زمین شیمی شیل های سیاه و سازوکار رخداد کانیهای کمیاب سولفاته منطقه قروقچی، استان اصفهان

منطقه قروقچی در ۱۲۰ کیلومتری شمال غرب اصفهان قرار گرفته است. شیل­های سیاه تریاس در این منطقه رخداد قابل ملاحظه­ای دارند. هدف از این تحقیق بررسی زمین­شیمی رسوبی شیل­های سیاه قروقچی به عنوان منشاء احتمالی زهاب اسیدی تولید شده، رخداد کانی­های سولفاتی کمیاب و همچنین بررسی تأثیر متقابل فاکتورهای زمین­شیمیایی و اقلیمی در رخداد این کانی­ها در منطقه قروقچی می­باشد. بدین منظور با استفاده از مطالعات پتروگرافی شیل­های هوازده و هوانزده تفکیک شدند. نتایج پتروگرافی و زمین­شیمیایی سنگ­های زمین­شیمیایی سنگهای هوازده حاکی از مناسب بودن شرایط تشکیل پیریت در زمان تشکیل این واحدها دارد. بررسی زمین­شیمیایی شیل­های هوانزده نشان از تشکیل شدن این سنگ­ها از یک منشاء با ترکیب فلسیک و در موقعیت زمین­ساختاری حاشیه فعال قاره­ای دارد. تعیین شاخص­های هوازدگی برای این شیل­ها نشان از متحمل شدن شرایط هوازدگی شدید در زمان تشکیل دارد. بررسی زمین­شیمیایی شیل هوازده نشان از تحرک عناصر Al، Ca، Cu، K، Ba، Zn، Cr، Sr، S، V و  Rbو عدم تحرک عناصر Ni، Zr، Fe، Na، Zr، Y و Si دارد. نتایج تجزیه XRD کانی­های تاماروگایت، کیسریت، بلودیت، به همراه کانی­های ژیپس، هالیت و اکسیدهای آهن از مهمترین کانی­های موجود در منطقه می­باشند. بررسی ترکیب شیمیایی نمونه آب اسید-سولفاتی حوضچه نشان از مناسب بودن شرایط تشکیل برای کانی­های شورمانیت، پتاسیم جاروسیت، هیدرونیوم جاروسیت، سدیک جاروسیت، آلونیت و ژیپس دارد. کانی­های اکسید و هیدروکسیدی شامل: هماتیت، مگنتیت، استرنگیت، گوتیت، گیبسیت، جوربانیت و نامناسب بودن شرایط تشکیل کانی­های فریکوپیاپیت، ملانتریت و ککومبیت و تاماروگایت از دیگر موارد قابل اهمیت است. براساس فاکتورهای اقلیمی، شزایط جغرافیایی برای منطقه به صورت زیر است: میانگین ماهانه بالاترین دمای ثبت شده پنج سال در منطقه قروقچی از ۱۲ تا °C68/37 برای ژانویه تا ژولای تغییر می­کند. مقدار میانگین دما برای پنج سال نیز برابر با °C 92/37 می­باشد. تغییرات میانگین ماهانه حداکثر دماهای شبانه­روزی پنج سال در منطقه قروقچی از  ۰۸/۵ تا °C 78/34 برای ژانویه تا ژولای تغییر می­کند. مقدار متوسط پنج سال این فاکتور برابر با ۷۶/۲۰ می­باشد. مقدار بارش برای منطقه قروقچی به صورت میانگین ماهانه بارش پنج سال بر اساس ایستگاه میمه چیزی مابین ۴/۰ تا mm69/29 به ترتیب برای ماه­های ژولای و آوریل می­باشد. میانگین مجموع بارش برای پنج سال mm4/147 می­باشد. براساس روش دومارتین، منطقه قروقچی دارای اقلیم خشک و براساس روش آمبرژه، اقلیم منطقه خشک خیلی سرد می­باشد. تبخیر و تعرق سالانه برابر mm3/152 بدست می­آید. مقادیر تبخیر برای ماه­های سال در منطقه قروقچی، برای پنج سال نشان از  بالاترین تبخیر در ژوئن و ژولای می­باشد. بنابراین این ماه­ها برای تشکیل کانی­های ثانویه سولفاتی مناسب می­باشند.

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۲۴۷

*———————————–*

فصل اول: مقدمه

۱-۱ شیل سیاه

۱-۱-۱ کانی­شناسی شیل سیاه

۱-۱-۲ زمین­شیمی شیل سیاه

۱-۱- ۳ توزیع زمانی مکانی و کنترل کننده­های تشکیل شیل­های سیاه

۱-۱-۳-۱ کنترل کننده­های تشکیل شیل­های سیاه

۱-۱-۳-۱-۱ موقعیت زمین­ساختی

۱-۱-۳-۱-۲ تولید اولیه ماده آلی

۱-۱-۳-۱-۲-۱ توالی اکسید­شدن ماده آلی در ستون آب

۱-۱-۴ مدل­های نهشت شیل­های سیاه

۱-۱-۴-۱ مدل چرخه محدودیا جدا مانده

۱-۱-۴-۲ مدل اقیانوس آزاد

۱-۱-۴-۳ مدل کران قاره­ای

۱-۱-۵ مسیرهای ورود عناصر به یک سنگ رسوبی آواری (منشاء عناصر)

۱-۱-۶ تشکیل پیریت

۱-۱-۶-۱ نقش ریزاندامگان­ها در کاهیدگی سولفات و تشکیل پیریت

۱-۲ هوازدگی شیل­های سیاه

۱-۲-۱ تخریب ماده آلی

۱-۲-۲ تجزیه پیریت

۱-۲-۳ خنثی­کننده­های در یک سامانه­ی اسیدی

۱-۲-۳-۱ انحلال کربنات

۱-۲-۳-۲ انحلال سیلیکات

۱-۲-۳-۳ تشکیل کانی­های ثانویه

۱-۳ کانی­های سولفاتی

۱-۳-۱ توالی تبخیر

۱-۳-۱-۱ توالی تبخیر برای یک سامانه داخل خشکی

۱-۳-۱-۲ تفاوت توالی تبخیردریاچه با تبخیر آب دریا

۱-۳-۲ سامانه اسید سولفاتی (زهاب اسیدی)

۱-۳-۲-۱ کنترل کننده­های تشکیل کانی­های سولفاتی

۱-۳-۲-۱-۱ شرایط زمین­شیمیایی

۱-۳-۲-۱-۲ کنترل کننده­های اقلیمی

۱-۳-۳ تبخیری­ها در ایران

۱-۳-۴ اهمیت کانی­های سولفاتی

۱-۳-۵ اهمیت و اهداف تحقیق

۱-۳-۶ روش تحقیق

۱-۳-۷ پیشینه تحقیق

فصل دوم: زمین ­شناسی منطقه ­ی مورد مطالعه

۲-۱ زمین­شناسی ایران

۲-۱-۱ مقدمه

۲-۱-۲ پهنه زمین­ساختاری ایران مرکزی

۲-۱-۳ پهنه ساختاری سنندج –سیرجان

۲-۲ دوره تریاس

۲-۲-۱ جغرافیای دیرینه­ی تریاس

۲-۲-۲ آب و هوای تریاس

۲-۲-۳ جانداران تریاس

۲-۳ تریاس پسین در ایران مرکزی

۲-۳-۲ سازند نایبند

۲-۳-۲-۱ هم ارزی و گسترش جغرافیایی

۲-۳-۲-۲ محیط­های رسوبی سازند نایبند

۲-۴ منطقه­ی قورقچی

۲-۴-۱ موقعیت جغرافیای منطقه

۲-۴-۲ زمین­شناسی منطقه­ی قورقچی

۲-۴-۳ روابط صحرایی و بافتی شیل سیاه قروقچی

۲-۴-۳-۱ مقدمه

۲-۴-۳-۲ روابط صحرایی

۲-۴-۳-۲-۱ واحدهای هوانزده

۲-۴-۳-۲-۲ واحدهای هوازده

۲-۴-۳-۳ روابط بافتی

فصل سوم: زمین ­شیمی شیل سیاه منطقه قروقچی

۳-۱ روش مطالعه شیل­های سیاه

۳-۲ زمین­شیمی شیل هوانزده

۳-۲-۱ توزیع عناصر در شیل­های سیاه قروقچی (نمونه­های هوانزده)

۳-۲-۱-۱ نتایج تجزیه نمونه­های هوانزده

۳-۲-۱-۲ غنی­شدگی – تهی­شدگی عناصر

۳-۲-۱-۲-۱ تهی­شدگی–غنی­شدگی براساس شیل میانگین (AS)

۳-۲-۱-۲-۲ تهی­شدگی – غنی­شدگی براساس ترکیب شیل آمریکای شمالی

۳-۲-۱-۲-۳ تهی­شدگی-غنی­شدگی براساس میانگین شیل سیاه (ABS)

۳-۲-۱-۳ تعیین منشاء ورود عناصر به کمک همبستگی

۳-۲-۱-۴ زمین­شیمی عناصر نادر خاکی در شیل­های هوانزده

۳-۲-۲ تحلیل شرایط تشکیل شیل سیاه قروقچی (نمونه­های هوانزده)

۳-۲-۲-۱منشاء شیل سیاه قروقچی

۳-۲-۲-۲ موقعیت زمین­ساختاری تشکیل شیل­های سیاه قروقچی

۳-۲-۲-۳ شاخص بلوغ شیمیایی

۳-۲-۲-۴ محیط رسوبی تشکیل شیل سیاه قروقچی

۳-۲-۲-۵ شرایط اکسایشی دیرینه شیل سیاه قروقچی

۳-۲-۲-۵-۱نشانگرهای اورانیوم

۳-۲-۲-۵-۲ نشانگر Fe-Mn-V

۳-۲-۲-۵-۳ نشانگرهای نسبتی V/Cr، Ni/Co

۳-۳ زمین­شیمی شیل هوازده

۳-۳-۱ توزیع عناصردر شیل سیاه هوازده

۳-۳-۱-۱ نتایج تجزیه

۳-۳-۱-۲ تهی­شدگی–غنی­شدگی عناصر در نمونه­های هوازده

۳-۳-۱-۳ همبستگی عناصر در شیل سیاه هوازده

۳-۴ بررسی هوازدگی دیرینه و کنونی شیل­های سیاه قروقچی

۳-۴-۱ تعیین شاخص­های هوازدگیCIA، CIW و WIP

۳-۵ رفتار عناصر شیل سیاه در برابر شرایط اسیدی زهاب سنگ

فصل چهارم: سازوکار تشکیل کانی­های ثانویه سولفاتی در منطقه قروقچی

۴-۱ مقدمه

۴-۲ کانی­های سولفاتی منطقه قروقچی

۴-۲-۱ کانی­شناسی کانی­های سولفاتی منطقه قروقچی

۴-۲-۱-۱ تاماروگایت

۴-۲-۱-۲ فریکوپیاپیت

۴-۳ بررسی شرایط تشکیل کانی­های سولفاتی

۴-۳-۱ زمین­شیمی منطقه قروقچی

۴-۳-۲ شرایط اقلیمی منطقه قروقچی

۴-۴ تفسیر رخداد کانی­های سولفاتی

۴-۴-۱ سیستم سدیم–سولفات–دما

۴-۴-۲ سیستم منیزیم – سولفات – دما

۴-۴-۲ سیستم آهن –سولفات–دما-رطوبتنسبی

۴-۵ نتایج سازوکار تشکیل کانی­های سولفاتی

فصل پنجم: نتیجه ­گیری  و پیشنهادات