونزد آشکار دارد. از نظر چینه نگاری هرچند که در ناحیه تکاب و ماه نشان سنگهایی گسترده است که پرکامبرین نسبت داده می شود، اما بیشتر سنگهای فراگیر این افق بنتونیتی و سنگهای پیرامون اساساً در قلمرو سنگهای ترسیر به خصوص سازندهای نئوژن است.
سنگهای ترسیر در این زون کنگلومرایی ریزدانه و ماسه سنگ قرمز رنگ آغاز می شود که هم ارز با سازند فجن در البرز است و بیشتر در منطقه تفرش آوج جنوب زنجان برونزد دارد. هرچند گاهی سنگهای آهکی و ماسه سنگ آهکی با این سنگها یافت می شوند که می توان آنها را هم ارز با آهک زیادت در البرز دانست.
سنگهای ولکانیک ائوسن در این افق بجز چند مورد گسترش چشم گیری ندارد و احتمالاً توسط رسوبهای جوانتر پوشیده شده است. سنگهای ائوسن هرجا بیرون زده است ترکیب آندزیتی دارد. تاکنون کانسار یا نشانه بنتونیتی در پیوند با این سنگها گزارش نشده است.
سنگهای ولکانیک ترسیر در این زون با یک دامنه بزرگ زمانی از ائوسن زیرین تا کواترنری بدین ترتیب زیر قابل پیگیری است.
1-     سنگهای ولکانیک، توفی و گدازه های ائوسن هم ارز با سازند کرج که مناطق شمال کبوترآهنگ، آبگرم و تکاب برونزد دارند.
2-     سنگهای ولکانیک الیگومیوسن که گسترش بیشتر نسبت به سنگهای ائوسن دارد بیشتر با سنگهای سازند قرمز زیرین و قم درآمیخه اند. ترکیب این سنگها از آندزیت تا ریولیت تغییر می کند و بنتونیت های این زون در پیوند با سنگهاست.
3-     سنگهای ولکانیک به سن میوسن بالا- پلیوسن است که در منطقه ماه نشان و جنوب زنجان به چشم می خورد. در این فاصله زمانی یک فاز ولکانیکی از نوع راسیت تا ریولیت رخ داده است.
4-     سنگهای ولکانیک کواترنر که به صورت بازالت در منطقه ساوه کبوترآهنگ، ماه نشان و تکاب برونزد دارد.
1-     کانسار بنتونیت قزلچه
2-     کانسار بنتونیت دوخان
3-     نشانه معدنی بنتونیت آوج
4-     نشانه معدنی بنتونیت حلب
5-     نشانه معدنی بنتونیت بنجه سفلی
6-     نشانه معدنی بنتونیت آلاچوق
7-     بنتونیت زرین آباد
8-     کانسار بنتونیت مؤمن آباد
9-     نشانه معدنی بنتونیت سنگ سر
3

-2- کانی شناسی 
کانی اصلی همه بنتونیت های ایران مونت موریونیت است در بیشتر این بنتونیتها کانی های ژیپس، کریستوبالیت، زئولیتف کوارتز و کلسیت به صورت کانی فرعی یا همراه یافت می شود. جالب توجه اینکه کانی های مونت موریونیت و کائولینیت در بیشتر منابع بنتونیت ایران با یکدیگر همانند نیستند.
شواهد نشان داده است آنجا که این دو کانی در کنار هم باشند، کانسنگ کانسارهای آنها و سنگهای فراگیرشان ساختمان استراتیفرم دارند و پی آمد فرایندهای فرسایش و رسوب گذاری می باشد.
در شماری اندک از کانسارهای بنتونیتی ایران کانیهای آلبیت، فلدسپات و بازماندگان کانیهایی از سنگ مادر یافت می شود.
4-2- ترکیب شیمیایی
با بررسی ترکیب شیمیایی کانسارهای بنتونیت ایران نظامهای زیر قابل استنتاج است. 
1-4-2- درصد سیلیس در انواع بنتونیت های یک منطقه همسان است برای مثال، درصد Sio2 در همه بنتونیتهای زون سمنان- ترود از 63 تا 58 درصد است. حال آنکه مقدار آن در بنتونیتهای منطقه زنجان و جنوب زنجان زیر 58 درصد است و در بنتونیتهای یزد نزدیک 50 درصد است.
این حقیقت به گمان در وابستگی با سنگ مادر آنها و همچنین شرایط آب و هوا در زمان پیدایش آنها دارد.
2-4-2- درصد Al2O3 همه بنتونیت های ایران به هم نزدیک است و مناطق گوناگون ایران از این نظر ناهم سانی چندانی ندارند. سنگهای بنتونیت در همه جای ایران از یک نوع می باشند.
3-4-2- عیار اکسید آهن بنتونیت کم است. آهن در بنتونیت گویای رنگ آن است هرجا که بنتونیت رنگ روشن دارد درصد اکسید آهن آن کم یعنی زیر 2/0 است و بنتونیتی که رنگ قرمز، زرد یا سبز دارد درصد اکسید آهن آن بالا است بنتونیت با درون داشتی درصد آهن بندرت دیده شده است. این یافته می تواند گویای این باشد که ترکیب شیمیایی سنگهای ولکانیک بنتونیت زا در مناطق گوناگون یکسان نیست ولی در هر منطقه معین تقریباً هم سان است.
4-4-2- درصد اکسیدهای سدیم و پتاسیم در همه بنتونیتهای ایران عموماً کم است در این میان درصد سدیم معمولاً بیشتر از درصد پتاسیم است. در بنتونیتهایی که درصد Na2o بطور قابل ملاحظه ای بالاست کانی هالیت بصورت کانی همراه یافت می شود هانیت جزو کانیهایی است که احتمالاً بعد از عمل بنتونیتی شدن تشکیل شده و این به خاطر نفوذناپذیری بنتونیت است.
5-4-2- بین درصد N2O+ و درصد SiO2 بنتونیتها رابطه ای معکوس وجود دارد بطوریکه در بنتونیتهای با درصد Sio2 بالاتر، درصد H2o+ پایین است و در بنتونیتهای که درصد Sio2 بالاتر است.
6-4-2- درصد Cao, Mgo در بنتونیتها متغیر است و این به آن علت است که این عناصر به دو صورت در بنتونیتها ظاهر می شوند.
الف)- در ساختمان کانی مونت موریونیت
ب)- در کانی کلسیت و دولومیت که به صورت کانی فرعی و یا همراه در بنتونیتها وجود دارد بر روی هم شمار کانسارهای بنتونیتی کلسیک به مراتب بالاتر از سریک است.
5-2- سن زمین شناسی
شبکه کریستالی مونت موریونیت چنان است که ارگون به دست آمده از تبدیل پتاسیم در سنگ بنتونیتی باقی می ماند. این ویژگی، بنتونیتها را شایسته تعیین سن رادیو متری با سازندهایی می کند که بنتونیت جزئی از آنها است. ولی چون اندازه گیری سن رادیوژنیک به شیوه پتاسیم- ارگون در کشور فراهم نیست به ناچار از زمان تکاپوهای ولکانیک برای تعیین سن بنتونیتهای ایران استفاده می شود. به طور تقریب همه بنتونیتهای جهان از ژوراسیک تا پلیستوسن رخ داده است. در ایالات متحده امریکا، اروپا، آسیا بنتونیتهایی که سن کرتاسه دارند، فراوانند. با این همه بیشتر بنتونیتهای جهان سن ترسیو دارند. در ایران کانسار بنتونیتی با سن کرتاسه یا کهنتر شناخته نشده و احتمالاً نتوان شناخت. همه بنتونیتهای ایران سن جوانتر از کرتاسه دارند. چنانچه خواهیم دید رخداد بنتونیت به شرایط ولکانیکی حوزه رسوبی و نبودن تأثیر متامورفیسم در منطقه بستگی داشته است.
6-2- محیط تشکیل بنتونیت
پیش از پرداختن به محیط تشکیل بنتونیتها ناگزیر باید پاره ای ویژگیهای منابه بنتونیت ایران گفته شود.
1-     انباشته های بنتونیتی ایران بجز چند مورد نادر درجا زده اند و از جایی به جای دیگر حمل نشده اند.
2-     همه انباشته های بنتونیتی ایران معمولاً با سنگهای دربرگیرنده خویش همسازند.
3-     لایه های بنتونیتی ایران حتی در یک فاصله کوتاه متغیر است.
4-     در چند مورد از کانسارهای بنتونیتی ایران، بنتونیت به صورت دو لایه رنگارنگ دیده می شود. نمونه وار از کانسار بنتونیت در منطقه تفرش می توان نام برد که لایه سبز در زیر و لایه زرد در بالا جای دارد. در بنتونیت منطقه اوشاد علمدار ناحیه جلفا لایه زیرین سفیدتر و مرغوبتر و لایه بالایی قهوه ای رنگ و نامرغوب است. بنتونیت پنجه سفلی در منطقه بیجار- تکاب دارای یک لایه سفیدرنگ در زیر و یک لایه قرمز رنگ در بالا است گمان می رود که رنگ بنتونیت پس از دیاژنز تغییر نمی کند، زیرا بنتونیت یک سنگ نفوذناپذیر نسبت به آب و هواست. پس از پیدایش رس، حتی اگر عوامل و شرایط اکسیداسیون نیز فراهم باشد، رنگ بنتونیت پایدار می ماند.
5-     در بنتونیتهای ایران کانی های تبخیری نظیر ژیپس، در بیشتر نقاط به چشم می خورد. ترکیب کانی شناسی منابع بنتونیتی نشان می دهد که ژیپس همراه بنتونیتها، همزمان با آنها تشکیل شده است و نتیجه محلولهای ثانوی حاوی CO4-Ca++ فرایند زایشی کم نیستند، ولی ژیپس از این نوع تنها در درز و شکافهای بنتونیت یافت می شود در صورتی که ژیپسهای همزمان تشکیل سنگ بگونه همگن در کل توده پراکنده اند. چگونگی زایش ژیپسهای همزمان، در صفحات بعد خواهد آمد.
6-     کانیهایی همچون مسکویت، بیوتیت، کواترزهای گردشده در بنتونیت ایران وجود ندارد و کوارتزها بی شکل و زاویه دارند.
7-     در شماری اندک از کانسارهای بنتونیتی ایران، کانی های اواری یافت می شود که خود مبین نابرجا بودن این کانسارهاست.
8-     با این که بنتونیت شایستگی حفظ و سالم نگه داشتن فسیلها را داراست ولی هیچ گونه فسیل در بنتونیتهای ایران گزارش نشده است.
9-     مواد الی بیتومین که رنگ سیاه به ماده می بخشد در بنتونیتهای ایران یافت نمی شود رنگ سفید بنتونیتهای گویای این واقعیت است.
10-بنظر می آید که خاستگاه پاره ای از بنتونیت آواری است. با توجه به این مطالب تشکیل بنتونیت را از جغرافیایی و فیزیکوشیمیایی می توان چنین در نظر گرفت که محیط پیدایش بنتونیت مرطوب بوده و می تواند یک محیط کم ژرفای ساحلی یا کولابی باشد که با دریا پیوند داشته است. این محیط از نظر شیمیایی یک محیط اکسیدان و دارای PH قلیایی در حدود 8 تا 9 است و درجه شوری بالاتری نسبت به آب دریا دارد.
؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
2- همه بنتونیتهای ایران سنی جوانتر از کرتاسه دارند و در زمان ائوسن و الیگوسن تا میوسن نزدیک به 90 درصد بنتونیتهای ایران انباشته شده اند.
3- تاکنون اطراف توده های پلوتونیک ایران کانسار بنتونیتی یافت نشده است. به گفته دیگر، گمان نمی رود که پیوندی میان توده های آذرین درونی و کانسارهای بنتونیت وجود داشته باشد. البته نمی توان گفت که در اثر دگرسانی این توده ها مونت موریونت بوجود نمی آید خاکهای دارای کانیهای رسی که پیرامون این توده ها یافت می شود، نتیجه دگرسانی این سنگهاست، که در سفال و آجرسازی به کار می آید.
4- در دوره ترسیر ولکانیز شدید در بیشتر جاهای ایران رخ داده است در البرز و ایران مرکزی در برخی دوره ها، بویژه ائوسن میانی، سازنده های ولکانیک و پیروکلاسیک بر سایر سنگها پیشی گرفته و نمایانتر است.
این تکاپوها از ائوسن زیرین آاز شده و در ائوسن میانی به اوج خود رسیده و در الیگوسن دوباره اوج گرفته است. در آغاز میوسن آهنگ آرام به خود گرفته، تا به وضع امروز رسیده است.
5-     در بیشتر جاها بنتونیتها همراه سنگهای ولکانیک بوده و پیوندی تنگاتنگ میزان آنها هست.
6-     در جاهایی از ایران که پویای ولکانیزم اندک بوده و یا نبوده است، آثار بنتونیت کمیاب بوده و یا اصلاً نیست.
7-     برخی انباشته های بنتونیتی ایران، از آن شمار در بنتونیت خوشاب، شیشه ولکانیک یافت می شود.
8-     بنتونیتها در برخی از نقاط کشور، کانیهای فلدسپات و میکا در خود دارد که ته مانده سنگهای نخستین آذرین است. در برخی دیگر تیغه های شیشه ای دیده می شود که نشان دهنده وابستگی ولکانیک و بنتونیت است.
با نگرش به آنچه گفته آمد با تکیه بر سنگ شناسی پیرامون منطقه بنتونیتی، بررسیهای آزمایشگاهی کانی شناسی و شیمیایی بنتونیتهای ایران می توان خاستگاه بنتونیت و شرایط تشکیل آن را چنین تصور کرد:
گمان می رود سنگ مادر بنتونیت، ولکانیکهای اسیدی باشد چرا که سنگهای ولکانیک از نوع داسیت وآندزیت در همبری جدایی ناپذیر بنتونیتهایند. نمونه وار از بنتونیت سیاه کوه ورامین می توان نام برد که با ریولیت در پیوند است یا بنتونیت خوشاب ناحیه کاشمر که با سنگهای داسیتی همبر است. گذشته از این کانیهای ته مانده در بنتونیتها بیشتر از ترکیبهای اسیدی، همانند کریستوبالیت، کوارتز و فلدسپات قلیایی می باشد. ترکیب شیمیایی بنتونیتها نشان می دهد که سنگ نخستین بنتونیت از نوع اسیدی است تا از نوع آندزیت. چرا که معمولاً درصد آهن در آندزیتها بیشتر از سنگهای اسیدی است در حالی که درصد آهن بنتونیتها بسیار پایین است.
8-2- چگونگی تشکیل بنتونیت
پیش از پرداختن به بحث تشکیل بنتونیت بیان واقعیت هایی چند ضروری است.
1-     از 68 انباشته گوناگون بنتونیت ایران، تنها در سه مورد، مونت موریونیت و کائولن با هم یافت می شود که در این سه مورد هم موریونیت کانی اصلی و کائولن فرعی است. هرسه انباشته یادشده در فرآیندهای رسوب گذاری از جای پیدایش نخستین خویش به جای کنونی منتقل شده اند.
2-     در پیرامون هیچ یک از توده های گرانیتی ایران معدن بنتونیت یافت نمی شود.
3-     سنگ مادر بنتونیت سنگهای ولکانیک از نوع اسیدی راسیتی تا ریولیتی اند.
4-     محیط تشکیل بنتونیت یک حوضه کولابی یا ساحلی است که زیر تأثیر هیمشگی جریان جزر و مد دریا بوده است. این محیط دارای PH قلایی و Eh بالاست.
گمان همگی دست اندرکاران علوم زمین بر این است که کانیهای آلکالن پی آمده دگرسانی آلتراسیون و هوازدگی به کانیهای رسی و سرانجام به بوکسیت است.
مقدار کم Sio2 + کاتیونهای قلیایی+ مونت موریونیت                        هوازدگی + فلدسپات آلکالن
مقدار کم +Sio2 + کاتیونهای قلیایی+ کائولن                                  هوازدگی مونت موریونیت
باور بر این است که انباشته های بنتونیت و کائولن در نتیجه آلتراسیون و هوازدگی دارای فلدسپات در شرایط آب و هوایی مناسب پدید می آیند. اما برخلاف تصور رایج گمان نمی رود که دگرسانی و هوازدگی بتواند از سنگهای آذرین و دگرگونی سرشار از فلدسپات معدن بنتونیت یا کائولن پدید آورد. واقعیتهای زیر صحت این را تأیید می کند.
5-     در بنتونیت فراورده های دگرسانی کانیهای با خاستگاه پلوتونیک یا متامورفیک با ترکیب نخستین موسکویت دیده نمی شود.
6-     در بنتونیتها، کوارتز با خاستگاه آواری کمتر دیده می شود.
7-     در کنار توده های بزرگ پلوتونیک ایران، نظیر گرانیت، گرانوریوریت، تونالیت و ... تاکنون حتی یک مورد هم کانسار بنتونیت یا حتی کائولن گزارش نشده است.
با توجه به مطالب بالا، نباید گمان رود که از دگرسانی سنگهای پلوتونیک و متامورفیک فلدسپات دار، کانیهای مونت موریونیت یا کائولن بدست نمی آید. بلکه باید گفت از دگرسانی سنگهای نام برده، انباشته اقتصادی منحصراً مونت موریونیت با کائولینیت بدست نمی آید. در حقیقت پیرامون توده های پلوتونیک تنها خاکهای رس عمومی که در صنایع آجر و سفال بکار گرفته می شود پدید می آیند.
با نگرش به آنچه گفته شد چگونگی پیدایش بنتونیتها را به این گونه می توان توضیح داد که مادر سنگ بنتونیتها، ولکانیک اسیدی با ترکیب داسیت تا ریولیت اند. این مواد آتشفشانی به صورت خاکستر و توفهای پیروکلاستیک پیش از فرآیند دیاژنز و سخت شدن چنانچه در محیطی شایسته (که توضیح داده شد) تزریق شوند قادر به تشکیل انباشته های اقتصادی بنتونیت می باشند. بنتونیتی شدن، یک فرآیند فیزیکوشیمیایی است که به شکلهای مختلفی ممکن است رخ دهد از جمله:
1-     فورانهای ولکانیکی که حالت انفجاری یا نسبتاً آرامی دارند و ذرات آتشفشانی، در حد خاکسترها در حوضه رسوبی پخش می نمایند. اگر حوضه دارای شرایط مناسب باشد، خاکستر در هنگام فرونشست بر کف حوضه به علت ریزبودن (طبق قانون استوک) مدتی معلق می ماند. در همین هنگام عمل بنتونیتی شدن می تواند رخ دهد.
2-     خاکسترهای ولکانیکی زمانی که بر کف حوضه نشستند (مانند پوشش برف در سطح زمین) تحت عمل شستشو، قبل از سخت شدن به علت فضای خالی که دارند مقداری Sio2 آزاد و عناصر قلیایی به صورت محلول از آنها خارج می شود. در چنین شرایطی مواد ولکانیکی تبدیل به مونت موریونت (بنتونیت) می شوند.
3-     بعد از عمل دیاژنز تبدیل سنگهای ولکانیکی به بنتونیت نسبت به حالتهای قبل بسیار مشکل است.
4-     توفهای سنگهای ولکانیکی می توانند تحت تأثیر محلولهای جوی و هوازدگی به بنتونیت تبدیل شوند. کانسارهای بنتونیتی که بدین طریق به وجود می آیند از نظر کیفیت ماده معدنی کمتر قابل قبول می باشند.

9-2- تولید جهانی بنتونیت:
تکیه بر آمارهای تولید، مصرف، فروش، صادرات و واردات بنتونیت و هرگونه آمار دیگری از این ماده چندان صحیح نبوده و به دلایل مختلف این آمار درست جمع آوری و ارائه نمی شود چرا که:
1-     واژه بنتونیت در کشورهای مختلف به فراورده های مختلفی اطلاق می شود عمومیت نداشته و جمع بندی آنها بعضاً صحیح نمی باشد. در بعضی از کشورها فقط به خاکهای فعال شده از این نوع بنتونیت می گویند. در بعضی دیگر از کشورها کلی هرس های مصرف شده در صنایع سفیدکننده، گل حفاری، ماسه و ریخته گری و غیره را بنتونیت می نامند. عده ای دیگر از کشورها فقط دسته ای از این رسها را بنتونیت نامیده و بقیه را با نامهای دیگری عنوان می کنند.
2-     به دلیل گسترش مصرف صنعت بنتونیت در صنایع گوناگون و محرمانه بودن آنها از نظر نوع کیفیت و کمیت بنتونیت مصرف شده، آمار درستی ارائه نمی شود یا حداقل به تفکیک ارائه نمی گردد.
3-     خیلی از کشورها همه یا مقداری از تولید خود را در داخل به مصرف می رسانند و آماری از آن ارائه نمی کنند، فقط آمار صادرات و واردات قابل تهیه است که اکثراً به نامهای تجاری مختلف انجام می شود.
4-     چون خرید و فروش و بخصوص صادرات و واردات این ماده معدنی مثل خیلی از مواد معدنی بدست غیرمتخصصین (بازرگانان) انجام می شود و برای مواد خود نامهای مختلف تجاری گذاشته اند، لذا تفکیک و جمع بندی آنها به سهولت میسر نمی باشد.
امریکا نخستین تولیدکننده بنتونیت جهان است که تولید سالیانه آن بیش از 5/2 میلیون تن می باشد، پس از آمریکا یونان تولیدکننده عمده بنتونیت است که به 2/1 تا 3/1 میلیون تن در سال تولید دارد.
تولید خاک طبیعی فعال در کشورهای تولیدکننده اصلی بین 3 تا 4/3 میلیون تن بوده که امریکا بزرگترین تولیدکننده آن محسوب و با آتاپولژیت و خاک مونت موریونیت اسیدی است، که تقریباً نیمی از تولید کشورهای عمده را به تنهای به عهده داشته است. دیگر تولیدکننده بنتونیت، آلمان غربی بوده که محصول آن 7/0 تا 8/0 میلیون تن در سال بوده و سپس به ترتیب اسپانیا با تولید 25/0 تا 35/0 میلیون تن سپیولیت و سنگال با تولید حدود 1/0 میلیون تن آتاپولژیت و انگلستان با تولید حدود 2/0 میلیون تن مونت موریونیت کلسیم و ترکیه با تولید 100هزار تن سپیولیت در ردیفهای بعدی تولید قرار داشته اند.
به نظر می رسد که چین رهبری تولید بنتونیت را در بازارهای جهانی به عهده بگیرد در اوایل سال 1989 مقادیر زیادی بنتونیت از نوع گل حفاری به ساحل امریکا صادر کرده است. ضمناً این کشور دارای بنتونیت از نوع اسمکتیت است. امریکا در اوایل سالهای 1980 با حدود 5/4 میلیون تن تولید 64 درصد کل تولید جهانی را به عهده داشته است. پس از آن یونان بیشترین تولید بنت

/ 0 نظر / 114 بازدید