بخشی از مقاله
بررسی ژئوشیمیایی عناصر وانادیوم و تیتانیم در معدن سنگ آهن چادرملو
چکیده
معدن آهن چادرملو یکی از بزرگترین معادن در حال استخراج در ناحیه معدنی آهندار بافق و بخشی از ایالت متالوژنیک بافق- ساغند بوده که در 65 کیلومتري شمال شهرستان بافق و 177 کیلومتري شمال شرقی استان یزد واقع شده است. سنگ میزبان غالب در این کانسار انواع سنگهاي آذرین خروجی تا نیمه عمیق با ترکیب اسیدي نظیر ریولیت، تراکیت و میکروگرانیت بوده که تحت تاثیر فرآیندهاي متاسوماتیکی قرار گرفتهاند. تاثیر متاسوماتیسم بر روي سنگهاي مذکور باعث تغییرات اساسی در سنگ میزبان شده به نحوي که در اکثر موارد باعث تبلور مجدد کانیهاي اولیه نظیر کوارتز و فلدسپات شده و کانیهاي جدیدي نظیر کلریت، اپیدوت، کلسیت و... حاصل از متاسوماتیسم در سنگ اولیه شده است. کانه اصلی این کانسار مگنتیت بوده که در بخشهاي کم عمق و سطحی به هماتیت تبدیل شده است. ذرات ریز و پراکنده پیریت نیز در نمونههاي برداشت شده دیده میشود که از نتایج مینرالوگرافی وجود دو نسل از آن در این کانسار قابل تشخیص است. همچنین از مطالعات ICP و XRF که از قسمتهاي مختلف این معدن برداشت شده عیار میانگین 0/16 درصد براي عنصر وانادیوم که در بعضی موارد به 0/2 درصد میرسد و عیار میانگین 0/043 درصد و حداکثر عیار 0/47درصد نیز براي عنصر تیتانیوم میباشد که نتایج حاصل از آنالیزهاي فوق غیر اقتصادي بودن این عناصر را نمایان میکند. از نظر منشأ براي این کانسار نظرات متعددي وجود دارد که از مهمترین آن به تیپ کایرونا میتوان اشاره کرد.
واژههاي کلیدي: چادرملو، متاسوماتیسم، میکروگرانیت، کایرونا، وانادیوم، تیتانیوم
مقدمه
معدن سنگ آهن چادرملو در دامنه شمالی کوههـاي خاکسـتري رنـگ چـاه محمـد در حاشـیه جنـوبی نمک زار ساغند قرار گرفته است. از نظر موقعیت جغرافیایی(شکل (1 معدن چادرملو در 65 کیلـومتري شمال شهرستان بافق، 177 کیلومتري شمال شرقی شهرستان یزد و 300 کیلومتري جنـوب طـبس واقـع شده است. این معدن داراي طول جغرافیاي 55 30، عرض جغرافیایی 32 17 و در ارتفاع 1450 متري از سطح آب دریا واقع شده است .(www.chadormalu.com)
شکل:1راههاي ارتباطی با معدن چادرملو (اقتباس از نقشه 1:100000 راههاي ایران)
منطقه چادرملو بخشی از ناحیه تکتونیکی کمانی شکل کاشمر – کرمان است(رمضانی و تاکر، .(2003 مجموعه اي از گسلهاي امتدادلغز (راستگرد) و حرکـات معکـوس (تراسـت) مـرتبط بـا ایـن گسـلهـا باعث تشکیل الگوي پیچیـدهاي از دگرشـکلی ناحیـه اي شـامل کوتـاه شـدگی پوسـته، چـرخش افقـی بلوك ها و بالا آمدگیهاي محلی شده است (دلیران، .(1990 از نظر چینهنگاري قدیمیترین سنگهـاي دگرگونی ایران در ایران مرکزي، در نواحی ساغند – پشت بادام برونزد دارند که سن آنها پرکامبرین در نظر گرفته شده است (حقی پور و همکاران،1974، .(1977
عمده ترین سازندهاي رخنموندار و مؤثر در متالوژنی سنگ آهن، آپاتیت، عناصـر نـادر خـاکی، مـواد رادیواکتیو، سرب، روي و اصلی ترین واحدهاي سنگ چینهاي در این زون متالوژنی سازندهاي ناتک، ساغند، ریزو و دزو بوده است.(سامانی،.(1371
در نمونههاي برداشت شده از نواحی مختلف معدن میتوان کانیهاي مگنتیت، اسپکیولاریت، پیریت و کالکوپیریت را از مقاطع صیقلی (شکل (2 و کانیهاي پلاژیوکلاز، اپیدوت، کوارتز، کلریت، آمفیبول و کلسیت را میتوان در مقاطع نازك بررسی کرد. (شکل.(3 وجود دو نسل پیریت که یک نسل آن کانی اسپکیولاریت را در بر میگیرد و نسل دیگر که در متن کانی اسپکیولاریت قرار گرفته است در مقاطع صیقلی قابل مشاهده است.
شکل :2 نحوه قرارگیري پیریت در مجاورت کانی اسپکیولاریت:)PPLبزرگ نمایی(100
شکل :3 نمایی از کانیهاي کوارتز و فلدسپات در میکروگرانیت : PPLو XPL (بزرگ نمایی: (40
جهت بررسی وضعیت تیتانیوم و وانادیوم در کانسار چادرملو تعداد 70 نمونه از افقهاي مختلـف حفـره معدن برداشت و 50 نمونه توسط آنالیز XRF و 20 نمونه دیگر توسط آنالیز ICP به شرکت زرآزمـاي تهران فرستاده شد.این داده ها توسط نرم افزار Minpet ترسیم و بدین صورت مورد تفسیر قرار گرفـت: نمودار مثلثی MgO,CaO,Al2O3 نشان می دهد که بیشتـر نمونـههـا در بخـش سـدیک نمـودار قـرار گرفته که این خود تأییدي بر ترکیب سدیک منطقه (دیوریت و ریولیت) دارد (شـکل .(4 در شـکل 5 نیز براساس نمودار V,TiO2 غیر رسوبی بودن منشأ این معدن را اثبات مینماید.
شکل:4 نمودار تمایز محیطهاي تکتونیکی گرانیتها
شکل :5 منشأ آهن معدن چادرملو براساس نمودار V,TiO2
روش انجام کار
در این مطالعه، جهت بررسی ژئوشیمیایی وانادیوم و تیتانیوم و نحوه توزیع این عناصر در محدوده پیت معدن( سه بخش شمالی، جنوب غربی و جنوب شرقی را که ماده معدنی نفوذ کرده) 70 نمونه برداشت
شد (این نمونهها به صورت منظم از بالاترین افق یعنی افق 1435 تا کف پیت که افق 1330 میباشد برداشت شده) که تعداد 50 نمونه آن جهت آنالیز XRF به آزمایشگاه معدن و 20 نمونه آن را جهت آنالیز ICP به شرکت زرآزماي تهران ارسال شد. جزئیات نتایج آنالیز در جداول 1، 2، 3، 4، 5 و 6 آمده است.
جدول شماره :1 آنالیزهايXRF مربوط به بخش شمالی (برحسب درصد وزنی)
جدول شماره :2 آنالیزهايXRF مربوط به بخش جنوب شرقی (برحسب درصد وزنی)
جدول :3 آنالیزهايXRF مربوط به بخش جنوب غربی (برحسب درصد وزنی)
در سه جدول 1، 2 و 3 درصد وانادیوم در آنومالی جنوب شرقی به بالاترین میزان (0/212) میرسد که نکته جالب این است که درصد آهن نیز به بالاترین حد (70/31) میرسد که خود گویاي همبستگی این عنصر با آهن است. درمورد تیتانیوم نیز بالاترین درصد مربوط به همین افق بوده که درصدي به
۵
