بلورشناسی و کانی شناسی ایران
سال:1385 | دوره:14 | شماره:1 |تعداد مقالات:17

یکی از منابع مهم خطا ضمن آماده سازی نمونه های معدنی و زمین شناسی برای تجزیه شیمیایی، آلودگی به عناصر مختلف ناشی از دستگاه های آماده سازی است. در این میان آسیابها و دستگاه های پودر کننده، نقش مهمی در این آلودگی دارند. در این کار پژوهشی نمونه های مختلف سنگ و کانه با درجه سایندگی متفاوت با یک آسیاب رینگی کربور تنگستن پودر شده و با دستگاه XRF مورد تجزیه قرار گرفتند. معلوم شد که این نمونه ها به مقدار قابل توجهی به وسیله دو عنصر  Coو W آلوده شده اند که این آلودگی با درجه سختی نمونه و نیز زمان حضور آنها در آسیاب رابطه مستقیم دارد. همچنین مشخص شد که حضور دو عنصر Co و  Wدر نمونه در مواردی باعث ایجاد تداخل های طیفی گسترده ای در روش تجزیه XRF شد، به طوریکه تجزیه بعضی عناصر دیگر را نیز با مشکل مواجه می کنند و باید با روش های مناسبی در جهت حذف یا کاهش اثر این تداخل ها کوشش کرد

کانسار سنگ آهن سنگان خواف و توده مگنتیت تنورجه از نوع ذخایر Iron-oxide هستند. ژئوشیمی و سنگ شناسی سنگ منشا کانسار آهن سنگان و تنورجه مورد مطالعات دقیق قرار گرفتند. سنگ منشا سنگان شامل دو واحد کوارتز هورنبلند آلکالی سینیت پورفیری، و کوارتز بیوتیت هورنبلند آلکالی سینیت پورفیری، ولی سنگ منشا تنورجه در محدوده هورنبلند کوارتز دیوریت تا هورنبلند گرانودیوریت پورفیری تغییر می کند. کانسار سنگان حداکثر تا ppb 32 و تنورجه تا ppb 700 طلا دارد. نتایج تجزیه اکسیدهای اصلی نشان می دهد که سنگ منشا سنگان از نوع التراپتاسیک و سنگ منشا تنورجه از نوع پتاسیم دار متوسط است. میزان TFeO، MgO و CaO در سنگ منشا تنورجه از سنگان بالاتر است و در مجموع سنگ منشا تنورجه ترکیب مافیکی تری نسبت به سنگ منشا سنگان دارد. مقدار عناصر واسطه با شدت میدان زیاد (HFSE) شامل Cu, Ni, Co, Cr, V در سنگ منشا تنورجه ولی مقدار عناصر لیتوفیل با شعاع یونی بزرگ (LILE) شامل Th, Zr, Ba, Rb در سنگ منشا سنگان بیشتر است. همچنین مقدار La و Ce در سنگ منشا تنورجه بیشتر است. مقدار عناصر Sr و Zn در تنورجه و Nb و Yدر سنگان بالاتر است. سنگ منشا کانسارهای IOCG واقع در کمربند شیلی، کمربند ساحلی پرو، ناحیه کیرونا در سوئد آلکالن تا کالک آلکالن، پتاسیم بالا تا پتاسیم متوسط، با ترکیب دیوریت، مونزودیوریت و گرانودیوریت هستند. سنگ منشا مگنتیت تنورجه انطباق بیشتری با این مجموعه دارد.

چهارگوش برندق، واقع در شمال شرق زنجان، بخشی از حوزه چند فلزی طارم - زنجان است. شواهد صحرایی و مطالعات میکروسکوپی نشان از رابطه نزدیک بین بی هنجاری های زمین شیمیایی بدست آمده و زون های دگرسان ناحیه دارند. بر اساس مشاهدات صحرایی و مطالعات کانی شناسی این زون های دگرسان از لحاظ وسعت، موقعیت مکانی، و مجموعه کانیهای تشکیل دهنده، متفاوت بوده و در امتداد زون برشی منطقه و حاشیه رودخانه قزل اوزن گسترش دارند. زون های دگرسان اصلی مرتبط با زون برشی منطقه، به دو نوع جدا از هم دگرسانی 1) اسید سولفاتی هیپوژن (مثل زون های سیلیسی، آلونیتی، آرژیلیک پیشرفته، سریسیتی، و پروپلیتیک) و 2) اسید سولفاتی سوپرژن (با مجموعه کانیایی جاروسیت، آلونیت، لیمونیت، گوتیت، ژیپس و سولفور طبیعی) طبقه بندی می شوند. زون دگرسانی حاشیه رودخانه قزل اوزن شامل انواع دگرسانی های با pH خنثی (زون های آرژیلیکی، کالک سیلیکاتی و زئولیتی) است. در کل این زون های دگرسان در اثر عملکرد یک سیستم زمین گرمایی وسیع طی الیگوسن فوقانی - میوسن میانی تشکیل شده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که تفاوت در میزان واکنش آبگونها با سنگهای دربرگیرنده باعث ایجاد این دو نوع دگرسانی شده است. با توجه به نوع زون های دگرسان و نتایج به دست آمده از بررسی های زمین شیمی اکتشافی، این ناحیه دارای پتانسیل مناسبی برای اکتشاف ذخایر طلا و نقره اپی ترمالی (وراگرمایی) و چند فلزی (طلا – نقره – مس - سرب - روی) است.

منطقه مورد مطالعه در شرق باتولیت همدان و در بخش شمالی زون سنندج - سیرجان با کشیدگی و راستای NW-SE قرار دارد. این منطقه بیشتر از سنگهای دگرگون ناحیه ای (انواع میکاشیستهای حاوی پورفیروبلاستهای استارولیت ، آندالوزیت، سیلیمانیت، گارنت و اسلیت) با راستای تقریبی شمال غربی ـ جنوب شرقی تشکیل شده است. سن این مجموعه (تکتونیتها) مربوط به پیش از ژوراسیک است که در دو مرحله دچار دگرشکلی پلاستیک شده اند. عنصر بافتی شیستوزیته اولیه (S1) به صورت همگن روی طبقه بندی ته نشستی در کل منطقه در فاز اول دگرشکلی (D1) تشکیل شده است. فاز دوم تحت تاثیر نیروی جانبی بوده و بیشتر ساختارهای کنونی منطقه در این فاز تشکیل شده اند. عنصرهای بافتی شیستوزیته ثانویه (S2) و خطواره ثانویه (L2) در این مرحله تشکیل شده است. عنصر زیر بافتی کوارتز با توجه به خواص فیزیکوشیمیایی خاص خود دوباره در فاز دوم سمتگیری یافته است. همه دانه های کوارتز، شیستوزیته اولیه و ثانویه و محور ریز چینها دارای تقارن بافتی راستگوشه هستند.

هیدروکسی آپاتیت (HA) اصلی ترین جزء معدنی سازنده استخوان و دندان است. این بیوسرامیک قابلیت رشد استخوان را زیاد می کند و هنگامی که بافتهای استخوان بر سطح این سرامیک رشد می کنند با آن تشکیل یک پیوند شیمیایی محکم می دهند. در این کار پژوهشی ریخت شناسی پودر HA سنتز شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی تابش میدانی جاروبی FESEM مورد بررسی قرارگرفته است. علاوه بر این ترکیب فازی و مولکولی با XRD روشهای و اسپکتروسکوپی فروسرخ(FTIR) بررسی شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با استفاده از روش سنتز به کار رفته پودرHA با خلوص بالا ته نشین می شود. این پودر دارای ذرات با ریخت شناسی میله ای شکل کوتاه و متوسط ابعاد تقریبی طول و قطر ذرات اولیه ته نشین شده، به ترتیب 200nm و 50nm است. رها کردن ذرات معلق برای مدتی پس از افزودن محلول اسیدی، باعث افزایش ابعاد، کاهش سطح ویژه ذرات و نیز بروز تغییراتی در ریخت شناسی و شکل آنها می شود. همچنین دیده شد که ذرات پودر HA سنتز شده سمتگیریهای ویژه ای دارند.

در این تحقیق به بررسی اثر آلایش نقره در ترکیب ابررسانای سرامیکی Bi1/6 Pb 0.4 Sr2 Ca2Cu3Od (بیسکو) با فاز 2223 پرداخته شده است. برای ساخت نمونه ها، روش واکنش حالت جامدی را با دو شیوه آلایش متفاوت، یعنی، آلایش نمونه ها در حین ساخت (سری اول) و  آلایش نمونه ها پس از ساخت ابررسانا (سری دوم) به کار برده ایم. با آلایش نقره به بیسکو، دمای بحرانی (Tc(mid در نمونه های سری اول افزایش و مقاومت حالت عادی تمام نمونه ها کاهش می یابد. Jc در نمونه های سری اول، از نمونه خالص تا 2% آلاییده به نقره، کاهش جزیی یافته، و به بیشترین مقدار خود در نمونه های 5% و 15% می رسد. همچنین Jc در نمونه های سری دوم، از نمونه خالص تا 5% شدیدا کاهش می یابد، ولی سپس تا نمونه 20% افزایش یافته و پس از آن تا نمونه60% دوباره کاهش می یابد. تصاویر SEM نمونه ها، نشان می دهد که سطح تمام آنها دارای خلل و فرج بوده و دانه های ورقه ای در آنها دیده می شود. آنالیز EDX نمونه ها، وجود ترکیبی از عناصر اولیه Bi، Pb، Sr،  Caو Cu را تایید می کند. در حالی که در نمونه های آلایش شده با نقره، حضور نقره نیز در ماده علاوه بر ترکیب عناصر اولیه نمایان است. الگوهای XRD نمونه ها، قله های نقره را در فازی جداگانه نشان می دهد. همچنین قله های بیسکو با ورود نقره جابه جایی جزیی را نشان می دهند، بنابراین پارامترهای شبکه به مقدار جزیی تغییر کرده، اما ساختار نمونه ها همچنان راستگوشه باقی می ماند.

در این مقاله بعضی از پارامترهای مهم اپتیکی بلور تیتانات باریم (BaTiO3) مانند بهره بلور، ثابت جفتیدگی (ضریب بهره نمایی)، تغییر در ضریب شکست بلور و حساسیت نور شکستی را که در ضبط اطلاعات اپتیکی از اهمیت زیادی برخوردارند اندازه گیری می کنیم. در تمام آزمایشها از چیدمان ترکیب دو موج (TWM) و طول موج 632.8 nm استفاده شده است. نتایج تجربی به دست آمده یعنی، تغییرات بهره بلور را نسبت به زاویه فرودی دو باریکه، شدت نسبی باریکه ها، شدت باریکه دمش و بردار شبکه توری رسم و با محاسبات نظری که بر اساس نظریه کوختارو انجام داده ایم مقایسه می کنیم. برخی از پارامترهای اپتیکی بلور تیتانات باریم از قبیل: تغییر در ضریب شکست حالت پایا و حساسیت نور شکستی را با استفاده از نتایج تجربی، محاسبه می کنیم. نتایج به دست آمده برای بلور مورد نظر نتایج مطلوبی است و بیانگر کارایی این بلور در ضبط اطلاعات اپتیکی، هولوگرافی دینامیک و غیره است. سپس بر اساس پیکربندی ترکیب دو موج در این بلور، جا به جایی و تغییر مکان شیی را در زمان واقعی مورد مطالعه قرار می دهیم. طول همدوسی مناسب لیزر هلیم ـ نئون این امکان را فراهم می کند که مکان شیی که در فاصله دور از بلور قرار گرفته است به خوبی مطالعه شود. آزمایش را باید در محیطی کاملا آرام و خالی از نوسانها انجام داد و در عین حال تاثیر محیط را نادیده گرفت.

خواص اپتیکی چاه های کوانتومی چندتایی In0.5Ga0.5N/GaN و آلیاژ InxGa1-xN در ناحیه فرو سرخ دور (Far-IR) مورد بررسی قرار گرفته اند. طیف بازتابی چاه کوانتومی چندتایی In0.5Ga0.5N/GaN با زیر لایه GaAs در ناحیه فروسرخ دور، با استفاده از تقریب محیط موثر، و پاسخ آن به نور قطبیده مایل s و p بررسی شده است. طیف حاصله و پاسخ تابع دی الکتریک اطلاعات مفیدی از سهم فونونی و پلاسمونی در چاه کوانتومی را ارائه می نماید. همچنین کسر مولی ترکیبات در آلیاژ و تغییرات محل مدهای اپتیکی وسیله مناسبی جهت اندازه گیری میزان حاملهای آزاد و میزان کسر مولی در نمونه هاست. در بررسی طیف بازتابیInxGa1-xN، دو ناحیه Reststrahlen جدا از هم با بسامدهایی نزدیک GaN خالص و InN خالص به ازای مقادیر مختلف ترکیب مشاهده شده اند. با کاهش غلظت هر ترکیب در آلیاژ، هر ناحیه به سمت بسامدهای پایین تر با دامنه کمتر جابه جا می شوند. آنالیز تابع دی الکتریک، تغییرات بسامد مدهای اپتیکی طولی LO و عرضی TO آلیاژ را با تغییر x نشان می هد. در حالت آلاییده تغییر بسامدهای مد LO به علت جفتیدگی مد فونون و پلاسمون مشاهده می شود.

ترکیب (Bi0.25 Sb0.75)2 Te3 بلوری نیمرسانا با خاصیت ترموالکتریک نوع P برای کاربرد در سردکننده های ترموالکتریکی است. برای ساخت این تک بلور عناصر مورد نیاز Bi، و Sb، و Te با درجه خلوص 99.999 در کپسول کواتز در خلا torr  10-6ذوب و به سرعت تا دمای اتاق سرد می کنیم. بدین ترتیب محلول جامدی از این عناصر تهیه می شود. به منظور بلوری کردن، محلول جامد به دست آمده، به روش رشد ناحیه ای با آهنگ رشد 8mm/h (سرعت حرکت کوره) در دمای 700°C رشد داده می شود و برای تنش زدایی نمونه ها در دمای370°C  به مدت 24 ساعت تحت عملیات گرمایی قرار می دهیم. در این مقاله، فرآیند رشد بلور و نقش مواد آلاینده در بهبود خواص ترموالکتریکی بررسی می شود. مطالعات ساختاری انجام شده با پرتو X، تشکیل فازهای مورد انتظار را نشان می دهد. برای مشخص کردن کیفیت رشد بلورها از تصاویر SEM استفاده می شود. بیشترین ضریب بهره در حالت بهینه  Z = 3.15×10-3K-1 به دست می آید.

نفوذ توده گابرودیوریتی چاه قند در سنگهای دگرگون ناحیه ای زون سنندج - سیرجان در شمال شرق نی ریز باعث تشکیل هاله دگرگونی همبری شده است. هورنفلس های متنوع رسی حاصل این دگرگونی همبری هستند. توزیع کانیها در هاله چاه قند وجود سه زون کردیریت، آندالوزیت، و سیلیمانیت را نشان می دهد. بررسی واکنشهای دگرگونی و روابط فاز فشاری حدود 5/2 تا 5/3 کیلوبار و دمای500 تا 600 درجه سانتیگراد برای زون آندالوزیت و دمای حدود700 درجه سانتیگراد برای زون سیلیمانیت را مشخص می کند. علاوه بر سیلیمانیت منشوری در زون سیلیمانیت، فیبرولیت در زون های دیگر تشکیل شده است. به نظر می رسد که شستشوی کاتیونی و دگرشکلی مهمترین عوامل تشکیل فیبرولیت در هاله دگرگونی همبری چاه قند باشند. با توجه به حضور فیبرولیت در سنگهای دگرسان دور از هاله، فیبرولیت در محدوده پایداری سیلیمانیت تشکیل نشده است بلکه در دمای پایین تری به وجود آمده است. با توجه به معادل دانستن حضور فیبرولیت در سنگها، با حضور سیلیمانیت به منظور تعیین دما و فشار دگرگونی، حداقل در سنگهای دگرسان هاله های دگرگونی همبری، با اشکال همراه است.

از آنجا که خواص ترمو - مکانیکی سرامیکهای مهندسی بستگی زیادی به نوع ریزساختار تحول یافته و ماهیت فازهای مرزدانه ای تشکیل شده در ضمن تفجوشی دارد، در این کار پژوهشی در اولین گام سعی شد تا برای سرامیکهای بر پایه سیلیسیم، به خصوص نیترید سیلیسیم، مراحل آماده سازی نمونه که مقدمه ای بر مشاهدات میکروسکوپی هستند، بهینه سازی شود و در مرحله بعد چگونگی آنالیز تصاویر از نظر دانه بندی و فازهای امورف و یا احتمالا بلوری شدن در مرزدانه ها مورد بررسی قرار گرفته است. بر همین اساس پس از آماده سازی سطح، فرایندهای مختلف حکاکی گرمایی، شیمیایی و پلاسما، انواع ابزارهای مشاهده و آنالیز تصاویر بدست آمده مورد مطالعه قرار گرفتند. برای شناسایی ماهیت فازهای ثانویه بین دانه ای از میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی (TEM) در مد پراش، پاشندگی انرژی (EDS)، و پراش پرتو X استفاده شده، و در ضمن روشی نو در تهیه نمونه برای مشاهده با TEM، ارائه شده است. در این بررسی بلوری شدن فاز بین دانه ای با تغییر در مقادیر اکسیدهای Y2O3 و Al2O3 به عنوان کمک تفجوش و نیز چرخه های گرمایی به منزله پسا تفجوشی مورد بررسی قرار گرفت به طوریکه نتایج، بلوری شدن فازهای مرزدانه ای را در گستره 1450-1100 درجه سانتیگراد به خوبی نشان می دهد.

سنگ های آذرین بنیان سد کرج بیشتر از گابرو، دیوریت و مونزودیوریت - مونزونیت تشکیل شده اند که به صورت موضعی به وسیله دایکهای تاخیری قطع شده اند. حاشیه های بالایی و پایینی این مجموعه دارای بافت پرفیری (حاشیه انجماد سریع) با ترکیب گابرویی بوده که از پایین به بالا به تدریج به گابرو همسان دانه، دیوریت و سپس مونزودیوریت - مونزونیت تغییر می یابد. نتایج تجزیه شیمیایی الکترون میکروپروب پلاژیوکلازها و پیروکسن های انواع مختلف سنگ های مورد مطالعه از حاشیه پایینی به سمت بالا نشان دهنده یک فرایند تفریقی است، به طوری که نمونه های حاشیه انجماد سریع که نشان دهنده ترکیب اصلی ماگمای اولیه است دارای Mg¹ (در پیروکسنها) و An% (در پلاژیوکلازها) حد واسط نمونه های مونزونیتی و گابرویی هستند. به علاوه افزایش سنگ های آذرین بنیان سد کرج بیشتر از گابرو، دیوریت و مونزودیوریت - مونزونیت تشکیل شده اند که به صورت موضعی به وسیله دایکهای تاخیری قطع شده اند. حاشیه های بالایی و پایینی این مجموعه دارای بافت پرفیری (حاشیه انجماد سریع) با ترکیب گابرویی بوده که از پایین به بالا به تدریج به گابرو همسان دانه، دیوریت و سپس مونزودیوریت - مونزونیت تغییر می یابد. نتایج تجزیه شیمیایی الکترون میکروپروب پلاژیوکلازها و پیروکسن های انواع مختلف سنگ های مورد مطالعه از حاشیه پایینی به سمت بالا نشان دهنده یک فرایند تفریقی است، به طوری که نمونه های حاشیه انجماد سریع که نشان دهنده ترکیب اصلی ماگمای اولیه است دارای Mg¹ (در پیروکسنها) و An% (در پلاژیوکلازها) حد واسط نمونه های مونزونیتی و گابرویی هستند. به علاوه افزایش Mg¹ پیروکسن نمونه های حاشیه انجماد سریع حاشیه بالایی نسبت به حاشیه پایینی موید تفریقی است به صورت انتشار گرانشی. همچنین با پیشروی تفریق، K2O ,Na2O، و عناصر ناسازگار افزایش، وAl2O3 , MgO , CaO, FeO، و عناصر سازگار کاهش یافته و نمونه های مورد مطالعه در نمودارهای LogLa-LogNi و LogZr-LogNi در یک خط نسبتا مستقیم و تقریبا افقی که نشانه فرایند تفریق است قرار می گیرند.

زون اسکارنی مس دار شرق رودخانه سونگون – چای، در 100 کیلومتری شمال شرق تبریز قرار دارد و در امتداد همبری استوک پورفیری و کانی ساز خارانما (الیگومیوسن) با سنگ های کربناته ناخالص (کرتاسه بالایی) گسترش یافته است. در این زون هم اندواسکارن و هم اگزواسکارن رخ داده است. اندواسکارن باریک (5/0تا 2 متر)، در صورتیکه اگزواسکارن نسبتا عریض (25 تا 55 متر) است و از کانیهای کالک سیلیکاته (گرندایت، دیوپسید - هدنبرژیت، ترمولیت - اکتینولیت، دیوپسید، اپیدوت)، سیلیکاته (کوارتز، کلریت و رسها)، سولفیدها (پیریت، کالکوپیریت، اسفالریت، گالن، بورنیت)، اکسیدها (مگنتیت، هماتیت) و کربناتها (کلسیت، انکریت) تشکیل شده است. فرایندهای اسکارنیفیکاسیون در دو مرحله پیشرونده و پسرونده و جدا از هم رخ داده اند. محاسبات شاخص شیمیایی دگرسانی (CIA) نشان می دهد که زون اگزواسکارن دستخوش دگرسانی دگرنهادی در حدود 8.41% الی57.29 % شده است. بررسی های تغییرات جرم عناصر بر اساس Nb ( به عنوان عنصر ناظر بی تحرک) نشان می دهد که مقادیر قابل ملاحظه ای از عناصر Pb, Cu, S, Mg, Si, Fe و Zn به وسیله شاره های گرمابی از پلوتون به سیستم اسکارنی اضافه شده، و در مقابل مقادیر قابل توجهی از عنصر Ca شسته و از سیستم اسکارنی درز کرده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که عناصر Mg, Si, Fe در هر دو مرحله پیشرونده و پسرونده به وسیله فلوئیدهای دگرنهاد کننده وارد سیستم اسکارنی شده در صورتیکه عناصر کانی ساز مثل Cu, Pb, Zn و S در مرحله پسرونده به سیستم اضافه شده اند. افزایش جرم ناموزون Al و بخشی از تغییرات Si به واسطه تغییرات محلی ناخالصی های رسی در سنگ های کربناته (به عنوان پروتولیت) بوده است.

در این کار تحقیقاتی امکان سنتز کمپلکس پتاسیم نیکل هگزاسیانوفرات روی پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت به منظور افزایش کارایی آن برای حذف +Cs از پسماندهای رادیواکتیو، مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به کارهای انجام شده مشاهده شد که در غلظتهای بالای سدیم میزان جذب این رادیونوکلئید به وسیله کلینوپتیلولیت پایین است، با نشاندن کمپلکس پتاسیم نیکل هگزاسیانوفرات روی کلینوپتیلولیت طبیعی، کارایی آن برای هدف بالا افزایش یافت. در ابتدا کمپلکس پتاسیم نیکل هگزاسیانوفرات سنتز و با روشهای ICP-AES،XRD و SEM مورد شناسایی قرار گرفت. سپس ساختار زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت و نیز زئولیت بار شده با کمپلکس مذکور به روشهای XRD،SEM ، EDS و IR مورد شناسایی قرار گرفت و وجود این کمپلکس روی زئولیت تایید شد. میزان جذب سزیم در حضور غلظتهای متفات یون سدیم برای کلینوپتیلولیت و کلینوپتیلولیت بار شده با پتاسیم نیکل هگزاسیانوفرات (CFC) اندازه گیری شد که نتایج نشان دهنده بهبود جذب آن به وسیله CFC است.