2 – 6 – 3 – سازند شمشک43
2- 7- فاز‌های کوهزایی در منطقه45
2- 7- 1- فاز کوهزایی کالدونین45
2- 7 – 2- فاز کوهزایی سیمرین45
2- 7 – 3- سیمرین پیشین46
2- 8 – زمین‌شناسی ساختمانی47
2- 8- 1- زمین‌شناسی ساختمانی البرز شرقی47
2- 8 – 2- زمین‌شناسی ساختمانی در محدوده مورد مطالعه49
2- 8 – 2- 1- گسل ابر49
2 -8 – 2- 2- گسل شاهکوه51
2 -8 – 2- 3- گسل سیاه مرزکوه51
2-8 – 2- 4- گسل‌های محدود به کانسار51
2- 8- 3- چین‌خوردگی53
2- 8- 3- 1- تاقدیس تاش53
2- 8- 4- ارتباط تکتونیک با بوکسیت‌زایی54
2- 9- زمین‌شناسی اقتصادی منطقه57
2- 10- جغرافیای دیرینه ایران و منطقه در زمان تریاس59
2- 10- 1- نتیجه‌گیری از جغرافیای دیرینه ایران در زمان تریاس61
فصل سوم: کانی‌شناسی، ساخت و بافت
3- 1- مقدمه66
3- 2- مطالعات میدانی (عملیات صحرایی)66
3-2- 1- مشخصات سنگ میزبان ماده معدنی67
3-2- 2- نحوه رخنمون ماده معدنی69
3-2- 3- بررسی مشخصات ژئومتری ماده معدنی (هندسه ماده معدنی)70
3-2-4- مشخصات افق بوکسیتی (لایه‌های تشکیل دهنده)72
3-3- ویژگیهای سنگ‌ پوش ماده معدنی78
3-4- ارتباط بوکسیت‌زایی با ذغالسنگ79
3- 5- نقش کارست وغارهای آهکی در فرایند بوکسیت‌زایی81
3 – 6- کانی‌شناسی به روش پراش اشعه ایکس XRD83
3-6-1- بررسی کانی‌های تشکیل دهنده ماده معدنی87
3 – 7 – مطالعات میکروسکوپی88
3- 7- 1- مطالعه پتروگرافی سنگ میزبان88
3- 7- 2- مطالعات پتروگرافی ماده معدنی90
3- 7- 3- واحد‌های بافت ساز زمینه(ماتریکس)90
3- 7- 4- واحدهای بافت ساز متمایز91
3-8- سیستم‌های ژنتیکی کانی‌های تشکیل دهنده ماده معدنی96
فصل چهارم: مطالعات ژئوشیمیایی و الگوی تشکیل کانسار
4- 1 – مقدمه100
4- 2- رفتار عنصر آلومینیوم در محیط ژئوشیمی101
4- 3- طبقه‌بندی انواع واحدهای کانسنگی در نیمرخ مورد مطالعه104
4- 6- تعیین خاستگاه سنگ منشأ بوکسیت با استفاده از داده‌های ژئوشیمی108
4 – 7- مدل پیدایشی پیشنهادی کانسار بوکسیت تاش112
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات
5- 1- نتیجه‌گیری117
5- 2- پیشنهادات119
فصل ششم: منابع
6- 1- منابع فارسی121
6- 2- منابع لاتین128
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- مشخصات انواع بوکسیت های کارستی……………………………………………………………………………………………………..24
جدول 3- 1- نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس از بخش‌های مختلف افق بوکسیتی84
جدول 4- 1 – نتایج تجزیهی شیمیایی نمونههای مختلف بوکسیت تاش به روش X.R.F103
جدول 4- 2 – نتایج انالیزX.R.F عناصر فرعی و کمیاب در افق بوکسیتی مورد مطالعه.103
جدول 4-3- میزان میانگین عناصر کمیاب فرضی در لیتوسفر(میسون و مر،1982)110
جدول 4- 3 – مقایسه برخی کانسارهای بوکسیت قاعده لیاس ایران به همراه مهمترین ویژگی‌های آنها115
فهرست اشکال
عنوان صفحه
فصل اول
شکل 1- 1- تصویر موقعیت جغرافیایی و راه‌های ارتباطی منطقه مورد مطالعه (اطلس کامل راه‌های ایران).3
شکل 1-2 – نمایی از پوشش گیاهی شامل گون، درمنه و درخت اورس در محدوده کانسار4
شکل 1- ۳- وضعیت زمین ریخت‌شناسی منطقه بر روی نقشه توپوگرافی 250000/1 گرگان.6
شکل 1- ۴- تصویر موقعیت کانسار و راه دسترسی به آن در عکس ماهواره ای.6
شکل1- 5 – نمودار فراوانی بوکسیت‌های ایران در زمان‌های مختلف زمین‌شناسی(سهیلی نیا13۸۳)27
شکل 1-6- تصویر مهمترین کشور‌های تولید کننده بوکسیت28

فصل دوم
شکل 2-1- تصویر منطقه مورد مطالعه در نقشه زمین‌شناسی ساختاری ایران (نبوی، 1355و اشتوکلین، 1968 ) و موقعیت کانسار بوکسیت تاش در نقشه 100000/1 علی آباد ( زمانی، 1383)32
شکل 2-2- نقشه زمین‌شناسی خلاصه شده سازند‌های منطقه برگرفته از ورقه 100000/1 علی‌آباد38
شکل 2-3- نمایی از سازند‌های موجود در محدوده کانسار بوکسیت بر روی تصویر ماهواره‌ای40
شکل 2-4- نمایی از افق لاتریتی پرموتریاس، سازند روته و الیکا.41
شکل 2-5- مدل رسوبی سازند الیکا در برش تاش (ستوهیان، 138۷)42
شکل 2-6 – موقعیت و گستردگی سازند شمشک نسبت به کانسار مورد مطالعه در منطقه تاش43
شکل 2- 7- ستون چینه‌شناسی محدوده افق بوکسیتی تاش44
شکل 2- 8 – نقشه گسل‌های اصلی در البرزشرقی، تصویر از SRTM (جاویدفخر و همکاران، 2011)48
شکل 2- 9- الف– تصویر ماهواره‌ای لندست 7 از گسل ابر (کادر سفید رنگ) ؛ ب- بخشی از نقشه زمین‌شناسی علی‌آباد (سازمان زمین‌شناسی کشور، 1385).50
شکل2- 10- الف– تصویر ماهواره‌ای لندست 7 از گسل شاهکوه (کادر قرمز رنگ) با امتداد شرقی – غربی و گسل سیاه‌مرزکوه (کادر سیاه رنگ) با امتداد شمال شرقی – جنوب غربی.52
شکل 2- 11-تصویر لایه‌های تقریبا عمود افق بوکسیتی در کانسار تاش دید به سمت شرق کانسار.56
شکل 2- 12- تصویر موقعیت ایران در اوایل پرمین ( اسکوتس، 19۹7)63
شکل 2- 13- تصویر موقعیت ایران در تریاس پیشین ( اسکوتس، 19۹7)63
شکل2- 14- تصویر موقعیت ایران در تریاس پسین64
شکل 2- 15- تصویر موقعیت ایران در اوایل ژوراسیک ( اسکوتس، 19۹7)64
فصل سوم
شکل 3- 1- تصویر بخش سوم سازند الیکا شامل دولومیت‌های خاکستری ضخیم‌لایه تا توده‌ای، که ماده معدنی بوکسیت و سازند شمشک در بالای آن واقع شده است..67
شکل 3- 2- تصویر برش زیر ماده معدنی در بالای سازند الیکا.68
شکل 3-3- نحوه رخنمون کانسار مورد مطالعه در منطقه69
شکل3 –4 – تصویر A بخشی از کانسار که نحوه حضور بوکسیت را در سازند الیکا، و تصویر B بوکسیت سخت یا دیاسپور میباشد.70
شکل 3- 5 -تصویر انواع بوکسیت با رنگ‌های مختلف.71
شکل 3- 6- نمایی از لایه کائولینیتی زیرین و بوکسیت شیلی73
شکل 3- 7- تصویر واحد 3، بوکسیت سخت شامل رخساره احیایی سبز رنگ و رخساره اکسیدان قرمز رنگ75
شکل 3- 8- نمایی از بوکسیت سخت رخساره احیایی، PY معرف پیریت و MA معرف مارکاسیت.75
شکل 3- 9 – تصویر صحرایی از واحد چهارم افق بوکسیتی76
شکل 3- 10 – تشکیل کنکرسیون در واحد کائولینیت بالایی.77
شکل 3- 11 – بافت نودولار در واحد کائولینیت بالایی75
شکل 3- 12- تصویر صحرایی از مرز فرسایشی نامنظم بین افق بوکسیتی و سازند شمشک.78
شکل 3- 13 – تصویر آنالیز پراش اشعه ایکس بر روی‌یک نمونه از شیل‌های شمشک79
شکل3- 14- تصویر نمونه دستی یک تورب نارس که کانی‌های رسی را در بر گرفته است80
شکل3- 15-تصویر غار آهکی در سنگ بستر به همراه تزئینات سوزنی کلسیت و آراگونیت82
شکل 3- 16 – نمایی از ورود محلول‌های حاوی بوکسیت و هماتیت در داخل بستر کربناته سازند الیکا83
شکل 3- 17 – تصویر طیف XRD مربوط به یک نمونه از لایه رسی پایینی.85
شکل 3- 18 – تصویرطیف XRD مربوط به یک نمونه از لایه بوکسیت سخت قرمز رنگ85
شکل 3- 19 – تصویرطیف XRD مربوط به یک نمونه از لایه بوکسیت سخت سبز رنگ.76
شکل 3- 20 – تصویرطیف XRD مربوط به یک نمونه از لایه رسی بالایی86
شکل 3 -21- تصویری از مقاطع نازک سنگ میزبان ماده معدنی89
شکل 3- 22- تصویر میکروسکوپی واحد بافت ساز زمینه.91
شکل 3-23- تصویر میکروسکوپی یک نمونه از بوکسیت تاش در مقطع نازک. اوئیدهای ریز و پیزوئیدها به همراه بافت جریانی و کلوفرمی مشاهده می‌شوند.93
شکل 3- 24- تصویر میکروسکوپی یک نمونه بوکسیت تاش در مقطع نازک، پیزوئید مرکب (آلوژن)93
شکل 3- 25- تصویر میکروسکوپی مقطع نازک از پیزوئیدهای دمبلی شکل و کشیده94
شکل 3- 26- تصویر میکروسکوپی مقطع نازک از بافت کلوفرمی که کانی هماتیت را در بر گرفته است94
شکل 3- 27 – تصویر میکروسکوپی مقطع نازک از بافت انحلال فشارشی.94
شکل 3- 28- تصویر یک نمونه بوکسیت سخت درمقطع صیقلی.95
شکل 3 – 29 – نمایی ازکائولینیزه شدن بوکسیت در مرز بین بوکسیت و سازند شمشک98
فصل چهارم
شکل 4- 1- نمودار رابطه بین PHو Ehعناصر آلومینیوم و آهن.102
شکل 4- 2- تصویر نمونه‌های مورد مطالعه بر روی نمودار سه تایی کانیهای آلومینیم – تیتانیوم دار، کانیهای رسی و کانی‌های آهندار، نمودار پایه از (باردوسی، 1982).105
شکل 4- 3- موقیت کانسنگ مورد مطالعه بر اساس نمودار‌های سه تایی Fe2O3-Al2O3-L.O.I و SiO2 F2O3-Al2O3- نمودار پایه از (موتاکیاوا، 2003)105
شکل 4- 4- موقعیت انواع واحد های سنگی نیمرخ مورد مطالعه با ترسیم اکسیدهای Si و Al+Ti, Fe (بالاسوبارامیینوم، 1987).106
شکل 4- 5- a – نمودار آلوا برای تعیین نوع رخساره نمونه‌های مورد مطالعه که شکل b- نمودار شلمان برای تعیین نوع هوازدگی نمونه‌های مورد مطالعه.107
شکل 4- 6 – بررسی همبستگی بین Al2O3 با Fe2O3(A) و SiO2(B).107
شکل 4- 7- نمودار تغییرات لگاریتمی غلظت Ni در برابر Crبرای انواع نهشته‌های بوکسیتی با سنگ منشأهای مختلف (سچرول، 1991 و ماکلان، 1997 ) کانسنگ‌های مورد مطالعه109
شکل 4- 8- نمودار سه متغیره Ga، Zrو Cr برای تعیین سنگ منشأ بوکسیتها (میسون و مر، 1982)109

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 4- 9- تغییرات ضریب انباشتگی (R) عناصر کمیاب در نهشته بوکسیت تاش (کلایگری،1382).111
شکل 4-0 1 – تصویر مدل احتمالی تشکیل کانسار بوکسیت تاش114
فصل اول
کلیات
1- 1- مقدمه
یکی از مهمترین و اساسیترین پایههای اقتصاد هر کشوری منابع معدنی تحت‌‌الارضی آن است. نیاز به عناصر فلزی در جوامع بشری با توجه به رشد فزاینده جمعیت در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه (مانند ایران) بیش از پیش‌ احساس میشود. روند صنعتی شدن کشور و رشد مصرف آلومینیوم در صنایع مختلف اهمیت اکتشاف و شناسایی منابع بوکسیت را به عنوان مهمترین ماده اولیه قابل استخراج آلومینیوم از اهمیت خاصی برخوردار کرده است. در توالی چینه‌شناسی البرز در مرز بین سازند کربناته الیکا و سازند تخریبی شمشک بوکسیت‌زایی صورت گرفته است. در منطقه مورد نظر افق بوکسیتی – لاتریتی رخنمون دارد که در حال بهره‌برداری می‌باشد. در این تحقیق کانسار بوکسیت تاش از جنبه زمین‌شناسی اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و در این فصل به منظور درک بهتر از وضعیت منطقه ابتدا موقعیت جغرافیایی، بومشناسی و پوشش گیاهی محل مورد مطالعه را مورد بررسی قرار میدهیم و در ادامه به اهداف این تحقیق و روش کار و مطالعه تاریخچه کانسار و خلاصهای از شناخت، طبقهبندی و مکانیسم تشکیل بوکسیت‌ها اشاره میشود.
1-2- موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی به منطقه
منطقه مورد مطالعه در40 کیلومتری شمال غرب شاهرود، درفاصله 6 کیلومتری شمال شرق روستای تاش و در محدوده مختصات جغرافیایی ’41 °54 تا ’48 °54 طول شرقی و ’32 °36 تا ’37 °36 عرض شمالی واقع شده است. از شاهرود در مسیر کارخانه سیمان با طی مسافت حدود 20 کیلومتر جاده آسفالته به روستای تاش و مسافت 6 کیلومتر جاده خاکی معدن بوکسیت تاش قابل دسترسی می باشد. در شکل (1- 1) موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی به منطقه نشان داده شده است.
شکل 1- 1- موقعیت جغرافیایی و راههای ارتباطی منطقه مورد مطالعه (اطلس کامل راههای ایران).
۱-3- آب و هوا و بومشناسی منطقه
منطقه مورد مطالعه در میان کوههای سربه فلک کشیده البرز (شاهوار، شاهکوه) محصور شده و آب و هوای آن در پاییز و زمستان بسیار سرد و در بهار و تابستان معتدل می‌باشد. اکثر نزولات جوی به صورت بارشهای سنگین برف میباشد که همین امر موجب اختلال در فعالیت‌های معدنی در فصول سرد سال میگردد. مقدار متوسط بارندگی سالیانه 350 میلی‌متر می‌باشد. کشاورزی و دامداری به دلیل برخوردار بودن از آب کافی و مراتع غنی، از رونق بسیار خوبی برخوردار است. از جمله محصولات دامداری می‌توان به گوشت قرمز، فراورده های لبنی مانند شیر، ماست، کره و کشک اشاره نمود. همچنین از محصولات کشاورزی زراعی می‌توان به گندم، جو، سیب زمینی، لوبیا روغنی و محصولات باغی شامل زردالو، سیب درختی و گردو اشاره کرد. بر طبق اطلاعات سرشماری جمعیت خانوار روستایی کشور 1391، جمعیت روستای تاش بالغ بر 390 نفر در قالب 122 خانوار می‌باشد.
1 – 4- پوشش‌گیاهی و جاذبههای ژئوتوریستی منطقه
با توجه به کوهستانی بودن منطقه و میزان بارش مناسب،‍ پوشش گیاهی دارای پراکندگی متوسط با تراکم نسبتاً بالا می‌باشد. از پوشش‌گیاهی این منطقه می‌توان به گیاهانی مانند دم روباه، کاروانکش، گل بیغم، شور، گز، قیچ، اسپند، سرجارو، گون، درمنه، کما، فرفیون، چوبک، اسکنبیل و خارشتر اشاره نمود (شکل 1-2). روستای کوهستانی‌ تاش یکی از مهمترین مناطق ژئوتوریستی منطقه می‌باشد که از امکانات اولیه رفاهی شامل آب، برق و تلفن برخوردار است و به علت واقع شدن در نقطه مرزی بین استان‌های سمنان و گلستان همه ساله پذیرای سیل مشتاقان به طبیعت‌گردی و کوهنوردی می‌باشد. مهمترین جاذبههای میراث زمینشناسی شامل چشمهی هفترنگ، رودخانه تاش، یخچال‌های طبیعی و مهمترین مسیر صعود به قله شاهوار (دره پیر‌میشی) میباشد (بسطامی و فردوست، 1392).
شکل 1-۲- نمایی از پوشش گیاهی شامل گون، درمنه و درخت اورس در محدوده کانسار (دید به سمت شمال شرق)
1- 5 – ژئومورفولوژی منطقه
از نگاه ژئومورفولوژی منطقه در میان ارتفاعات شاهوار در جنوب، کوه یزدکی در شمال، کوه پیرمیشی در مغرب و کوه شترپا در شرق قرار گرفته است. ارتفاع روستای تاش2220 متر و ارتفاع بلندترین نقطه قله شاهوار با ارتفاع ۳۹۴۵ متر می‌باشد. روند عمومی عناصر زمین‌ساختی (چین خوردگی و گسلها) کوه‌های البرز اکثراً شرقی- غربی است. نقش گسل‌های رورانده در منطقه البرز شرقی به وضوح قابل مشاهده می‌باشد و همین سیستم رورانده باعث اوج گرفتن ارتفاعات نسبت به دشت و همچنین به همخوردگی شدید در منطقه شده که سبب قرارگیری سازند‌های مختلف با سن‌های متفاوت در کنار یکدیگر می‌باشد. جنس عمومی سنگ‌ها در منطقه تاش شیل‌ها و ماسه سنگ‌های (سازند شمشک) و آهک و دولومیت‌های (سازند الیکا) می‌باشد که به علت قرارگیری در ارتفاع زیاد دارای فرسایش فیزیکی بالا می‌باشند. دره‌های جوان عموماً ‌V شکل و از امتداد گسل‌ها پیروی میکنند. رودخانه دائمی تاش و رودخانه‌های فصلی مانند سنگ سله در فصل بهار با اّب شدن برف‌ها مقادیر زیادی از مواد و سنگ‌ها و خاک منطقه را جا به‌ جا کرده و به خارج از منطقه منتقل می‌کنند. مسیر رودخانه‌ها اکثراً مناطق گسلی یا در راستای گسل‌های موجود درمنطقه می‌باشد. (شکل 1-۳ )، وضعیت زمین ریختشناسی منطقه را بر روی نقشه توپوگرافی 250000/1 گرگان و (شکل 1- 4 )، موقعیت منطقه مورد مطالعه در تصویر ماهواره‌ای را نشان می‌دهد.

شکل 1- ۳- وضعیت زمین ریختشناسی منطقه بر روی نقشه توپوگرافی 250000/1 گرگان، در این تصویر برجستگیهای مهم شامل کوهها، همچنین سیستم آبراههها و موقعیت ماده معدنی نشان داده شده است (اقتباس از مرکز اسناد جمهوری اسلامی ایران).
شکل 1- ۴- وضعیت مورفولوژیکی منطقه بر روی تصویر ماهواره‌ای.
6- تاریخچه مطالعات پیشین
کانسارهای بوکسیت ایران بیشتر از نوع کارستی بوده و از نظر مکانی در سه پهنه ساختاری -رسوبی البرز، ایران مرکزی و زاگرس توزیع شده‌اند (قربانی، 1386). از دوره پرمین تا اواخر دوره کرتاسه به موازات کمربند فلز‌زایی تتیس- اوراسیا یکی از غنیترین کمربند‌های بوکسیتی شکل گرفته است که سرزمین ایران بخشی از این کمربند می‌باشد. مهمترین ذخائر بوکسیت کارستی ایران بر اساس زمان تشکیل عمدتاً بر سه محور بوکسیتهای پرمو ‌-‌ تریاس، قاعده لیاس و کرتاسه می‌باشند. تاکنون مطالعات زیادی در گوشه و کنار کشور ایران بر روی منابع بوکسیتی انجام شده است که به طور مختصر به برخی از این موارد اشاره میکنیم.
محور بوکسیت‌های پرموتریاس ایران به صورت گسترده در شمال غرب کشور مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله مطالعات انجام شده میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
– قاسمی نکو، 1379، که نهشتههای نیچلان و باختر ارومیه را مورد مطالعه قرار دادند و به طور کلی نتیجه گرفتند که لاتریتی شدن این نهشتهها به صورت کامل انجام نگرفته است.
– خواجه محمد لو، 1383، به مطالعهی بوکسیتهای جنوب استان آذربایجان غربی پرداخته‌اند و ماحصل مطالعات آنها منجر به شناسایی سنگهای دیاباز نفوذی، درون سازند درود به عنوان سنگ منشأ شده است.
– انتظاری ، 1385، به بررسی بوکسیتهای منطقه مندیل بسر مراغه پرداختند و بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی سنگ مادر این بوکسیت را سنگهای آتشفشانی دانسته‌اند.
– کلاگری و عابدینی،2007، درمقالهای تحت عنوان بررسی ژئوشیمی افق پرمو-تریاس خانشیته در شرق بوکان به چگونگی رفتار عناصر نادر خاکی در افق بوکسیتی بوکان پرداخته است.
یکی دیگر از ناحیه بوکسیتی پرموتریاس ایران بخش البرز شرقی است که میتوان به مطالعات اشکوریان و همکاران،1390، که به مطالعه بوکسیت خوش ییلاق پرداختند و فرامرزی و همکاران، 1391، که نهشته بوکسیت قشلاق را مورد مطالعه قرار دادند اشاره نمود. نامبردگان سنگ منشأ بوکسیت‌های مورد مطالعه را سنگ‌های بازالتی سازند سلطان میدان دانسته‌اند.
محور بوکسیتی قاعده لیاس مهمترین بخش اقتصادی بوکسیتهای ایران را تشکیل میدهد که از جمله میتوان به کانسار بوکسیت جاجرم اشاره نمود که بزرگترین نهشته بوکسیت ایران می‌باشد و تاکنون پایان‌نامهها، مقالات و مطالعات اکتشافی گوناگونی بر روی آن انجام شده که میتوان به کارهای (خیری، 1366)، (بحرآبادی، 1377)، (جعفر زاده، 1379)، (ناصری، 1382)، (خادمی،1384) اشاره کرد که در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد بوده و بیشتر به مسائل معرفی، پتروگرافی و تا حدودی ژئوشیمی و ژنز پرداختهاند.
– رحیمپوربناب و اسماعیلی، 138۶، کارهای مفصلی در مورد پتروگرافی و ژنز بوکسیت جاجرم انجام داده و مقالاتی در مجله علوم دانشگاه تهران ارایه دادند.
– اثنی عشری، 1385، بخشهای مربوط به ژئوشیمی کانسار جاجرم را در قالب پایاننامه کارشناسی ارشد تحت عنوان “بررسی ژئوشیمی کانسار جاجرم با نگرشی ویژه بر ژئوشیمی عناصر کمیاب” انجام داد و مباحث مربوط به ژئوشیمی لایههای مختلف بوکسیت جاجرم را روشن ساخت.
– ملائی و شریفیان عطار، 1385، به بررسی ویژگی زمین شناسی و اکتشافی کانسار جاجرم پرداختند.
– اسماعیلی و همکاران، 1387، با چاپ مقالهای در مجله علومزمین به بررسی علل ایجاد لایهبندی در کانسار جاجرم پرداختند.
– امینی و شمعانیان، 13۹۰، دوباره به بررسی ژنز کانسار جاجرم پرداخته و در حقیقت با مطالعهی کارهای قبلی مطالب جدیدتری را بیان نمودند. از جمله دیگر مطالعات بر روی کانسار‌های قاعده لیاس میتوان به منطقه بوکسیتی کیسه جین آبگرم قزوین اشاره نمود که تحقیقاتی از جمله:
– قربانی و همکاران،۱۳۸۶، به بیان ویژگی آن پرداختند که بعدها توسط موسوی و مهدیزاده شهری، در سال 1388، مورد بررسی قرار گرفت. نامبردگان این کانسار را به دو گروه بوکسیت رسی و بوکسیت غنی از آهن و دیاسپور تقسیم نمودند. یکی دیگر از مطالعات بوکسیت بخش لیاس ایران منطقه تویه دروار دامغان می‌باشدکه زارعی، 139۲، در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد به بیان ویژگی های آن پرداخت و سنگهای دیاباز قاعده شمشک را به عنوان سنگ مادر احتمالی این نهشته معرفی نمود. همچنین در منطقه شهمیرزاد نیز صابری ، 1379، در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد به بررسی ویژگی این نهشته لاتریتی – بوکسیتی پرداختند. و سنگ منشا بازالت تا آندزیت را برای این نهشته مشخص نمودند.
بوکسیتهای کرتاسه ایران بیشتر از زون زاگرس گزارش شده‌اند. این ناهنجاری بوکسیتی اغلب بین سازند سروک و ایلام ظهور پیدا کرده است. از جمله این مطالعات زراسوندی و همکاران، 139۲، به بررسی ریز ریختشناسی و فرایند تشکیل پیزوئیدهای ذخائر بوکسیتی منطقه دهدشت پرداخته و اطلاعات خوب بافتی از بوکسیتها ارائه نموده است. زراسوندی و همکاران، 2010، طی مقالهای در مجله اکتشافات ژئوشیمایی،1 به بیان ویژگی ژئوشیمی و تغییرات جرم در بوکسیت سرفاریاب پرداخته، اشاره نمود.
1-7- سابقه تحقیق در منطقه مورد مطالعه
کانسار بوکسیت تاش با ذخیره بسیار قابل ملاحظه بخشی از کمربند بوکسیتی تتیس می‌باشد. با توجه به این که این کانسار در سالهای اخیر اکتشاف گردیده، این نوشتار اولین گزارش زمینشناسی اقتصادی این کانسار محسوب می‌گردد.
از جمله کارهای انجام شده در محدوده معدن بوکسیت تاش می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.
1- تهیه نقشه زمین‌شناسی 250000/1 گرگان (شهرابی، 1369) توسط سازمان زمین‌شناسی کشورکه منجر به شناسایی سازندها و زمینساخت و زمین ریخت‌شناسی منطقه شد و کمک زیادی به شناخت چینه‌شناسی و تکتونیک منطقه نموده است.
2- تهیه نقشه زمین‌شناسی 100000/1 علیآباد (زمانی و کریمی، 138۵)، توسط سازمان زمین‌شناسی کشور، این نقشه توالی لیتولوژیکی و وضعیت چینه شناسی منطقه را مورد بررسی دقیق‌تر قرار داده و افقهای بوکسیتی پرمو تریاس در منطقه را مشخص نموده است ولی اشارهای به بوکسیتهای قاعده لیاس در منطقه نکرده است.
3- جعفر‌زاده (1391) در گزارش پایان اکتشاف نهایی کانسار بوکسیت تاش که توسط شرکت آلومینای کشور تهیه گردید به طور مفصل به کارهای اکتشافی و تا حدودی استخراجی کانسار مربوطه پرداخته شده است. با توجه به این که این گزارشات بیشتر جنبه سازمانی دارند و مرجع نهایی آنها سازمان صنایع و معادن کشور است همه زوایای علمی در آن نگاشته نشده است، ولی اطلاعات پایه‌ای مناسبی در اختیار پژوهشگران قرار داده است.
4- شرکت معدن نگار نوین، (استان سمنان1387) مجری سازمان نظام مهندسی سمنان درگزارش پایان اکتشاف مقدماتی خاک صنعتی نکارمن به بررسی افق لاتریتی و بوکسیتی پرمو تریاس پرداخته و خاکهای سرخ منطقه را مورد بررسی قرار داده و میزان متوسط آلومینیوم در خاکهای سرخ حدود 18/7 درصد اعلام نموده است.
5- تهیه گزارش زمین‌شناسی نقشه 1000/1 تاش و مجن (فردوست و همکاران، 1380). توسط سازمان صنایع و معادن استان سمنان. از این گزارش به عنوان آشنایی بیشتر با وضعیت زمین‌شناسی منطقه و دیگر پتانسیل معدنی منطقه مانند معادن سرب و روی استفاده شده است.
6- ستوهیان، 1383، پایان‌نامه دکتری چینهشناسی و فسیلشناسی، تحت عنوان (مطالعات لیتواستراتیوگرافی، بیواستراتیگرافی و تفسیر سازند الیکا در ناحیه البرز شرقی )، در این پایان‌نامه به تفصیل به بررسی سازند الیکا در منطقه تاش پرداخته شده است و با توجه به این که سنگ میزبان کانسار بوکسیت در سازند الیکا واقع شده است اطلاعات مناسبی در این مورد ارائه شده است. همچنین مؤلف پایان‌نامه مقالهای تحت عنوان چینه نگاری سازند الیکا در برش تاش، البرز شرقی در مجله علوم دانشگاه تهران (۱۳۸۷)، به چاپ رسانید که مورد استفاده در این نوشتار قرار گرفته است.
7- مقاله تحت عنوان مطالعه زمینشناسی، کانیشناسی و بافتی کانسار بوکسیت کارستی تاش توسط (سرخدره‌ای، 1392) در سی و دومین گرد همایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی کشور به چاپ رسانید، نامبرده به تشریح افقهای بوکسیتی پرمو تریاس منطقه تاش پرداخته و کانسار بوکسیت تاش را نیز جزو محدوده پرمو – تریاس قرار داده است. همچنین وی به بررسی بافتی کانسار اشاره و نهایتاَ خاستگاه برجا و نابرجا را از شواهد بافتی و زمینشناسی نتیجه‌گیری کرده است.
۱-8- طرح مسئله، اهداف و روش‌های مطالعه
1- 8 – 1- طرح مسئله
با توجه به اهمیت مواد معدنی گوناگون در رشد اقتصادی و معیشتی ضرورت دارد ذخائر معدنی موجود، مورد شناسایی، مطالعه و بررسی دقیق قرار بگیرند. یکی از مراحل اولیه و مهم در اکتشافات مواد معدنی، انجام مطالعات زمینشناسی اقتصادی است. لذا با توجه به پتانسیل بوکسیت‌زایی در منطقه البرز که محدوده کانسار بوکسیت تاش بخشی از آن است و همچنین با وجود آغاز بهرهبرداری از آن که تا اکنون مطالعه زمینشناسی اقتصادی بر روی آن صورت نگرفته است، موضوع این پایاننامه به مطالعه زمینشناسی، کانیشناسی و چگونگی تشکیل این کانسار اختصاص داده و سعی شده با به کارگیری تکنیکهای مختلف صحرایی و آزمایشگاهی به نتیجه مطلوب برسیم.
1-8-2- اهداف تحقیق
مهمترین اهداف این تحقیق بررسی زمین‌شناسی، کانی‌شناسی و چگونگی تشکیل کانسار به منظور پیدا کردن کلید‌های اکتشافی در منطقه می‌باشد که بدین منظور به سوالات زیر پاسخ داده شده است.
-توالی چینه‌شناسی، تکتونیک و در نهایت زمین‌شناسی منطقه چگونه است؟
-کانی‌های اصلی و فرعی تشکیل دهنده کانسار کدامند؟
-شکل کانسار، مشخصات ساخت و بافت (ژئومتری کانسار ) چیست؟
-ویژگی‌های ژئوشیمی و ژنز کانسار کدامند؟
– الگوی تشکیل کانسار چگونه بوده است؟
1- 8-3- روش انجام تحقیق
به منظور انجام علمی و کامل این پایان‌نامه به ترتیب مراحل زیر صورت گرفته است.
جمع‌آوری اطلاعات، برداشت‌های صحرایی، مطالعات آزمایشگاهی، تجزیه و تحلیل داده‌ها و نگارش پایان‌نامه
1-8-4- جمع‌آوری اطلاعات
برای انجام دادن یک تحقیق علمی دقیق، صحیح و جامع مرحله گردآوری اطلاعات از ضروریترین و اساسیترین مراحل به شمار می‌آید. به همین منظور ابتدا تمامی کتب قدیم و جدید که در مورد بوکسیت نگاشته شده را از کتابخانه دانشگاه، اساتید محترم، اینترنت، کتاب فروشی‌ها جمع‌آوری کرده و سپس گزارشات معدنی در مورد بوکسیت از معادن مختلف کشور و گزارشات تازه منتشر شده بوکسیت تاش را به ترتیب از پایگاه زمین‌شناسی کشور و سازمان صنعت، تجارت و معدن استان سمنان تهیه و مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور یافتن جدیدترین روش‌های کار شده بر روی کانسار‌های بوکسیت، اکثر مقالات از قدیم به جدید که خود انبوهی از اطلاعات گوناگون را در خود نهفته دارد از طریق اینترنت گردآوری شده و بهترین مقالات را انتخاب و به عنوان پایه علمی این نوشتار مورد استفاده قرار گرفت. از آنجایی که اطلاعات نقشه‌ها، پایه هر تحقیق زمین‌شناسی به شمار می‌رود انواع نقشه‌ها‌ی زمین‌شناسی، توپوگرافی، زمین‌ساخت، با مقیاس‌های مختلف از منطقه و تصاویر ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی جمعآوری و با نرم افزار‌های مختلف زمین‌شناسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
1-8-5- مطالعات صحرایی
پس از تصویب پروپزال در آبان 1391، مطالعات صحرایی به منظور شناسایی اولیه محدوده کانه‌زایی و چینه‌شناسی منطقه و تعیین مسیر‌های پیمایش لازم صورت گرفت. با توجه به تغییرات عمودی و جانبی نهشته بوکسیت در طول بازدید‌های مکرر صحرایی، 2 نیمرخ یکی عمود بر عدسی بوکسیت که توسط جاده قطع شده و حاوی بیشترین تغییرات از نظر ویژگی ظاهری کانسنگ‌ها شامل رنگ، بافت و غیره بود انتخاب که منجر به شناسایی افقهای مختلف بوکسیت شد. و روند دیگر موازی عدسی بوکسیت انتخاب و منجر به ثبت تغییرات جانبی کانسار شد. نتیجه شواهد صحرایی منجر به آشنایی با چینه‌شناسی منطقه، بررسی تغییرات بافت و ساخت و چگونگی ارتباط با افق بوکسیتی سنگ بستر و سنگ پوش می‌باشد.
1-8-6- مطالعات آزمایشگاهی
بعد از پیمایش لازم و نمونه‌برداری از افق‌های مختلف بوکسیت، تعداد بیش از 120 نمونه جمع‌آوری شد که از میان آنها 20 نمونه برای مطالعه مقاطع نازک به منظور شناسایی بافت و ساخت ماده معدنی. تعداد 11 نمونه برای مطالعه مقاطع صیقلی جهت شناسایی کانی‌های اپک و آهن‌دار و تعداد 11 نمونه جهت شناسایی کانی‌های مجهول و 16 نمونه برای آنالیز ژئوشیمیایی انتخاب شدند. تهیه مقاطع نازک و صیقلی در شرکت خصوصی و کارگاه مقطع‌زنی دانشگاه دامغان و آنالیز پراش اشعه ایکس2 و فلورسانس اشعه ایکس3 در دانشگاه دامغان و سازمان زمین شناسی کشور و شرکت کانساران بینالود صورت گرفت.
1-8-7- تجزیه داده‌ها و نگارش پایان‌نامه

تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل از شواهد صحرایی و شواهد پتروگرافی و کانی‌شناسی و بررسی‌های ژئوشیمی توسط اشکال، جداول و نمودارهای مختلف تفسیر شده که در فصل‌های مختلف به آن اشاره و در نهایت منتج به نگارش این پایان‌نامه شده است.
1-9- بوکسیت
1-9-1- آلومینیوم
آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین (%5/7) بعد از اکسیژن(%4/46) و سیلیس(%2/28) میباشد (میستریک4 و هاتوا، 2002). عنصرآلومینیوم به صورت آزاد در طبیعت دیده نمیشود زیرا دارای خاصیت واکنش پذیری بالایی است و فقط به صورت ترکیب با دیگر مواد مانند سیلیکات و اکسیدها یافت میشود. مهمترین منبع استخراج آلومینیوم بوکسیتها هستند که به دو صورت تریهیدرات(گیبسیت) و منوهیدرات (بوهمیت و دیاسپور) یافت میشوند. بوکسیت‌ها مهمترین منابع Al,Ga و حتی REEمی‌باشند(کلایگری و عابدینی، 2007). آلومینیوم فلزی از اهمیت استراتژیک بالایی در دنیا برخوردار است و کمتر از 100 سال است که به صورت تجاری در جهان تولید و عرضه میشود. تهیه آلومینیوم برای کشور‌هایی که دارای منابع غنی از انرژی هستند بیشتر امکان پذیر است زیرا صنعت تولید آلومینیوم نیازمند مصرف بالای برق می‌باشد. از ویژگی‌های مهم این فلز مقاومت در مقابل زنگزدگی و خوردگی، هدایت گرما و الکتریسیته و وزن پایین می‎‌باشد که روز به روز بر کاربرد آن در صنایع مختلف افزوده می‌شود.
1-9-2- بوکسیت: تعریف، شرایط تشکیل و کاربرد‌ها
1-9-2 -1- تعریف
بوکسیت یک ماده معدنی غنی از آلومینیوم است که در نتیجه هوازدگی سنگ‌های مختلف در آب و هوای حاره‌ای با توجه به مورفولوژی و زهکشی مناسب تشکیل می‌شود. مجموع هیدروکسید و اکسید‌های آلومینیوم، تیتانیوم و آهن موجود در آن بیش از 50 درصد بوده که هیدروکسید آلومینیوم بیشترین مقدار را دارا می‌باشد (باردوسی5، 1982).
1-9-2-2 – شرایط تشکیل بوکسیت
فاکتورهای مهمی که در تشکیل و حفظ بوکسیت نقش اساسی دارند عبارتند از:
1 – وضعیت آب و هوایی
درجه حرارت بالا (26 درجه سانتیگراد)، آب و هوای گرم و مرطوب استوایی، بارش زیاد (بالاتر از 1400 میلیمتر در سال) و هوازدگی شیمیایی بسیار شدید در تبدیل سنگ‌های آلومینیومدار به بوکسیت بسیار مؤثر میباشند.
2 – پوشش گیاهی
به دلایل زیر فراوانی پوشش گیاهی در تشکیل بوکسیت مؤثر است:
الف – تخریب مکانیکی سنگ بستر توسط ریشه‌ها.
ب – ترشح ترکیبات آلی که سرعت تخریب شیمیایی را در سنگ افزایش می‌دهد.
ج – کاهش تبخیر آب توسط پوشش گیاهی.
د – جلوگیری از فرسایش بوکسیت تولید شده.
3 – ترکیب و بافت سنگ بستر:
ترکیب شیمیایی و کانیشناختی سنگ و نفوذ پذیری بالا دارای اهمیت است. سنگهای آذرین تحت اشباع مثل (نفلین سینیت‌ها)، آهکهای رسدار و بازالت‌ها برای تشکیل کانسارهای بوکسیت مناسب هستند. بافت سنگ بستر بر روی تخلخل و نفوذ پذیری آن و در نتیجه سرعت تجزیه کانیها مؤثر است.
4- آبهای زیرزمینی
آبهای زیرزمینی و سطحی متحرک برای انتقال مواد محلول از محیط بسیار اهمیت دارند.
5 – ثبات تکتونیکی
فقدان حرکات تکتونیکی باعث میشود که هوازدگی شیمیایی با سرعتی بیش از سرعت فرسایش انجام گیرد و در نتیجه کانسار محفوظ باقی بماند.
6- توپوگرافی
توپوگرافی پست تا متوسط – توپوگرافی مسطح، از انتقال بوکسیت پس از تشکیل جلوگیری می‌نماید. توپوگرافی مناسب و زه‌کشی بالا بسیار حأیز اهمیت می‌باشد.
7 – پوشیده شدن کانسار
پوشیده شدن کانسار به محض تشکیل توسط رسوبات بعدی، از فرسایش آن جلوگیری میکند.
1- 9-2-3 – کاربرد بوکسیت
اگرچه مدت زیادی از شناخت بوکسیت نمی‌گذرد ولی در مدت یک قرن اخیر تولید و مصرف آن روند افزایشی قابل توجهی داشته و در بیشتر شاخههای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد به طور کل می‌توان کاربرد‌های بوکسیت را به دو دسته زیر تقسیم نمود:

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

1- مصارف متالُوژیکی: در حدود 90- 85 درصد از تولیدات جهانی بوکسیت برای تولید آلومینا به کار می‌رود که مهمترین روش تولید آن از بوکسیت، سیستم بایر می‌باشد.
2- مصارف غیر متالُوژیکی: 15 درصد بوکسیت به مصارف شیمیایی (تصفیه آب، سیمان، جاده‌سازی، جوشکاری و تهیه فولاد به عنوان مواد اولیه ) می‌رسد.
1- 9-3- طبقه‌بندی بوکسیت‌ها
ذخائر بوکسیت از جنبه‌های مختلفی تقسیمبندی شده‌اند که از آن جمله میتوان لیتولوژی سنگ بستر، مورفولوژی، نحوه و شکل انباشتگی، موقعیت تکتونیکی و از نظر ژنتیکی نام برد. عمده‌ترین اهداف این ردهبندیها شناسایی بیشتر و سادهتر ذخائر بوکسیت و دستیابی سریع و اکتشاف بهتر آنها میباشد. لازم به ذکر است که برخی محققین در کشورهای خود بسته به نوع ذخائر موجود ردهبندیهای خاصی را مورد استفاده قرار میدهند. در این قسمت اشارهای به انواع ردهبندیها و ردهبندی (باردوسی، 1982)، توضیح داده خواهد شود.
1-9-3-1- تاریخچه طبقهبندی بوکسیت
فاکس6،1923، بر اساس ژنز، بوکسیتها را به دو دسته لاتریتی و ترازورا طبقهبندی کرد. اولین بار هارازویتز7، 1926، ذخائر بوکسیت را به دو دسته سیلیکات و کربناته تقسیم کرد. در کشور شوروی سابق تقسیم بندیهای متعددی برای بوکسیت بیان شده است که دارای مشکلات خاص خود میباشد که از ذکر آنها صرف نظر میکنیم. والتون8، 1972، بر اساس مورفولوژی سنگ بستر بوکسیت‌ها را به دو دسته بوکسیت‌هایی که بر روی سنگ‌های آذرین و دگرگونی قرار دارند و بوکسیت‌هایی که بر روی سنگهای رسوبی قرار دارند تقسیم نمود. پترسون،9 1967، براساس شکل انباشتگی بوکسیتها را به انواع: الف- ذخائر لایهای که تقریاً مسطح هستند با ضخامت متغییر و نوع ب- ذخائر بین لایهای شامل لایهی غیر مداوم و عدسی موجود در داخل لایه رسی و نوع ج- نوع پاکتی که ذخیره در داخل فرو افتادگی سنگ بستر مثل آهک و دولومیت جای گرفتهاند تقسیمبندی نمود. تنیاکوف،10 19۷۸، بر مبنای مطالعات ژنتیکی و ژئوتکتونیک ذخائر بوکسیت را طبقهبندی کرد. از نظر ژنتیکی شامل: ذخائر لاتریتی، ذخائر بوکسیت با منشأ شیمیایی، ذخائر بوکسیت با منشأ هیدروترمال، ذخائر با منشأ بیوژنیک. از نظر ژئوتکتونیکی: ذخائر پلاتفرم، ذخائر ژئوسینکلینال و ذخائر دشت مغاکی میباشند.

1-9-3-2- طبقه‌بندی بر اساس لیتولوژی سنگ بستر
باردوسی (1982)، طبقهبندی سادهای بر اساس لیتولوژی سنگ بستر ارائه نموده و بوکسیت‌ها را به سه گروه کلی تقسیم نموده که شامل:
ذخائر لاتریتی: این ذخائر صرفاً روی سنگهای آلومینوسیلیکاته آذرین و دگرگونی، در نتیجه هوازدگی در آب و هوای گرم حارهای پدید میآیند.
ذخائر کارستی: این ذخائر بر روی فرو افتادگیهای سنگهای کربناته ایجاد میشوند.
ذخائر نوع تیخون: به صورت دگرشیب بر روی سنگهای آلومینوسلیکاته بدون این که ارتباط ژنتیکی با سنگهای زیرین داشته باشد قرار دارد به صورتی که این مواد به این محل حمل شدهاند.
به دلیل این که تقریباَ اکثر ذخائر بوکسیتی ایران از نوع کارستی میباشند به بررسی بیشتر این نوع از بوکسیتها میپردازیم. باردوسی ذخائر بوکسیت کارستی را به انواع : قزاقستان، آریج11، سالنتو12، تولسک13، مدیترانهای و تیمان14 تقسیم نمود که به بررسی هرکدام میپردازیم. درجدول (1-1)، مشخصات کاملتری از این تقسیم بندی ارئه شده است.
1 – ذخائر نوع قزاقستان
این نوع ذخائر اولین بار در قزاقستان مشاهده شد و ویژگی مهم آنها وجود عدسیهای فراوان بوکسیت داخل مواد رسی و ماسهای، سیلتی و ذغالسنگ است. بیشتر این ذخائر دارای بستر آهکی با کارستی شدن متوسط میباشد.
2- ذخائر نوع آریج
در قسمت پایین این ذخائر مواد رسی و مارن وجود دارد که به تدریج به بوکسیت تبدیل میشود . از نظر مورفولوژیکی این ذخائر بیشتر عدسی شکل و حجم اصلی سنگ میزبان آن را ماسهسنگ و رس -سنگ تشکیل میدهد مانند ذخائر یوگوسلاوی.

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید