بخشی از مقاله
چکیده:
معادن کائولن دربند، هلاک آباد، باغ خیرات به عنوان معادن فعال کمربند پلوتونیکی- ولکانیکی هلاک آباد، در جنوب غربی سبزوار واقع شده اند. در منطقه مورد مطالعه تودههای ولکانیک و سابولکانیک شناسایی شده است که این واحدها، آلتراسیون آرژیلیک، سیلیسی و پروپیلیتیک را در شدتهای مختلف نشان میدهند. فازهای اصلی کانی شناسی این ذخایر معدنی به ترتیب فراوانی شامل کوارتز، پیروفیلیت و کائولینیت میباشد. به لحاظ ژئوشیمی فراوانی SiO2 در نمونهها بین % 64/29 تا %74/39 متغییر است که رابطه معکوسی بین درصد سیلیکا و آلومینا برقرار میباشد و کائولن های با درصد بالاتر آلومینا، دارای لمس صابونی تری میباشند.
براساس تستهای صنعتی، انقباض بعد از پخت نمونهها کم و بین %1 تا %3/5 متغییراست، همچنین درصد افت حرراتی خوب، که در اکثر نمونهها زیر %6 سبب جذب کمتر آب و لعاب آنها نیز به طبع کمتر میشود ، رنگ پخت سفید - درصد > Fe2O3۵/٠% - و سیالیت مناسب از ویژگیهای کائولنهای منطقه میباشد. استحکام خشک نمونههای کائولن باغ خیرات نسبت به سایر معادن منطقه بالاتر میباشد و کائولن های معادن باغ خیرات و هلاک آّباد به نسبت مناسب تر جهت صنعت سرامیک هستند. با توجه به درصد بالا SiO2 در اکثر نمونهها این ماده معدنی مناسب در صنعت کاغذسازی نمیباشد در حالیکه به دلیل درصد پایین اکسیده های آهن و تیتان در صنایع چینی مظروف مورد استفاده قرار میگیرند.
مقدمه :
محدوده مورد مطالعه در 57° 36 ́39/52″، 57° 37 ́43/09″ طول شرقی و35° 57 ́17/60″، ́33/56″ 35° 58 عرض شمالی و در گوشه شمالغربی ورقه 1 :100000 ششتمد قرارگرفته است - جعفریان و جلالی،. - 1377 این منطقه از نظر تقسیمات ساختاری در زون سبزوار قرار دارد، این زون از شمال توسط کوههای بینالود و از جنوب توسط گسلهای ریوش و درونه محدود می شود
واحدهای سنگی منطقه در دو گروه تودههای ساب ولکانیک و ولکانیک تقسیم بندی میشوند، که ترکیب تودههای ولکانیک منطقه آندزیتی و بازالتی میباشد. همچنینترکیبکلی واحدهایسابولکانیک منطقه عبارتنداز: کوارتزمونزونیت پورفیری، کوارتزمونزودیوریت پورفیری و دیوریت پورفیری، که این واحدهای سنگی تحت تاثیر محلولهای هیدروترمال، آلتراسیون پروپیلیتیک، آرژیلیک، سیلیسی و کربناته را نشان میدهند
در زون آرژیلیک منطقه مورد مطالعه معادن فعال کائولن هلاک آباد - - Hal ، دربند - - Dar و باغ خیرات - Ka - ، قرار گرفته است. به جهت بررسی کانیشناسی و ژئوشیمی نمونههای کائولن، 10 نمونه از ماده معدنی کائولن از اعماق مختلف برداشت و 6 نمونه از این ماده معدنی جهت آنالیز کانیشناسی به روش پراش پرتو ایکس - XRD - به مرکز تحقیقات فرآوری موادمعدنی کرج ارسال گردید . در خصوص بررسی ژئوشیمی ماده معدنی کائولن و تعیین درصد اکسیدهای اصلی به روش 8 XRF نمونه به دانشگاه علوم پایه دامغان فرستاده شد. و تمام نمونه به همراه 3 نمونه که مخلوطی از خاکهای هر یک از معادن می باشد جهت انجام تستهای صنعتی انتخاب شدند.
شکل -1 نقشه آلتراسیون و موقعیت معادن کائولن منطقه مورد مطالعه.
بحث:
کانیشناسی نمونههای کائولن دربند:
جهت آنالیز مینرالی نمونههای کائولن به روش پراش پرتو ایکس - XRD - ، 6 نمونه ماده معدنی بر اساس تغییرات فیزیکی در رنگ، زبری و ...؛ از اعماق مختلف برداشت گردید و پس از طی عملیات آمادهسازی و آنالیز نمونهها، نتایج آنالیز در جدول1 ارائه شده است. همانطور که مشاهده میشود وجود کانیهای دمای بالا از جمله پیروفیلیت حاکی از آلتراسیون آرژیلیک پیشرفته است و محلولها خاصیت اسیدی داشته اند و سیستم درز وشکاف در منطقه وسیع بوده است.
جدول :1 نتایج آنالیز مینرالی به روش پراش پرتو ایکس از نمونه های معادن کائولن.
جدول:2 نتایج آنالیز اکسیدهای اصلی به روش - XRF - از نمونههای کائولن.
همانطور که در جدول 2 مشاهده میشود میزان SiO2 نمونههای مورد مطالعه بین %32/28 تا %75/6 در حال تغییر است و میانگین SiO2 این نمونهها % 65/25 میباشد. طبق آنالیزهای مینرالی کوارتز جزء کانیهای عمده این معادن محسوب میشود که لمس زبر این نمونهها نیز به خاطر وجود کانی کوارتز میباشد. همچنین درصد آلومینا - Al2O3 - در نمونهها بین %17/01 تا %48/94 متغییر است و در نمونهHal-1 که درصد Al2O3 آن بالا است لمس نمونه نیز صابونیتر میباشد و کانی شناسی این نمونه دیاسپور میباشد. و همانطور که مشاهده میشود با افزایش میزان SiO2 از میزان Al2O3 کاسته میشود و بالعکس.
دلیل این امر به این خاطر است که چرخههای محلولهای گرمابی از داخل سیستم درز و شکافهای موجود در تودههای منطقه بالا آمده و عناصر قلیایی به همراه سیلیس از سنگها شسته و در سطح با کاهش فشار، حرارت و PH محلولها نهشته میشوند و Al به خاطر تحرک پایینتر در جای خود باقی میماند و کائولینیت تشکیل میگردد. مقدار اکسید پتاسیم درنمونههای معدن دربند بین %0/09 و %3/75 متغییر است که طبق نتایج مینرالی در نمونههای Hal-3و KA-1 کانی مسکوویت شناسایی شده است که حاوی پتاسیم میباشد و به همین جهت در این نمونه مقدار اکسید پتاسیم بالاتر میشود و در رابطه با اکسید سدیم فقط در سه نمونه DAR-2 وKA-1, HAL-3 این اکسید شناسایی شده است و دلیل فقدان این اکسید را میتوان به خاطر آلتراسیون کامل کانیهای سدیمدار و شستشو توسط محلولهای جوی و فرو رو دانست. درصد اکسید کلسیم در نمونهها %0/11و %1/12 میباشد که بالاترین مقدار آن در نمونهDAR- 5 مشاهده میشود
