ลักษณะเฉพาะทางแร่วิทยาของแร่ดินและชุดแร่เปลี่ยนสภาพ โดยใช้การวิเคราะห์ด้วยวิธี ASD และ XRD ของหินจากบ่อเอส เหมืองแร่ทองคำชาตรี ประเทศไทยตอนกลาง

Abstract

เหมืองแร่ทองคำชาตรีตั้งอยู่ที่ตำบลเขาเจ็ดลูก อำเภอทับคล้อ จังหวัดพิจิตร เป็นแหล่งแร่ที่มีลักษณะเด่นสำคัญคือการเปลี่ยนสภาพของหินในพื้นที่โดยกระบวนการน้ำแร่ร้อนที่พุ่งดันตัวขึ้นมาจากชั้นใต้เปลือกโลกตามรอยแตกหรือรอยเลื่อนของหิน การพุ่งตัวของน้ำแร่ร้อนจะเคลื่อนตัวขึ้นมาตามรอยแตกในลักษณะของสายแร่และมีการตกผลึกของแร่มีค่าในรอยแตกนั้น การที่น้ำแร่ร้อนพุ่งตัวขึ้นมาได้นั้นเกิดจากอุณหภูมิและความดันใต้ผิวโลกที่มีการเพิ่มสูงขึ้น เมื่อน้ำแร่ร้อนเคลื่อนตัวขึ้นมาตามรอยแตกจะส่งผลให้เกิดความร้อนขึ้นในหินท้องที่ แร่องค์ประกอบภายในหินเกิดการเปลี่ยนสภาพกลายเป็นแร่ดิน แร่ดินที่เกิดขึ้นแต่ละชนิดจะขึ้นอยู่กับปัจจัยและอิทธิพลที่ทำให้หินเกิดการเปลี่ยนสภาพ เช่น อุณหภูมิ ความดัน หรือองค์ประกอบเคมีของหิน ดังนั้นในการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาลำดับโซนแร่ดินตั้งแต่โซนที่อยู่ติดกับสายแร่ทองคำไปจนถึงบริเวณที่ไกลจากโซนสายแร่ เพื่อเป็นประโยชน์ในด้านงานเจาะสำรวจ อย่างไรก็ตามวิธีการในการได้มาซึ่งข้อมูลวิเคราะห์ของแร่ดินจำเป็นต้องแปรผันตามปัจจัยและการลงทุนในการทำเหมืองแร่ เครื่องมือตรวจวัด Analytical Spectral Devices (ASD) เป็นเครื่องมือที่ใช้หลักการตรวจวัดแร่ด้วยการดูดกลืนช่วงคลื่น สารองค์ประกอบภายในแร่แต่ละชนิด จะมีการดูดกลืนช่วงคลื่นที่แตกต่างกัน จึงทำให้การใช้เครื่องมือตรวจวัดชนิดนี้เริ่มมีการใช้อย่างแพร่หลาย และเนื่องจากความสามารถในการการวัดตัวอย่างหินที่มีความสะดวก รวดเร็ว ประหยัดค่าวิเคราะห์ตัวอย่างและยังไม่เป็นการทำลายตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ แต่เครื่องมือตรวจวัดมีขีดจำกัดและความสามารถจึงทำการศึกษาตัวอย่างเพื่อเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยวิธี ASD , XRD และทางศิลาวรรณนา โดยตรวจวัด 16 ตัวอย่างจากตัวอย่างแท่งหินที่ได้จากการเจาะสำรวจ หลุมเจาะ 07414RD มีความลึกหลุม 312 เมตร ภาพตัดขวางชุดที่ 1690 บ่อเอส ผลการศึกษาได้โซนของการเปลี่ยนสภาพของหินอย่างมีนัยสำคัญ 4 โซน โดยลำดับจากโซนที่อยู่ด้านในสุดติดกับสายแร่ออกไปด้านนอก ได้แก่ โซนแร่ quartz-adularia-sericite เป็นกลุ่มแร่ที่ได้จากการเปลี่ยนสภาพหินแบบ silification ต่อมาเป็นโซนแร่ illite-smectite เป็นแร่บ่งชี้การเปลี่ยนสภาพแบบ phyllic และโซนแร่ FeMgChlorite เป็นแร่บ่งชี้การเปลี่ยนสภาพแบบ prophyriitc และโซนด้านนอกสุดคือ โซนแร่ kaolinite ซึ่งมีการเกิด overprinted เข้ามาทีหลัง และมีการแทรกตัวอยู่ในโซนแร่โซนอื่นบ้างเล็กน้อย นอกจากนี้ผลที่ได้จากการศึกษายังพบว่าวิธีวิเคราะห์ด้วย ASD ไม่สามารถตรวจวัดแร่ประเภท non-hydrous หรือกลุ่มแร่ซิลิเกตได้ และผลที่ได้จากการศึกษาทางศิลาวรรณนาบ่งชี้ประเภทของแหล่งแร่อุณหภูมิต่ำแบบสภาพกรดต่ำ (epithermal low sulfidation) เนื่องจากพบแร่ adularia ซึ่งเป็นแร่บ่งชี้การเกิดแหล่งแร่ในอุณหภูมิต่ำ และยังเป็นแร่ที่วิธีวิเคราะห์ ASD ไม่สามารถตรวจวัดได้ อย่างไรก็ตามจากผลการวิเคราะห์ด้วยเครื่อง ASD เทียบกับผลการวิเคราะห์ด้วยวิธี XRD ข้อมูลของชนิดแร่ที่ได้ส่วนใหญ่มีความสอดคล้องกัน ดังนั้นการวิเคราะห์ด้วยวิธี ASD จึงสามารถใช้ในงานเจาะสำรวจแหล่งแร่เพื่อบอกโซนของแร่ดินได้ในระดับที่น่าเชื่อถือ