بخشی از مقاله
چکیده
عناصر نادر خاکی تمرکز قابل ملاحظهای در کانسارهای اکسید آهن- آپاتیت نوع کایرونا دارند. کانسار آهن آپاتیت لکهسیاه واقع در شمال شرق شهرستان بافق - ایران مرکزی - حاوی مجموع عناصر نادر خاکی - REE - در میزبان آپاتیت با محتوای 0/53 تا 0/92 درصد وزنی است. کمپلکس کالدرایی لکه سیاه میزبان اصلی کانسار است که از سنگهای آذرآواری اسیدی و گنبدهای ریولیتی با سن کامبرین زیرین تشکیل شده است. طبق مطالعات نسبت LREE/HREE با مقدار 16/83 تمرکز بالایی از LREE را در آپاتیت نشان میدهد. همچنین نسبت Eu/Eu* بین 0/294 تا 0/319 در آپاتیت ها بدست آمده و بیهنجاری منفی عنصر Eu منشا کانسارهای آهن- آپاتیت نوع کایرونا را برای این کانسار تایید میکند. همچنین بر اساس نمودارهای دوتایی Sr-Y و Sr-Mn آپاتیتهای کانسار لکه سیاه در محدوده سنگهای مافیک و کانسنگ آهن نوع کایرونا قرار میگیرند.
کلیدواژهها: اکسید آهن-آپاتیت نوع کایرونا، نسبت LREE/HREE، عناصر نادر خاکی، کانسار لکه سیاه
-1 مقدمه
عناصر نادر خاکی - REE - شامل 15 عنصر لانتانیدها - عدد اتمی - 71-57، ایتریوم Y - ، عدد اتمی - 39 و اسکاندیوم Sc - ، عدد اتمی - 21 هستند که به دو گروه شیمیایی REE سبک LREE - ، از La تا - Eu و REE سنگین HREE - ، از Gd تا Lu، Sc و - Y تقسیم میشوند. رفتار شیمیایی عناصر نادر خاکی - REE - در کانیها به شدت توسط جانشینی این عناصر در موقعیت ساختاری Ca کنترل میشود که به وسیله کاهش یکنواخت در شعاع یونی با افزایش عدد اتمی تغییر مییابد - مک کی، 1989؛ بارت، 1989؛ میاوکی و ناکای؛ . - 1993 انتخاب پذیری کانیهای کلسیمدار برای REE وابسته به اندازه موقعیت Ca در ساختار کانیها دارد.
LREE در کانیهایی با موقعیت بزرگ کلسیم - مثل آلانیت - ، REE متوسط - MREE - در کانیهایی با موقعیت Ca اندازه متوسط - مثل کلینوپیروکسن - و REE سنگین - HREE - در کانیهایی با موقعیت Ca کوچک تمرکز مییابند - فلیت و پن، . - 1995کانسار مگنتیت آپاتیت لکهسیاه با مختصات 55 42 56" طول شرقی و 31 46 47" عرض شمالی در فاصله 40 کیلومتری شمال شرق شهرستان بافق واقع شده است. این کانسار در زون ساختاری ایران مرکزی و در مجموعه فلززایی بافق قرار دارد. در این پژوهش سعی بر آن است که با بررسی شیمی آپاتیت و بررسی رفتار عناصر نادر خاکی در آن، به اطلاعاتی در خصوص ترکیب، شکل گیری و منشا احتمالی این عناصر دست یابیم.
-2 روش مطالعه
پس از پیمایش صحرایی و انجام نمونه برداری، جداسازی بلورهای آپاتیت از کوارتز و میزبان مگنتیتی با استفاده از میکروسکوپ بیناکولار صورت گرفت. پودر کردن نمونهها تا اندازه کمتر از 75 میکرون به وسیله هاون آگاتی انجام شد. پس از طی کردن مراحل آماده سازی، نمونهها به منظور انجام تجزیه شیمیایی ICP-MS با حد تشخیص 1 ppm به شرکت Acme کانادا ارسال شد. به منظور انجام تجزیه نقطهای، مقاطع نازک صیقلی نیز تهیه شد که این مقاطع در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران - IMPRC - تحت تجزیه ریزکاوالکترونی - EPMA - مدل Camera SX100 قرار گرفتند. این آزمایش با ولتاژ 20کیلوولت، جریان پرتو الکترونی 2 نانوآمپر - nA - ، قطر پرتو 5 میکرون و حد حساسیت0/02 درصد وزنی انجام شده است. مطالعات پتروگرافی و کانیشناسی نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری زایس مدلAxioplan2 در دانشگاه بوعلی سینا انجام شد. دادهها نسبت به کندریت - Boynton, 1984 - بهنجار شدهاند.
-3 بحث:
-1-3 زمینشناسی:
کانسار آهن آپاتیت لکه سیاه از لحاظ زمینشناسی در برگههای 1:100000 اسفوردی - سهیلی و مهدوی، - 1370 و 1:25000 علی آباد - شرکت پارس کانی، - 1391 قرار میگیرد. منطقه مورد مطالعه در بخش جنوبی نقشه 1:25000 علی آباد قرار دارد که واحدهای سنگی مختلف با سن کامبرین تا کواترنری را پوشش میدهد. مهمترین واحدهای سنگی منطقه شامل: - 1 کمپلکس کالداریی لکه سیاه و - 2 توالی آتشفشانی - رسوبی است که هر دو با سن کامبرین زیرین در منطقه رخنمون دارند. دایکهای دیابازی، گنبدها و لاواهای ریولیتی، اغلب لیتولوژی های منطقه را قطع کرده اند. میزبان اصلی کانسار، مجموعهای پیچیده از سنگهای آذرآواری اسیدی، گنبدهای ریولیتی، گنبدها و دایکهای مگنتیتی، دایک-های بازیکی، کربناتیتی و فسفاتی و اسکارنهای وابسته تشکیل شده است. این مجموعه که با نام مجموعه کالدرایی لکه سیاه شناخته میشود، در شمال، غرب و شمال شرق لکه سیاه برونزد دارد - شکل . - 1
