بخشی از مقاله
چکیده
ناحیه گلاب در بخش جنوبی کمربند آتشفشانی ایران مرکزی - ارومیه- دختر - در شمالشرق شهربابک در استان کرمان واقع شده است. این ناحیه نزدیک به معادن میدوک و چاه مسی میباشد. در این پژوهش به بررسی توزیع عناصر نادر خاکی - REE - ، در این ناحیه پرداخته شد. در این ناحیه تاکنون مطالعات قابل توجهی بر روی وجود عناصر نادر خاکی انجام نگرفته است. در انجام این پژوهش از مطالعات دورسنجی براساس دادههای ماهوارهای برای مشخص کردن ساختارهای خطی مانند گسلها، ساختارهای حلقوی یا شعاعی که معمولا در کانسارهای تیپ رگهای بسیار ارزشمند است، استفاده گردید.
بدین منظور جهت بررسی ژئوشیمیایی و کنترل زمینی عناصر نادر خاکی در این ناحیه، تعداد 20 نمونه سنگی از رخنمونها برداشت و به روش ICP-MS مورد آنالیز قرار گرفت. با آنالیز نمونههای برداشت شده، مشاهده گردید که مقادیر همه عناصر نادر خاکی نسبت به کلارک آنها در پوسته بالایی و کندریت، غنیشدگی دارد. همچنین عناصر نادر خاکی سبک نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین غنیشدگی بیشتری نشان داده است.
با استفاده از نسبت La/ Yb نرمال شده نسبت به کندریت میزان غنیشدگی عناصر نادر خاکی سبک نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین محاسبه شد، بطوری که نتایج نشان از غنیشدگی LREE نسبت به HREE دارد. همچنین این ناحیه از لحاظ پتانسیل کانیسازی مس در درجه بالایی قرار دارد. مشاهدات صحرایی و نتایج آنالیز شیمیایی بر روی نمونههای برداشت شده از ناحیه گلاب، نشان داد که این ناحیه میتواند از لحاظ پتانسیلیابی عناصر نادر خاکی مد نظر قرار بگیرد و این ناحیه به عنوان یکی از ناحیههای مستعد عناصر نادر خاکی در این کمربند معرفی میشود.
مقدمه
اکتشاف ذخایر برای عناصر نادر خاکی - REE - ، از سال 2008 مورد توجه قرار گرفته است. اگرچه فراوانی عناصر نادر خاکی در پوسته زمین، بیشتر از مقداری است که نام این عناصر نشان میدهد، اما منابع قابل معدنکاری کشف شده این عناصر، بسیار کمتر از دیگر کانسارها میباشد. با وجود نام آنها، این گروه از عناصر در واقع نادر نیستند. هر یک از آنها دارای فروانی بیشتری در پوسته زمین نسبت به عناصر نقره، طلا یا پلاتین هستند. این عناصر به دلیل خاصیت لیتوفیلی، بیشتر در پوسته قارهای یافت میشوند. بیشترین ذخایر و تولید این عناصر در چین و ایالات متحده امریکا قرار دارد.
تنها 60 درصد تولید جهانی این عناصر متعلق به معدن عظیم بایان اوبو - Bayan Obo - در چین میباشد. طبق آمار سازمان زمینشناسی آمریکا - USGS - در سال 2014، کشورهای چین، آمریکا، هند و روسیه بیشترین میزان تولید عناصر نادر خاکی را داشتهاند. از این میان کشور چین با در اختیار داشتن بزرگترین ذخایر جهانی این عناصر از نظر کمیت و کیفیت، فرآوری و پالایش در رتبه نخست جهانی قرار گرفته است.
در این مقاله به بررسی توزیع عناصر نادر خاکی - REE - در محدوده گلاب شهربابک پرداخته میشود. نشانه معدنی گلاب در فاصله 30 کیلومتری شمالشرق شهرستان شهربابک استان کرمان و 35 کیلومتری جنوبشرق معدن مس میدوک واقع شده است. این محدوده بر اساس نقشه زمینشناسی ایران از لحاظ تقسیمات زمینشناسی بطور عمده جزء زون ایران مرکزی - قسمت جنوبی زون ساختاری ارومیه- دختر - میباشد - این محدوده نزدیک به معادن میدوک و چاه مسی میباشد -
شکل .1 موقعیت محدوده اکتشافی گلاب نسبت به معادن بزرگ ناحیه - MrSID -
زمین شناسی محدوده مورد مطالعه
طی روند تکامل زمینشناسی ناحیه، دورههای متعددی از فعالیتهای آذرین مشاهده شده است. مهمترین آنها فعالیتهای آذرین قبل از سنوزوئیک و دورههای الیگومیوسن و پلیوسن بوده است. فعالیتهای الیگومیوسن از نظر وسعت و نیز جهتیابی خاص، روی کانسارسازی مس، مهمترین فاز این فعالیتها محسوب میشود. طی این فاز تودههای بزرگ سنگهای گرانودیوریتی نیمهعمیق تا داسیتها و آندزیتهای کمعمق در امتداد طول کمربند دهج- ساردوئیه جایگزین شدهاند. محدوده مورد مطالعه در بخش جنوبی کمربند آتشفشانی ایران مرکزی - ارومیه-دختر - در شمالشرق شهرستان شهربابک در استان کرمان واقع شده است.
روش مطالعه
آن چه در این پژوهش مورد بحث میباشد، بررسی توزیع عناصر نادر خاکی - REE - ، در محدوده گلاب میباشد. تاکنون مطالعات قابل توجهی بر روی وجود عناصر نادر خاکی در این منطقه صورت نپذیرفته است. از مطالعات دورسنجی براساس دادههای ماهوارهای برای مشخص کردن زونهای دگرسانی، هماتیتی، ساختارهای خطی مانند گسلها، ساختارهای حلقوی یا شعاعی که معمولا در کانسارهای تیپ رگهای بسیار ارزشمند است، استفاده گردیده است. نگاه کلی به این ناحیه با استفاده از تصاویر ماهوارهای نشان میدهد که ارتباط مکانی بین پورفیریهای مس با شکستگیها در این ناحیه وجود دارد. این منطقه یکی از مناطق عمده دارای پتانسیل مس پورفیری در کمربند متالوژنی مس کرمان میباشد.
رخداد و کانسارهای بسیار مس با زایشهای متفاوت در این منطقه گزارش شده است که بطور عمده در ارتباط با جایگیری تودههای نفوذی گرانیتوئیدی منطقه در میوسن میباشند. مطالعات ساختاری متفاوت در این منطقه نشان میدهد که اکثر ذخایر و به خصوص پورفیریها دارای ارتباط ژنتیکی بسیار نزدیکی با سیستمهای گسلی امتدادلغز در این ناحیه از کمربند ارومیه- دختر میباشند Forster, 1978 - و . - Zarasvandi Et al., 2005 در بررسی معیارهای زمینشناسی اکتشاف عناصر نادر خاکی در این ناحیه از نقشه زمینشناسی کوچک مقیاس - 1:100000 - شهربابک استفاده گردید.
در مطالعه عناصر نادر خاکی، خطوارهها، ویژگیهای سنگشناسی - وجود سنگهای اسیدی آلکالن نظیر گرانیت آلکالن، مونزونیت، مونزودیوریت و سینیت - ، مشخص کردن مرز توده با سنگهای درونگیر و دگرسانیها اهمیت زیادی دارد. بیشتر کانهزاییها در مناطق با شکستگی بالا و بویژه در محل برخورد این شکستگیها رخ داده است. براساس مطالعات انجام شده و با در نظر گرفتن فاکتورهای زمینشناسی، ناحیه گلاب برای بررسیهای اولیه انتخاب گردیده است. بدین منظور جهت بررسی عناصر نادر خاکی در این ناحیه، تعداد 20 نمونه سنگی از رخنمونها برداشت و به روش ICP-MS مورد آنالیز قرار گرفت.
بحث
کانسارهای عناصر نادر خاکی در گستره پهناوری از موقعیتهای ژئودینامیکی زمینشناسی، هم به صورت همزاد و هم به صورت غیرهمزاد تشکیل میشوند. اگرچه ذخایر پلاسری و کربناتیتی، مهمترین منبع تولید REE در طول تاریخ به شمار میآمدهاند، ولی ذخایر غنی در عناصر نادر خاکی، میتوانند در انواع موقعیتهای زمینساختی، کانساری و سنگی - آذرین، رسوبی و دگرگونی - تشکیل شوند . - Reguire et al., 2010 - بیشتر مطالعات ژئوشیمیایی انجام شده بر روی عناصر نادر خاکی در گذشته نشان داده که این عناصر در محیط دگرسانی متحرک نیستند و قابلیت جابهجایی بسیار کمی دارند . - Henderson, 1989 - ولی مطالعات اخیر بر روی این گروه عناصر نشان داده که عناصر HREE و LREE در پهنههای مختلف دگرسانی رفتاری متفاوت دارند و تحت تأثیر سیالات دگرسانی، افزایش درجه حرارت و افزایش اسیدیته آبشویی میشوند.
