بلورشناسی و کانی شناسی ایران
سال:1386 | دوره:15 | شماره:1 |تعداد مقالات:16

در این مطالعه، کرنش و ریزساختارهای دانه های کوارتز در تحلیل دگرریختی برگه های راندگی در البرز شرقی به کار رفته است. مطالعات ساختاری منجر به شناسایی هشت برگه راندگی گرگان، سیاه خانی، طزره، شاهدار، انبان کوه، شیربند، انجیرلو و سفیدکوه از شمال به جنوب شده است. بررسی های ریزساختاری و تحلیل کرنش در نمونه های جمع آوری شده در عرض ورقه های رورانده، تفسیری برای شرایط دگرریختی آنها فراهم آورده است. تحلیل دقیق ریزساختارهای دانه های کوارتز بیانگر آن است که دگرریختی در آنها به شکل درون بلوری صورت گرفته است. بر این اساس برگه های راندگی که در جنوب برگه طزره واقع شده اند (برگه های شاهدار، انبانکوه شیربند، انجیرلو و سفیدکوه) و برگه سیاه خانی در عمق کم پوسته تشکیل شده اند درحالیکه برگه های گرگان و طزره با منشا عمیقتر، از عمقی که انتقال تغییر شکل شکننده به شکل پذیر رخ می دهد، منشا گرفته اند. میزان کم کرنش نهایی در نمونه ها، بیانگر آن است که مکانیزم جایگزینی برگه های راندگی احتمالا با مدل ارایه شده برای برگه های پیش بومی سازگار است. لذا برگه ها به صورت لغزش بلوک های سخت بر روی قاعده راندگی خویش جایگزین شده اند و بنابراین زمین ساخت غالب نازک پوسته است.

سنگ های شوشونیتی ائوسن بالایی در منطقه قلعه خرگوشی رخنمون بسیار خوبی دارند. این سنگ ها دارای طیف گسترده ای از SiO2 (آبساروکیت تا توسکانیت) بوده و به فاز پنجم آتشفشانی ائوسن وابسته اند. در تمام اعضای این سری سنگی کانی کلینوپیروکسن را می توان به صورت فنوکریست مشاهده کرد. کلینوپیروکسن های موجود در سنگ های کوارتزدار (توسکانیت ها) دگرسان شده اند. مطالعه ترکیب کلینوپیروکسن نشان می دهد که این کانی پیش از آلایش و اختلاط ماگمایی متبلور شده است. این کانی ها از نظر عناصر نادر خاکی به ویژه عناصر نادر خاکی سبک، بسیار غنی بوده و دارای بی هنجاری منفی Eu هستند. ماگمای مادر سنگ های شوشونیتی از ذوب بخشی با درجه پایین یک خاستگاه گوشته بالایی غنی شده به وجود آمده و در طول گذار از پوسته قاره ای ضخیم دستخوش آلایش و اختلاط ماگمایی شده است.

گلاکونی دارای اندازه ای در حد ماسه، سبز رنگ، بیضوی و ظاهری خاکی یا درخشان است و یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده تمام رخساره های سیلیسی آواری سازند آیتامیر در شرق حوضه کپه داغ است. بررسی و مطالعه گلاکونی های موجود در این سازند منجر به شناسایی دو نوع گلاکونی اتوکتونوس و آلوکتونوس شده است. از نظر تکامل، گلاکونی های سازند آیتامیر از سه نوع کمی تکامل یافته، تکامل یافته و به شدت تکامل یافته تشکیل شده اند. بررسی نمونه های حاصل از خرده های حفاری شده چاه های شماره 9 گنبدلی، شماره 6 و 35 خانگیران نشان می دهد که ریخت شناسی گلاکونی برای ارزیابی مقدماتی پتانسیل مخزنی ماسه سنگ ها مفید است. شکل گلاکونی به وسیله درجه فشردگی سنگ کنترل می شود و فشردگی سنگ را دانه های تشکیل دهنده آن که کیفیت پتانسیل مخزنی را به پیش می برند، کنترل می شود. چگونگی ریخت گلاکونی های موجود در سازند آیتامیر از نوع II و III است. از این رو ماسه سنگ های این سازند را می توان به عنوان پتانسیل مخزنی مناسب در صورت دارا بودن شرایط دیگر در نظر گرفت. این بررسی نشان می دهد که با استفاده از ریخت شناسی کانی گلاکونی می توان پتانسیل مخزنی سازندهای مشابه را نیز ارزیابی کرد.

نشت های آبگون های طبیعی شور و اسیدی به عنوان یکی از مشکلات در حال افزایش در بیشتر نقاط جهان از جمله استرالیا است که به تدریج موجب تخریب زمین های کشاورزی و کاهش محصولات زراعی می شود. در بررسی های اخیر آزمایشگاهی، صحرایی، و سنجش از دور، به صورت گسترده ای از فرایندهای بازتابی نور مریی- موج کوتاه فروسرخ (400-2500nm) برای شناسایی کانی های سطحی مواد زاید معدنی تحت تاثیر نشت های طبیعی اسیدی، و ارزیابی اثرهای این مواد زاید بر سیستم های زیستی و آب شناسی استفاده شده است. بررسی تغییرات ریخت شناسی و کانی شناسی در مناطق متاثر از نشت های طبیعی شور و اسیدی بیانگر تغییرات فصلی در کانی شناسی سطحی است که بازتابی از عملکرد سولفیدی شدن و فرایندهای هوازدگی اکسایشی سولفیدهاست. با نمونه برداری فصلی از توالی توپوگرافی سطح خاک منطقه مورد مطالعه و آزمایش هایXRD ، SEM، و VNIR روی آنها، عملکرد یاد شده مورد تایید قرار گرفته است. طیف بازتابی مریی- فروسرخ نزدیک (VNIR) از کانی های سطحی از مناطق مختلف توالی توپوگرافی، به دلیل جذب نوارهای اکسیدی و هیدروکسیدهای آهن، اختلاف طیفی مشخصی را در گستره VNIR نشان می دهد. این اختلاف در کانی شناسی سطحی، طی ماه های خشک می تواند از طریق روش های دورسنجی چند طیفی و فرا طیفی به ویژه در تابستان، شناسایی شود. بنابراین با شناسایی کانی های سطحی نسبت به پراکنش مکانی و زمانی، به نشت های طبیعی شور و اسیدی که سبب تخریب زمین های کشاورزی شده است، پی خواهیم برد که در این راستا می توان از نقشه برداری ناحیه ای استفاده کرد.

زمین شناسی منطقه طلا – قلع هیرد شامل سنگ های رسوبی مزوزوئیک و پالئوسن و سنگ های آتشفشانی ائوسن است. توده های گرانیتوئیدی اسیدی- حدواسط با سن الیگو- میوسن در این مجموعه نفوذ کرده اند. بر اساس بررسی های سنگ شناسی و پتروفیزیک، توده های نفوذی را می توان به دو دسته I و S تقسیم کرد. کانی سازی منطقه به شکل های داربستی، رگه ای، و جانشینی مشاهده می شود. کانی سازی داربستی در توده های نوع S و شیل های سیلیسی شده در بخش شرقی منطقه اکتشافی (1) همراه با دگرسانی غنی از تورمالین مشاهده می شود. کانی های اولیه رگچه ها شامل آرسنوپیریت، پیریت، پیروتیت، کالکوپیریت، اسفالریت، گالن، تورمالین، کوارتز، کلریت، کلسیت، و سرسیت است. طلا در رگچه های سولفیدی- سیلیسی- تورمالینی وجود دارد. وجود سنگ خاستگاه گرانیتی احیایی نوع S، کانی سازی داربستی، دگرسانی تورمالین و بی هنجاری قلع تا 581 ppm دلایل مهمی بر کانی سازی قلع- طلا در منطقه هیرد است. مقایسه ژئوشیمی گمانه ها در مناطق اکتشافی (1) و (3) نشان می دهد که بالاترین مقادیر Au، Ag، Cu، Pb، Zn، As و Sb در شرق منطقه اکتشافی (1) قرار دارند، بنابراین این منطقه نزدیکترین مکان به خاستگاه توده های کانی سازی است. کانی سازی قلع - طلای هیرد با توده های گرانیتوئیدی نوع (S) وابسته است.

توالی کرتاسه کوه بشم در جنوب البرز مرکزی، بخشی از کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیاست. در این کار پژوهشی توالی کرتاسه با سن آلبین- تورونین، شامل دولومیت و آهک با لایه بندی خوب، آهک های چرتی و آهک های توده ای مورد مطالعه قرار گرفته اند که سنگ میزبان کانسارهای سرب و روی هستند. ضخامت بیرونزدگی های کرتاسه در شش برش اندازه گیری شده در معادن متروکه سرب و روی رضاآباد، حیدرآباد، و رضابرک از 290 تا540 متر در تغییر بوده اند. بر اساس مطالعات سنگ شناختی، ته نشست های منطقه مورد مطالعه شامل 15 رخساره کربناته است. به احتمال زیاد این رخساره ها در یک رمپ با سه زیرمحیط رمپ داخلی، میانی، و خارجی برجا گذاشته شده اند. همچنین ویژگی های زمین ساختی حوضه های فورلند که در کرتاسه این منطقه حاکم بوده اند، حضور یک رمپ کربناته را تایید می کنند. مهمترین فرایندهای درون زادی در رخساره های مطالعه شده عبارتند از؛ فرایندهای زیستی، فشردگی، انحلال، سیمانی شدن، نوشکلی، دولومیتی شدن، وادولومیتی و سیلیسی شدن. از مهمترین تخلخل های مرتبط با کانی زایی می توان از تخلخل های بین دانه ای، بین بلوری (در دولومیت ها)، درزه ها، شکستگی ها (گسل) و کارست ها نام برد. تجزیه شیمیایی TD-ICP عناصر Ca, Mg, Sr, Mn, Zn, Pb و INAA عناصر Fe, Na، 6 نمونه کاهش Sr و Na و افزایش Fe و Mn را با مقایسه کربنات های کرتاسه با آراگونیت های نواحی گرمسیری و کلسیت های نواحی معتدل عهد حاضر در طول درون زادی پیشنهاد می کند. با مقایسه مقادیر این عناصر با آهک های بیشتر آراگونیتی آبهای گرم اردویسین تاسمانیا و ژوراسیک فوقانی مزدوران تشابه کانی شناسی کربنات های کم عمق گستره مورد مطالعه با این آهک ها دیده می شود که بیشتر بر کانی شناسی اولیه آراگونیتی دلالت دارد.

آمفیبولیت ها یکی از انواع سنگ های دگرگون تشکیل دهنده افیولیت جندقند که حجم قابل توجهی را به خود اختصاص داده اند. بررسی ها نشان می دهند که آمفیبولیت های درون افیولیت جندق حاصل دگرگونی بازالت ها، گدازه های بالشی، و دایک های دیابازی افیولیت جندق هستند. این سنگ ها از آمفیبول، پلاژیوکلاز، گارنت، آلکالی فلدسپار (ارتوکلاز)، مگنتیت، بیوتیت، مسکویت، اسفن، کوارتز، کلسیت، و اپیدوت تشکیل شده اند و به صورت برگوارگی و خط وارگه بسیار واضحی دیده می شوند. سنگ های رسوبی دگرگون شده ای که امروزه در منطقه جندق دیده می شوند، پیش از رخداد دگرگونی، پوشش ته نشستی افیولیت جندق بوده اند. بررسی های کانی شناسی، زمین دما- فشارسنجی آمفیبول ها و پلاژیوکلازها نشان می دهند که آمفیبولیت های درون افیولیت جندق در شرایط بخش های بالایی رخساره آمفیبولیت دگرگون شده اند (7.98 تا 9.01 کیلوبار و 714 تا 737 درجه سانتی گراد) و دمای دگرگون شدن آنها بیش از آمفیبولیت های درون دنباله اصلی دگرگونی (8.58 تا 10.87 کیلوبار و 619 تا 668 درجه سانتی گراد) است.

در این کار، ساختارهای رونشانده تکریخت دور آلاییده وارون p-Si/Si1-xGex/Si  با پراش پرتو X و روش الکتریکی مشخصه یابی شده اند. در نتیجه سمتگیری متفاوت صفحات براگ همخوان با لایه کرنش یافته تراکمی SiGe نسبت به لایه Si، می توان نسبت (x) Ge، و ضخامت لایه پوششی (lc) را با شبیه سازی کامپیوتری شدت و جدایی زاویه ای قله های (004) مشاهده شده در طرح پراش این ساختارها تعیین کرد. از طرفی در لایه SiGe، یک گاز حفره ای دو بعدی با چگالی سطحی ns تشکیل و به روش هال اندازه گیری شد و با اعمال ولتاژ متناسب به دریچه مصنوعی (Vg) قابل کنترل است. در مشخصه یابی به روش الکتریکی، دو مشخصه x و lc با برازش نظری تغییرات خطی ns بر حسب Vg به دست آمده اند. در خاتمه عوامل موثری که موجب عدم قطعیت نتایج هر روش و اختلاف جزیی آنها می شود نیز توضیح داده شده اند.

مطالعه دقیق ریزبافت و آنالیز ریزکاو اکسیدهای Fe-Ti از توده نفوذی مافیک- اولترامافیک قره آغاج، اساس این پژوهش را تشکیل می دهد. این توده از لحاظ سنگ شناسی از دو بخش اصلی شامل سنگ های مافیک بدون کانی سازی و سنگ های اولترامافیک غنی از (Fe-Ti-P (FTP تشکیل یافته است. سنگ های FTP حاوی مقادیر بالایی از ایلمنیت (~11-19 modal%) و مگنتیت (~2-13 modal%) هستند و ترکیب شیمیایی غیر عادی نشان می دهند. بر اساس شواهد ریزبافتی، اکسیدهای Fe-Ti در سه نسل یافت می شوند: 1) میانبارهای گرد تا بیضی ریز در اولیوین و کلینوپیروکسن، 2) درشت دانه های روزنه ای و 3) رگچه های مرحله پسین. بلورهای ایلمنیت (0.1-2 mm) به طور معمول دارای عدسی های ریز هماتیت آرایش یافته در صفحات [0001] می باشند. تیتانو مگنتیت های اولیه اغلب حاوی تیغه های ایلمنیت موازی با صفحات [111] بوده و طیفی از ریزبافت های برون رستی مثل نوع ترلیس و ساندویچی را نشان می دهند. در ایلمنیت های سنگ های FTP، Xilm از 0.82 تا 0.91 تغییر می کند و مقدار MgO قابل توجه است (0.82-2.38 wt%). بیشتر بلورهای تیتانو مگنتیت (ترکیب کلی) دارای Xusp پایین (0.03-0.13) بوده و از این رو Xmag بالایی (0.79-0.93) دارند. با استفاده از زمین دما- فشارسنج دو اکسیدی (ایلمنیت- مگنتیت) و به کارگیری نرم افزار ILMAT، معلوم شد که اکسیدهای Fe-Ti در گستره دمایی 450-700oC و fO2 نزدیک به -19±3، به احتمال در طول سردشدن به زیر نقطه ذوب، به تعادل دوباره رسیده اند.

در این کار پژوهشی قابلیت تبادل یونی ناترولیت نسبت به کاتیون های پتاسیم، تالیم، سزیم، کلسیم، نیکل، مس، و کبالت از سه خانواده قلیایی، قلیایی خاکی، و عناصر واسطه در محیط مذاب بررسی شد. در ادامه با تغییر شرایط مختلف از جمله دما، زمان، و نسبت زئولیت به نمک، میزان تغییر در درصد تبادل یون مورد بررسی قرار گرفت. تلاش برای جایگزین کردن کاتیون های کلسیم، نیکل، مس، و کبالت در ناترولیت به نتیجه مطلوب نرسید و درصد تبادل این کاتیون ها به ترتیب برابر 3.14, 6.29, 2.51 و 5.03 به دست آمد در حالی که کاتیون های پتاسیم، تالیم، و سزیم به ترتیب درصد تبادل 66.67, 82.38 و 42.98 را نشان دادند.

چکیده: استفاده از مطالعات کانی شناسی و ژئوشیمی- کانی توده گرانیتی اکاپل با استفاده از نتایج آنالیز ریزکاو الکترونی کانی های پلاژیوکلاز، آلکالی فلدسپار، بیوتیت و آمفیبول و نیز ژئوشیمی سنگ کل این توده به منظور اثبات وجود آلودگی، دگرنهادی و آلودگی ماگمایی موضوع مقاله است. ترکیب شیمیایی این بیوتیت ها و آمفیبول ها نشان می دهد که واحد مونزوگرانیتی اکاپل در رده گرانیت های نوع I به شدت آلوده (ISC) قرار می گیرد، و از یک ماگمای مشتق از گوشته فوقانی و یا پوسته تحتانی، که تحت تاثیر اختلاط ماگمایی و یا آلایش با سنگ های پوسته ای قرار گرفته اند تشکیل شده است. این نتایج با فراوانی بافت های غربالی، پوئی کلیتیک، راپاکیوی، جذب بخشی درشت بلورهای پلاژیوکلاز و حضور آنکلاوهای میکروگرانولار مافیک و آپاتیت های سوزنی شکل در نمونه های مورد مطالعه که از شواهد آلودگی و اختلاط ماگمایی هستند، همخوانی دارد. بر اساس این بررسی ها، دو نسل پلاژیوکلاز با دو ترکیب شیمیایی مختلف در واحد مونزوگرانیتی اکاپل قابل تشخیص اند، نسل اول به صورت نفوذ در فنوکریست های آلکالی فلدسپار قرار گرفتند، و نسل دوم بلورهای پلاژیوکلازند که احتمالا طی اختلاط ماگمایی تشکیل شده اند و به صورت بلورهای پوششی در بافت های راپاکیوی حضور دارند.

توده های نفوذی مورد مطالعه به صورت دو روند موازی با هم که امتداد آنها شمال غربی- جنوب شرقی است، در جنوب غربی روستای رباط، شهرستان شهربابک قرار دارند. در دیواره شمالی رخنمون کلی آنها به صورت توده ای متشکل از گابروهای اورالیتیزه، هورنبلند گابرو، الیوین گابرو، آنورتوزیت، و دایکهای پلاژیوگرانیتی است، و دگرسانی بسیار زیادی را نشان می دهند. تنوع سنگی دیواره جنوبی که حالت لایه ای دارند، شامل دونیت، پیروکسنیت، الیوین گابرو و تروکتولیت است. سنگ های این بخش تا حد بسیار زیادی نادگرسان اند و دارای بافت های کومولایی هستند. بر اساس نتایج تجزیه های شیمیایی، توده های مورد نظر در زمره سنگ های تولئیتی کم پتاسیم قرار می گیرند. همچنین با استفاده از نمودارهای جدا کننده محیط زمین ساختی، توده های مورد نظر در گستره حوضه حاشیه ای کششی قرار می گیرند. نمودار الگوی عناصر کمیاب توده های مورد مطالعه، روند نزولی را از عناصر سبک به سنگین نشان می دهد و از جمله بی هنجاریهای موجود در این نمودار، قله مثبت Sr و قله منفی Nb است. همچنین بررسی الگوی پراکندگی عناصر نادر خاکی، تشکیل ماگمای تولئیتی را از یک پریدوتیت گوشته فوقانی پیشنهاد می کند.

لایه های نازک سولفید کادمیوم به روش تبخیر در خلا تهیه شد. اثر باز پخت در مجاورت هوا و در دماهای 200oC, 100oC و 300oC بررسی و با لایه های بدون باز پخت مقایسه گردید. با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) برای آنالیز ساختار شبکه لایه ها، معلوم شد که ساختار لایه ها شش گوشی با جهت رشد (002) بوده و بیشترین بی نظمی آن در دمای باز پخت بالاتر از 200oC رخ داده است.

سنگ های مافیک شامل بازالتها و گابروها بخش عمده ای از افیولیت های جنوب بیرجند را تشکیل می دهند. این سنگ ها به طور کلی در چندین ناحیه یافت شده و متحمل یک دگرگونی درجه پایین شده اند. الگوی نورمالیزه شده عناصر نادر خاکی (نسبت به کندریت) برای بازالت ها و گابروها به ترتیب نشان می دهند که این سنگ ها مرتبط با بازالت های پشته میان اقیانوسی غنی شده-حدواسط تا بازالت های تهی شده می باشند. از طرف دیگر الگوی نورمالیزه شده عناصر کمیاب (نسبت به N-MORB) برای بازالت ها و گابروها نشان می دهد که این سنگ ها از برخی عناصر با شعاع یونی بزرگ غنی می باشند. تهی شدگی در تیتان و همچنین نیوبیوم (در مورد گابروها) از دیگر مشخصات این سنگ ها می باشد. بنابراین می توان یک رژیم فرورانشی ناکامل و کوتاه مدت را برای این ناهمگونی های مشاهده شده پیشنهاد نمود. الگوی نورمالیزه شده عناصر کمیاب (نسبت به گوشته اولیه) برای یک نمونه هارزبورژیت افیولیت های جنوب بیرجند نیز این غنی شدگی از عناصر با شعاع یونی بزرگ را تایید می نماید.

گرانیتوئید کاشمر (43.5-42.4 Ma) بخش وسیعی از کمربند ماگمایی تیپ اکسید آهن را در شمال گسل درونه تشکیل می دهد. توده های نفوذی آن شامل تونالیت، گرانودیوریت، گرانیت و آلکالی فلدﺴﭙارگرانیت است که همگی از لحاظ درجه اشباع آلومینیم، متالومین (ASI £ 1) اند. کانی های آنها عمدتا فلسیک و خواص گرانیت های نوع–I با دما و فشار پایین را نشان می دهند. طبق مطالعات میکروسکوپی و آنالیزهای الکترون مایکروپروب، آمفیبولهای کاشمر همگی از نوع مونوکلینیک کلسیک هورنبلند هستند. این کانی، شاخص عمده در شناخت گرانیت های نوع–I می باشد. فرمول ساختمانی آن با رعایت کامل استاندارد محاسبه شده و خواص برجسته زیر را نشان می دهد:Ca(M4)+Na(M4)>1.34, Na(M4)<0.67,Mg*>0.50,(Na+K)A<0.50,Ti<0.50 apfu.که معرف مگنزیوهورنبلند است. از خصوصیات دیگر آن پایین بودن مقادیر Al2O3 و TiO2، بالا بودن نسبت (0.60-0.75) Mg*، ناچیز بودن میزان AlVI (کمتر از apfu 0.1) و تفاوت زیاد Fe3+ با AlVI  است که حاکی از دما و فشار پایین و شرایط اکسیدان است. با استفاده از ترموبارومترهای مناسب، برای آمفیبولهای کاشمر دمای متوسط T=650oC، فشار P£3kb و  -19.40)تا logfO2=(-16.59 محاسبه گردید. بر اساس این نتایج در گرانیت های نوع  I-با دمای پایین، می توان یک مرز حرارتی (~700oC) بین ترکیبات فلسیک و مافیک آنها تعریف کرد.

در این پژوهش اثر اکسیژن دهی بر نمونه های YBa2Cu3O6+x در دماهای 200oC و 300oC بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که نمونه ها با جذب اکسیژن و در نتیجه تغییر در مقدار موازنه اتمی اکسیژن (که با مقدار x مشخص شده است) از فاز تتراگونال (T) به فاز مخلوط T+OII، که (OII) یک فاز ابر ساختاری ارتورمبیک است تغییر ساختار می دهند.  دیده می شود با افزایش تدریجی مقدارx ، درصد حضور فاز OII در مخلوط به صورت خطی افزایش یافته که البته این خود موید تبعیت انتقال فاز از T به OII از قانون "انتقال فاز گیبس" بوده و لذا این انتقال فاز از نوع مرتبه اول است. حضور یک فاز پایدار OII که برای موازنه اتمی اکسیژن در حدود x~0.7 و در دمای 300oC توسط برون یابی پیش بینی می گردد می تواند یک اصلاح قابل توجه در نمودار فازهای ساختاری YBCO به وجود آورد. از مطالعه و تحلیل داده ها با استفاده از روش "ریتولد" نمی توان احتمال تشکیل یک ابرساختار در راستای c را منتفی دانست زیرا تاثیر مرزهای ناهمفاز در پهن شده گی بازتاب های [001] محتمل است. با اعمال عامل ساختاری "ابرساختار OII" مطالعه کمی فاز OII امکان پذیر شد.