65
คู่มือสำรวจแร่เบื้องต้น 9 ปัญญำ จำรุศิริ 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง (Deposite Associated with Intermediate Igneous Rocks) 9.2.1 บทนำ ในบรรดาหินอัคนีที่โผล่ให้เห็นบนผิวโลก ส่วนใหญ่แล้วมักเป็นพวกที่มีสีจางจนถึงเข้มปาน กลางเป็นส่วนใหญ่ IUGS โดย Streickisen (1973) จึงได้เสนอแนะการจาแนกและการจัดแบ่งประเภทของ หินอัคนีขึ้น หินอัคนีชนิดต่างๆ นั้นเกิดมาจากหินหนืด (magma)โดยกระบวนการแยกลาดับส่วน (differentiation process) จากหินหนืดปฐมภูมิหลากชนิด ณ ภายใต้สภาพทางกายภาพหนึ่ง และปริมาณสาร ภายนอกที่เข้ามาอยู่ในหินหนืด การที่หินข้างเคียงถูกกลืนเข้าไปในหินหนืดทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ส่วนประกอบทางเคมีและทางแร่ อีกทั้งแนวทางการแยกลาดับส่วน อันเป็นผลมาจากความแตกต่างทางเคมี ระหว่างหินทราย หินดินดาน หินปูน หินโดโลไมต์ และเกลือระเหย ตลอดจนปริมาณน้าที่อยู่ในหินข้างเคียง การแยกลาดับส่วนของหินหนืดเป็นผลเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงทั้งอุณหภูมิและความดัน Bowen (1928) เป็นคนแรกที่เสนอลักษณะการตกผลึกแร่จากหินหนืดตามรูป 9.2.1 ข้างล่างนีOlivine Mg Pyroxene Calcium Plagioclase Mg-Ca Pyroxene Calcium- Alkaline Plagioclase Amphibole Alkaline - Calcium Plagioclase Biotite Alkaline Plagioclase K-feldspar Mucovite Quartz รูป 9.2.1 ปฏิกิริยาชุดของโบเวนแสดงการตกผลึกของแร่ ณ อุณหภูมิสูงกว่า (ด้านบน) ไปยังแร่ที่ตก ณ อุณหภูมิต่ากว่า (ด้านล่าง) เมื่อหินหนืดเกิดการเย็นตัวลง

9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2 แหลงแรทสมพนธกบหนอคนสจางถงสเขมปานกลาง(Deposite Associated with Intermediate Igneous Rocks)

9.2.1 บทน ำ ในบรรดาหนอคนทโผลใหเหนบนผวโลก สวนใหญแลวมกเปนพวกทมสจางจนถงเขมปานกลางเปนสวนใหญ IUGS โดย Streickisen (1973) จงไดเสนอแนะการจ าแนกและการจดแบงประเภทของหนอคนขน หนอคนชนดตางๆ นนเกดมาจากหนหนด (magma)โดยกระบวนการแยกล าดบสวน(differentiation process) จากหนหนดปฐมภมหลากชนด ณ ภายใตสภาพทางกายภาพหนง และปรมาณสารภายนอกทเขามาอยในหนหนด การทหนขางเคยงถกกลนเขาไปในหนหนดท าใหเกดการเปลยนแปลงสวนประกอบทางเคมและทางแร อกทงแนวทางการแยกล าดบสวน อนเปนผลมาจากความแตกตางทางเคมระหวางหนทราย หนดนดาน หนปน หนโดโลไมต และเกลอระเหย ตลอดจนปรมาณน าทอยในหนขางเคยง การแยกล าดบสวนของหนหนดเปนผลเนองมาจากการเปลยนแปลงทงอณหภมและความดน Bowen (1928) เปนคนแรกทเสนอลกษณะการตกผลกแรจากหนหนดตามรป 9.2.1 ขางลางน

Olivine Mg Pyroxene Calcium Plagioclase Mg-Ca Pyroxene Calcium- Alkaline Plagioclase Amphibole Alkaline - Calcium Plagioclase Biotite Alkaline Plagioclase K-feldspar Mucovite Quartz

รป 9.2.1 ปฏกรยาชดของโบเวนแสดงการตกผลกของแร ณ อณหภมสงกวา (ดานบน) ไปยงแรทตก ณ อณหภมต ากวา (ดานลาง) เมอหนหนดเกดการเยนตวลง

Page 2: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ในทนเราแบงแหลงแรใหญๆ ทสมพนธกบหนอคนสจางถงเขมปานกลางออกเปน 4 ชนด ไดแก (1) จากหนหนด (2) จากสายคราหรอเพกมาไทต (3) จากสายกงคราหรอเพกมาไทตกบน ายารอน และ (4) จากสายน ายารอน ส าหรบพวกทมาจากหนหนด ไดแก พวกทสวนประกอบคลายกบหนแกรนต ซงหลายคนอาจเรยกวาหนแกรนตอยค (granitoid) ซงรวมถงหนแกรนต แกรโนไดโอไรต (granodiorite) และหนไดโอไรต (diorite) การตกผลกจากหนหนดจงเปนกระบวนการทเกดขนตอเนองหลงจากทอณหภมของหนหนดลดลง ซงท าใหเราสามารถแบงไดเปน 4 ขน(หรอพวก) ดงไดกลาวขางตน (ดรป 9.2.2) พวกทมาจากหนหนด - พวกนมอณหภมการหลอมละลายสงกวาบรเวณทมนอย ณ ความดนตางๆ รป 9.2.2 (บน) แสดงความลกและอณหภม ตลอดจนการหลอมละลายของหนหนด ณ สวนประกอบตางๆ พวกทมาจากสายคราหรอเพกมาไทต - พวกนแสดงถงการปรากฏรวมระหวางผลกแรของเหลวและกาซ โดยทมอณหภมและความดนต ากวาพวกทมาจากหนหนด ทแสดงในรป 9.2.2 ไดแก พนทระหวาง BEBLIP กบเสนโสลดสทอมตวดวยน า พวกทมาจากสายกงคราหรอกงเพกมาไทตกบน ายารอน - พวกนแสดงลกษณะสมดลยระหวางผลกกบของไหล ทแสดงในรป 9.2.2 ไดแก พนทระหวางเสนโสลดสกบเสน XYZ พวกทมาจากน ายารอน - พวกสดทายนเกด ณ อณหภมต าทสด และแสดงลกษณะสมดลยระหวางผลกแรกบสารละลาย ซงในรป 9.2.2 ไดแก บรเวณทอยเหนอเสน XYZ ในปจจบนเนนไปทบรเวณใดกไดทน าทแทรกเขามามอณหภมสงกวาหนขางเคยง 50oซ ดงนตวน าทแทรกเขามาอาจมอณหภมต าเพยง 50oซ กได ส าหรบนกส ารวจเราอาจสนใจค าวา การแทรกซม(pervassive) และการแยกตว(discrete) ของการเกดเปนแหลงแร(mineralization) ค าแรกการเกดเปนแหลงแรแบบแทรกซมอาจเหมาะกบพวกทเกดจากสายกงครากบน ายารอนและสายน ายารอน ณ อณหภมและความดนทคอนขางสง ดงนนหนโดยรอบ (host rocks) จงถกแทรกซมโดยน ายารอนและกาซทมพลง สวนอกค า การเกดเปนแหลงแรแบบแยกตวนนอาจเปนผลมาจากการตกผลกจากของไหลในรปสารละลายในบรเวณทจ ากด โดยทวไปการเกดเปนแหลงแรทสมพนธกบหนแกรนตอยดนน ขนอยางมากกบ

ก. สวนประกอบแรกเรม (ปฐมภม) ของหนหนด ข. ความเรวทหนหนดพงขนมา ณ เปลอกโลก (ซงแสดงถงอตราในการเยนตว) ค. ปรมาณน าในหนหนดขณะทหนหนดลอยตวขนมา (ซงมาจากใตเปลอกโลกลกลงไป

หรออย ณ ทไมลกนกในบรเวณทใหน าบาดาล และแสดงถงอณหภมของการตกผลกของหนหนด) และ

ง. สภาพของหนและสภาพการแปรสณฐานทหนหนดดนตวขนมา

Page 3: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Page 4: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ในรป 9.2.2 (ซงดดแปลงจาก Strong, 1981) แสดงแนวคดของการดนตวขนมาของหนหนด และสภาวะการแขงตว ซงนบวามความส าคญตอนกส ารวจในการคนหาแรมาก ในคมอเลมน จงจดแบงแหลงแรทสมพนธกบหนแกรนตอยดหรอหนแกรนตออกเปน 7 ชนด ดงน

1) แหลงแรแกรโนฟล (Granophyle deposits) - มกอยในรปสายแร สายแรรางแห รอยแตกแรปะจมวลไรเซนไรรปทรง ซงคลายกบพวกทเกดเปนแหลงแรแบบแยกตว

2) แหลงแรเพกมาไทต - เปนสายแรขนาดใหญทเกดรวมกบชนดแรก 3) แหลงแรทองแดงลายดอก (Porphyry Copper Deposit) (รวมถงโมลบตนมและทองค า) และ

แหลงแรดบกลายดอก (Porphyry Tin Deposit) ดวย พวกนคลายกบพวกทเกดเปนแหลงแรแบบแทรกซม ซงมกมขนาดใหญ แตความสมบรณต า แรจงฝงปะไปในตวหน

4) แหลงแรสกานต (Skarn หรอ Pyrometasomatic deposit) ซงมกเกดในบรเวณทหนขางเคยงสมผสกบหนอคนบาดาลหรอหนกงภเขาไฟ (snbvolcanics) และมกพบในสภาพแวดลอมเดยวกบ 1) และ 3)

5) แหลงแรทองค า-เงน ชนดหลากโลหะ (polymetallic) ซงเกด ณ อณหภมต า แหลงแรตงแต 1) ถง 5) น เกดมาจากหนแกรนตอยด จนถงหนกงภเขาไฟ โดยกระบวนการตงแตจากหนหนดถงสายแรน ายารอน

6) แหลงแรมวลซลไฟตจากภเขาไฟ (VMS) ซงสมพนธกบหนกงภเขาไฟ จ าพวกสเขมปานกลาง แตไมคอยมผท ารายละเอยดเทาใด

แหลงแรตงแต 1) ถง 6) มกเกดในบรเวณแนวคดโคงขนาดใหญ (fold belts) แตกมการก าเนดเปนแหลงแรดบก รวมถงแทนทาไลต - โคมลมไบต - โมนาไซต (และบางครงแหลงแรทองแดงและโมลบดนม) ในบางครงกเกดกบหนแกรนตอยดในสภาวะไรบรรพตรงสรรค (anorogenic setting) ซงไดแก

7) แหลงแรดบก (ซงอาจรวมถงแหลงแรทองแดง และโมลบดนม) ทก าเนดในหนแกรนตทสมพนธกบหนอคนสเขมจดแสดงชนและซบซอน และ

8) แหลงแรดบกและแทนทาไลต - โคลมไบต ทเกดในผนงหนแทรกดนรปกรวย ทสมพนธกบหนแกรนตแอลคาไลตทเกดในสภาพแวดลอมของภเขาไฟไรโอไลต

ค ำอธบำยรป 9.2.2 โดยละเอยด รปบน แสดงสภาพการก าเนดของสารหลอมละลายแกรนตอยด และแหลงแรทเกยวของ ตวเลขทแสดงในรปรอยละแสดงถงปรมาณน า ลกศรทบแสดงเสนทางโดยประมาณของการทสารหลอมละลายเคลอนตวขนมา สวนลกศรปะ หมายถง การแยกล าดบสวนของหนหนดจากสารหลอมละลายทมสเขมมากกวา ค าวา BEBLIP หมายถงกลมแคทไอออนทเคลอนไหวไดงาย (mobile cation) ซงไดแก Beryllium - Boron - Lithium & Phosphorus

Page 5: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รปลาง แสดงภาพตดขวางของเปลอกโลก ซงชใหเหนถงหนแกรนตอยดชนดตางๆ ทเกดขนสมพนธกบรปบน อกษรตวใหญในรป (A, B, C, และ D) สวนสารหลอมละลายไดโอไรต - แกรโนไดโอไลตทเกดขน ณ ท I และ II เคลอนตวสระดบตนและแทรกดนเขามาในสวนแขงตอนบน (carapace) ของภเขาไฟ โดยเรมจาก I ซงมปรมาณน านอยในสารหลอมละลาย จงตองการน าจากน าใตดนเขามาชวย เพอท าใหเกดแหลงแรทองแดงเนอดอกขนาดใหญ ซงจดเปนจ าพวกทมก าเนดจากการ"พาความรอน" (convective variety) ตามทเสนอโดย McMillan & Panteleyev (1980) อยางไรกตามถาปรมาณน ามมากในสารหลอมละลาย เชนท II กอาจพอทจะท าใหเกดแหลงแรทองแดงเนอดอกขนาดใหญไดเลย ซงจดเปนจ าพวก "ก าเนดจากหนหนดโดยตรง" สวนหนแกรนตอยดทมสวนประกอบระหวางพวก I และ II และแทรกดนเขามา ณ ระดบลก B และ C มกเปนหนแกรนตมไบโอไทตเนอหยาบมาก (megacrystic) และแทรกดนเปนปน หนแกรนตขนาดใหญในแนวบรรพตรงสรรค และปราศจากแหลงแร เนองจากมปรมาณน านอยหรอปราศจากการท าปฏกรยากบน าใตดน จงมกไมปรากฏการแตกหกเปนชนเหลยม (brecciation) เพราะเกดการแทรกดนจากทลกเกนไป การแยกล าดบสวนของสารหลอมละลายทเกดจากต าแหนง I และ II อาจกอใหเกดหนแกรนตทมสวนประกอบเหมอนกนได ส าหรบหนแกรนตมมสโคไวตนนสวนใหญมกเกดมาจากการหลอมละลายบางสวน (anatectic) ณ ต าแหนง III หรอแยกล าดบสวนมาจาก II มทงพวกทแทรกดน(discordant) ชนหนขนมาหรอบางครงกแทรกตาม (concordant) เขามา แกรนตพวกนมกมปรมาณ BEBLIP มาก จงมกเกดตามยอดหรอสวนบนของปนหนอคน (plutons & stocks) ขนาดใหญๆ และมชวงเวลาการตกผลกทยาวนานจนยงผลใหเกดแหลงแร SWUM (Sn-W-U-Mo) ทสมพนธกบหนแกรนตทเกด ณ ระดบตนมากกวาแกรนต มมสโคไวตน ามากชนดปกต หนแกรนตพวกนจงยอมใหเกดการเดอดครงทสอง (second boiling) ไดจนเกดการแตกหกเปนชนเหลยม(breeciation) และเกดเปนหนเนอดอกเทยม(pseudo-porphyry) ซงมก ปรากฏมลกษณะหลายอยางคลายกบทเกดกบแหลงแรทองแดงและโมลบดนม อยางไรกตามหนแกรนตดงกลาวอาจใหแหลงแรแกรนโทไฟล ณ ระดบลกไดถามปรมาณน าตอนแรกเรมเพยงพอ หรออาจไดรบน าจากการพาความรอนโดยน าจากหนตะกอนหรอจากหนแปร ณ ระดบความลกปานกลาง เรามกพบสายแรครา (เพกมาไทต)และไกรเซนมากมายเกดรวมกบหนแกรนตมมสโคไวต(muscovite granite) สายแรเหลานอาจเปนผลเนองมาจากการกระจายตวของของใหล และธาตทเกยวของโดยผานหนอคนและหนขางเคยง อกทงท าใหเกดรปแบบวงแรในหนดวย

Page 6: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.3 แบบจ ำลองอยำงงำยของตวแปร 2 ตวจำกหลำยๆตวซงมอทธพลตอสภำพธรณเคมของธำตตำงๆทเกดเปนแหลงแร

ชนดตำงๆในหนแกรนตบำงแหลงจะถกควบคมดวยสภำพทำงธรณวทยำ (ครงลำงของภำพ) แสดงใหเหนวำทำง

ซำยจะเปนธำตพวกลโธไฟร (ไอโอนก) ขณะททำงขวำเปนธำตพวกแคลโคไฟร (โควำเลนท บอนด)

Page 7: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

สรป สภำพหนแกรนตอยด

1. สภำพแนวคดโคงใหญ (Fold Belt) (ดรป 9.2.3 และ 9.2.4 ประกอบ) 1.1 หนแกรนตระดบลก ก) แหลงแรเกดภายในแกรนตอยด (Endogranitoid)

- หนไกรเซน เชน albite greisen มมากชวงบนและ mica greisen มมากชวงลาง ข) แหลงแรเกดภายนอกแกรนตอยด (Exogranitoid) - สายครา (pegmatites), หนแอบไพลต(aplites), สกานต(skarns), vein swarms

1.2 หนแกรนตระดบลกปานกลาง ก) แหลงแรเกดภายในแกรนตอยด

Page 8: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

- greisen albitites และ - greisen vein swarms

ข) แหลงแรเกดภายนอกแกรนตอยด - skarns, pipes, stockworks, vein swarms, และ carbonate replace ments

1.3 หนกงภเขาไฟ ก) แหลงแรสายสมบรณ (lode deposits)

- โลหะหลากชนด (polymetallic) และมกถกควบคมดวยโครงสราง ค) แหลงแรเนอดอก - การเกดเปนแหลงแรแบบแทรกซม

1.4 หนภเขาไฟ : แหลงแรสายสมบรณ 2. สภำพฐำนหนพรแคมเบรยน (Precambrian basement) สวนใหญเปนหนจ าพวกแกรนต

ระดบลก (ดรป 9.2.5 ประกอบ) 2.1 สายเพกมาไทต มสายแรนอย และใหแรจ าพวก Sn-W-Li

2.2 สายไกรเซน ซงใหแรจ าพวก Nb-Ta-Bi 3. สภำพไรบรรพตรงสรรค I (Anorogenic I) สวนใหญเปนหนอคนระดบตนจนถงกงภเขาไฟ ซง สมพนธกบแรจ าพวก Sn & Nb

3.1 ไดแกหนอคนแอลคาไลต และหนอคนสจาง ซงมการแทรกดนหลายครง 3.2 เชน แหลง Jos Plateau (ไนจเรย) แหลง Rhodonia (บราซล)

4. สภำพไรบรรพตรงสรรค II (Anorogenic II) สวนใหญสมพนธกบบรเวณหนอคนสเขมจดเปนชนเชงซอน จงมกเปนหนแกรนตระดบลก เชน ชดหนแกรนต Lebowa (ใน Bushveld Complex ซงมทงแหลงแรทเกดทงภายในและภายนอกหนแกรนต เชนแหลงดบก แหลงทองแดง และแหลงโมลบดนม

9.2.2 แหลงแรดบก-ทงสะเตน-แกรโนไฟลด (ในแนวคดโคงแปรสณฐำน)(Sn-W-Granophyle Deposits in Fold Belts) แหลงแรดบก-ทงสะเตนซงพบเหนวามก าเนดในแนวคดโคงแปรสณฐานนมกเกดรวมอยกบแกรนต"จรงๆ" (sensu stricto) และหนแกรนตขาว(leuco-granites) ทงในแงกาลเวลา(temporal) และสถานท(spatial)ทบางทานเรยกรวมกนวา "กาลวกาศ" หนแกรนตดงกลาวมกเปนแกรนตทเกดอยในระดบลกถงลกปานกลาง(จนถงตน) และมกประกอบดวยกลมธาตแกรโนไฟต ดงไดกลาวแลวขางตน และรวมทงธาตหายาก (REE หรอ rare-earth elements) ดวย แหลงแรชนดนประกอบดวยแหลงแรยอย 4 ชนดดวยกน คอ

Page 9: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

1) แหลงแรฝงปะในหน (Disseminated Deposits) 2) แหลงแรไกรเซน (Greisen Deposits) 3) แหลงแรสาย และรางแห (Vein & Stockwork Deposits) และ 4) แหลงแรสายสมบรณ (Lode Deposits)

โดยทวไปแหลงแร 1) และ 2) เปนแหลงแรทเกดในตวแกรนต (intragranitic) สวน 3) และ 4) เกดไดทงในตวแกรนตตรงขอบ (perigranitic) และนอกตวแกรนต (exogranitic) นอกเหนอจากแรดบก-ทงสะเตนแลว ในปจจบนแหลงแรดงกลาวยงเปนสนแรส าคญของแรแทนทาไลต-โคลมไบต,ไนโอเบยม (Nb), ลเทยม (Li), โมลปดนม (Mo), ควอรต และเฟลสปารอกดวย หนแกรนตสวนใหญทพบเกดอยรวมกบแหลงแรดงกลาวนมกมสจางและมเนอผลกทคอนขางหยาบจนถงหยาบปานกลาง ในบางครงแสดงเนอดอก ซงโดยมากประกอบดวยเฟลสปาร (อาจถง 60%โดยปรมาตร) และควอรต (30%) ทเหลอเปนแรไมกา (แรกลบขาว-muscovite และแรกลบด า-biotite) นอกจากนนอาจมแรฮอนเบลนดอยดวย จากการศกษา แกรนตจากหลายแหงของโลกพบวา หนแกรนตมก าเนดไดใน 4 ลกษณะดงตอไปน 1) จากการหลอมละลายบางสวนในชนเปลอกโลกตอนลาง (ใกลๆกบชนเนอโลก) หรอ "anatexis" 2) จากการหลอมละลายของแผนเปลอกโลกทเกดการมดตวลงไปขางใตของอกแผนหนงหรอ "subduction" 3) จากการแยกล าดบสวน "(หรอ differentiation)" จากหนหนดชนดบะซอลตโทลไอด (tho leiitic basalt)

และ 4) จากการแปรสภาพขนสง (high-grade metamorphism) ในบรเวณมกมาไทต (migmatite) ไมใชวาหนแกรนตหรอแกรนตอยดทกชนดทใหก าเนดแหลงแรเสมอไป ทงนขนก บลกษณะเฉพาะทางธรณเคมของหนแกรนต ทงนมสาเหตมาจากลกษณะทเกดความสมบรณของธาตทไมเขาพวกกน(incompatible elements)จากสารหลอมละลายแรกเรมธรรมดาโดยผานกระบวนการตกผลกล าดบสวน (fractional crystallization หรอ magmatic differentiation theory) หรออาจเกดจากสารหลอมละลายทรบชวงเอาลกษณะพเศษทางธรณเคม อนเปนผลมาจากการหลอมละลายบางสวนจากหนเดม และตอมาจงเกดววฒนาการของหนหนดเพอชวยเพมลกษณะผดปกตจากเดมขนมา (geochemical heritage theory) เปนทนาสงเกตวามวลหนหนดชนดแกรนตทเคลอนตวขนมาจากทลกๆ สเปลอกโลกระดบตน อนเปนผลเนองมาจากกระบวนการตกผลกล าดบสวน ดงนนส าหรบนกส ารวจเราจงควรใหความส าคญของหนแกรนตระดบตน (high-level, highly evolved & post-kinematic granites) มากกวาหนแกรนตระดบลก (Low-level, less-evolved & syn-kinematic granites) แหลงแรประเภทนมกเกดรวมกบหนแกรนตสขาว ซงมแรควอรตอยดวยมาก และมกมกลมธาตทเรยก แกรโนไฟลอยดวย ซงในทนเราจดแบงเปน 3 ประเภท ไดแก

- กลมแคทไอออนประจใหญ เชน Sn4+, W6+, U4+ & Mo6+ ซงเรยกวา "กลม SWUM"

Page 10: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

- กลมแคทไอออนประจเลก เชน Be2+, B3+, Li+ & P5+ ซงเรยกวา "กลม BEBLIP" และ - กลมแอนไอออนเชงซอน เชน CO3

2-, Cl-, F- รวมทง As และ H2O ดวย ซงเรยกวา "กลม CCF"

ส าหรบนกส ารวจแรกลมแรก ยงประกอบดวยธาตทส าคญทางเศรษฐกจตวอนอก เชน Nb, Ta, Bi, และ Ag สวนกลมทสองประกอบดวยแรทมกพบเหนในหนไกรเซน เชน Na, Rb, Cs และ REEและกลมสดทายคอกลมทสามยงอาจรวมถงพวกซลไฟตและไฮดรอกซลเชงซอนบางตว (ดรป 9.2.5และ9.2.6) ซงปจจบนเขาใจวาเปนตวกลางในการพาเอากลมธาตสองจ าพวกแรกคอ SWUM & BEBLIP มา และยงเชอวาทง BEBLIP & CCF ยงแสดงบทส าคญในการควบคมการเกดสารหลอมละลาย(หรอหนหนด)และการตกผลกเปนหนอคนบาดาลชนดตางๆ ดวย สวนกลมแรก (SWUM) เปนพวกทท าใหเกดแหลงแรมคาทางเศรษฐกจเปนสวนใหญ รป 9.2.7ก และ 9.2.7ข แสดงถงบทบาทส าคญทอณหภม ความลก(ความดน) และปรมาณน าในหนหลอมละลายมผลตอการตกผลกของแรธาตเศรษฐกจทส าคญๆ นอกจากลกษณะเฉพาะทางธรณเคมและวทยาแร(รป 9.2.5)ของแกรนตจะมความส าคญตอการส ารวจแรแลว นกส ารวจยงควรใสใจถงพารามเตอรหรอปจจยตวอนอกดวย ทส าคญคออณหภมและความดน(รป 9.2.7ก) ปรมาณออกซเจนและสารระเหด(volatiles) (รป 9.2.7ข) ในสารหลอมละลายและการเปลยนสภาพ(alteration) โดยเฉพาะพวกทสามารถสงเกตไดงายจากสนาม หรอภายใตกลองจลทรรศน Ishihara(1977, ศาสตราจารยจากกรมทรพยากรธรณญปน) อาจนบไดวาเปนคนแรกซงใหความกระจางในเรองปรมาณออกซเจนในสารหลอมละลาย(หรอหนหนด) ความจรงเขาไดรบอทธพลจากแนวความคดของ ดร.โพยม อรณยกานนท (Aranyakanon, 1964), ราชบณฑตศกษาธรณวทยาเกยวกบเรองหนแกรนตและการก าเนดแรดบกแบบหาดสมแปน(Haad Sompan-type mineralization) จงหวดระนอง ซงท าให Ishihara สามารถแบงหนแกรนตในโลกอยางงายๆออกเปน 2 ชดใหญๆ คอ แกรนตชดอลมไนต (ilmenite-series) และชดแมกนไทต (magnetite-series) (ดรายละเอยดในตาราง 9.2.1) เขาคนพบเหนในญปนวา การเกดแหลงแรดบกทนนและในเอเชยตะวนออกเฉยงใตมกมความสมพนธกบหนแกรนตชดอลมไนต สวนแหลงแรทองแดงเนอดอกและโมลปตนมมกสมพนธหรอเกดรวมกบหนแกรนตชดแมกนไทต เขายงเชอวาท

Page 11: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.5 แผนทธรณวทยำอยำงงำย รอบๆแหลงแรธำตหำยำก (Bastnesite) ในรฐแครฟฟอเนย, อเมรกำ (Olson และคณะ,

1954)

Page 12: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.6 กรำฟแสดงอณหภม – ควำมดนของสำรหลอมละลำยและปฏกรยำทเกยวของกบกำรเกดหนแกรนต เสนทบ

ของ “granite” “tonalite” และ “amphibolite” เปนเสน solidus (จำก Wyllie, 1977) เสน

solidus (ประ) และเสน liquidus (ทบ) ของแร muscovite (Mu), Biotite (Bi), และ hornblende (Hb) จำก Burnham (1979) สวนรปเลกแสดงสวนประกอบโดยทวไปของสำรหลอมละลำย ณ อณหภม และควำมดนตำงๆ (Brown & Fyke, 1970) รป 9.105 ผลของธำตหรอสำรประกอบตำงๆ ตออณหภมกำรหลอมละลำยหนแกรนต ~2.75 กโลบำร (ดดแปลงจำก Luth 1976)

และโบรอนณ 1 กโลบำร (Chorlton and Martin 1978)

รป 9.2.7 ผลของธาตหรอสารประกอบตาง ๆ ตออณหภมหลอมละลายหนแกรนต ~ 2.75 กโลบาร(ดดแปลงจาก Luth 1976) และโบรอน ณ 1 กโลบาร (Chorlton & Martin 1978) ญปนแกรนตทใดทหนงทเกดเฉพาะในยคหนงๆ จะเปนแกรนตชดเดยวกน ดวยเหตนในแงนกส ารวจแร หนแกรนตดงกลาวจงเปนประโยชนมากตอการท าแผนท Ishihara (1977) ไดสรปวาดบกในสภาพหนหลอมละลายยงคงสภาพของประจอยในสภาพ tetravalent หรอ bivalent ได ขนอยกบปรมาณออกซเจน(oxygen fugacity)ของการหลอมละลายนน ดวยเหตน Sn4+ จงเขาไปแทนท Ti4+ หรอ Fe3+ ได ในแรทมดบกอยดวย เชน สฟน(sphene), อลมไนต, แมกนไทต, แรกลบด า(biotite) และฮอนเบลนด(hornblende) ในสภาพทเตมไปดวยออกซเจน ดวยเหตนเมอดบกถกน าไปใชในการเกดแรดงกลาวจนเกอบหมด จงมปรมาณดบก(จรงๆ)เหลออยนอยในสารหลอมละลายทเหลอ

Page 13: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

(residual melts) แตในสภาวะขาดออกซเจน ดบกและธาต SWUM ตวอนๆ ไมสามารถเขาไปอยในแรได จงเหลอคางอยในสารละลายสวนทเหลอตอไปจนถงภาวะอณหภมหนง จงตกผลกเปนแรดบก (cassiterite) ได กอนหนานนศาสตราจารยจากมหาวทยาลย La Trobe ในประเทศออสเตรเลย 2 ทานคอ Chappel & White (1974) (ด Pacific Geology, 8, 173-174) ไดท าการศกษาหนแกรนตในบรเวณออสเตเลยตะวนออก (แถบ New England, New South Wales, และ Tasmania) และไดจ าแนกหนแกรนตออกเปน 2 พวกใหญๆ คอ แกรนตตะกอน (S-type granite) และแกรนตอคน (I-type granite) ซงเมอท าการเปรยบเทยบแลว (ดตาราง 9.2.2) พบวาหนแกรนตตะกอนสามารถเทยบเคยงไดกบหนแกรนตชดอลมไนต สวนหนแกรนตอคนสามารถเทยบเคยงไดกบหนแกรนตชดแมกนไทต ของทานศาสตราจารย Ishihara ได เมอท าการศกษาแกรนตในแถบบรเวณดงกลาวในเวลาตอมา Hine และคณะ (1978 ด Contrib. Mineral. Petrol., 80, 189-200) และ Collin และคณะ (1982, ใน J. Geol. Soc. Austr., 25, 210-234) พบวาในการก าเนดเปนแหลงแรดบก (กลมแร SWUM) ตวอนๆ ไมจ าเปนตองสมพนธกบแกรนตชดอลมไตต(หรอ แกรนตตะกอน)เสมอ แตมกมความใกลชดกบหนแกรนตชนดทล าดบสวนมาเปนพเศษ (special & more fractionated) จากหนแกรนตเดม ซงอาจเปนแกรนตตะกอน (S-type) แกรนตอคน (I-type) และแกรนตไรการแปรสณฐาน (A-type) อยางใดอยางหนงกได ในสนาม นกส ารวจจงจ าเปนตองแยกแยะใหออกวาเราก าลงศกษาแกรนตอะไรอย และจะมโอกาสสมพนธกบแหลงแรชนดใด ในสวนขางลางน เปนการสรปโดยยอของหนแกรนต ประเภทตางๆ 1) แกรนตตะกอน (S-type granites) เนอหน - โดยมากมกเปนเนอววธภณฑ(heterogeneous)ในหนโผล และมปรมาณของสารแปลกปลอม

เหลอคาง (restite inclusion) มากถง 50% สารแปลกปลอมสวนใหญมลกษณะเปนเหลยม และบางครงแสดงรวลายขนาน (foliation)

วทยาแร - มกประกอบดวยแรจ าพวกอะลมโน-ซลเกต เชน การเนต คอรเดยไรต สวนแรไบโอไทต (กลบด า) มกมขอบแดงๆ, แรมสโดไวต(กลบขาว)เดน สวนแรฮอนเบลนดไมมและแรโปแตสเฟลสปารเดนกวาแรแพลจโอเคลส

ธรณเคม - มกใหปรมาณแรทองเคมทเปนคอรนดม(corundum norm) ซงแสดงถงสถานะทมอลม นมมาก (peraluminous) และมปรมาณ K20 โอครบไมใชศนยมากกวา Na2O

2) แกรนตอคน (I-type granites) เนอหน - โดยมากเปนเนอเอกพนธ (homogeneous) ตลอดทงหนโผล และมกมสารแปลกปลอมท ม

ลกษณะกลม และไมแสดงรวลายขนาน

Page 14: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

วทยาแร - มกประกอบดวยแรทม Ca เปนองคประกอบ เชน ฮอนเบลนด สฟน และมกอะลาไนต , สวนแรไบโอไทต(กลบด า) มกเปนสชอกโกเลตจนถงด า

ธรณเคม - มกมปรมาณ Na2O มากกวา K2O และปราศจากปรมาณแรทางเคมของคอรนคม 3) แกรนตไรการแปรสณฐาน (A-type granite) เนอหน - โดยมากเปนเนอเอกพนธ คลายของแกรนตอคน แตแทบไมพบสารแปลกปลอมเลย วทยาแร - แรโปแตสเซยมเฟลสปาร มกเปนสสมแดงถงชมพ ซงอาจเปนผลเนองมาจากการมเหลก

ออกไซต จงจดวาเปนหนแกรนตจรงๆ เพราะปรมาณโปแตสเซยมเฟลสปาร โดยมากอยในชวง 30-50% และแรกลบด า (ไบโอไตต) เปนพวกแรแอนไนตทมเหลกสง

ธรณเคม - ในแงธาตพบนอย อาจสรปไดวาประกอบดวยแคทไอออนประจสง เชน Nb และ Ga จากงานวจยแกรนตของออสเตเรยพบวา การเกดแหลงแรดบก(และกลมแร SWUM) อาจเกดกบหนแกรนตอะไรกได แตส าหรบประเทศไทยพบวาหนแกรนตทใหแหลงแรดบก -ทงสะเตน มกเปนหนแกรนตตะกอน หรอแกรนตชดอลมไนตเปนสวนใหญ (ดรายละเอยดในปญญา จารศร และคณะ, 2539) อยางไรกตาม ธรณเคมของธาตปรมาณนอยอาจจดไดวาเปนเครองมอทตรงไปตรงมาทสดในการหาแหลงแรดงกลาวน อตราสวนของธาตส าคญๆ ไดแก Rb/Sr, Rb/Ba, K/Rb, TiO2/Sn, Rb/Sr-Sn และ TiO2/Ta ในออสเตเรยพบวาถาแกรนตมปรมาณ Rb ประมาณ 400 ppm กใหจดวาแกรนตนนแสดงคาทอยระหวางพวกทตกผลกล าดบสวน (fractionated) ไปแลว กบพวกทไมเปนเชนนน (non-fractionated) แตกนนแหละส าหรบนกส ารวจทมความช านาญ เขายอมรดวาหลกการดงกลาวใชกบการเกดเปนแหลงแรดบกเนอดอก(tin porphyry) ของโบลเวยไมได การตกผลกล าดบสวนยอมเปนททราบกนดวามผลส าคญตอความสมบรณของดบก แตปรมาณดบกในตอนแรกเรมกเปนตวก าหนดความส าคญทางเศรษฐกจดวยเหมอนกน แหลงแรดบก-ทงสะเตน(และ Nb-Ta) หรอแกรโนไฟลดตวอนๆ ไมไดมการกระจายตวอยในทกพนททมหนแกรนต และลกษณะการเกดมความแตกตางกนไปในแตละทศ

ก. แหลง Krusne-hory (ของ Erzgebirge) ในยโรปกลาง (รป 9.2.8 และ 9.2.9) เปนแหลงแรไกรเซนทส าคญ หนแกรนตทโผลในพนทเปนแกรนตแบบหนงของ Erzgebirge Pluton ซงเกดในชวงอาย

Page 15: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.8 แผนทยโรปตะวนตกและกลาง แสดงความสมพนธระหวางหนแกรนตกบแหลงแรดบก-ทงสะเตน (Baumann และ คณะ, 1974) รป 9.2.9 แผนทบรเวณเออจเบรกแสดงการกระจายตวของหนแกรนตยคเกา (OG) และยคใหม (YG) และการกระจายตว ของแหลงแรดบก (Tischendorf และคณะ, 1965; Schust, 1968)

Page 16: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.10 แผนทตะวนตกเฉยงใตขององกฤษ แสดงความสมพนธระหวางแหลงแรดบก, ทองแดงและตะกว ตลอดจนการ กระจายตวของแหลงแรเหลานกบหนแกรนต (Sawkins, 1984) รป 9.2.11 ภาพตดขวางแสดงแหลงแรดบกปฐมภมทางตะวนตกเฉยงใตขององกฤษ (Hosking, 1969)

Page 17: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.12 (บน) แผนทธรณวทยาแสดงการกระจายตวของหนแกรนตชนดตาง ๆ และแหลงแรทปรากฏลกษณะเดนในแถบ เซนตออสเทล องกฤษ (ลาง) แผนภาพแสดงลกษณะการวางตวของสายแร (Bray & Spooner, 1983)

Page 18: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Hercynian (เฮอรไซเนยน) หรอ Variscan (วารสกน) ซงครอบคลมพนทมากถง 180x75 กม และแทรกดนเขามาในหนขางเคยงซงเปนหนตะกอนน าลกและมการแปรสภาพอายตงแตพรไกรเซน นอกจากนนยงมพวกโลหะพนฐานซลไฟด, ซงควาลไดด (zinnwaldite), ฟลออไรต, โทฟาส (topaz) และทวมาลน(หรอทรมาล)

ข. แหลงคอนวอลล (Great Britain) (ดรป 9.2.10 และ 9.2.11) จดวาเปนแหลงแรสายสมบรณ (vein lode deposits)ทมชอเสยงในอดตโดยมแกรนตทโผลใหเหนเปนบรเวณกวาง 5 บรเวณ แตละบรเวณอาจมแขนงแกรนตเลกๆ แยกโผลออกอกตางหาก แทรกดนเขามาในหนดโวเนยนถงคารบอนเฟอรส จ าพวกตะกอนเมด (ทเรยก the killas) ซงแสดงการเปลยนลกษณะอยางมรากมาย เชอกนวาแกรนตทโผลนแทจรง

Page 19: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

แลวคงเชอมตอกนเปนตวเดยวกนขางใตลกลงไปเปนปนหนอคนมวลไพศาล (batholith) ซงนาจะมความยาวรวมกนประมาณ 400 กโลเมตร ในตวแกรนตเองมสายคราหรอเพกมาไทตและแอบไพลเลกๆ ซงไมใหแหลงแรมากมาย นอกจากนนยงมพนงหนเนอดอก และแกรนตผลกละเอยด (ทเรยก "elvans" หนาถง 30 เมตร และยาวหลายกโลเมตร) เอลแวนส (Elvans) น คอสายแรเศรษฐกจทส าคญของ (คอนวอลล(Cornwall)ทใหแรดบกและทงสะเตนมากมายมหาศาลและเกดในตวไกรเซนในสภาพสายแรรางแหตดกบยอดและขอบแกรนต และสวนทแทรกเขาไปในหนขางเคยง(Killas)ดวย เปนสนแรสายสมบรณซบซอน ในรป 9.2.12 แสดงถงการกระจายตวของแหลงแรรอบๆ แกรนต St. Austell (เซนต ออสเทล) ทมชอของคอนวอลล นอกจากนนยงมแหลง Storey's Cree (Sn, W) ใน Tasmania (ออสเตรเลย) Sungei Lembing (Sn) ในมาเลเซย, และแหลงสะเมง (เชยงใหม) (ดรป 9.2.13)

ค. แหลง Panasquiera (โปตเกส) เปนแหลงแรชนดสายแรแผน (sheeted vein) ชนดพเศษ จ าพวก W-Sn-Cu ทเรยกวาเปนชนดพเศษเพราะสายแรอยในแนวเกอบระดบ จดวาเปนแหลงทงสะเตนทใหญทสดของยโรป(ในสมยกอน) มประวตการผลตมากถง 100,000 ตน (WO3) 9.2.3 แหลงแรสำยครำหรอเพกมำไทต (Pegmatite Deposits) หนเพกมาไทตหรอทคนเหมองโดยเฉพาะแถบทางใตของประเทศไทยเรยกสายครา เปนหนอคนบาดาลจ าพวกแกรนตทมผลกใหญมากเปนพเศษ โดยผลกมการสานเกยวกนและมกเกดข นมาในลกษณะพนงหนหรอสายแร โดยเฉพาะอยางยงตรงขอบของหนแกรนต โดยทวไปผลกหลายผลกมขนาดใหญกวา 1 ซม ในทนเราจ าแนกหนเพกมาไทตออกเปน 2 พวก ไดแก

1) พวกทอยภายในหรอภายนอกตวหนอคนบาดาล ซงมความใกลชดกบหนอคนดงกลาว แตไมจ าเปนตองมสวนประกอบอยางหนแกรนตนน บางทานเรยกวา "perigranite pegmatites" หรอสายคราแกรนต และ

2) พวกทเกดในบรเวณทหนมการแปรสภาพอยางมาก แตไมมความเกยวพนกบหนแกรนต ซงสวนประกอบสวนใหญกลบมลกษณะคลายหนแกรนต พวกหลงนเกดไดตอเมอสวนประกอบซงไดแก กลมแรควอรต-เฟลสปารซงเคลอนตวไดงายกวามาสะสมตวในบรเวณชองเปดทกวางออก (dilation openings)ในตอนชวงการแปรสภาพล าดบสวน ท าใหไดสายคราหรอเพกมาไทตทไมมแนว และอาจเรยก "homogeneous pegmatites" หรอสายคราเอกทนธ สวนพวกแรก (หรอ perigranite pegmatite) มกไดแก สารหลอมละลายซลกาซงมน ามาก จากหนหนดสเขมปานกลางจนถงสขาว จงเชอกนวาเปนสารหลอมละลายทเหลอคาง ซงมปรมาณซลกา อะลมนา น า สารฮาโลเจนส ตลอดจนแอลคาไลต และลโทไฟล (lithophile) ซงมกไมคอยพบเหนในหนอคนทวไป ลกษณะเดนของหนคราหรอเพกมาไทตพวกนคอ มกแสดงแถบภายในชดเจน (distinct internal zoning) โดยทวไปมกพบเหนเปน 3 แถบใหญ) คอ

Page 20: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ก) แถบนอก (Border zone) ซงเปนชวงตอระหวางหนรอบขางกบตวสายคราหรอเพกมาไทต โดยมากประกอบดวยแรควอรต

ข) แถบผนง (Wall zone) โดยทวไปมลกษณะทางแรคลายแถบนอก แตประกอบดวยผลกทหยาบกวา แตไมพบสวนทเหลอของหนรอบขางในสนามมกพบวา นอกเหนอจากแรควอรต แลวยงประกอบดวยแรแพลวโอเคลสกบมสโคไวต และ

ค) แถบตอนกลาง (Intermediate Zone) พบวามกมผลกหยาบ จดวาเปนสวนส าคญของมวลเพกมาไทต โดยมากประกอบดวยแรควอรต เพอรไทต(perthite), แพลจโอเคลส และแรธาตทางเศรษฐกจทส าคญ เชน บรล (Beryl- Be3 Al2 Si6 O18) และสปอดมน (spodumene- Li Al Si2O6), โพลไซต (Cs-Al-silicate ทมน า) พทาไลต (petalite-Li Al Si4 O12X, แอมบรโกไนต (amblygonite-Li Al (F, OH3, PO4) แทนทาไลต (tantalite- (Fe, Mn) (Nb, Ta)2 O6 ) และ

ง) แถบใจกลาง (Core Zone) สวนใหญมกเปนมวลแรควอรตในใจกลางสด และอาจมแรบางตวปรากฏตรขอบได เชน บรล (beryl), แทนทาไลต, ทวมาลน, และสปอดมน เปนตน (ดรป 9.2.15 ก, ข, และ ค )

เมอพจารณาถงกลมแรทมกปรากฏในสายเพกมาไทตจนมลกษณะเหนเปนแถบจากสวนนอกจนมาถงแถบใจกลาง อาจจดแบงไดเปน 9 กลมดงน 1. (แถบนอก) - plagioclase + quartz + muscovite 2. - plagioclase + quartz 3. - quartz + perthite + plagioclase 4. - perthite + quartz 5. - quartz + plagioclase + perthite + spodumene + petalite + ambligo nite 6. - quartz + spodumene + petalite 7. - quartz + microcline (+ perthite) 8. - quartz 9. (แถบใจกลาง) - lepidolite (= Li mica) + plagioclase + quartz + microcline

Page 21: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Page 22: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ส าหรบแถบโครงสรางของสายคราหรอเพกมาไทตและการบานออก (centripetal)ของกลมแร เชอกนวาเปนผลมาจากกระบวนการงอกเงยจากแถบนอกกอนคอยๆเขาสแถบใจกลาง จะเหนไดวาสวนใหญกลมแรภายในสดมกแสดงถงผลจากการหลอมละลาย เปนหนแกรนตอยดขนสดทายทมปรมาณสารระเหดไดมาก (เชน Li, Be, และ OH) และธาตทมกไมเขาไปมสวนรวมในการเกดเปนแรอณหภมสงในตอนแรก (เชน Sn, Ta และ Wo) ยงกวานนสายคราหรอเพกมาไทตจากหลายสายยงแสดงลกษณะเนอแทนท (replacement texture) ซงพบเหนตดขวางแถบโครงสรางสายคราหรอเพกมาไทตเดมในหลายแหงพบวาสายคราทแสดงเนอหนแทนทมกมผลกละเอยดกวาพวกทสายคราทถกเขาไปแทนท ท าใหพบวาในสายแรคราม

Page 23: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ลกษณะทางวทยาแรและโครงสรางทางธรณวทยาทซบซอนมาก เชนท เหนแถบโรดเซย (ทเรยก Bikita pegmatite) ระวานดาและคองโก ทางตอนกลางของแอฟรกา (ดรป 9.1.16, 9.1.17, และ 9.1.18) แนวทำงกำรส ำรวจ การส ารวจหาแหลงแรสายคราหรอเพกมาไทตนนอาจยากมากกวาแหลงแรแบบอนโดยเฉพาะในสายตาของนกส ารวจจากยโรปและอเมรกา เพราะต าแหนงของแหลงแรคาดการณไดยาก อกทงมรปรางกไมแนนอน - ในบางครงผส ารวจไมทราบดวยซ าดวย ขณะนตวเองอยสวนใดของสาย แมจะเลยสายไปแลวกตาม - กไมรวาจะเปนสวนบนหรอสวนลาง ! อยางไรกตามในบรเวณทมการผพงสง เชนประเทศไทย สายคราหรอสายเพกมาไทตอาจหาไดงายกวา ถาอาศยแรหนก ตามสวนตางๆทเปนทต าเชน พนหบเขา ล าน า หรอเชงเขา ในหลายแหงเพราะอทธพลของการผพงท าใหเกดลานแรทสะสมตวมาจากการชะลางสายเพกมาไทตทใหแรในสวนทอยสงขนไป (เชน แหลงแทนทาไลตในบราซล แหลงดบกในแอฟรกากลาง) สายครามกประกอบดวยแรมคาทางเศรษฐกจมากกวา 1 แร ดงนนในทางธรณวทยาจงมสวนชวยในการส ารวจ แตอาจไมเปนผลดตอการแตงแรเทาทควร เชนกรณแหลงประกอบดวย แรดบก-ทงสะเตน-แทนทาไลต เปนตน เพราะตองเสยคาใชจายสงในการแตงแร ส าหรบสายแรเพกมาไทตทเกดรอบหนแกรนตตะกอน(S-type)มกแสดงแนวแรชดเจน ในแถบจงหวดทางใตของไทย เชน ภเกต พงงา ระนอง มกพบวาสายเพกมาไทตทอยในหนแกรนตมกเปนสายเลกๆ และไดแรทางเศรษฐกจนอยกวาพวกทแทรกตดเขามาในหนขางเดยวทเปนตะกอนเมด (clastics) แตแกรนตประเภทน อาจกลาวไดวาสายคราหรอเพกมาไตตไมใชเปาหมายส าคญของการส ารวจ มกจะเปนแหลงทเลก และรปรางไมแนนอน (คาดการณไดยาก) แตกอาจมหลายแหลงทสายเพกมาไตตใหญมากพอท าเหมองใหญได เชน แหลงพะโตะ(ชมพร), แหลง Kamatiri (Zimbabwe), แหลง Gatumba (Rwanda) หรอแหลง Manono (Zaire) แหลงหลงสดนผลตแรดบกไดมากถง 127,000 ตน) ส าหรบประเทศไทยปจจบน สายคราหรอเพกมาไทตเหมาะมากทเปนแหลงผลตแรเฟลสปารทงชนดโปแตสเซยมสง และโซเดยมสง เชน ททองผาภม (กาญจนบร) สวนผง (ราชบร) ขนยวม(แมฮองสอน)

Page 24: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.16 การกระจายตวของสายครามแรธาตหายากปรากฎในหรอรอบ ๆ หนแกรนต ในคองโกและระวานดา (Varlamoff. 1972) รป 9.2.17 ชนดของสายคราทส าคญ 2 ชนด

ก) แทรกในรอยแตก และ ข) เขาแทนท (Guilbert & Park, 1986)

Page 25: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.18 แผนทและภาพตดขวางของสายครา Bikita ในประเทศโรดเซย ตอนกลางทวปทวปอาฟรกา(Pelletier, 1964)

9.2.4 แหลงแรทองแดงเนอดอก (Porphyry Copper Deposits) โดยทวไป ค าวา "แหลงทองแดงเนอดอก" ใชกบแหลงแรซงมกใหก าเนดแรทองแดงทอยในหนอคนสคอนขางจาง ในปจจบนค านกนความหมายกวางขนมากกวาเดมและมความหมายครอบคลมถง"แหลงแรทองแดง"ทเกยวของกบหนอคนทใหแรทองแดง ซงมความสมบรณต า โดยทสายแรเกดหลงหนทมนอย (epigenetic) โดยวธการท าเหมองแบบเปนมวล โดยปกตแหลงแรมกปรากฏอยในรอบมหาสมทรแปซฟก (ดรป 9.2.19) Lowell (1974) ไดเสนอวาแหลงทองแดงเนอดอกทสามารถท าเหมองไดคมทน ควรเปนแหลงปรมาณมากกวา 20 ลานตน ณ ความสมบรณแร 0.1% Cu แตทจดวาเปนเหมองทองแดงเนอดอกระดบโลก

Page 26: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

สวนใหญมปรมาณส ารองตงแตมากกวา 15 ลาน จนถง 3 พนลานตน และมความสมบรณของทองแดงระหวาง 0.8 ถง 2% Cu แหลงทองแดงทใหญจรงๆ เชน ประมาณ 2 พนลานตน ณ ความสมบรณของทองแดงท 1.5% Cu สามารถผลตโลหะทองแดงไดถง 20 ลานตน (ดฐานขอมลหมายเลข 7) นอกจากหนอคนดงกลาวจะเปนแหลงแรทองแดงแลว ยงใหสนแรตวอนอก เชน Mo, Au, Ag และ W เปนตน รป 9.2.19 แสดงปรมณฑลแหลงแรทองแดงเนอดอกทพบในทตางๆ ทวโลก ซงจะเหนไดวามความสมพนธกบแนวมดตวของแผนเปลอกโลกทงในอดตและปจจบน ซงมทงสวนทเปนขอบทวปดดกลน (consuming margins) และทเปนแนวเกาะโคง (island arcs) ดงแสดงในรป 9.2.20 (แตทยกเวนกคอทญปน เพราะไมมแหลงแรใหญๆดงกลาว ปรากฏชด) ในแตละแนวปรมณฑลมกมความแตกตางในแงชนดแรเหมอนกน เชน แนวแหลงแรทองแดงเนอดอกของทวปอเมรกาเหนอ(รป 9.2.21 และ 9.2.22)มกพบปะปนกบแรโมลปดนม(รป 9.2.23) และทงสะเตน (ถงขนาดทในบางแหงแรสองตวนกลบพบมากกวาทองแดงเสยอก) สวนในบรเวณแถบแปซฟกตะวนตกเฉยงใต แหลงแรทองแดงเนอดอกมกเกดรวมกบแรทองค าดวย เชน ฟลปปนส หรอแรซลไฟตบางตว เชน ไพไรต (รป 9.2.24) แหลงแรทองแดงเนอดอกนมกเกดรวมกบหนอคนสจางซงเกดระดบตนถงกงภเขาไฟ (ลกปานกลาง) และอยรวมกบพนงหนแกรกตดและแทรกตาม หรอเกด ณ บรเวณปนหนอคนมวลไพศาลได (ตาราง 9.2.2) และในบรเวณนนมกพบมวลหนอคนหลายชด กลมพนงหน หนเศษเหลยม และพนงหนกรวด(pebble dike) นอกจากนนยงพบวาตวหนอคนและหนขางเคยงมกเกดการแตกหกมากมาย อนเนองจากความจรงทวาแหลงแรทองแดงประเภทนมกเปนพวกหนกงภเขาไฟ (subvolcanics) ดงนน แหลงแรดงกลาวจงมกหนไมพนถกปรบราบ (peneplained) เกอบหมด โดยเฉพาะบรเวณทมสภาพภมอากาศรอนชน เชน ประเทศไทย และเอเชยตะวนออกเฉยงใต ดวยเหตนเราจงมกพบแหลงแรทองแดงลายดอกในแนวคดโคงใหญของมหายคมชฌมชวน(Mesozoic)จนถงนวชวน (Cenozoic)สวนพวกทมอายโบราณชวน(Paleozoic)มกพบเหนนอยกวา แตในประเทศไทยกลบพบเหนชวงปลายของโบราณชวนจนถงชวงตนของมชฌมชวน และยงเปนแหลงในมหายคพรแคมเบรยนแทบยงไมมโอกาสพบไดเลย (และโดยเฉพาะประเทศไทย) แหลงแรทองแดงเนอดอกมกถกลอมรอบดวยวงการแปลงเปลยน(alteration halos หรอ zoning) เนองจากววฒนาการโดยน ายารอนอยางชดเจน(ดรป 9.2.25 ถง 9.2.30) ท าใหมสวนชวยนกส ารวจตอการตรวจคน(และตามลา)แหลงแรดงกลาวไดงาย รป 9.2.25 แสดงวงการแปลงเปลยน(เชงแรวทยา) 4 วงดวยกน

Page 27: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.19

Page 28: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป9.2.20 แนวกำรกระจำยตวของแหลงแรทองแดงเนอดอกและโมลบดนมทส ำคญของโลก เปรยบเทยบกบขอบเขตของ

แผนเปลอกโลกและบรรพตมำลำของมหำยคเมโซโสอคและซโนโซอค

รป 9.2.21 แผนทโลกแสดงอำณำบรเวณและทตงแหลงแรทองแดงเนอดอกทส ำคญๆ (ตวเลขแสดงถงแหลงตำงๆ ใน

ตำรำง)

Page 29: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.22 เหมองและแหลงแรทองแดงเนอดอกของคอดเลอแรน และสภำพธรณแปรสณฐำน

รป 9.2.23 สำยแรควอรตมโมลบดนมเปนรำงแห(stockworks) รป 9.2.24 แผนภำพแสดงรำงแหในแหลงแรทองแดง

ในหนแกรนตซงถกกำรเปลยนสภำพแบบไฟลค เหมองไคลแมกซ เนอดอก สำยแรซลไฟดเกดแบบสำยแรและฝงประใน

รฐโคโล-รำโด (อเมรกำ) เนอหนทถกเปลยนสภำพ

Page 30: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.25 แผนภำพแหลงแรทองแดงลำยดอกแสดงววฒนำกำรกำรเกดแหลงแรจำกน ำยำรอน (a) กอนเกดกำรเปลยน

สภำพ

แบบไฟรค และ (b) หลงจำกกำรเปลยนสภำพแบบไฟรค ตำมแนวคดของ Lowell – Guilbert

รป 9.2.26 ภำพจ ำลองระบบสำยแรน ำรอนเปรยบเทยบระหวำง ระบบออโธแมกมำตกและระบบกำรไหลวนของของไหล

(convection fluid flow)

Page 31: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.27 ภำพจ ำลองแหลงทองแดงเนอดอกชนดปนหนหลอมเหลว

Page 32: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2.28

Page 33: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.28 ภำพจ ำลองแหลงทองแดงเนอดอกมำตรฐำน (Sutherland Brown, 1976)

รป 9.2.29 ภำพจ ำลองแหลงทองแดงเนอดอกชนดภเขำไฟ (Sutherland Brown, 1976)

ซงวงดงกลาวมกจดตวเอง เปนวงซอนกนคลายกลบหวหอม แตทพบสวนใหญมกไมสมบรณแบบ (เชนทเมองเลย)เหมอนทปรากฏตามทฤษฎจรงๆ จากวงในไปสวงนอกไดแก

1) วง K-silicate ประกอบดวย กลมแร K-feldspar + chlorite + biotite + anhydrite 2) วง Phyllic ประกอบดวยกลมแร quartz + sericite + pyrite + chlorite + illite + rutile 3) วง Argillic ประกอบดวยกลมแร clay minerals + pyrite + chlorite + biotite + K-feldspar 4) วง Propylitic ประกอบดวยกลมแร chlorite + pyrite + calcite + epidote

Page 34: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

การเกดเปนแหลงแรมกปรากฏอยในหนอคนบาดาลและสวนของหนขางเคยงโดยรอบ ดงนนแบบจ าลองการเกดแหลงแรกคอ แหลงแรก าเนดจากน าหนหนดลวน (orthomagmatic water) หรอจากน านอกหนหนดพามา เชน ตะกอนหรอน าใตดน (convective water) (ดรป 9.2.26) ซงตองการทงชวงเวลาภายหลงจากการแทรกดนขนมาแขงตวของหนหนดกอนเกดการพาของน าจากหนหนดหรอจากน าใตดน ซงในสภาวะตอมาจงเกดการลดอณหภม จนเกดการแปลงเปลยน(alteration) ทงทางแรและเนอหน ณ ระดบอณหภมหนง (ซงโดยมากสงกวาอณหภมของการแขงตวกลายเปนหนตะกอน) ซงในตอนนนแรทองแดงซลไฟดทเกดมากอนแลวจงเกดการจดตวเสยใหม(remobilization) และรวมตวกนใหมจนมความเขมขนขนหรอมากขน สวนการแปลงเปลยนโดยน าใตดนอาจมสวนท าใหเกดภาวะสมบรณยงยวด (supergene enrichment) ดงนนทงสองกระบวนการจงท าใหการเกดเปนแหลงแรสมฤทธผลทงค แมจะตรงกนขามกนกตาม ดงทไดกลาวมาแลว แหลงแรทองแดงเนอดอกรวมทงแรเกดรวม เชน โมลปตนม มกเกดสมพนธกบการมดตวของแผนเปลอกโลก ซงจากการศกษาโดยละเอยด โดยเฉพาะแถบเทอกเขาแอนดส (รป 9.2.31) การแทรกดนของหนหนดสมพนธกบแนวเสนโครงสราง(lineaments)ระดบลก ท าใหเชอวาแหลงแรทองแดงเนอดอกทแสดงลกษณะการกระจายตวในแนวเสนตรงอาจเปนผลเนองมาจากแหลงแรทองแดงดงกลาวมกเกด ณ ระดบความลกหนงในแผนเปลอกโลกเทานน(เชน การหลอมละลายบางสวนของแผนเปลอกโลก) เปนทนาสงเกตวาแหลงแรเกดจ ากดเฉพาะในแนวหนง ซงถกกดเซาะลงไปไมลกเหมอนทเกดกบทมวลหนอคนทเรยก "Coastal Range Batholith" ในรฐแคลฟอรเนย แตกยงลกมากกวาแนวเทอกภเขาไฟ ทอยถดไปในทศตะวนออกในประเทศชล ซงท าใหแหลงชคคามาตา (Chuquicamata) (รป 9.2.31) ของชลเปนแหลงทองแดงเนอดอกทใหญทสดของโลกในทศวรรษปจจบน ปรมณฑลแรทองแดงใหญๆ อนๆ (ดรป 9.2.19 และ 9.2.21) เชนบรเวณตงแตแนวคอรดเลลราในรฐบรตชโคลมเนยของคานาดา (Canadian Cordillera), ฝงตะวนตกเฉยงใตของอเมรกา และเมกซโก, แนวบรรพตรงสรรคแอปปาลาเชยน (Appalachian ฯลฯ), เกาะโคงอาณาบรเวณแปซฟกตะวนตกเฉยงใต, แนวเขาในยโรปตะวนออก เชน แหลงบอร(Bor) ของยโกสลาเวย และในรสเซย ส าหรบประพเทศฯไทยไดแกแนวภเขาไฟเกา เลย-เพชรบรณ-เกาะชาง นอกเหนอจากแหลงแรทองแดงเนอดอกแลวยงมแหลงแรโมลปดนมเนอดอกอกดวย โดย เฉพาะในแถบตะวนตกของทวปอเมรกาเหนอ (รป 9.2.32) โดยมแหลงทมชอเสยงคอแถบรฐโคโลราโด (รป 9.2.33) ซงแหลงแรหลายแหลงแสดงความสมพนธกบหนแกรนต (รป 9.2.34) ส าหรบแผนทธรณวทยาและภาพตดขวางของแหลงแรไคลแมกซ(โคโลราโด) ไดแสดงไวในรป 9.2.35 สวนชนดแหลงแรโพลปตนมเนอดอกไดแสดงในตาราง 9.2.3 และรปแบบการเกดแหลงแรนและแหลงแรทองแดงเนอดอกกบการแปรสณฐานแสดงในรป 9.2.36 9.2.5 แหลงแรดบกเนอดอก (Porphyry Tin Deposits)

Page 35: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

แหลงแรดบกเนอดอกมกเกดสมพนธกบหนกงภเขาไฟ(subvolcanics)โดยเฉพาะในแถบดรโร (Ourura) ซงเปนปรมณฑลแรดบกของโบลเวย(รป 9.2.37 และ 9.2.38) โดยทในหลายลกษณะมความคลายคลงกบแหลงแรทองแดงเนอดอก (Sillitoe และคณะ, 1975) ซงกคอ มปรมาณมากและมความสมบรณของแรดบกประมาณ 0.2-0.3% Sn อกทงมลกษณะของการแปลงเปลยนทางแรคลายกน(รป 9.2.39) คอ มวง sericitic อยขางในสวนดานนอกเปนวง propylitic และ pyritic ยกเวนทไมพบคอวง potassic alteration เหมอนของแหลงทองแดงเนอดอก เปนทนาสงเกตวานอกจากการแปลงเปลยนและความใหญโตของแหลงแร (large tonnage) แลว ลกษณะอน เชน ความสมพนธกบหนกงภเขาไฟ และหนกรวดเหลยมจากการแปลงเปลยนกคลายกบแหลงแรทองแดงเนอดอกอกดวย ตวอยางทดของแหลงแรดงกลาวไดแกแหลงโครอลก(Chorolque deposit) และแหลงโปโตซ (Potosi) ของโบลเวย ในแหลงแรดบกดงกลาว นอกจากแรดบกแลวยงมแรโลหะหลายชนดซงมแรวทยาซบซอนอยดวย โดยเฉพาะพวกเหลก ตะกว สงกะส และเงน เปนตน 9.2.6 แหลงแรสกานต (Skarn Deposits) ค าวา skarn (สกานต)มาจากภาษาสวเดน ใชในความหมายถงแรซลเกตทไมมคา (silicate gangue) เชน แอมฟโบล ไพรอคซน และการเนตของแหลงแรเหลกหรอซลไฟตในยคอารเคยน (ยคทแกทสดของมหายคพรแคมเบรยน)โดยเฉพาะอยางยงพวกทเขามาแทนทหนปนและหนโดโลไมต ตอมาค านไดถกใชแพรหลายครอบคลมไปถงหนจ าพวกแคลซลเกต(calc-silicate)ซงมอายเทาใดกได แตมก าเนดมาจากการเขาแทนทหนปนและโดโลไมต ทงทบรสทธและไมบรเสทธ (impure) โดยการเขามาท าปฏกรยาของ Si Al Fe & Mg ส าหรบอเมรกาใชค าวา tactite ในความหมายเดยวกบ skarn (ด AGI Glossary of Gology) แตไมคอยไดรบความนยมเทา ในทนเราใหความหมายของค าวา "sharn" วาเปนแหลงแรทเกดจากการแปรสมผส โดยเฉพาะจากการสลบเปลยนสภาพ (metasomatism) ซงเกดจากการท าปฏกรยาระหวางไอรอนจากหนหนด (magmatic emanation) กบหนคารบอเนตซงเปนหนขางเคยงตวหลก ผลทไดมกท าใหเกดวงแปรสภาพแบบสมผส (contact-metamorphic aureoles) รอบหนอคนอนเปนทรจกกนดในบรรดาผนยมหนแกรนต ซงอาจท าใหไดหนผลกคอนขางละเอยดมากสเขมทเรยกฮอนเฟลล(hornfels) แตกระบวนการแปรสภาพดงกลาวนเปนกระบวนการปด ไมมการสญเสยหรอรบสารจากระบบภายนอก เปนการแปรสภาพคงรปทางเคม ฐานขอมล 9.7 ตวอยางแหลงแรทองแดงเนอดอกทส าคญ ๆ ของโลก

Page 36: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

แหลงทมา :

ตาราง 9.2.2 ลกษณะของแหลงแรทองแดงเนอดอก 3 ประเภท

Page 37: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Page 38: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2.31 รป9.2.32 ต าแหนงของแหลงแรโมลบดนมทส าคญ ทางฝงตะวนตกของทวปอเมรกาเหนอ ตารางบน แสดงตวอยางส าคญของแหลงแรแบบ Climax และQuartz monzonite(White และคณะ, 1981) ตารางกลาง แสดงการเปรยบเทยบคณลกษณะบางอยาง ของแหลงแรโมลบดนมเนอดอกทงแบบ Climax และ

Page 39: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Quartz monzonite ตารางลาง แสดงชนดของแหลงแรโมลบดนมแบงตาม แหลงก าเนด

Page 40: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.33 (บน) แผนทแนวแรโคโรลาโด แสดงลกษณะโครงสรางและหนอคนท ส าคญและต าแหนงของแหลงแรโมลบดนม ลายดอก(White และคณะ, 1981) (ลาง) แผนภาพตดขวางแสดงความ สมพนธระหวางหนอคนบาดาลกบแหลงแร ทเกยวของแถบ Urad-Henderson รฐโคโลรา โด ( Wallace และคณะ, 1978)

รป 9.2.34 ภำพตดขวำงอยำงงำยของแหลงแรโมลบดนมของเหมองส ำคญๆ ของโลกแสดงกำรเกดโมลบดนมแบบ

ตำงๆ

Page 41: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.35 (บน) ภาพตดขวางแสดงลกษณะทางธรณ วทยาและตวแหลงแร(ore zones) ของแหลงแรโมลบด นม Climax, โคโลราโด (กลาง) แผนทธรณวทยาอยางงาย ณ ระดบ

929 แสดงแนวตดขวางของรปบน (16 section) (ลาง) ภาพตดขวางผานพนทเหมอง Climax

แสดงผนงหนแนวดงกอนการเกดแร(preore dike) ทถก ท าใหโคงและผนงหนแนวราบทถกท าใหโคงขนเหนอ พนหนอคน Climax (White และคณะ, 1981)

ตาราง 9.2.3 ชนดของแหลงแรโมลบดนมลายดอก-แบบไคลแมกซและแบบควอรตมอนโซไนต (White และคณะ, 1981)

Page 42: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.36 แบบการเกดแหลงแรโมลบดนม ชนดรางแหและทองแดงลายดอกในสภาพ การแปรสณฐานแบบแผนเขาหากน (Westra & Keith, 1981)

Page 43: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป9.2.37 แผนทธรณวทยำอยำงงำยแสดงกำร

กระจำยตวของหนอคนชนดตำง ๆ

ตลอดจนต ำแหนงปลองภเขำไฟ

และเหมองส ำคญ ๆ

รป 9.2.38 แผนทอยำงงำยของสำยแรดบก

เลำลำกว(Llallagu) ในโบลเวย อเมรกำรใต

Page 44: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Page 45: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2.36 9.2.37 9.2.38

Page 46: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2.39

(isochemical metamorphism) แตเมอไหรทหนขางเคยงประกอบดวยแรทไมอยเฉยทางเคม เชน แคลไซต โดโลไมต และแรดน กมกไดหนใหมทมผลกใหญขน ทเรยก สกานต (skarn) และเกดการสลบเปลยนสภาพครงใหญ ทงในสภาพการแทนทและแทรกเขาไปตกผลกในรอยแตก(รป 9.2.40) เนองจากไอรอนจากหนหนด ซงมกมสารประกอบจ าพวกกาซ เชน F Cl หรอ OH และโลหะในรปไอรอนในหนหนด (เชน Cu, Fe, Pb, Zn, Mo, Sn, W, Au และ Ag) ตลอดจน Si เอง จนท าใหเกดการโยกยายถายเทสารดงกลาวขนได ซงมก

Page 47: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

เปนสารเหลอคาง(residual melts หรอ liquids) จากการแขงตวของหนหนด เขาไปในสวนทเปนรอยแตกหรอชองวาง ทงทอยในหนขางเคยง หรอหนอคนเอง โดยเฉพาะในหนคารบอเนตชองวางใหญๆ น กคอ โพรงคาสต (karst opening) นนเอง ในทสดจงไดชนดของแรหนแปรตางๆ แยกเปนกลมๆ เมอหางจากหนแกรนตหรอหนอคนสจากถงสเขมปานกลางออกไป (รป 9.2.41) โดยทวไปเราแบงหนสกานตออกเปน 2 พวก (รป 9.2.40) (1) สถานตนอกหนแกรนต (Exogranitic skarns) จดเปนหนสกานตทไมไดเกดภายในตวหนอคน ซงเปน

ชนดสจางจนถงสเขมปานกลาง (ดงทแสดงในรป 9.2.42) จนบางทานเชอวาอาจไมมความสมพนธกบหนแกรนตทอยขางใตหรอมกมนอยมาก (อาจเปนเพยงตวใหความรอนเทานน !)

(2) สกานตรอบหนแกรนต (Perigranitic skarns) ซงไดแกหนสกานตทเกดบรเวณแนวสมผสกบหนแกรนตจนบางครงเกดอยในหนขางเคยงทตดกบหรอใกลกบหนแกรนต(exoskarn หรอ exocontact) หรอเกดอยในขอบในหนแกรนตทตดกบหนขางเคยง(endoskarn หรอ endocontact) โดยทชนดหลงนเปนผลมาจากการรบเอา Ca & Mg จากหนคารบอเนต

กรณสกานตรอบหนแกรนตน มกเกดการตกผลกใหมเปนหนแปรของพวกหนปน หนโดโลไมต หรอหน ดนปน (marl) เสยกอน ตอมาจงเกดการปรากฏของแรจ าพวก Ca-Si และ Ca-Mg-Si และจงเกดแรซลไฟต (ของพวก Cu Fe Zn Pb Mo และ Sn) ทงในหนอคนและหนคารบอเนต และเกดแรออกไซต (ของพวก Sn, W และ Fe) ในสวนทเปนสกานต เชน ทเหมองอร (Ely) ในรฐเนวาดา ดงทแสดงในรป 87 ซงมปรมาณส ารองถง 200 ลานตน ณ ทความสมบรณของทองแดงท 0.8% Cu แหลงแรสกานตมกมรปรางทไมแนนอน โดยทวไปมขนาดเลก และโดยมากเปนแหลงแรตดขวางลอมชน (stratabound) อนเปนผลเนองจากการสลบชนระหวางแร Ca นอย กบแร Ca มาก (ดรป 9.2.43) อยางไรกตามพบวามแหลงแรโลหะหลายชนดทพบในสกานต เชน

1) แหลงแรสกานตเหลก (Fe Skarn) ซงสวนใหญเปนแรเหลกด า (แมกนไทต-magnetite) และแรเหลกแดง (ฮมาไทต-hematite) ซงอาจมแรไพไรต และแคลไคไพไรต (chalcopyrite) รวมอยดวย นอกจากนนยงพบแรบางชนดทมเหลกในตวอยแลว เชน olivine, hedenburgite, andradite (การเนตตวหนง) และ ilvaite เปนตน ตวอยางแหลงแรเหลกทส าคญ คอ ทเทอกเขายราล(Ural ในรสเซย), เกาะเอลบา(Albaของอตาล) ส าหรบเมองไทยมแถบเขาทบควาย (ลพบร) และภควายเหลก, ภเหลก (จงหวดเลย)

2) แหลงแรสกานตดบก (Sn-skarn) มแรทส าคญ คอ แรดบก (cassiterite) และแรเกดรวม เชน แรตระกลทงสเตน - scheelite, wolframite และแรทม Bi, Zn, และ F เปนองคประกอบ แหลงส าคญ เชน แหลงเอคสจเบรก(Erzgebirge ในสาธารณเชก) แหลงแทสมาเนย (Tasmania) ในออสเตเรย, นามเบย (แอฟรกา), และฝรงเศส

Page 48: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ในไทยแหลงแรทงสะเตนดอกหมอก (เปน scheelite skarn ดวย ณ อ าเภอเวยงปาเปา จงหวดเชยงราย) และแหลงปนเยาะ (จงหวดยะลา) มแรดบกซลไฟตทชอมาลายาไอต - Malayaite และแหลงแรสะเมง (เชยงใหม เปน scheelite-tungsten skarn ดวย)

3) แหลงแรสกานตทงสะเตน (W-skarn) ซงแรทงสะเตนในทนคอ แรชไลต (scheelite- CaWO4) ซงเกดรวมกบแรซลไฟตของ Fe, Mo, Bi, Cu, และ Pb แหลงแรส าคญๆ เชน ท Nevada & California (สหรฐ), British Columbia (คานาดา), แหลง King Island (Australia), แหลง Azegour (มอรอคโค) หรอบราซลตะวนออกเฉยงเหนอ, สกานตแหลง Costabonne (เทอกเขา Pyrreness, ฝรงเศส) และแหลง Maykhura (รสเซย) (ดรป 9.2.44 และ 9.2.45)

4) แหลงแรสกานตโมลดนม (Mo-skarn) ใหสนแรจากแรโมลปดไนต(molybdenite) โดยมแรเพอน (associated minerals) ของ Fe, Cu, Zn และแรออกไซตบางตว ปจจบนพบไมมาก นบวาเปนเหมองแรเลกๆ ทไมส าคญนก

5) แหลงแแรสกานตทองแดง (Cu-skarn) สวนใหญมกมาจากแรแคลโคไพไรต (Cu Fe Sa) และทองแดง ซลไฟตตวอน (เชน bornite malachite chalcocite ฯลฯ) และซลไฟตของแร Fe, Zn และ Mo และเกดรวมกบออกไซตแรเหลก เชน แรเหลกด า และแรเหลกแดง แหลงทส าคญ คอ แหลง Ertsburg (เอสเบรก) ของนวกน, Roumania, ในเมกซโก และตะวนตกของอเมรกา (รป 9.2.47) ในไทยพบทภทองแดง, ภโลน, ภขไก (เลย)

6) แหลงแรสกานตสงกะส (Zn-skarn) ไดจากแรสฟาเลอไรต (sphaleriteหรอZnS) โดยเกดรวมกบแรซลไฟตของ Pb และ Fe และออกไซตของ Fe เชน แรเหลกด า แหลงทเปนเหมองแลว เชน ท Coeur d'Alene, รฐไอดาโฮ และนวเมกซโก(สหรฐ)(รป 9.2.46), แหลงทเมองออสโล (นอรเวย)

7) แหลงสกานตตะกว (Pb-skarn) จากสนแรของกาลนา (GalenaหรอPbS) โดยเกดรวมกบออกไซตของ Fe เชน แรเหลกด า และซลไฟตของ Fe, Zn, และ Cu ปจจบนยงไมปรากฏเหมองแรใหญๆ

8) แหลงแรสกานตทอง-เงน (Au-Ag skarn) ใหแรโลหะเงน และโลหะทอง โดยมแรเพอนทส าคญ คอ แรอาซโนไพไรต (arsenopyrite - FeAsS) - เปนแรทไมคอยพบมากเทาใด แตทท าเหมองแลว คอ ทบรตสโคลมเบย (คานาดา) เมองไทยพบอยบาง เชน (แหลงทองนาลอม) ทปราจนบร

9) แหลงแรสกานตกราไฟต (C-skarn) มกมาจากแรแกรไฟตในหนแคลซลเกต โดยมากพบเปนแหลงเลกๆ แตมากพอควร

Page 49: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

9.2.40-42

Page 50: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

Page 51: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.44 ภำพตดขวำงธรณวทยำแสดงกำรวำงตวของสำยแรทลก เหมองไตรมอนส (Trimouns) เทอกเขำ

ไพเรนส ฝรงเศส

รป 9.2.45 กำรเกดวงแร(zoning) และล ำดบกำรเกดแร(paragenesis) ของเหมองทงสเตนสกำรตส ำคญ ๆ

รปใหญ- Costabonne(Pyrenees, ฝรงเศส) ซงตอนตน –Mg-สกำนตอณหภมสงเกดในโคโลไมด ณ

ทอณหภมประมำณ 500o ซ จำกforsterite-calcite และ ควำมดน 2Kb (Xco2 = 0.05) และตอมำ

ถกเสรมดวย Ca สกำนต เชนได diopside, andradite-spesoartine และ scheclite ซงตอมำในตอนหลงในโซน garnet ไดแรกำเนตชนด Mn, และไดสำยควอรตทมแร actinolite, scheclite และ sulfides ในโซน pyroxene และทกำรเปลยนสภำพยอนกลบไดแร tremolite talc และ serpentine(Guy, 1979)

รปเลกบน- Maykhura ในรสเซย ซงในชวงตนเกด garnet-pyroxene ในหน Ca สกำรต ตอมำในตอนหลง garnet เปลยนไปเปนfeldspar & epidote และ pyroxene เปลยนไปเปน quartz และ actinolite ทเกดรวมกบ scheclite, sulfides(pyrrhotite,chalcopyrite และ sphalerite)

และมแรดบก(cassiterite) บำง (Zharikor, 1970)

Page 52: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.46 แผนทระนำบแสดง stope ของเหมองลนชเบรก, นวเมกซโก แสดงกำรเกดแหลงแรสกำรนเนองจำกรอยเลอน

และยงแสดงวำกลมแรสกำรนไมใชมำจำกผลทเกยวของกบกำรแปรสภำพสมผส และอำจมำจำกกระบวนกำร เปลยนสภำพแบบน ำยำรอนได (Titley, 1963)

รป 9.2.47 ภำพตดขวำงปนหนบงแฮม แสดงล ำดบกำรตดขวำงของหนตำงๆในพนท (Atkinson and

Einuadi, 1978) 1. thin

limestone; 2. quartzite and calcareous quartzite; 3. Interbedded

calcareous siltstone, silty limestone, limestone;

4. Thick cherty limestone; สงเกตสวนประกอบทำงแรและควำมสำมำรถในกำรใหน ำผำนจะเปนตวส ำคญในกำร ก ำหนดโซนกำรแปรสภำพของหน qz=quartz; di=diopside; wo=wollastonite;

ad=andradite garnet; tr=tremolite; ta=talc; cc=calcite; do=dolomite ในแผนภำพแสดงชวงกอนท andradite-magnetite-chalcopyrite จะแทนทโซน wollastonite

ในหนปน และ actinolite-biotite-chalcopyrite-pyrite จะแทนท diopsidic quartzite.

ทท าเหมองแลว คอ แถบเกรนวลด (Grenville) ของคานาดา, ในไซบเรย, ศรลงกา, อเมรกา-เมกซโก แตกมแหลงแรคลายสกานต (skarn-like deposits) แตกไมมความเกยวพนกบหนอคนแตอยางใด โดยเฉพาะอยางยงทสวเดน อนเปนชอทค านไดมา คอ เปนแหลง magmetite-maganese (หรอ Fe-Mn) เกดใน

Page 53: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

หนแปรอารเคยน และแหลงสงกะสทมชอของอเมรกา Franklin Furnace ในรฐนวเจอรซ อนเปนทมาของแร franklinite (Fe, Zn, Mo) O. (Fe, Mn)2O3 - ซงถอวาเปนแรเหลกด ามสงกะสมาก และอกแรคอ willemite (Zn, SiO4) (โดยไดชอมาจากกษตรยวลเลม I ของเนเธอรแลนด) แหลงแรทกลาวมานพบวาไมมความสมพนธทงทางเนอหนและแรวทยากบกระบวนการสลบเปลยนสภาพ(metasomatism)เลย เพราะไมพบหนอคนปรากฏในบรเวณนนเลย แตกลบพบวาหนบรเวณนนเกดการแปรสภาพไพศาลแทน หลายคนเชอวาเปนเพราะหนดงเดม ซงเปนหนทมาจากภเขาไฟคงมสวนประกอบทางแรเหมาะสมมากพอทจะท าใหเกดแหลงแรสกานตได แนวทางการส ารวจ เปนทยอมรบกนแนวา แหลงแรสกานตมกไมใหสนแรขนาดใหญ และมรปรางไมแนนอน อกทงความสมบรณกไมคงท ในแงของนกส ารวจจงไมเปนทดงดดใจเทาใด แตบางครงกอาจพบวาแมแหลงจะเลก แตกมบางทมความสมบรณมาก(แบบสดขด) เมอกอนไทยเรากท าเหมองทองแดงทท าแถบจงหวดเลยลวนมาจากสกานตแทบทงสน ท าใหการออกอาชญาบตรของกรมทรพยากรธรณในปจจบน เพอการส ารวจแรทองแดงของจงหวดเลยไมเคยขาดปเลย เปนทแนชดวาการส ารวจตองอาศยการศกษาในภาคสนามอยางละเอยด ตลอดจนท าการเกบและตรวจสอบตวอยางตะกอนทองน าและดนอยางด (แตตองหลงจากท าการส ารวจเบองตนแลวพบวามแรนะ) อาจจ าเปนตองใชธรณฟสกสภาคพนดนเขาชวย (ทดมาก คอ วดความเขมสนามแมเหลก-magnetometer) เพราะแหลงสกานตมกใหแรเหลกด า และเหลกพโรไทตเสมอ และแนนอนควรมนใจวาเราส ารวจพบหนแกรนตซงมการล าดบสวนตงแตหนแกรนตไปจนถงหนแกรโนไดโอไรต (หรอไดโอไรต) และมหนขางเคยงเปนหนคารบอเนต อกทงตองเชอมนวามแนวรอยแตกเดนชดมากพอทจะมการเคลอนทของน ายารอนได (คอ ตวสรางระบบเปดตองม) แตดวยทมความสมบรณไมแนนอน แถมรปรางไมมระบบตายตว จงเปนการยากส าหรบมออาชพทงหลาย เพราะเสยเงนคาเจาะมากมาย ในบรเวณแถบลาส ซานตอส(Las Santos) ซงเปนสกานตทงสะเตน มปรมาณส ารองของแรทงสะเตน 2 ลานตน ตองอาศยหลมเจาะคดเปนความยาวทงหมด 14,000 เมตร บนพนทตารางกรดระยะหาง 30 เมตร เพอค านวณหาปรมาณส ารอง (อยากทราบวาจะเสยเงนเทาใด กลองเอา 2,500 บาท - 2,800 บาท ตอเมตร ซงเปนคาเจาะหลมยาว 1 เมตร คณดกได!) 9.2.7 แหลงแรมวลสนแรภเขาไฟแบบคโรโกะ (Kuroko-type VMS Deposits) ในหวขอ 9.1.7 เราไดเสนอเรองราวเกยวกบแหลงแรมวลสนแรภเขาไฟแบบฝงปะทเกดอยในหนภเขาไฟ(ตะกอน)ซงมสวนประกอบคอนไปทางหนภเขาไฟสเขม ในสวนนเราอธบายถงพวกทเกดในหนภเขาไฟ(-ตะกอน) ซงมสวนประกอบคอนไปทางหนภเขาไฟสจางถงสเขมปานกลาง ซงมแหลงแรทเดนชด

Page 54: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

และศกษากนมากทแนวแรคโรโกะ(Kuroko Mineral Belt) ประเทศญปนในชวง ค.ศ.1970-1980 (ดรป 9.2.48) ซงเปนแหลงแรทเกดในสมยไมโอซน หลายคนจงขนานนามแหลงแรประเภทดงกลาวนวา "แหลงแรแบบคโรโกะ" ซงความจรงมอกหลายแหลงทมลกษณะการเกดเปนแบบเดยวกน(ดตาราง 9.2.4 และ 9.2.5) แตมอายแกกวา เชน พวกทเกดในแนวหนสเขยว(Greenstone)ยคอารเคยน หรอแหลงบา-ทรส(Bathrust)ในรฐนวบรนสวค(New Brunswick) ของคานาดา และแนวแรไพไรตยคคารบอนเฟอรสของไอบเรย แหลงแรแบบคโรโกะทมหนเดมรอบขางเปนหนภเขาไฟสจางถงเขมปานกลางนมกประกอบดวยมวลแรซลไฟตเปนรปเลนซขนานไปตามชนหน(stratiform) ซงสวนใหญมกปรากฏเปนสายสานเกยวกนเกดอยขางใต แหลงแรแสดงลกษณะการล าดบชนทประหลาดเพราะม Cu(ทองแดง) อยในบรเวณสวนลาง และ Pb&Zn อยในสวนทสงกวาและบรเวณขอบ นอกจากนนยงมแรแบไรตและแรดนจากน ายารอนเกดอยตรงสวนปลายของตวแหลงแร และมแรแบไรตและหนเชรตเหลกสงวางตวปดทบตวแหลงแรอกท ก. แหลงแร VMS แบบคโรโกะ ตามศพทแลว ค าวาคโรโกะ (kuroko) เปนค าผสมมาจากภาษาญปนวา kuro(คโร) แปลวาค า (black) และ ko(โกะ) แปลวาสนแร (ore) แปลตามศพทจงหมายถงสนแรสด า (ดรป 9.2.53) ซงคงหมายรวมถง มวลสนแรซลไฟตสด าซงประกอบดวยแรสงกะสและตะกวจ าพวก sphalerite & galena (Zn S และ Pb S ตามล าดบ) ค าวาคโรโกะใชในความหมายทกวางๆ และยงรวมถงค าวา Oko (โอโกะ) ซงหมายถงสนแรสเหลอง เพราะมแร chalcopyrite (CuFeS2) และ keiko (ไคโกะ) ซงหมายถงสนแรสขาว เพราะมแรจ าพวกซลกา(siliceous) รวมอยดวยในสายแรซงประกอบดวยสนแรไพไรตและควอรตในสายแรรางแหใตมวลสนแร กระบวนการเปลยนสภาพทส าคญคอการเกดแรครอไรต (chloritization) และการเกดแรไมกาเกลดเลก(sericitization) และมกเกดเฉพาะสวนลางของสายแร (footwall) ในปจจบนเชอกนวาแหลงแรแบบคโรโกะเกดขนจนเปนลกษณะเฉพาะของหนหนดทมการพฒนาไปมากในสภาวะการแปรสณฐานแบบแนวเกาะโคงสมบรณ(mature volcanic arc) และถกหอมลอมดวยหนขางเคยงซงเปนพวกหน 2 กลม (bimodal suites) จ าพวกหนละลายหรอหนภเขาไฟแคลแอลคาไลต(calc-alkaline volcanic) และหนตะกอนภเขาไฟสเขมพวกโทลไอต (tholeiite) โดยมโลหะจ าพวก Cu-Zn-Pb Au Ag เปนหลก ลกษณะเดนๆ ของแหลงแรแบบน คอ เกดเฉพาะในชวงสมยไมโอซนตอนกลาง (Middle Miocene) เปนแนวยาวถง 800 กม ในหนภเขาไฟทเรยก Green Tuff หรอเถาภเขาไฟเขยว (ดรป 9.2.48-2) โดยทในแนวดงกลาวนประกอบดวยแหลงแรเลกๆ ประมาณกวา 100 แหง และกระจกหรอหนาแนนอยประมาณ 8-9 กลมเหมอง (mine camps) (ดรป 9.2.4.8-1) ส าหรบสมมตฐานขนตอนการเกดแหลงแรคโรโกะทโคซากาของญปนนไดแสดงในรป 9.2.49 ข. แหลงแร VMS แนวอะบทบ (Abitibi Belt)

Page 55: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ในคานาดา โดยเฉพาะแถบทเรยกแนวอะบทบ(รป 9.2.50-1) มกพบแถบหนสเขยว (Abitibi Greenstone Belt) ซงมลกษณะคลายกระดกง (keel) ซงวางตวอยขางใตโดยหนภเขาไฟสเขมกบสจาง และมหนภเขาไฟสเขมจด และตะกอนเกดรวมอยดวยบาง แหลงแรมวลหนแรภเขาไฟ (VMS) แหลงนมกเกดอยรวมกบชดหนภเขาไฟทมการแยกล าดบสวนแบบสมบรณทประกอบดวยหนละลาย บะซอลตจนถงไรโอไลท และตะกอนภเขาไฟ(ดรป 9.2.48 ถง 9.2.53) ในปจจบนแหลงอะบทบอาจจดไดวาเปนแหลง VMS ทใหญทสดในบรรดาแหลงแรอายเกา (primitive-type) ดวยกน นอกจากแหลงแรดงกลาวจะใหแรทองแดงและสงกะสแลว ยงใหแรดบกอกดวย การทแหลงแรดงกลาวมกเกดกนเปนกลมแหลงแรภายในชนหนหนวยหนงหนวยใดโดยเฉพาะ (รป 9.2.50-2 และ 9.2.54) จงท าใหมลกษณะคลายกบของคโรโกะ ค. แหลงแร VMSคาบสมทรไอบเรย (Iberian Peninsula) จากการศกษาสภาพธรณวทยาของแนวแรไพไรตคาบสมทรไอบเรยของสเปนและโปตเกส แสดงวาแหลง VMS นเกดอยภายในหนภเขาไฟ 2 จ าพวก ซงมหนสจางเกดเดนกวาในยคคารบอนเฟอรส ในบางครงอาจเรยกชดหนซบซอนภเขาไฟซลเชยส ซงมหนชนวนและหนชสตยคดโวเนยนตอนบนวางตวอยขางลาง และถกปดทบดวยหนทรายสกปรก(graywacke)ยคคารบอนเฟอรสตอนบนของกลมหน Culm ตวแหลงแรส าคญเกดอยรวมกบหนโดมภเขาไฟไรโอไลตและเถาภเขาไฟสจางของชดหนซบซอนหนภเขาไฟซลเชยส แมวาจะมขนาดเดนชด แตสายแรซลไฟตกลบมโลหะพนฐานไมมากนก กลาวคอ ความสมบรณของทองแดงตะกวสงกะส(Cu+Pb+Zn) รวมกนไมเกน 3.5% แตกลบใหแหลงแรก ามะถนทส าคญโดยเฉพาะในศตวรรษท 19 จนถงกลางศตวรรษท 20 การคนพบแหลงแรชอ Neves-Corvo ซงมปรมาณส ารองถง 80 ลานตน ณ ทความสมบรณทองแดงถง 10% อาจเปนตวกระตนคลนลกใหมของการส ารวจหาแหลงแรดงกลาวเพมเตมในหมเหมองเกาเหลาน อนงส าหรบรายละเอยดเกยวกบความสมพนธระหวาง Pb-Cu-Zn ไดแสดงไวในรป 9.2.55, 9.2.56, 9.2.57 และ 9.2.58 นอกจากนนสวนประกอบของน ายารอน เมอเทยบกบน าทะเลไดแสดงไวในตาราง 9.2.6 ส าหรบววฒนาการการเกดแหลงแรซลไฟตแบบปลองในปจจบนและววฒนาการการเกดไดแสดงไวในรป 9.2.59 ถง 9.2.67 9.2.8 แหลงแรดบกในชดหนอคนซบซอนสเขมจดแสดงชน (Tin Deposits with Layered Ultramafics) ในบรเวณหนอคนซบซอนบชเวลดของแอฟรกาใต มแหลงดบกประมาณ 7-8 แหลงเกดรวมอยดวย ซงพบอยบรเวณหนแกรนต (ทเรยก Lebowa Granitoids) เชอกนวาแหลงดบกเหลานนาจะเกดภายในหนแกรนต และมสนแรดบกฝงปะไปทว และอาจเกดภายนอกหนแกรนตในรปสายแร หนกรวดเฉลยจากรอยเลอนหรอตวสายแร ตำรำง 9.2.4 ปรมำณส ำรองและควำมสมบรณของสนแรตำงๆของแหลงแร VMS ทส ำคญ

Page 56: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป9.2.48.1 แผนทแสดงกำรกระจำยตว

ของโดมหนละลำยเดไซดและแหลง แรคโรโกะ ในเมองโคซำกำ (ญปน)

Page 57: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.48-2 (บน กำรกระจำยตวของแหลงแรคโรโกะในหมวดหนกรนทฟ อนยคไมโอซน

(ลำง) ล ำดบชนหนของหมวดกรนทฟ ณ ทตำง ๆ (Sawkins, 1984)

Page 58: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.53 ภำพตดขวำงแสดงชนดหน และชนดแหลงแรของแหลงแรคโรโกะ

รป 9.2.54 แผนทธรณวทยำแถบไครนำ(Kiruna) แสดงต ำแหนงของแหลงแรเหลกหมวดหนตำงๆแสดงกำรวำงตวของชนหนและอำยหนทออนขนไปทำงทศตะวนออก (1. Kirunavaara 2. Luossavaara 3.

Rektorn 4. Henry 5. Haukivaara 6. Nukutusvaara 7. Tuollovaara)

Page 59: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.58(a) ควำมสมพนธระหวำงอณหภมและควำมหนำแนนของน ำเกลอรอนผสมกบน ำเกลอท 10 ซ (Sato,

1972)

แสดงถงน ำยำรอน หรอน ำแร 3 แบบ

(b) กำรตนแสดงลกษณะกำรลอยตวและกำรตกตะกอนของซลไฟด ตำมรปแบบน ำยำรอน 3 แบบ ของ Sato(1972)

ตำรำง 9.2.6 สวนประกอบเปนมลกรมตอกรมของน ำยำรอนทมโลหะธรรมชำตบำงตวเมอเทยบกบน ำทะเลปจจบน

ขอมลจำก Salton Sea:

Helgeson, (968); Red

Sea:Shanks and Bischoff

(1977); Kuroko: Pitsutha-

Arnond and Ohmoto

(1983) (maximum

concentration in fluid

inclusions); Eas Pacific

Rise (EPR), Seawater:

Janecky and Seyfried

(1984) (EPR, 21 N,

average); Southern Juan

de Fuca Ridge (SJFR):

Von Dammand and

Bischoff (1987) (SJRF,

Plume vent)

Page 60: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.59 กำรตนแสดงววฒนำกำรของแหลงแรซลไฟดแบบปลองในปจจบน (a modern mound-

chimney sulphide deposit)

ขอมลจำก Hekinian and Forquet, (1985); Goldfarb และคณะ, (1983);

Jonasson และคณะ, (1986)

Page 61: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.60 ลกษณะเฉพำะของวงแรในปลอง ซลไฟดแบบควนด ำในปจจบน

(a

modern“black

smoke” sulphide

chimney)ข อ ม ล จ ำ ก Haymon and

Kastner (1981);

Haymon (1983).

รป 9.2.61 กำรตนแสดงกระบวนกำรบำงอยำงของกำรสะสมตวของแรซลไฟดในแหลงแร VMS ตรงบรเวณปลอง (a

proximal VMS deposit)

Page 62: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รป 9.2.66 ววฒนำกำรของกำรเกดเปนแหลงแรซลไฟลตำง ๆ และขนตอนกำรแปรสณฐำนของขอบมหำสมทรแอตแลนตก ตอนเหนอ ชวงอำยมหำยคพำลโอโซอคตอนตนถงตอนกลำง (Hutchison, 1989)

ตำรำง 9.2.7 ปฎกรยำทเกยวของกบกำรเปลยนสภำพหนบะซอลทไปเปนกลมแรทตยภมมน ำปน ปรมำณโลหะพบนอย

ใน

สำรละลำยถกค ำนวณโดยหลกทวำ ปรมำณ 50 ppm ไดหำยไปจำกน ำหนกหนบะซอลท ซงสำมำรถท ำปฏกรยำ สำรละลำย อตรำสวนระหวำงน ำทะเลกบหนบะซอลทค ำนวณจำกน ำหนกของน ำทะเล (ทมกมปรมำณ Mg

Page 63: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

ประมำณ 1,350 ppm ) ใหกบน ำหนกแมกนเซยมและ/หรอน ำทเขำกบตวถกกระท ำ

รป 9.2.67 สรปโดยยอขอมลกำรทดลองของปฏกรยำระหวำงหนบะซอลทกบน ำทะเล แสดงถงคำ pH ซงเยนจนแขงท ำใหได กลมแรจำกกำรแปรสภำพส ำหรบกำรทดลอง 14 วน (สเหลยมทบ: Bischoff and Dickson, 1975;

วงกลมทบ: Hajash, 1979;

สำมเหลยมทบ: Seyfried and Bicschoff, 1979; สเหลยม: Seyfried and Bicschoff, 1977; วงกลม:

Motti and Holland, 1978) เสนโคง A ค ำนวณจำกขอมลของ Brewer (1982) และเสน B ค ำนวณจำกขอมลของ Ellis and Giggenbach (1971)

Page 64: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

แหลงบชเวลด เชอกนวาเกดในสภาพไรบรรพตรงสรรค(anorogenic) และเกดเปนมวลหนแทรกตาม (sill) รปเหดทมความหนาถง 2,800 เมตร หนตระกลแกรนตเหลานเกดมาแลวเมอ 1,950 ลานปมาแลว พรอมๆ กบหนอคนซบซอนบชเวลด ซงสวนใหญมาจากการหลอมละลายบางสวนของหนเปลอกโลก และในบางแหงล าหนแกรนต(granitic plug)และมวลหนอคนขนาดเลกแทรกตดตวหนอคนแทรกตามรปเหด(laccolith)อกทดวยเหตนหลายคนจงเชอวาการเกดเปนแรดบกมกมสมพนธกบมวลหนแกรนตรนหลง หรอ "younger granites"มากกวา การเกดเปนแหลงแรดบกในตวหนแกรนต เชนท Zaaiplaats(ไซแพลส) ในกลมเหมองแรดบก ทเรยกพอทไจเทอสซส(Potgietersus) ประกอบดวยแรดบกฝงปะในตอนสวนบนของหนแกรนตคกบแรจ าพวก Cu & Mo และกอาจพบสวนทพบนอยกวา คอสายแรแทนท ซงมกมรปเลนซและ /หรอกรวย ตลอดจนแนวรอยแตกอยางมระบบ ส าหรบแหลงแรภายนอกหนแกรนต มกเกดในหนเดมทลอมรอบ โดยแหลงแรเกดในแนวรอยแตกขนาดใหญภายในชดหนแกรนตทชอ "Lease Granite" อนง การเกดเปนแรดบกภายนอกตวหนแกรนตพบเหนไดในหนชส หนชนวน และตวมวลแรแกรโนไฟต รวมทงหนชส หนภเขาไฟเฟลไสต ทวางตวอยเหนอ Lowa Granite ดวย กลมเหมองนไดการผลตอยางตอเนองตงแต ค .ศ.1905 (พ.ศ.2448) คาดวามการขดเอาแรขนมาคดเปนประมาณถง 100,000 ตน ของสนแรดบกทผลตมาจากแนวแหลงพอทไจเทอรสรส (Potgie-tersrus) น 9.2.9 แหลงแรดบกในพนงหนวงแหวน (Tin Deposits with Ring Complex) โคนหนแกรนต(ระดบตนหรอ granitc plugs) ของไนจเรย (รป 9.2.68 ขวา) ทเรยก"ทราบสงจอส" (Jos Plateau) และแถบรอนโดเนย (Rondonia) ทางตะวนตกของบราซล (รป 9.2.68 ซาย) ประกอบดวยแรดบกและสนแรอนทเกยวของในปรมาณมากในรป SnO2 (หรอ cassiterite) ซงตอมาเกดสะสมตวในทลมจนเกดเปนแหลงลานแร(placer deposits) ในพนททงสองทกลาวมาน มกพบหนแกรนต และหนภเขาไฟสจาง เกดเปนกลมๆ จดเรยงตวกนเปนแนวเกอบตรง จากการหาอายหนพบวามอายออนกวาหนทอยโดยรอบมาก เชน ทรอนโดเนย อายสนแร 900 ลาน มแตหนโดยรอบมอาย 2,500 ลานป และททราบสงจอส อายสนแรประมาณจแรสซค แตหนรอบขาง อายถงพรแคมเบรยน ดวยเหตน Grant (1981) จงเชอววาแกรนตทสมพนธกบแหลงแรนาจะเปนหนแกรนตไรบรรพตรงสรรค และมสภาพความเปนแอลคาไลดมาก โดยเฉพาะททราบสงจอสในไนจเรย ซงมพนททแกรนตโผลตงแต 3 ตรกม จนถง 900 ตรกม (ดรป 9.2.69) และหนแกรนตทนองคประกอบทแตกตางกนมากโดยเฉพาะวาเกอบ 60% เปนแกรนตมไบโอไทต และอก 20% เปนแกรนตมรเบคไกต (riebeckite) แกรนตมแอมฟโบล และแกรนตมฟายาไลต (ซงนบวาเปนแกรนตพวกทเกดไดยาก) อนงส าหรบลกษณะและสภาพทางธรณวทยารอบๆแหลงแรดงกลาว มความซบซอนมาก เพราะเชอกนวาเรมตนจากการปะทอยางรนแรงของภเขาไฟขนาดใหญ จนไดหนละลายไรโอไลตขนาดมหมา

Page 65: 9.2 แหล่งแร่ที่สัมพันธ์กับหินอัคนีสีจางถึงสีเข้มปานกลาง ... · ผลึกกับของไหล

คมอส ำรวจแรเบองตน 9 ปญญำ จำรศร

รวมทงหนตะกอนภเขาไฟทเกยวของดวย และมหนแอนดไซต และบะซอลตอยบาง ตอมาภเขาไฟเหลานเกดการยบตว (subsidence) จงรอดพนจากการกดกรอน หนละลายทปลอยออกจากปลองตอมาแทรกดนออกมาตามรอยแตกวงแหวน (ring fractures) ทมรากลงไปถงกระเปาะหนหนด ณ ระดบลก การปะทของหนละลายไรโอไลตเกดขนมาอกหลายครงหลงจากเกดการยบตวตามแนวรอยแตก/รอยเลอนวงแหวนนน ในขนตอมาจงเกดการแทรกดนของหนอคนบาดาล(รนหลง) โดยแทรกตดเขามาในหนละลายไรโอไลตในลกษณะพนงหนสจาง รปกรวย หนาประมาณ 5 ซม ถง 65 ซม และในชวงปลายของววฒนาการการเกดแหลงแรเปนการแทรกดนของพนงหนวงแหวนซงมสวนประกอบจ าพวกหนแกรนตแอลคาไลต เขามาตามแนวรอยแตกเกอบวงกลม และโดยการตะกรยแทรกดน (stoping) และในขนสดทายจงเกดการแทรกดนของแกรนตปกตถงเบสทมมวลขนาดใหญ โดยเรมตนจากการเกดรอยเลอนวงแหวน แลวจงเกดการทรดตว (cauldron subsidence) ส าหรบทราบสงจอสในไนจเรยมความสมบรณสนแรประมาณ 5% ของดบกและโคลมไบต โดยมาจากสายหนคราหรอเพกมาไตต ซงสมพนธกบ "หนแกรนตเชงซอนยคเกา" (Older Granite Complex) ซงสมพนธกบการแปรสณฐานชวง 700 ลานป หรอทเรยกแพน-แอฟรกา (Pan-African Tectonic) สายคราดงกลาวทใหแรวางตวในแนวตะวนออกเฉยงเหนอ-ตะวนตกเฉยงใต และดเหมอนวามาสนสดตรงทราบสงจอสนนเอง ซงเปนอาณาบรเวณทม "แกรนตยคใหม" (Younger Granites) (รป 9.2.68) เกดอยและ ณ ทนจงเกดเปนแหลงแรทสะสมตวโดยทางน า (alluvial deposit) ส าหรบทรอนโดเนยของบราซล (รป 9.2.69) แหลงแรดบกเกดในสายแรไกรเซน ซงใหแรดบก(cassiterite) นอกจากนนยงมแรธาตหายากตวส าคญ เชน Ta-Nb-W โดยเกดรวมอยกบแรโทปาส(topaz) มากมาย ณ ทนแหลงแรกจดเปนพวกลานแรอกเหมอนกน แนวทำงกำรส ำรวจ แมแหลงแรดงกลาวอาจมโอกาสพบนอยในไทย เนองจากบรเวณเขตหนเกาแกของเรามขนาดเลกและอยกระจดกระจาย แตกนาสนใจในแงการส ารวจ โดยเรมจากขอมลโทรสมผส ซงเปนภาพจากดาวเทยม เพอหาแนวรอยแตกรปทรงกลม และเทยบสมพนธกบขอมลภาพถายทางอากาศ ซงท าใหเราสามารถก าหนดต าแหนงหนอคนบาดาลรปทรงกลมไดอยางด ตอมาจงท าการตรวจสอบอยางละเอยดเพอหาหลกฐานในสนาม ตามดวยการเกบตวอยางดนและตะกอนทองน า เพอหาทางพสจนดวามแรดบกหรอไม โดยดบกท าหนาทเปนแรแมสอ (path finder minerals) น าเราไปสแรธาตหายาก ซงมคาทางเศรษฐกจมากกวามากในปจจบน