پترولوژي و ژئوشيمي سنگ هاي آتشفشاني شمال شرق بادرود (كاشان)  

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

فصل اول: كليات

1- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

1-2 – معرفی منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………………………….. 5

1- 3- اهداف و روش مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………… 8

1- 4- آب و هوا، پوشش گياهی و مورفولوژی منطقه ……………………………………………………………………………….. 8

1- 5- توان معدنی منطقه ………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

 

فصل دوم: زمين شناسي عمومي منطقه

2- 1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 11

2- 2-زمين شناسي منطقه ………………………………………………………………………………………………………………………. 13

2- 3- گسل­های منطقه ………………………………………………………………………………………………………………………….. 14

2- 4- ليتولوژی منطقه …………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

2- 5- پيشينه مطالعات پترولوژی …………………………………………………………………………………………………………… 16

2- 6- روابط صحرايی ………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

فصل سوم: پتروگرافي

3- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

3- 2- سنگ­نگاری …………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

3- 2- 1- سنگ­های آتشفشانی ………………………………………………………………………………………………………………. 20

3- 2- 1- 1- پلاژيوکلازها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 21

3- 2- 1- 2- فلدسپار پتاسيک ……………………………………………………………………………………………………………….. 30

3- 2- 1- 3- آمفيبول­ها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 31

3- 2- 1- 4- پيروکسن­ها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 34

3- 2- 1- 5- بيوتيت­ها …………………………………………………………………………………………………………………………… 36

3- 2- 1- 6- کانی­های اکسيد آهن ………………………………………………………………………………………………………… 37

3- 2- 1- 7- آپاتيت ………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

3- 2- 1- 8- کانی­ها و مواد آمورف …………………………………………………………………………………………………………. 39

3- 2- 1- 8- 1- ليمونيت ……………………………………………………………………………………………………………………….. 39

3- 2- 1- 8- 2- اوپال …………………………………………………………………………………………………………………………….. 40

3- 2- 1- 8- 3- شيشه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 41

3- 2- 1- 8- 3- 1- دويتريفيكاسيون (تغيير از ماهيت شيشه­اي) ……………………………………………………….. 42

3- 2- 1- 9– اليوين ………………………………………………………………………………………………………………………………… 43

3- 2– 1-10- سنگ­های آذرآواری ………………………………………………………………………………………………………. 44

3- 2- 1- 11- کوارتز ………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

3- 2- 1- 12- مالاکيت …………………………………………………………………………………………………………………………… 48

3-3- نتايج مطالعات پتروگرافي ………………………………………………………………………………………………………………. 48

فصل چهارم: ژئوشيمي و پتروژنز

4- 1- مقدمه: …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 50

4- 2- تفکيک FeO و Fe₂O₃ ……………………………………………………………………………………………………………….. 53

4- 3- ژئوشيمی و روند تغييرات عناصر اصلی ………………………………………………………………………………………… 55

4- 4 ژئوشيمی عناصر کمياب و نادر خاکی ……………………………………………………………………………………………. 56

4- 5- طبقه‌بندی شيميايی سنگ‌های آتشفشانی …………………………………………………………………………………… 57

4- 5- 1- طبقه­بندی سنگ‌های آذرين با استفاده از نمودار‌های اکسيد- اکسيد (روش TAS)……………. 57

4- 5- 2- طبقه­بندی براساس مقادير كاتيوني سنگ ……………………………………………………………………………… 59

4- 5- 2- 1- نمودار R1- R2 دلارش و همكاران (1980) …………………………………………………………………… 59

4- 5- 2- 2- نمودار P- Q: …………………………………………………………………………………………………………………….. 60

4- 5- 3- رده‌‌بندی سنگ‌های آتشفشانی بر اساس عناصر کمياب …………………………………………………………. 62

4- 6- تعيين سری ماگمايی مولد سنگ­ها با استفاده از ترکيب سنگ­های منطقه ……………………………….. 64

4- 6- 1- نمودار (Na₂O+K₂O –SiO₂) نمودار تاس (TAS) …………………………………………………………. 64

4- 6- 2- نمودار  AFM………………………………………………………………………………………………………………………….. 65

4- 6- 3- نمودار K₂O- SiO₂ ………………………………………………………………………………………………………………. 66

4- 6- 4- نمودار FeOt/MgO- SiO₂ ……………………………………………………………………………………………….. 67

4- 7- نمودارهاي تغييرات ……………………………………………………………………………………………………………………….. 67

4- 7- 1- نمودارهاي دو متغيره هاركر عناصر اصلی در مقابل SiO₂ در طول محور X………………………… 70

4- 7- 2- نمودارهاي دو متغيره عناصر کمياب در مقابل سيليس ………………………………………………………….. 74

4- 7- 3-  نمودارهاي دو متغيره عناصر نادر خاکی در مقابل سيليس……………………………………………………. 79

4- 7- 4- نمودارهاي دو متغيره با استفاده از Zr در طول محور X……………………………………………………….. 79

4- 7- 5- نمودار نسبت La/Yb در برابر La ………………………………………………………………………………………… 82

4- 7- 6- نمودارهاي دو متغيره با استفاده از عناصر سازگار ………………………………………………………………….. 82

4- 7- 7- نمودارهاي دو متغيره با استفاده از عناصر سازگار و ناسازگار …………………………………………………. 83

4- 7- 8- نمودارهاي دو متغيره با استفاده از عناصر ناسازگار ………………………………………………………………… 84

4- 7- 9- نمودارهاي دو متغيره با استفاده از نسبت Zr/Y در برابر برخي اكسيدها و عناصر كمياب…… 85

4- 8- نمودارهاي چند عنصري نرماليزه يا نمودارهاي عناصر ناسازگار (نمودارهاي عنكبوتي)……………….. 86

4- 8- 1- بررسي نمودارهاي بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگي منطقه نسب به گوشته اوليه ……….. 87

4- 8- 2- بررسي نمودارهاي بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه نسبت به كندريت………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 88

4- 8- 3- بررسي نمودارهاي بهنجارسازي برخی عناصر کمياب و نادر خاكي سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه نسبت به کندريت…………………………………………………………………………………………………………………………… 89

4- 8- 4- بررسي نمودارهاي بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه نسبت به MORB……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 90

4- 9- تحولات ماگمايي ……………………………………………………………………………………………………………………………. 92

4- 10 بررسي شاخص دگرساني يا (CIA) در سنگ­های منطقه……………………………………………………….. 94

4- 11 تعيين درجه ذوب بخشي سنگ منشاء با استفاده از عناصر اصلی ………………………………………………. 94

4- 12 تعيين درجه ذوب بخشي و سنگ منشاء با استفاده از عناصر کمیاب La در مقابل La /Sm …..95

4- 13- تعيين پتروژنز و موقعيت­هاي تكتونيكي با استفاده از داده­هاي ژئوشيميايي ……………………….. 95

4- 13- 1- نمودارهايي كه انواع مختلف آندزيت­هاي قوس آتشفشاني را متمايز مي­كنند (بيلي، 1981) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………96

4- 13- 2- نمودار‌های دوتايی La در مقابلBa  (گيل، 1981) ……………………………………………………………..96

4- 13- 3- نمودارهاي مولر (1997) …………………………………………………………………………………………………………98

فصل پنجم: زمين­شناسي اقتصادي

5– 1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 102

5- 2- روش تحقيق ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 103

5-3-کاربرد سنجش از دوردر اکتشاف کانسار …………………………………………………………………………………………. 103

5- 4- ماده معدنی باريت و بنتونيت ………………………………………………………………………………………………………… 104

5- 4- 1- باريت ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 106

5- 4- 1- 1- ويژگي­هاي عمومي باريت ………………………………………………………………………………………………. 114

5- 4- 1- 2- كاربرد و موارد مصرف باريت …………………………………………………………………………………………… 114

5- 4- 1- 2- 1 حفاری­های نفت و گاز ………………………………………………………………………………………………… 115

5- 4- 1- 2- 2- تهيه مواد شيميايی باريم­دار …………………………………………………………………………………….. 115

5- 4- 1-2- 3- مصارف باريت خرد شده …………………………………………………………………………………………….. 115

5- 4- 1- 2- 4- کاربرد باريت در سراميک ………………………………………………………………………………………….. 115

5- 4- 1- 2- 5- کاربرد باريت در پرکننده­‌ها ………………………………………………………………………………………. 116

5- 4- 1- 3- بررسي قيمت جهاني باريت …………………………………………………………………………………………….. 117

5- 4- 2- بنتونيت …………………………………………………………………………………………………………………………………. 119

5- 4- 2- 1- انواع بنتونيت­ها ……………………………………………………………………………………………………………….. 120

5- 4- 2- 2- مصارف بنتونيت­ها ………………………………………………………………………………………………………….. 120

5- 4- 2- 3- روش ساده فعال­سازی بنتونيت ……………………………………………………………………………………… 123

5- 4- 2- 4- نحوه تشکيل بنتونيت ……………………………………………………………………………………………………… 123

5- 4- 2- 5-توليد …………………………………………………………………………………………………………………………………. 124

5- 4- 2- 6- معادن بنتونيت ايران ……………………………………………………………………………………………………….. 124

5- 4- 2- 7- کاربرد بنتونيت در بخش زيست محيطي ……………………………………………………………………….. 124

5- 5- کاربرد ساير سنگ­های منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………….. 126

5- 5- 1- ريوليت پورفيری ……………………………………………………………………………………………………………………. 126

5- 5- 2- تراکيت ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 126

5- 5- 3- آندزيت ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 126

5- 5- 4- بازالت ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 126

5- 5- 5- توف ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 126

5- 5- 6- هماتيت………………………………………………………………………………………………………………………………….. 127

5- 5- 6- 1- توليد كانسنگ آهن در جهان …………………………………………………………………………………………. 128

5- 5- 6- 2- وضعيت ذخاير آهن در ايران ………………………………………………………………………………………….. 128

5- 5- 6- 3- جدول طبقه بندی انواع كانسارهاي آهن ……………………………………………………………………….. 128

5- 5- 6- 3- 1- کانسارهاي ماگمايي ………………………………………………………………………………………………….. 129

5- 5- 6- 3- 2- کانسارهاي اسکارني ………………………………………………………………………………………………….. 130

5- 5- 6- 3- 3- کانسارهاي آتش فشاني ……………………………………………………………………………………………. 130

5- 5- 6- 3- 4- کانسارهاي آتش فشاني- رسوبی ………………………………………………………………………………. 130

5- 5- 6- 3- 5- کانسارهاي تراوشي ……………………………………………………………………………………………………. 131

5- 5- 6- 3- 6- کانسارهاي دگرگون­زاد ……………………………………………………………………………………………… 131

5- 5- 6- 3- 7- کانسارهاي گرمابی آهن …………………………………………………………………………………………….. 131

5- 5- 6- 3- 8- کانسارهاي آهن حاصل از هوازدگی ………………………………………………………………………….. 131

5- 5- 6- 4- پراکندگی ذخاير آهن در ايران ……………………………………………………………………………………….. 131

5- 6- نتيجه­گيري …………………………………………………………………………………………………………………………………. 132

فصل ششم نتيجه گيري و پيشنهادات

6- 1- نتيجه­گيري …………………………………………………………………………………………………………………………………. 134

6- 2- پيشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 138

فهرست شكل­ها

عنوان                                                                                                                   صفحه

فصل اول

شکل 1- 1 نقشه توزيع سنگ­های آذرين در ايران (درويش ­زاده، 1386) ………………………………………………….1

شکل 1- 2 پراکنده­گی سنگ­های آتشفشانی بر پايه ترکيب شيميايی آن­ها بدون در نظر گرفتن زمان فوران (وزارت صنايع و معادن، سازمان زمين شناسی و اکتشافات معدنی کشور) ………………………………………2

شکل1- 3 مقطع قائم از ارتباط خاستگاه آتشفشان­های سنوزوئيک با پديده فرورانش (يونگ و همکاران، 1975) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

شکل 1- 4 نقشه پراکنده­گی آتشفشان­های سنوزوئيک ايران (درويش­زاده، 1382) ………………………….4

شکل 1- 5 نقشه ماهواره­ای شمال شرق بادرود (Google Earth)……………………………………………………………….6

شکل 1- 6 نقشه راه­های دسترسی به منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………………………..7

شكل 1- 7 نمايی از ارتفاعات ريز­آب در شمال شرق بادرود (ديد به سمت شرق) ……………………………………9

شكل 1- 8 كوه معروف به چاه قلعه (ديد به سمت شرق) ……………………………………………………………………………9

شکل 1- 9 تصاوير صحرايی از ترانشه­های ايجاد شده در جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه که آثار سيليسی شدن و تشکيل عقيق مشاهده می­شود……………………………………………………………………………………….10

شکل 1- 10 تصوير صحرايی از باريت­های منطقه­ی مورد مطالعه ……………………………………………………….10

شکل 1- 11 توف­های سفيد رنگ در منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………………………10

فصل دوم

شکل 2- 1 ضخامت پوسته ايران براساس نقشه ژرفای گرانی سنجی موهو (دهقانی و ماکريس، 1983- طرح از نوگل سادات، 1374) ……………………………………………………………………………………………………………………..13

شکل 2– 2 نقشه زمين­شناسی منطقه مورد مطالعه مطالعه با مقياس 1:2000 برگرفته از نقشه 1:250000 کاشان (اقتباس از عميدی و زاهدی، 1370) ……………………………………………………………………………14

شکل 2- 3 نمايش برخی از گسل­های فرعی کواترنری در منطقه معروف به چاه قلعه ………………………….15

شکل 2- 4 يکی از گسل­های فعال منطقه مورد مطالعه كه باعث قرار گيري سنگ­هاي آندزيت و تراكيت در كنار هم شده است ………………………………………………………………………………………………………………………………..15

شکل 2- 5 تأثير عوامل تکتونيکی و فرسايش در منطقه و ايجاد واريزه در دامنه کوه گور علی با ترکيب آندزِيتی، تصوير به سمت شمال. …………………………………………………………………………………………………………………17

شکل 2- 6 رخنمون­های داسيتی سنگ­های آتشفشانی منطقه مورد مطالعه (ديد به سمت شرق) …….17

فصل سوم

شکل 3- 1 تجمعی از پلاژيوکلازها در تراکی آندزيت­های شمال شرق بادرود الف (PPL) ب (XPL)..20

شکل3- 2 بافت ميکروليتيک پورفيريتيک. فنوکريست­های پلاژيوکلاز در ريوداسيت­های منطقه مورد مطالعه الف (PPL)، ب (XPL) ………………………………………………………………………………………………………………..20

شکل3- 3 فنوکريست پلاژيوکلاز با حاشيه تحليل يافته در سنگ­های تراکيتی. الف (PPL)، ب (XPL)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..21

شکل 3- 4 پلاژيوکلاز غبارآلود در کنار پلاژيوکلاز شفاف در توف­های منطقه مورد مطالعه، الف (PPL) ب (XPL) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21

شکل 3- 5 پلاژيوکلاز با بافت غربالی (Sieve) در توف­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..22

شکل 3- 6 پلاژيوکلاز با بافت غربالی (Sieve) در تراکيت: الف (PPL) ب (XPL)………………………………23

شکل 3- 7 پلاژيوکلازی که به کربنات و کانی­های رسی تبديل شده است. الف (PPL) ب (XPL)……. 23

شکل 3- 8 تبديل پلاژيوکلاز به کلسيت و کانی­های رسی همراه با ميکروليت­های پلاژيوکلاز در زمينه در وسط پلاژيوکلاز، کلسيم زياد می­باشد و به طرف خارج مقدار سديم افزايش می­يابد الف (PPL) ب (XPL) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………23

شکل­های3- 9 اشکال كشيده و اسکلتی در پلاژيوکلاز: الف، ج، ه (PPL) ب، د، و (XPL)………………….24

شکل 3- 10 بافت گلومروپورفيريک در پيروکسن آندزيت که در منطقه معروف به چاه قلعه برداشت شده است. الف (PPL)، ب (XPL)……………………………………………………………………………………………………………………25

شکل 3- 11 پلاژيوکلاز با ماکل دم پرستويی در آندزيت ناشی از رشد سريع ماگما. الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………25

شکل 3- 12 پلاژيوکلاز در تراکيت: الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………………………………….26

شکل 3- 13 اشکال اسفروليتی در توف­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL) …………………..26

شکل 3- 14 رشد تداخلی بانات در پلاژيوکلازهای منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL)…………..27

شکل 3- 15 پلاژيوکلازهای اسيدی: الف (PPL) ب (XPL) ………………………………………………………………….27

شکل 3- 16 کاهش ميزان آنورتيت در حين افزايش درجه اسيديته…………………………………………………………28

شکل 3- 17 منطقه­بندی فنوکريست پلاژيوکلاز در داسيت­های منطقه مورد مطالعه (XPL)…………….. .29

شکل3- 18 فنوکريست سانيدين با ماکل کارلسباد (دم پرستويی) در تراکيت­های شمال شرق بادرود الف (PPL) ب (XPL) …………………………………………………………………………………………………………………………………….31

شکل 3- 19 زاويه خاموشی مهمترين جانشين­های گروه کلينوآمفيبول…………………………………………………32

شکل 3- 20 قالب هورنبلند و کلينوپيروکسن در سنگ­های منطقه مورد مطالعه: الف، ج، ه (PPL) ب، د، و (XPL) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….33

شکل 3- 21 هورنبلند قهوه­ای در مقطع عرضی با حواشی انحلال يافته و خوردگی شيميايی: الف (PPL) ب (XPL) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34

شکل 3- 22 اکسی هورنبلند اوپاستيتيزه شده کامل به عنوان آمفيبول همراه با خليج خوردگی در يک آندزيت: الف (PPL) ب (XPL) ……………………………………………………………………………………………………………….34

شکل 3- 23 فنوکريست کلينوپيروکسن در آندزيت­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL) ..35

شکل 3- 24 ارتوپيروکسن در کنار کلينوپيروکسن: الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………..35

شکل 3- 25 کلينوپيروکسن­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL)، ب (XPL) …………………………………….35

شکل 3- 26 زاويه خاموشی مهمترين جانشين­های گروه کلينوپيروکسن ……………………………………………….36

شکل 3- 27 بيوتيت به رنگ قهوه­ای شديد با حاشيه سوخته: الف (PPL) ب (XPL)…………………………36

شکل 3- 28 بيوتيت، کوارتز و کانی­های کدر: الف (PPL) ب (XPL) ………………………………………………….37

شکل 3- 29 کانی­های اکسيد آهن و کدر در مقاطع مورد مطالعه: الف، ج (PPL) ب، د (XPL) ………..38

شکل 3- 30 بلورهای آپاتيت به صورت ادخال در توف­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39

شکل 3- 31 بلور آپاتيت به عنوان ادخال در پلاژيوکلاز در زمينه پرليت: الف (PPL) ب (XPL) ………..39

شکل 3- 32 اپال به صورت پرکننده منافذ و حفرات بادامکی در مقاطع مورد مطالعه: الف، ج، ه، (PPL) ب، د، و، (XPL) ………………………………………………………………………………………………………………………………………..40

شکل 3- 33 بافت پرليتی در ريوليت همراه با ترکش­های شيشه ای (glass sharv): الف (PPL) ب (XPL) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41

شکل 3- 34 شکل شماتيک از ترکش­های شيشه­ای (glass sharv) که تبلور مجدد يافته­اند ………….41

شکل 3- 35 شيشه بازالتی قهوه­ای روشن به صورت جرم پرکننده منافذ گوشه­دار در يک بازالت: الف (PPL) ب(XPL)……………………………………………………………………………………………………………………………………….42

شکل 3- 36 تبلور از حالت شيشه­ای به صورت شعاعی در شيشه­های اسيدی و تشکيل اسفروليت: الف (PPL) ب (XPL)……………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 3- 37 بلور درشت خود شکل اليوين به طور بخشی تجزيه شيميايی شده با حاشيه ايدينگزيتيزه شده در زمينه ميکرو کريستالين الف (PPL) ب (XPL) ………………………………………………………………………..44

شکل 3- 38 تصوير صحرايی از توف­های منطقه شمال شرق بادرود………………………………………………………………..45

شکل 3- 39 تصوير ميکروسکوپی توف­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب (XPL) ………………….45

شکل 3- 40 کانی­های کدر همراه با کوارتز در زمينه توف­های منطقه مورد مطالعه: الف (PPL) ب

 (XPL) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..46

شکل 3- 41 اسامی مربوط به توف (هر نهشته سنگ شده که از ذرات خاکستر و لاپيلی درست شده باشد) و خاکستر(توصيه­های IUGS به نقل از اشميد، 1981 و لومتر، 1989)………………………………………………….46

شکل 3- 42 بلور کوارتز به طور بخشی ذوب شده در شکل گيری دمای بالا در زمينه ريوليتی: الف (PPL) ب (XPL)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

شکل 3- 43 کوارتز انحلال شديد حواشی با فرورفتگی­های عميق شکل در ريوليت: الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………47

شکل 3- 44 کوارتز خليجی شکل در ريوليت: الف (PPL)، ب (XPL) …………………………………………………47

شکل 3- 45 مالاکيت (کربنات آبدار مس) به صورت پرکننده و ثانويه ناشی از هوازدگی: الف (PPL) ب (XPL)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………48

فصل چهارم

شکل 4- 1 تصوير Landsat همراه با محل نمونه برداری از منطقه شمال شرق بادرود …………………………53

شكل 4- 2 نمودار آلكالي- سيليس و نسبت Fe₂O₃ جهت سنگ­هاي آذرين بيروني (ميدل موست، 1989) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54

شکل 4- 3 نمودار مجموع آلکالی به سيليس از لوباس و همکاران (1989) …………………………………………… 58

شكل 4- 4 نمودار مجموع آلکالی به سيليس از کاکس و همکاران (1979) كه سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه در محدوده هاوائيت، آندزيت بازالتی تراكي آندزيت و آندزيت قرار مي­گيرند……………………………. 59

شكل 4- 5 نمودار مربوط به سنگ-های منطقه بر اساس روش R1- R2 [دلارش و همکاران، 1980]…60

شكل 4- 6 نمودار P- Q كه در آن سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه در محدوده ريوداسيت، دلنيت، کوارتز لاتی آندزيت، و کوارتز آندزيت ترسیم شده­اند (دبون و لوفورت، 1983) ………………………………………………….61

شكل 4- 7 نمودار SiO₂ در مقابل Zr/TiO₂ از (وينچستر و فلويد، 1977) سنگ­های منطقه شمال شرق بادرود اغلب در محدوده آندزيت، تراکی آندزيت و تراکيت قرار می­گيرن…………………………………………..…… 62

شكل 4- 8 نمودار  Zr/TiO₂در برابر Nb/Y بر گرفته از (وينچستر و فلويد، 1977) كه نمونه­هاي مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند………………………………………………………………………………………………………………63

شكل 4- 9 نمودار Zr/TiO₂ در برابر Nb/Y (پيرس، 1996) كه نمونه­هاي مورد مطالعه روي آن ترسیم شده­اند………………………………………………………………………………………………………………………………………………………63

شکل 4- 10 نمودار تعيين سری ماگمايی با استفاده از داده­های عناصر اصلی، نمودار TAS ايرواين و باراگار (1971) …………………………………………………………………………………………………………………………………………….64

شکل 4- 11 استفاده از نمودار AFM به منظور تفکيک سری سنگ­های آذرين کالک­آلکالن از تولئيتی کونو (1968)، كه نمونه­هاي مورد مطالعه روي آن ترسیم شده­اند…………………………………………………………..65

شکل 4- 12 استفاده از نمودار AFM به منظور تفکيک سنگ­های آذرين کالک­آلکالن از تولئيتی ايروين و باراگار (1971)، كه نمونه­هاي مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند بر اساس نمودار فوق سنگ­های شمال شرق بادرود در سری کالک­آلکالن قرار می­گيرند و روند فنرترند از خود نشان می­دهند……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..66

شکل 4- 13 نمودار تعيين سری ماگمايی با استفاده از داده­های عناصر اصلی، نمودار K₂O- SiO₂ پسريلو و تيلور (1976) که سنگ­های منطقه مورد مطالعه برروی آن ترسیم شده­اند………………………….67

شکل 4- 14 نمودار تعيين سری ماگمايی با استفاده از داده­های عناصر اصلی، نمودار FeO_t/MgO- SiO₂ مياشيرو (1974)، كه نمونه­هاي مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند………………………………….68

شكل 4- 15 نمودار جعبه­اي و هيستوگرام پارامترهاي آماري (جدول، 4- 7)، متغيير SiO₂ در كل نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………………………………………….69

شكل 4- 16 نمودارهاي دو متغيره هارکر عناصر اصلی- سيليس براي سنگ­هاي آتشفشاني شمال شرق بادرود ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

شكل 4- 17. نمودارهاي دو متغيره هاركر عناصر کمياب در مقابل سيليس براي سنگ­هاي آتشفشاني شمال شرق بادرود …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

شكل 4- 18 نمودارهاي دو متغيره هاركر عناصر نادر خاکی در مقابل سيليس براي سنگ­هاي آتشفشاني شمال شرق بادرود. ……………………………………………………………………………………………………………………………………..79

شكل 4- 19 نمودار جعبه­اي و هيستوگرام هيستوگرام پارامترهاي آماري، متغيير Zr در كل نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………………………………………………. 80

شكل 4- 20 نمودارهاي دو متغيره با استفاده از Zr در طول محور X كه سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند. …………………………………………………………………………………………………………………………….81

شكل 4- 21 نمودار La در مقابل La/Yb كه روند ذوب بخشي در نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه را نشان مي­دهد كه داراي روند يكنواخت (ذوب بخشي تعادلي) مي­باشد……………………………………………………………….82

شكل 4- 22 نمودارهاي دو متغيره با استفاده از عنصر سازگار Cr در مقابل #Mg كه نمونه-هاي منطقه مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند. = 100*Mg/Mg+Fe²⁺) #Mg)……………………………………..82

شكل 4- 23 نمودار دو متغيره عناصر سازگار Ni در مقابل Cr از نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه تقريباً همبستگی مثبت نشان می­دهند که نشانه شركت آن­ها در ساختار كلينوپيروكسن است.)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 83

شكل 4- 24 نمودارهاي عناصر سازگار در مقابل عناصر ناسازگار كه نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند و روند افزايشي را نشان مي­دهند. اين روند نشان می­دهد تغييرات تركيبي نمونه­ها بيشتر به وسيله ذوب بخشي و فرآيندهاي منشاء كنترل شده­اند تا تبلور تفريقي…………………………………………….. 84

شكل 4- 25 نمودارهاي دو متغيره با استفاده از عناصر ناسازگار كه سنگ­هاي منطقه روي آن ترسیم شده­اند. نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه تقريباً پراكنده­گي كمي در اين نمودارها نشان مي­دهند…………….85

شكل 4- 26 نمودار Nb در مقابل La كه نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه بر روي آن ترسیم شده­اند……85

شكل 4- 27 نمودارهاي دو متغيره با استفاده از نسبت Zr/Y در برابر برخي اكسيدها و عناصر كمياب براي سنگ­هاي آتشفشاني شمال شرق بادرود كه هيچ يك از نمودارها روند تفريق پيش­بيني شده را نشان نمي­دهند و اين مي­تواند به دليل هتروژن بودن منبع ماگمايي و يا آلايش ماگمايي باشد……………………86

شكل 4- 28 نمودار بهنجار سازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي مورد بررسي در برابر گوشته اوليه (سان و مك دوناف، 1989)……………………………………………………………………………………………………………………………………..88

شكل 4- 29 نمودارهاي بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه در برابر كندريت (ناكامورا، 1947) ………………………………………………………………………………………………………………………………………..89

شكل 4- 30 نمودارهاي بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه در برابر كندريت (تامپسون، 1982)……………………………………………………………………………………………………………………………………….89

شكل، 4- 31 نمودار بهنجارسازي عناصر نادر خاكي سنگ­هاي منقطه مورد مطالعه نسبت به MORB (پيرس، 1983)…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 90

شكل 4- 32 نمودار نورماليز شده به بازالت­هاي پشته­هاي ميان اقيانوسي (NMORB) (سان و مك دوناف، 1989)……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 91

شکل 4- 33 تعيين درجه ذوب بخشي سنگ منشا به روش چن (1988) ………………………………………………95

شکل 4- 34 نمودار La در مقابل La/Sm (آلدانماز و همکاران، 2000)، که نمونه هاي منطقه بر روی آن پلات شده­اند………………………………………………………………………………………………………………………………………………….95

شكل 4- 35 نمودار متمايز كننده آندزيت­ها براساس Sc/Ni- La/Yb (اقتباس از بيلي، 1981) كه محدوده آندزيت­هاي تيپ آندي (حاشيه فعال قاره­اي)، جزاير قوسي قاره­اي، جزاير قوسي K پايين اقيانوسي و آندزيت­هاي ساير انواع جزاير قوسي اقيانوسي را نشان مي­دهد كه سنگ­هاي منطقه مورد مطالعه در محدوده جزاير قوسي قاره­اي قرار گرفته­اند………………………………………………………………………….96

شکل 4- 36 اساس نمودار‌ دوتايی La در مقابل Ba ((Gill, 1981، سنگ­های آتشفشانی شمال شرق بادرود در محدوده آندزيت‌های کوهزايی واقع می-شوند……………………………………………………………………………..98

شکل 4- 37 بر اساس نمودار‌ دوتايی Nb در مقابل La ((Gill, 1981، سنگ­های آتشفشانی شمال شرق بادرود در محدوده‌ آندزيت‌های کوهزايی واقع شده­اند………………………………………………………………………………98

شکل 4- 38 بر اساس نمودار‌ دوتايی Th در مقابل La ((Gill, 1981، سنگ­های آتشفشانی شمال شرق بادرود در محدوده‌ آندزيت‌های کوهزايی واقع شده­اند………………………………………………………………………………98

شکل 4- 39 موقعيت تكتونيكي سنگ­هاي آذرين، مولر (1997) …………………………………………………………….99

شكل 4- 40 بر اساس نمودار تغييرات Zr/Al₂O₃ در برابر  TiO₂/Al₂O₃(مولر و همكاران، 1992) نمونه­هاي شمال شرق بادرود در محدوده سنگ­های وابسته به قوس قرار گرفته­اند …………………………………99

شکل 4- 41 بر اساس نمودار تغييرات TiO₂ در مقابلAl₂O₃ (مولر و همكاران،1992) نمونه­هاي شمال شرق بادرود در محدوده سنگ­های وابسته به قوس قرار گرفته­اند……………………………………………………………100

شكل 4- 42 بر اساس نمودار تغييرات Zr/Al₂O₃ در مقابل TiO₂/Al₂O₃ (مولر و همكاران، 1992) نمونه­هاي شمال شرق بادرود در محدوده سنگ­های پتاسيک قوس قاره­ای يا سنگ­های پتاسيک پس از برخورد قرار می­گيرند…………………………………………………………………………………………………………………………………..100

شكل 4- 43 بر اساس نمودار سه‌تايی(TiO₂×100-La-Hf×10) از (مولر و همكاران، 1992) نمونه­هاي شمال شرق بادرود در محدوده سنگ­های پتاسيک قوس قاره­ای (CAP) يا سنگ­های پتاسيک پس از برخورد (PAP) قرار می­گيرند……………………………………………………………………………………………………………………..101

شكل 4- 44 بر اساس نمودار مثلثی (Nb×50-Zr×3-Ce/P₂O₅) (مولر و همكاران، 1992) سنگ‌های منطقه شمال شرق بادرود در محدوده سنگ‌های پتاسيک قوس قاره­ای (CAP) قرار می­گيرند………….101

فصل پنجم

شکل 5- 1 تصوير ماهواره­ای از منطقه ريزآب همراه با گسل­های منطقه ، نقاط 1، 2، 3 و 4 در محدوده ذخيره کانسار بر روی ماده معدنی قرار دارند. ماده معدنی در امتداد گسلی رخنمون دارد……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….104

شکل 5- 2 نقشه زمين شناسی شمال شرقی بادرود که محدوده ذخيره کانسار بر روی آن نشان داده شده است………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………105

شكل 5- 3 تصوير صحرايی باريت­های منطقه مورد مطالعه (ديد به سمت شمال)………………………………..106

شکل 5- 4 نمونه­ی دستی باريت­های منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………………..109

شکل 5- 5 تصوير ميکروسکوپی باريت­های منطقه مورد مطالعه: الف(PPL) ب (XPL) ………………..109

شکل 5- 6 رخنمونی از رگه­های باريت منطقه مورد مطالعه (ديد به سمت شمال)……………………………..112

شکل 5- 7 نقشه پراکنده­گی کشورهای توليد کننده باريت از سال 2000 تا 2010…………………………..113

شکل 5- 8 ميزان توليد باريت در جهان در سالهاي 2000- 2010……………………………………………………….113

شکل 5- 9 بنتونيت در نمونه دستی…………………………………………………………………………………………………………119

شکل 5-10 کانی خود شکل کوارتز در بنتونيت الف (XPL) ب (PPL) …………………………………………..119

شکل 5- 11 ميزان درصد و موارد مصرف بنتونيت (كريم پور، 1378)…………………………………………………..122

شکل 5- 12 نمودار مقايسه افزايش رشد توليد سنگ آهن( بر حسب ميليون تن) در بين سالهاي 2000 تا 2010 براي كشورهاي چين، برزيل، استراليا،هند و ساير كشورهاي ديگر……………………………………………….128

شکل 5- 13 موقعيت برخی از ذخاير مهم آهن ايران نمايش داده شده است…………………………………………132

 

 

 

فهرست جدول­ها

عنوان                                                                                                                   صفحه

جدول 3- 1 علائم اختصاری کانی­ها در شکل­ها بر­گرفته از دونا و همکاران (2010) ………………………18

جدول 3- 2 علائم اختصاری به کار رفته در متن (هانس پيشلر، کورنليا اشميت- ريگراف، 1995) ……….19

جدول 4- 1 داده­های مربوط به آناليز شيميايی سنگ­های شمال شرق بادرود……………………………………51

ادامه جدول 4- 1 ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 51

جدول 4- 2 برخي از پارامترهاي آماري عناصر اصلي منطقه مورد مطالعه………………………………………………..55

جدول 4- 3 مقادير ميانگين و ميزان تغييرات برخی از عناصر کمياب آناليز شده………………………………….. 57

جدول 4- 4 اسامي هريك از نشانه­هاي نمودار P- Q …………………………………………………………………………..61

جدول 4- 5 ويژگی­های انواع سری­های ماگمايی ………………………………………………………………………………..65

جدول 4- 6 برخي از پارامترهاي آماري اندازه-گيري شده متغير  SiO₂در نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه؛ ميانگين (Mean)، انحراف استاندارد (Std)، مينيمم (Min)، ماكزيمم (Max) ……………………………………68

جدول 4- 7 برخي از پارامترهاي آماري اندازه-گيري شده متغير  Zrدر نمونه­هاي منطقه مورد مطالعه، ميانگين (Mean)، انحراف استاندارد (Std)، مينيمم (Min)، ماكزيموم (Max) ………………………………… 80

جدول 5- 1 چهارگوشه ABCD از محدوده اکتشافی در شمال شرق بادرود ………………………………………. 104

جدول 5- 2 طبقه­بندی باريت­ها از نطر منشاء (شهاب پور، 1386) ………………………………………………….107

جدول 5- 3 نتايج حاصل از آناليز 9 نمونه باريت منطقه شمال شرق بادرود به روش XRD ………………108

جدول 5- 4 نتايج تجزيه 9 نمونه مورد مطالعه به روش XRF………………………………………………………………110

ادامه جدول 5- 4………………………………………………………………………………………………………………………………………110

جدول 5- 5 ميانگين نتايج تجزيه 9 نمونه مورد مطالعه به روش XRF ……………………………………………….110

جدول 5- 6 ميزان توليد باريت در ايران در سال هاي 1985- 1998 (هزارتن) …………………………………..112

جدول 5- 7 وزن مخصوص حقيقی برخی از نمونه­های باريت در شمال شرق كاشان………………………….114

جدول 5- 8 درصد خلوص باريت در صنايع مختلف (بروبست، 1983) …………………………………………………..114

جدول 5- 9 خواص مهم مواد پر­کننده باريت و بنتونيت ( سوينگ­هوس، 1983) ……………………………116

جدول 5- 10 کانی­ها و سنگ­های مهم که به عنوان پرکننده به مصرف می­رسند (سوينگ هوس، 1983)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….116

جدول 5- 11 استانداردهای API و OCMA باريت به استفاده در گل حفاري (اوكلي و همكاران، 2007؛ گرووس، 1964) ………………………………………………………………………………………………………………………………………..117

جدول 5- 12 انواع خاک صنعتی حاصل از دگرسانی انواع آتشفشانی اسيدی (كريم پور، 1378) ……….119

جدول 5- 13 تقسيم­بندی بنتونيت­ها از نظر منشاء (شهاب پور، 1386) ………………………………………….119

جدول 5- 14 نتايج آناليز XRF خاک صنعتی شمال شرق بادرود…………………………………………………………120

جدول 5- 15 مصارف مهم بنتونيت­های فعال شده با اسيد و بنتونيت­های طبيعی (ادريسکول، 1986)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..121

جدول 5- 16 مصارف مهم بنتونيت­های طبيعی و جانشينی توسط سديم (ادريسکول، 1986) ………..121

جدول 5- 17 ترکيب شيميايی معادن بنتونيت ايران (کريم-پور، 1377- حجازی، 1373) …………………124

جدول 5- 18 آناليز XRF از يک نمونه کانسار اکسيد آهن در منطقه شمال شرق بادرود. علامت N.D بدين معنی است که ميزان غلظت عنصر مورد بررسی پايين-تر از حد تشخيص در دامنه کاليبراسيون آزمون قرار دارد…………………………………………………………………………………………………………………………………………..127

جدول 5- 19 طبقه بندی انواع کانسارهای آهن …………………………………………………………………………………… 129

جدول 5- 20 مناطق پراکنده ذخاير آهن در ايران …………………………………………………………………………………132

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست روابط رياضي

عنوان                                                                                                                   صفحه

(4- 1) تفكيك آهن 2………………………………………………………………………………………………………………………………. 54

(4- 2) تفكيك آهن 3…………………………………………………………………………………………………………………………………54

(4- 3) تعيين R1 دلارش و همكاران………………………………………………………………………………………………………..60

(4- 4) تعيين R2 دلارش و همكاران………………………………………………………………………………………………………..60

(5- 1) فرمول کلی دی­اکتاهدرال………………………………………………………………………………………………………………118

(5- 2) مونتموريونيت………………………………………………………………………………………………………………………………….118

(5- 3) فرمول شيميايی بيدليت…………………………………………………………………………………………………………………..119

(5- 4) در سری کانی­های ناترونيت و بيدليت، آهن سه ظرفيتی جانشين آلومينيوم و منيزيم می­شود……….119

(5- 5) ساپونيت دارای فرمول شيميايی زير است…………………………………………………………………………………………119

(5- 6) فرمول شيميايی هکتوريت………………………………………………………………………………………………………………..