بخشی از مقاله
چکیده
روستای قره قشلاق از واحدهای لیتولوژیک مختلفی پوشیده شده که رنگ عمدتا خاکستری و تیره به منطقه داده است. واحد مورد مطالعه سینیت های تقریبا آلتره می باشد. بافت سنگ ها عمدتا گرانولار است. با تکیه بر بافت گرانولار و کانی های شاخصی مانند فلدسپار و بیوتیت در سنگ های منطقه، از علم CSD و مطالعه پارامترهای سرعت رشد و نرخ هسته بندی بلورهای کانیایی و پراکندگی اندازه آنها، می توان در آزمایشگاه های مجهز زمین شناسی و شیمی کانی های صنعتی را تولید کرد.
در این مطالعه سعی شده است که میزان سرعت رشد و نرخ هسته بندی فنوکریست ها را نسبت به هم سنجید و راهی نو برای مطالعات بعدی در زمینه تولید کانی های صنعتی بنیان نهاد.
.1 مقدمه
اندازه بلور در سنگهای آذرین و دگرگونی محصول سرعت متفاوت رشد و مدت زمان صرف شده برای رشد می باشد. بنابراین منحنی تعداد بلورها در مقابل اندازه آنها می تواند منعکس کننده کینتیک تبلور باشد - Lane, 1902; .Winkler, 1949; Gray, 1970 - یکی از متداول ترین روش ها در اندازه گیری های بافتی، روش پراکندگی یا توزیع اندازه بلور - Crystal Size Distribution - است که به اختصار به عنوان روش CSD شناخته شده است. CSD در واقع بازتاب کننده ویژگی ذاتی یک سنگ همچون چگالی و یا ترکیب سنگ می باشد . - Higgins, 2006 - پراکندگی بلورها در واقع ابعاد بلور را بازتاب می کند
مطالعه بر روی توزیع اندازه بلورها در سنگ های آذرین و دگرگونی به منظور بررسی سرعت و زمان تبلور به طور گسترده در دهه نود میلادی مورد استفاده قرار گرفته است . - Marsh, 1988 - تئوری CSD اولین بار توسط لارسون و راندوف - 1971 - ارائه شده و اولین کاربرد زمین شناسی این تئوری توسط کاشمن و مارش - 1988 - در دریاچه های گدازه ای ماکوپولی انجام شده است
مطالعات کاشمن و مارش - - 1988 به دوبعد مقطع نازک محدود بوده در حالیکه روی نظم فضایی و سه بعدی آن کار نکرده بودند. هیگنز - 1994 - یک مدل سازی عددی بر پایه اجسام مکعبی سه بعدی بلورها ارائه داد و در ادامه مورگان و جرمن - 2006 - به منظور برآورد شکل سه بعدی بلورها پژوهش های کاملتری را ارائه دادند.
پژوهش های CSD در ایران نو پا بوده و به جز چند مورد از جمله مطالعات CSD بر روی پلاژیوکلازهای موجود در روانه های بازالت کواترنی گندم بریان - رئیسی د؛ درگاهی س؛ معین زاده ح؛ آروین م، - 1390، مطالعه وبررسی پترولوژی مراکز آتشفشانی شمال شرق قروه - ترکبان ا؛ صالحی ن؛ کرد م، - 1391، مطالعات CSD در هاله دگرگونی شیور در شمال غرب ایران - Moaazzen and Modjarrad, 2005 - ، CSD کیانیت و استارولیت در متاپلیت های حمزه قاسم - مجرد و شیخ بگلو، - 1393 کار چندانی صورت نگرفته است. پژوهش های یاد شده بیشتر بر روی سنگهای آذرین انجام گرفته است.
.1-1 بحث و بررسی
به دو روش میتوان نرخ و سرعت هسته بندی کیانیت و استارولیت را در متاپلیت های حمزه قاسم و خزائی بالا تخمین زد.
روش اول: با استفاده از اندازه گیری دوبعدی بلورها - اقتباس از مارش، - 1988 از مقطع نازک. روش دوم: با استفاده از اندازه گیری دوبعدی بلورها و تعیین شکل سه بعدی بلور با نرم افزار هیگنز، . - 2012
با استفاده از این نظریه می توان اطلاعاتی در مورد سرعت رشد، تراکم هسته بندی، سرعت هسته بندی و درجه ی واکنشهای شیمیایی بدست آورد. آنالیزهای کمی CSD برای ایجاد مدلهای کیفی هسته بندی و رشد کانیها مورد استفاده قرار گرفته است
با این فرض که سرعت رشد بلور مستقل از اندازه ی بلور است و اینکه انتشار واکنشگرها محدود کننده ی سرعت نمی باشد، می توان گفت که اندازه ی نهایی یک بلور نشانگر زمانی است که طی آن رشد اتفاق افتاده است و تعداد نسبی بلورها بر حسب اندازه، اطلاعاتی در زمینه ی هسته بندی خواهد داد.
برای ترسیم نمودارها CSD با استفاده از نرم افزار CSD corrections باید ابتدا طول، عرض، مساحت، مساحت کل، بافت و میزان گردشدگی را از نرم افزارهای آنالیز تصویری محاسبه شود - شکل 1 و جدول. - 1 سپس این مقادیر را در نرم افزار فراخوانی کرده تا نمودار هیستوگرام و CSD برای کانیها تهیه شود.
شکل.1 مقاطع میکروسکوپی جهت تعیین پارامترهای CSD
جدول.1 داده های مورد نیاز برای تعیین پارامترهای CSD - واحد ها بر حسب - mm
برای دو گروه کانیایی موجود در سینیت های قره قشلاق نمودارهای CSD بصورت زیر تهیه شده است. در این شکل ها مشخصاست که نسبت هسته بندی فلدسپار به بیوتیت زیاد می باشد و اندازه بلور ها نیز در فلدسپارها بزرگتر است. این اتفاق به این دلیل رخ داده است که در زمان تشکیل این دو گروه کانی ها، مواد اولیه مورد نیاز برای فلدسپارها بیستر بوده است که توانسته به راحتی هستبه بندی انجام دهد و رشد کند و بیوتیت در مرحله بعدی به رشد خود ادامه می دهد
اکنون اگر در آزمایشگاه های زمین شناسی و شیمی بتوانیم مواد اولیه تشکیل کانی ها را تهیه کنیم و با استفاده از کاتالیزروها، زمان هسته بندی این کانی ها را کاهش دهیم می توانیم در مدت زمان چند ساله - در صورت موفقعیت می توان طی چندین ماه - به تولید کانی های صنعتی آزمایشگاهی رسید. این علم و استفاده از این ویژگی های منحصربفرد می توان گامی مهم در پیشبرد علم و خدمت علم به اقتصاد های نوپا کمک شایانی را کرد.
شکل.2 نمودار توزیع اندازه بلور فلدسپار. در این شکل محور عمودی میزان هسته بندی و محور افقی میزان رشد را نشان میدهد.
