بلور شناسی
نگاه اجمالی
بلور شناسی ، علم مطالعه بلورهاست. با ارائه روشی برای توضیح چگونگی تعیین خواص فیزیکی ماده از روی سطح آن ، یعنی اصل تقارن بلور شناسی بصورت علمی مستقل در آمد. در دهه 1880 ، فیزیکدانان شواهد کافی گرد آورده بودند که پدیدههای مختلفی از قبیل در شکستگی ، انبساط گرمایی ، وقف الکتریسیته و پیزو الکتریسیته را باید با استفاده از شکل بلور توضیح داد. برای مطالعه بلورها روشهای مختلفی وجود دارد که از مهمترین آنها بلور شناسی توسط اشعه ایکس و روشهای پراش الکترون.سیر تحولی و رشد
مطالعه بلورها به دوران یونانیها و رومیها و مطالعات کوارتزهای گوناگون ، توسط ننوفراستو و پلینیو ، باز میگردد. در سده هفدهم نخستین تلاشها برای توصیف نظم ساختاری بلورها به عمل آمد. رابرت هوک اظهار داشت که مشکل کوارتز را با فرض این که کوارتز از آرایش تناوبی کرههایی تشکیل شده باشد، میتوان توضیح داد. کریستیان هویگنس به منظور توصیف پدیده دو شکستی نور ، فرض کرد که کلسیت از آرایش تناوبی بیضیهای دوار تشکیل شده است. در سال 1784 ، ژنه ژوست هادی این فرض را مطح کرد که در بلورها مولکولها در گروههایی به شکل متوازی السطوح قرار گرفتهاند. در آرایش فضایی این گروهها میتواند شکل بلوری ماکروسکوپیکی مشاهده شده را توضیح دهد.در سال 1827 اوگوست کوشی معادله مربوط به کشسانی را بدست آورد و با این مطالعات و با استفاده از بیست و یک پارامتر توانست شرح دهد، چگونه جسم جامد تحت اثر کنش خارجی معلوم کرنش میکند. او به مطالعات خود ادامه داد و دریافت که برای توصیف بلورها با توجه به طبیعت شبکهای آنها به پارامترهای کمتری نیاز است. پنج سال بعد توانست ارنست نویمن این نتیجهها را برابر مطالعه برهمکنش میان نورد ماده بر اساس مکانیک بکار برد. او فرض کرد که نور از ذرات خردی درست شده است. دانشجوی وی والدر سار فوگست که بعدها استاد دانشگاه کوتینگتون شد، نخستین کسی بود که تمام اطلاعات و دستاوردهای مربوط به ارتباط میان خواص فیزیکی و ساختار بلورها را در تناوبی گرد آورد.
بلورشناسی نوین
در سال 1912 ، بلورشناسی نوین متولد یافت. در آن سال ماکس و گروهش تصویری از پراش پرتوهای ایکس توسط بلور 3ns بدست آوردند. این آزمایشها سرشت موجی پرتوهای ایکس را ، که ویلهم کنراد رونتگن در اواخر سده نوزدهم کشف کرده بود و همچنین آرایش تناوبی خوشههای اتمها را در دوران بلور به اثبات رساند. ویلیام لارش براک و پدرش ، ویلیام هنری براگ در همین زمینه به پژوهش پرداختند و معادله مشهور زیر را بدست آوردند:که در آن d فاضله میان صفحهای خانواده معینی از صفحههای بلوری ، n که مرتبه بازتاب نامیده می شود، عدد طبیعی λ طول موج ایکس مورد استفاده و Ө زاویه فرود و زاویه بازتاب باریکه است. این معادله میگوید که کدام زاویه برای بازتاب با طول موج و خانواده صفحههای خاص مناسب است، بازتابهایی که از لحاظ هندسی مجازند در طبیعت یافت میشوند.
بلور شناسی با پرتو ایکس
اگر نمونهای از تک بلور را با استفاده از پرتوهای سفید ایکس ، پرتوهایی که نه یک طول موج ، بلکه گسترهای از طول موجها را در بردارد مورد مطالعه قرار دهیم. نقش خون لاوه بدست میآید تحت این شرایط در معادله 2dsinӨ = nλ میتواند مقادیری زیاد داشته باشد. اما Ө زاویهای میان پرتو فرودی و صفحه ، برای یک خانواده صفحات خاص مقداری ثابت است. معمولا طول موجی مانند λ وجود دارد که در معادله براگ صدق میکنند و بازتاب رخ میدهد.اگر نمونهای را با فیلم عکاسی یا آشکارسازی جدید دیگری احاطه کنیم. در نقاط مختلف روی فیلم لکههایی بدست می آوردیم که به پرتوهای بازتابیده از خانوادههای مختلف صفحات بلور مربوط میشوند. با پردازش این دادهها به طریق ریاضی به آنچه نقش پراشی را بوجود میآورد میتوان پی برد. در نتیجه ، ساختار میکروسکوپی بلور را معین میکند، یعنی میتوان فهمید شبکه بلوری این ساختار چگونه است و چه اتمهایی در تلاقی شبکهای قرار دارند.
روش پودری
برای مطالعه بلور شناسی توسط اشعه ایکس روشهای استاندارد دیگری هم وجود دارند که در این میان روش پودر از همه رایجتر است. در روش پودر بجای تک بعدی از نمونهای استفاده میشود که بصورت بلورهای کوچکی به ابعاد 1µm یا کمتر خرده شده است. در این روش باریکه تک فام از پرتوهای ایکس به نمونه تابیده میشود. و در این حال برای هر خانواده خاصی از صفحات تعداد زیادی بلورک با سمتگیری مناسب پیدا میشوند که بازتاب براگ فرودی است. اما تند چتری که هر تکه از پارچه آن با دسته چتر زاویهای یکسان میسازند. باریکههای بازتابیده روی مخروطی قرار میگیرند که گشودگی آن دو برابر گشودگی مخروط قبلی است. زیرا باریکه بازتابیده نسبت به باریکه اولیه زاویه 2Ө میسازد و این در حالی است که زاویه بین صفحه و باریکی اولیه برابر Ө است.اگر فیلم عکاسی را در راه باریکه خروجی قرار دهیم، از تلاقی مخروط اخیر با صفحه عکاسی یک دایره بدست میآید: فیلم عکاسی را معمولا به شکل نوار باریک دایرهای در میآوردند و آنرا روی صفحهای که شامل باریکه خروجی است قرار میدهیم. فیلم را سوراخ میکنند تا باریکه بتواند به نمونه برسد. از تلاقی مخروطهای بازتابشی مربوط به صفحههای مختلف بلور فیلم نقش پراشی خطی بدست میآید.
بلور شناسی به روش پراش الکترون
در آغاز دهه 1990 روشهای جدیدی پیدا شدند که مشاهده مستقیم سطحهای بلورین را امکان میسازند. درک تغییرات ریخت شناسی که هنگام رویاندن بلور برای کاربردهای الکترونیک روی میدهند. با استفاده از پراش الکترون بجای پرتو ایکس و تحت زاویهای کم از سطح بلورها حاصل شده است. با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی برای نخستین بار ، امکان مشاهده مستقیم ساختار شبکهای بلورها از طریق مشاهده اتم منفرد فراهم شد.شمال باختر ایران
چكيده
توده نفوذي آق دره، باتوليتي است با وسعت حدود 30 كيلومتر مربع كه در شمال باختر ايران (34 كيلومتري شمال شهرستان تكاب) واقع است. اين توده در زون زمينساختي ايران مركزي قرار دارد و سنگهاي پالئوزوييك را بريده است. سن پرتوسنجي باتوليت آق دره به روش K-Ar ، 38/48 ميليون سال تعيين شده كه با ماگماتيسم ائوسن همزمان است.
توده نفوذي آق دره، از توناليت، گرانوديوريت، فلدسپار قليايي، گرانيت ومونزوگرانيت تشكيل شده و كاني تيره آن بيوتيت است. هيچگونه آنكلاوي در آن ديده نميشود.
بررسي ويژگيهاي نمونههاي مورد مطالعه، نشاندهندة وجود دوگانگي زايشي بين آنها است. اين توده در برخي از نمودارهاي زمينشيميايي، ويژگيهاي گرانيتوييدهاي تيپ I (كلسيمي- قليايي) و در برخي از نمودارها، ويژگيهاي گرانيتوييدهاي تيپ A (قليايي) را نشان ميدهد. علت اين امر، به آغشتگي مواد پوسته با ماگماي تشكيل دهنده اوليه اين توده نسبت داده شده و ماگماي اوليه گوشتهاي از نوع قليايي فرض شده است.
نمودارهاي زمينشيميايي عناصر كمياب نشان ميدهد كه موقعيت زمينساختي توده نفوذي آق دره، با گرانيتوييدهاي پس از كوهزايي (POG) قابل مقايسه است.
سامانه گسل قم
چكيده
گسل قم- زفره با طولي حدود 220 كيلومتر، پهنه آتشفشاني اروميه- دختر را در بخشهاي مياني بريده است. بر اساس روند و سازوكار، اين گسل را ميتوان به سه تكه شمال باختري، مياني و جنوب خاوري تقسيم كرد. تحليل هندسه ساختارهاي مرتبط با گسل قم- زفره و سينماتيك آنها (همچون قطعه گسل نطنز)، نشانگر حركت چيره امتداد لغز راستگرد با مؤلفه كم معكوس (در پارههايي از گسل قم- زفره) است. روند گسلهــــاي معكوس و راندگي در ارتباط با گسل قم- زفره، به همراه موقعيت هندسي چينهاي گسترش يافته با اين گسلها، نشانگر تأثير حركت امتداد لغز گسل قم- زفره در زايش و تکوين آنهاست. اين حركت، باعث به وجود آمدن ساختار گل گونه مثبت (positive flower structure) در دو منطقه قرينه فشاري، يعني جنوب كاشان و جنوب اردستان شده است. در مقايسه با آن، دو منطقه دشت شمال كاشان در شمال باختري و دشت جنوب زفره- باتلاق گاوخوني در جنوب خاوري، به صورت قرينه متأثر از محلهاي كششي اين گسل امتداد لغز راستگرد بودهاند. انواع سنگهاي آذرين مانند گرانيت کرکس و واش در مناطق كششي محلي در طول تكوين برشي- خمشي اين سامانه گسلي نفوذ كردهاند. اين گسل به عنوان يكي از گسلهاي پي سنگي با روند كلي شمال- شمال باختر ارزيابي ميشود كه با رويداد زمين ساختي بسته شدن اقيانوس تتيس جوان فعال شده است. شواهد ريخت زمين ساختي، مانند قطع و جابه جا شدن آبراههها و مخروط افكنههاي جوان در مسير گسل، از دلايل پتانسيل بالاي جنبا بودن گسل قم- زفره است.
زلرله
چكيده
اطلاعات تاريخي و زمين لررههاي ثبت شده توسط دستگاههاي لرزه نگاري و نيز شواهد زمينشناسي همگي نشان ميدهند كه منطقه البرز در شمال ايران، يكي از مناطق فعال و لرزهخيز در خاورميانه بهشمار ميآيد. در سال 1996 و بهعنوان بخشي از شبكه لرزه نگاري كشوري، مؤسسه ژئوفيزيك دانشگاه تهران يك شبكه تلومتري لرزه نگاري براي ثبت زمين لرزههاي محلي در منطقه البرز و اطراف تهران نصب و راه اندازي نمود. براساس داده هاي ثبت شده در فاصله زماني 1996 الي 2005، در البرز چند ناحيه فعال و لرزهخيز مشاهده گرديد. كانون سطحي زمين لرزه هاي محلي با موقعيت گسلهاي اصلي و زمين ساخت منطقه همخواني خوبي دارند. توزيع زمين لرزه ها در خاور و باختر با گسلهاي مربوطه همبستگي خوبي نشان ميدهند. يك نوع حالت نبود لرزه اي در البرز مركزي در اطراف شهر تهران وجود دارد. وضعيت مشابهي در انتهاي جنوب خاوري سامانه گسلي رودبار قابل مشاهده ميباشد. بيشتر زمين لرزههاي ثبت شده داراي عمق كم ميباشند و نشان ميدهند كه فعاليت لرزهاي عمدتا در پوسته بالايي صورت ميگيرد و لايه زلزله را ضخامتي حدود 20 كيلومتر دارد. با توجه به پيشينه تاريخي و وضعيت فعلي، وقوع زمين لرزة بزرگ در منطقه البرز در حوالي شهر تهران دور از انتظار نمي باشد.
كليد واژهها: لرزه زمينساخت، زمينساخت فعال، گسلهاي فعال، زمين لرزههاي تاريخي، لرزهخيزي البرز، خرد زمين لرزهها، شبكه لرزهنگاري محلي، آرامش لرزهاي و نبود لرزهاي
بوکسیت
چكيده
كانسار بوكسيتي جاجرم كه بزرگترين كانسار بوكسيت شناخته شده در ايران ميباشد، در زون ساختاري رشته كوه البرز واقع شده است. در اين منطقه، دو افق بوكسيتي به نامهايB وA تشكيل شده است. سنگ بستر افق A را كربناتهاي سازند مبارك و سنگ پوشش آن را سازند نسن تشكيل ميدهد. افق بوكسيتي B كه كانسار جاجرم را تشكيل ميدهد، بر روي دولوميتهاي سازند اليكا قرار گرفته و توسط سازند شمشك پوشيده شده است. همبري مشخص بوكسيت با اين دو سازند بر يك منبع مستقل تأمين كننده بوكسيت دلالت دارد. وجود ريخت شناسي ناهماهنگ همراه با ساختارهاي زمين ساختي، از ويژگيهاي مهم كانسار جاجرم است. گسلهاي تشكيل شده در دو جهت خاوري- باختري و شمالي- جنوبي، ماده معدني به طول 16 كيلومتر را به چهار زون زمين ساختي تقسيم كرده است . بررسيهاي انجام شده نشان ميدهد كه حركات زمين ساختي تأثير بسزايي بر كيفيت و كاني شناسي بوكسيت داشتهاند، به گونهاي كه كارستهاي ايجاد شده بيشتر در امتداد صفحه گسل بوده و بين كيفيت بوكسيت با ستبراي آن (ژرفاي كارستي) ارتباط مستقيمي وجود دارد. تشكيل بوكسيت بسيار سخت و فراورده دياسپوري به جاي بوهميت و گيبسيت و تكرار لايههاي بوكسيت از نتايج اين فرايندهاي زمين ساختي است. لذا اين بوكسيت سخت دياسپوري تاثير قابل توجهي بر فرايند توليد آلومينا خواهد داشت. وجود نيمرخهاي ثابت در لايههاي بوكسيت (كائولين- بوكسيت سخت- بوكسيت شيلي-كائولن) در كليه كارستها و حفاريها مشاهده ميشود. البته ماهيت كائولن بالايي و پاييني با يكديگر تفاوت دارد. تغييرات شديد تركيب شيميايي بوكسيت ( اكسيد آلومينيم بين 30 تا 60 درصد و اكسيد سيليسيم بين 5 تا 39 درصد ) از ويژگيهاي خاص بوكسيت جاجرم است. در نهايت، مطالعات فوق وجود يك بوكسيت دياسپوري با بيش از 22 ميليون تن ذخيره تا ژرفاي 250متر در امتداد لايه ماده معدني و كيفيت بين 47 تا 48 درصد Al2O3 و حدود 10 درصد SiO2 را به طور ميانگين تأييد ميكند.
كليد واژهها: بوكسيت ، بوكسيت جاجرم ، ويژگي اكتشافي، ويژگي زمين شناسي ، دياسپور
چینه
| چينه شناسي، ديرينهزيست جغرافيا و ديرينه جغرافياي رديف ستگي كرتاسه مياني(بارمين-آلبين)درايران مركزي | ||
|
بازوپایان
| بازوپايان پرمين پسين در ناحيه بلده (البرز مركزي )مقاطع ميناك و نيكنام ده | |
|
نهشته ها
| پالينوزوناسيون نهشتههاي قاعده گروه شمشك (ترياس بالا) در دامنه البرز شمالي بر مبناي داينوفلاژلهها | |
|
رسوب شناسي
| رسوب شناسي | |
| طبقه بندي ساختاري خاكهاي رسي و كاربرد آن براي طبقه بندي خاكهاي رسي – سيلتي تهران. | |
|
رسوب هاي پالئوزوئيك بالائي در حوضه زاگرس
| بررسي رسوب هاي پالئوزوئيك بالائي در حوضه زاگرس ومعرفي سازند زاكين در كوه فراقون | |
|
سازند هجدک
| رخساره ها ، محيط هاي رسوبي و خاستگاه ماسه سنگ هاي سازند هجدك در منطقه زرند كرمان | |
|
مافیک ودگرگونی
| سن پرتوسنجي بخشهاي مافيك و دگرگونيهاي ميزبان مجموعه اولترامافيك ـ مافيك سيخوران، جنوب خاوري ايران | |
|
كانسارمس – موليبدن پورفيري سونگون
| كانسارمس – موليبدن پورفيري سونگون و بررسي وضعيت غني شدگي ثانــوي (Supergen enrichment) در آن | |
|
سنگ رسوب و اثر دگرگونی
زمين شناسي محدوده معدني نخجير كوه
بر پايه نقشه زمين شناسي 20000 :1 نخجير كوه و نقشه زمين شناسي – معدني 5000 :1 معدن سلستيت نخجير كوه (كريمي 1376) قديميترين واحدهاي سنگي محدوده معدني داراي سن مزوزوئيك (شكل 1) و معادل سازندهاي سرخ شيل، شتري، شمشك، ناي بند و تيزكوه مي باشند (و حتي و همكار 1366) بر روي واحدهاي كربناته- سولفاته اليگوميوسن (سازند قم)واحدهاي تخريبي ميوسن (سازند قرمز فوقاني) و نهشته هاي كواترنر قرار گرفته است. سازند قم بعنوان واحد دربرگيرنده ماده معدني در محل معدن نخجير كوه در حدود 180 متر ضخامت داشته و شامل سنگ آهك، مارن، گلسنگ، ژيپس و سلستيت ميباشد كه ضخامت آن در 7
كيلومتري باختري معدن نخجيركوه به حدود 600 متر ميرسد. در منطقه اثري از فعاليت آتش فشاني با سن اليگوميوسن و توده نفوذي با سن اليگوميوسن يا جوانتر مشاهده يا گزارش نشده است. محدوده معدني نخجيركوه بخشي از خطواره سبزوار- ملك آباد با روند شمال خاور- جنوب باختر (محمد رضايي 1374) است كه شامل يك طاقديس، يك ناوديس و چند گسل امتداد لغز عمدتاًچپگرد ميباشد. اغلب روندها در منطقه شمال خاور- جنوب باختر است. (شكل 1)
مطالعات ليتوژئوشيميايي
براي بررسي تغييرات غلظت عناصر در ستون ليتواستراتيگرافي سازند قم سه مقطع (G,D,F) تهيه شد (شكل 1). نتيجه بررسيها حاكي از آن است كه توزيع استرونسيم در رخساره هاي مختلف سنگي متفاوت بوده و حداكثر تمركز استرونسيم در هر سه مقطع در جايگاه معين و در سه افق صورت گرفته است (شكل 2) مطالعات ليتوژئوشيميايي در سه مقطع ياد شده حاكي از همبستگي مثبت و معني دار استرونسيم با باريم و همبستگي منفي و معني دار آن با كلسيم مي باشد. سه افق كانه دار (سلستيت دار) در ستون استراتيگرافي از پايين به بالا عبارتند از l ، ll ، lll
افقهاي كانه دار
1-افق (l) و رخساره هاي آن
افق (l) با ژئومتري عدسي در فاصله 30 متري از قاعده سازند قم قرار دارد (شكل 2) عدسيهايي از سلستيت با حداكثر ضخامت نيم متر و طول دو متر در آن ديده ميشود (عكس 1). پاراژنز كاني در اين افق؛ سلستيت، ژيپس، كلسيت و اكسيد آهن ميباشد. رخساره هاي اصلي اين افق به شرح زير است.
الف: رخساره ميكريت- اينترابيوميكريت
اين رخساره 20 سانتيمتر ضخامت دارد و اجزاء آن شامل اينتراكلاست، قطعات پوسته فرامينيفر، بريوزوئر،دوكفه اي و جلبك است.(شكل 3). در اين رخساره سلستيت با بافتهاي رگچه اي دانه پراكنده، جانشيني (عكس 5) و پركننده فضاهاي خالي مشاهده ميشود. با توجه به اجزاي تشكيل دهنده، خردشدگي پوسته صدفها و فراوان بودن ميكريت، محيط رسوب گذاري اين رخساره كولاب و انرژي آن پايين بوده است.
ب: رخساره بيوميكريت سلستيت دار
اين رخساره 90 سانتيمتر ضخامت دارد و اجزاي آن شامل قطعات
پوسته دوكفه اي ، استراكود و فرامينيفر است. دراين رخساره سلستيت با بافت رگچه اي و پر كننده فضاهاي خالي مشاهده ميشود. عكس(4)پزشكي قالب فسيلها توسط سلستيت را دراين رخساره نشان ميدهد. با توجه به انباشتگي صدفهاي مختلف، حضور فرامينيفر ميليوليد و حالت خردشدگي صدفها محيط رسوب گذاري اين رخساره به احتمال پشت ريف و نزديك بار بوده است.
ج-رخساره ميكريت برشي شده با عدسي هاي سلستيت در قاعده
اين رخساره 70 سانتيمتر ضخامت داشته و حداكثر تمركز سلستيت افق(l) در اين رخساره صورت گرفته است. اجزاءسازنده آن شامل قطعات ميكريت، پلت، سلستيت، ژيپس و رس است. برشي بودن اين رخساره به گمان ناشي از انحلال كاني هاي تبخيري ميباشد. در مواردي آثاري از كاني ژيپس بصورت شكل كاذب باقي مانده است. در اين رخساره سلستيت با بافتهاي دانه پراكنده و توده اي ديده ميشود. اندازه بلورهاي سلستيت دانه ريز تا دانه درشت متغير است. با توجه به وجود پلت، ميكريت، ژيپس ،سلستيت و برشي بودن اين رخساره محيط رسوبگذاري آن منطقه بين جزر و مدي(intertidal) تا بخش پاييني منطقه زير جزر و مدي(subtidial)بوده است. عكس(1) ژئومتري عدسي شكل سلستيت و عكس(2) بافت دانه پراكنده سلستيت را در اين رخساره نشان ميدهد.
د-رخساره بيوپل ميكريت
اين رخساره 10 سانتيمتر ضخامت دارد و اجزاي سازنده آن استراكود، فرامينيفر، قطعات پوسته اي دوكفهاي، پلت، ميكريت، سلستيت و اكسيد آهن است. سلستيت با بافت رگچه اي مشاهده ميشود و بلورهاي آن دانه ريز و بي شكل است، با توجه به اجزاء تشكيل دهنده ، محيط رسوبگذاري اين رخساره كولاب(بخش پاييني بين جزر و مدي) بوده است.
ه-رخساره اُاُميكريت-اُاُسپاريت
-زير رخساره اُاُميكريت: اين زير رخساره 20 سانتي متر ضخامت دارد و اجزاء سازنده آن شامل اُئيد. اُنكوئيد، خرده هاي صدف، ميكريت و سلستيت است. از ويژگيهاي اين زير رخساره تناوب بخش هاي پر اُئيد و كم اُئيد و تبديل تدريجي اين بخشها به يكديگر است كه نشانگر عمق كم و تغييرات زياد انرژي محيط رسوبگذاري است. جنس هسته اُئيدها به احتمال قطعات آراگونيتي بوده است. هسته تعدادي از اُئيدها حل شده و تعداد
زيادي از آنها توسط سلستيت پر شده است(عكس3). سلستيت در اين رخساره به صورتهاي دانه پراكنده ، پركننده فضاي خالي هسته اُئيدها، پركننده حلقه هاي اُئيدها، فضاي بين اُئيدها و پركننده ها ديده ميشود. محيط رسوبگذاري اين زير رخساره داراي انرژي پائيني بوده است.
-زير رخساره اُاُسپاريت: اين زير رخساره 7متر ضخامت دارد و اجزاء سازنده آن اُئيد. اُنكوئيد، مرجان(بخصوص بخش بالايي آن) و خرده صدفهاي صدف دوكفه ايي است. تخلخل اين زير رخساره بالا است و اكثر حفرات پر نشده اند. سيمان اصلي اين زير رخساره اسپاريت است ولي در بعضي قسمت ها سيمان اكسيد آهن و سلستيتي نيز ديده ميشود. در اين زير رخساره از پايين به بالا ميزان سلستيت كاهش مي يابد. محيط رسوبگذاري اين زير رخساره داراي انرژي زياد و موقعيت آن اطراف سد بوده است.
بافتهاي ماده معدني در اين افق ، دانه پراكنده(عكس2)، پركننده فضاهاي خالي(عكسهاي3و4)جانشيني(عكس5)، ژئودي قطع كننده است.
بافت دانه پراكنده
بافت دانه پراكنده در اغلب رخساره هاي افق(l) ديده ميشود(شكل3) و حضور آن نشانگر آن است كه سازندهاي سلستيت در محيط رسوبگذاري حضور داشته و در دياژنز آغازين سلستيت از آب حفره اي بصورت دانه ريز تبلور يافتهاست. در اين بافت زمينه در تمامي موارد ميكريت است.
بافت پركننده فضاهاي خالي
بافت پركننده فضاهاي خالي بافت اصلي ماده معدني در افق (l) است. در اين بافت سلستيت بخشي از تخلخل هاي اوليه از جمله تخلخل قالبي (عكس 3)را پر كرده است. اندازه بلورهاي سلستيت از دانه ريز تا دانه درشت و شكل بلورها از بي شكل(anhedral) تا نيمه شكل دار (Subhedral) متغير است.
بافت قطع كننده
در اين افق بافت قطع كننده در مقياس ميكروسكوپي ديده ميشود. با توجه به اينكه رگچه هاي سلستيتي به خود رخساره محدود شده و در رخساره هاي سنگي بالا و پايين ادامه ندارد از اين رو واحدي خاص در حوضه اي محدود از رديف رسوبي است بدين دليل بنظر ميرسد اين بافت دياژنزي باشد. اين بافت توسط fontobet(1981) در كانسار روي و سرب سان ويسنت(san vicent) پرو نيز گزارش شده است. با توجه به مطالعات ايزوتوپهاي S,Pb, Sr,O,C تشكيل اين بافت در اثر مهاجرت شورابه هاي فلزدار در دياژنز پاياني است(fontobet & Gorzawski 1990 ).
2-افقll (رخساره ميكريت پرسلستيت)
افق(ll)رخساره ميكريت پرسلستيت در فاصله 60 متري از قاعده سازند قم قرار دارد(شكل2) و ژئومتري ماده معدني عدسي تا لايه اي و ضخامت آن حدود نيم متر است.(عكس6). سازندهاي اين رخساره ميكريت، ژيپس و سلستيت است(شكل3) و اثري از مواد آلي و صدف جانوران در آن ديده نميشود. تغييرات جانبي عيار ماده معدني در ا“ شديد است. بطوريكه در قسمتهايي به ميكريت با دانه هاي پراكنده سلستيت تبديل ميشود(عكس7). رخساره ميكريت پر سلستيت ساخت و بافت برشي دارد(عكس8) و بنظر ميرسد برشي بودن آن حاصل انحلال كانيهاي تبخيري باشد. بافت ماده معدني در اين افق دانه پراكنده(عكس7)، رگچه اي، توده اي، پركننده فضاهاي خالي و جانشيني است و اندازه بلورهاي سلستيت از دانه ريز تا دانه درشت و شكل بلورها از بي شكل(anhedral) تا شكل دار (Euhedral) متغير است در اين رخساره ژيپس ريز بلور و بطور عمده سوزني شكل است. شواهد موجود حاكي از آن است كه در اين رخساره بخشي از سلستيت اوليه بوده و بخشي جانشين ژيپس شده است(عكس هاي 9و10). كمر پايين و كمر بالاي ماده معدني در افق(ll) مشابه (هردو رخساره ميكريت-دولوميكريت) و در هردو سلستيت با بافت دانه پراكنده است.
3-افقlll (رخساره سلستيت- ژيپس)
اين افق در فاصله تقريبي 63متري از قاعده سازند قم قرار گرفته است و 3تا5 متر ضخامت دارد(شكل2).ژئومتري اين افق لايه اي شكل (عكس هاي11و12)بوده و در طول بيش از 2كيلومتر دنبال شدني است. اين افق از سمت خاور با شيب ملايم توسط واحدهاي جوانتر پوشيده ميشود و از سمت باختر بتدريج به گچ تبديل ميگردد. اجزاء سازنده اين رخساره، سلستيت، ژيپس، كلسيت، دولوميت،
باريت و رس است(شكل 3). بافتهاي ماده معدني در اين افق ريتميت هاي تبلوري دياژنزي (Diagenetic Crystallization Rhytmites)، دانه پراكنده، جانشيني، پركننده فضاهاي خالي و قطع كننده است(شكل3). سيماهاي استيوليت و انحلال فشاري نيز تشكيل شده است. محيط رسوب گذاري اين رخساره كولاب ساحلي بوده است. مطالعات سيالات در گير در سلستيت هاي اين افق موجب شناسايي پنجتيپ سيال درگير-كه به طور عمده تك فازي هستند- شده است اين سيالات درگير دامنه حراتي280-150درجه سانتي گراد و شوري معادل 6/20-5/9 درصد وزني معادل كلرو سديم را نشان ميدهند.
4-بافت ريتيت تبلوري دياژنزي(D.C.R)
بافت ريتيت تبلوري دياژنزي فقط در افق(lll) ديده ميشود. اين بافت كه در كانسارهاي سرب و روي و فلورين استراتاباند نيز ديده ميشود(مدبري1374، گرجي زاد1374 وfontobet1981) در تبخيريها و ديگر سيستم هاي تبلور تفريحي دياژنزي در محيط كم عمق آرام تشكيل ميشود(fontobet1981). اين ريتميسيته نتيجه تكرار عناصر ژئومتري سه تايي(lll,ll) منطبق بر نسلهاي تبلوري دياژنزي است. مطالعات (Scanning Electron Microprobe)SEM حاكي از تفاوت مقدار عناصرMg,Sr,Na,Ba,Ca در نسلهاي سه گانه ريتميتهاي تبلوري دياژنزي است. سيماهاي اصلي سه نسل تبلوري بصورت ذيل ميباشد:
نسل ا: اين نسل به قشر آغازين ياقشر شروع كننده (starting sheet) معروف است. رنگ اين نسل قهوه اي روشن تا تيره است. پاراژنز آن شامل، سلستيت، ميكريت، ميكرواسپار، ژيپس و اكسيدآهن است(عكسهاي14و15)، داخل بلورهاي ساستيت اين بخش پر از ادخال جامد مي باشد(عكس 15). اندازه هاي بلورهاي سلستيت 350-200 ميكرون بلورها بطور عمده زنومورف، متساوي ابعاد و در مواردي تخته اي ميباشد. ميكريت، ميكرو اسپار و ژيپس در داخل و بين بلورهاي سلستيت حضور دارد(عكس15).
نسل اا: رنگ اين نسل بيرنگ تا سفيد شيري است(عكس13). پاراژنز آن شامل سلستيت، اسپاريت، و اكسيدآهن است. بلورهاي شفاف ، تميز و به تقريب فاقد ادخال جامد ميباشد. بلورهاي سلستيت نيمه شكل دار (Subhedral) است و رشد دو قطبي از طرف نسل ا نشان ميدهد(عكس14)اندازه بلورها از 1/0 تا4 ميليمتر متغير است. بلورهاي اسپاريت اين نسل به اندازه 3/0تا2/1 ميليمتر به شكل چند ضلعي هايي فضاهاي خالي بين بلورهاي سلستيت را پر كرده اند. نسل ااا: اين نسل در اكثر موارد حضور ندارد و بندرت ديده ميشود. پاراژنز آن شامل سلستيت و اس1اريت است. بزرگي بلورها گاهي تا چند سانتيمتر ميرسد. بلورها رشد داربستي و عاري از ادخال ميباشند.
با توجه به اندازه گيري ضخامت ريتم ها در5 نمونه و استفاده از پارامترهاي آماري حاصل از پژوهشهاي (fontobet1981) مشخص شد كه اين ريتميتها در دياژنز تشكيل شده اند و رسوب شيميايي مستقيم نميباشند(كريمي1376) (شكل4). بافت ريتميت تبلوري دياژنزي كانسار سلستيت نخجير كوه مشابه كانسار سان ويسنت پرو (fontobet & Gorzawski 1990) حاصل تفريق بلوري در دياژنز دفني ميباشد(كريمي1376).
بافتهاي ديگري از سلستيت در افق ااا ماده معدني ديده ميشود كه عبارتند از:
بافتهاي دانه پراكنده
اين بافت در كمر پايين افقهاي(ااا،اا) ماده معدني ديده ميشود. زمينه در هردو مورد ميكريت- دولوميت ريزدانه ميباشد.
بافت جانشيني
شواهد ميكروسكوپي حاكي از آن است كه در افق(ااا) ماده معدني ، حداقل بخشي از بلورهاي سلستيت اوليه نبوده و از واكنش شورابه غني از استرونسيم با ژيپس تشكيل شده است. اهم اين موارد به شرح زير ميباشد:
الف-مشاهده بلورهاي سلستيت در قالب بلوري ژيپس با درجات مختلف جانشيني اين چنين پديده اي در كانسار سلستيت(Salina group) نيز گزارش شده است(Carlson 1987) عكسهاي(16،17،18).
ب- مشاهده خميدگي قابل توجه و سيماي جرياني در تعدادي از بلورهاي سلستيت افقهاي(اا)و(ااا) عليرغم رفتار شكننده سلستيت(عكس 10).
ج- حضور مقادير زيادي ادخال ژيپس با اشكال سوزني و زنومورف در بلورهاي سلستيت افقهاي ااا ،اا ، ا (عكسهاي5،9،15).
د-زاويه خاموشي مايل(ْ30-ْ25) تعدادي از بلورهاي سلستيت عليرغم سيستم ارتورميك آن.
بافت نواري
بافت نواري در قاعده افق (ااا) ديده ميشود اين بافت بصورت تناوب ميكريت-دولوميت ريزدانه با مجموعه اسپاريت، سلستيت و ژيپس است. ضخامت نوارهاي متوالي به تقريب يكسان است(عكس 19).
بافت قطع كننده
بافت قطع كننده در افق ااا و كمر پايين آن ديده ميشود، اين سيما دياژنزي و به خود رخساره ها محدود ميباشند(عكس20).
تحول دياژنزي و تحول پاراژنزي در افق(ااا) ماده معدني
تشكيل و تحول سازندها ، بافت و سيماهاي رخساره هاي افق(ا) را ميتوان در سه مرحله ، همزمان رسوبگذاري ، دياژنز آغازين و دياژنز دفني تكيك كرد(شكل5).
الف- همزمان رسوبگذاري: در اين مرحله اُئيد، پوسته صدف جانوران ، ميكريت و ژيپس تا نشست يافته است.
ب-دياژنزين آغازين: در اين مرحله علاوه بر ادامه تشكيل ژيپس، تبلور سلستيت و اسپاريت نيز آغاز شده است. سيمان دندانه اي كلسيتي و سلستيت دانه پراكنده نيز در اين مرحله تشكيل شده است.
ج-دياژنز دفني: پر شدن حجرات فسيلها توسط سلستيت (عكس4) و اسپاريت، انحلال هسته اُئيدها و پر شدن تعدادي از آنها توسط سلستيت (عكس3). سيماني شدن بين دانه ها توسط سلستيت، اسپاريت و اكسيد آهن، تشكيل درزه ها و پرشدن آنها توسط سلستيت و اساريت و تشكيل ژئود سلستيتي و سيماهاي حاصل از پديده انحلال فشاري در اين مرحله از دياژنز دفني با عمق تدفين كم تا متوسط بوده و تشكيل سلستيت بصورت پركننده درزه ها و حفرات ژئودي و اسپاريت بصورت پركننده درزهها در ديانز دفني تا عمق تدفين متوسط تا زياد صورت گرفته است.
تحول دياژنزي افقهاي(ااا،اا) ماده معدني
تشكيل و تحول سازندها و سيماهاي رخساره هاي افقهاي (ااا،اا) را ميتوان بصورت همزمان رسوبگذاري دياژنز آغازين دفني تفكيك كرد(شكل5).
الف-همزمان رسوبگذاري: در اين مرحله كلسيت(بصورت ميكريت)، ژيپس، اكسيد آهن و به احتمال سلستيت ته نشست يافته است.
ب-دياژنز آغازين: دراين مرحله سلستيت (بصورت دانه پراكنده)،ژيپس، دولوميت(بصورت دولوميت ريزدانه) و اسپاريت تشكيل شده است.
ج-دياژنز دفني: تشكيل سلستيت و اسپاريت بصورت نسلهاي سه گانه ريتميتهاي تبلوري دياژنزي(نسلهاي ااا، اا،ا) و بافت قطع كننده تبلور باريت و تشكيل استيلوليت در اين مرحله از دياژنز بوده است(شكل5).
محيط رسوبگذاري
مطالعه آناليز رخساره اي حاكي از تنوع محيط رسوبگذاري در رخساره هاي افق(ا) ميباشد ولي وجه تشابه آنها رسوبگذاري در محيط كم عمق است. محيط رسوبگذاري رخساره ميكريت- اينترابيوميكريت كولاب، رخساره ميكريت سلستيت دار پشت ريف، رخساره ميكريت برشي منطقه بين جزر و مدي(intertidal)تا بالاي جزر و مدي(subtidal) رخساره بيوپل ميكريت بخش كم عمق منطقه زير جزر و مدّي (Subtidal) و خساره اُاُميكريت-اُاُسپاريت محيط كم عمق معادل ريف (نزديك بار) است.
محيط رسوبگذاري رخساره هاي افقهاي اا و ااا كولاب ساحلي بوده است. در اين محيط در اثر نوسانات سطح آب دريا ارتباط كولاب با درياي آزاد قطع شده و در اثر افزايش شدت شوري آب كولاب كل ميكريتي، ژيپس و به احتمال سلستيت ته نشست يافته است. تشكيل كانسارهاي سلستيت آند نيز در محيط رسوبگذاري كولاب ساحلي بوده است(Ramos & Brodkorb 1990).
درباره منشاءاسترونسيم بايد گفت با توجه به مطالعات آناليز رخساره اي و عدم مشاهده توده نفوذي هم سن و جوانتر از اليگميوسن در منطقه و عدم مشاهده آثار دگرساني . فعاليت آتش فشاني با سنّ اليگوميوسن در منطقه، استرونسيم به احتمال بطور مستقيم يا غير مستقيم از آب دريا ياشورابه هاي منشاء گرفته از آب دريا تأمين شده است. منشاء ياد شده براي بسياري از كانسارهاي سلستيت جهان از جمله كانسارهاي حوضه گرانادا اسپانيا(Martin et al 192)، كانسار(Neuquen)، آرژانتين(Brodtkorb et al 1982)، كانسار(Hemmelt)، آلمان(Muller)، كانسار Salina group(Frazier 1975)، كانسارهاي آند(Ramos & Brodkorb 1990)، و كانسارهاي قاعده سازند آسماري زاگراس(حجمي1370) گزارش شده است. بررسي هاي ايزوتوپي روشن كننده منشاء استرونسيم خواهد بود. در مورد منشاء بنيان سولفات بايد گفت كه به دليل تبخيري بودن حوضه ، بنيان سولفات به فراواني در دسترس بوده است. بخشي از سلستيت از واكنش مستقيم يون استرونسيم با بنيان سولفات و بخشي ديگر از واكنش آن با كاني ژيپس تشكيل شده است.
بطور خلاصه ، مشاهدات صحرايي مطالعات ژئوشيميايي و آناليز رخساره اي حاكي از آن است كه كانسار سلستيت نخجير كوه يك كانسار استراتيفرم رسوبي- دياژنزي است كه در مرحله آغازين تشكيل و تمركز و غني سازي آن در دياژنز دفني صورت گرفته است.

زنجان یعنی معدن
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
زمینشناسی رسوبی در اكتشاف ذخاير نفتي
زمینشناسی رسوبی برای اکتشاف و تکمیل اطلاعات مربوط به مخازن نفت و گاز مهم میباشد. اطلاعات زمینشناسی برای برای پیشبینی مکانهای احتمالی ايالتهاي نفتی مورد استفاده قرار میگیرد. مخازن نفت و گاز در مناطق بسیاری در حوزههای رسوبی مشاهده شده است. هیدروکربنها در اعماق کم لبههای حوزه، در مناطق عمیق مرکزی حوزه، در لبههایی که حرکت تکتونیکی تلههای نفتی را ایجاد میکند، تجمع پیدا میکنند.
حوزه ها
حوزههای رسوبی در منشا تشکیل و نوع سنگهای موجود در حوزه متمایز میشوند. هر کدام بصورت واحد متفاوت و مستقل مطالعه میشود. ولی ویژگیهای مشترکی میان همه حوزهها وجود دارد. حوزهها مکان تجمع مواد آواری و تبخیری را در ناحیه فشرده شده (ناحیهای که دچار فرو افتادگی نسبت به محیطهای اطراف است) یا ناحیه شیبدار دریایی میباشند. آنها دارای لایههای ضخیم در مرکز حوزه و لایههای نازک در کنارهها میباشند.لایههای موجود وقایع رسوبگذاری متوالی را نشان میدهند.
حوزه های رسوبی دینامیکی همزمان با افزایش مقدار رسوبات دچار فروافتادگی میشوند. نیروی ایجاد کننده این فروافتادگیهای محلی هنوز بطور کامل شناخته نشدهاند، ولی به تنظیمات غیر تعادلی نیروهای ثقلی ربط داده شدهاند. طبق تئوری تعادل ایزوتوپی خارجیترین و سبکترین بخش زمین که پوسته خارجی آن میباشد، بر روی جبه شناور بوده و با آن در تعامل میباشد. بنابراین پوسته زمین از قسمتی وارد جبه شده و در قسمتی دیگر از آن خارج میگردد.
تا به حال تقطه تمرکز زلزله پایینتر از 1600 کیلومتر ثبت نشده است. در این عمق فشار و دما برای تغییر حالت جبه به مواد پلاستیکگونه که باعث ایجاد جریانهای همرفتی آرام درون جبهای میشود، مناسب میباشد. این جریانات همرفتی موجب ایجاد تعادل ثقلی در پوسته زمین خواهد شد. ناحیه گریت لیک ایالات متحده امریکا، کانادا و شبه جزیره اسکاندیناوی هنوز در اثر آب شدگی پلیستوسن در حال بالا آمدن میباشد.
درون توده قارهای حاوی مواد پایداری است که به عنوان کراتن و یا صفحات تشکیل شده از سنگهای دگرگون قدیمی، شناخته میشوند. صفحات کانادا، برزیل، فنواسکانیا، و هند از این نمونهاند. رسوبات کراتنها بصورت زمینهای خشک سطحی، پرکننده فروافتادگیها و تجمع بر صفحات کنار قاره، نهشته میشوند.
کناره های واگرای قاره ای
رسوبات جمع شده در فلاتهای قاره موجود در کنارههای قارهها در اثر شدت و جهت راندگی صفحات، چند نوع ساختمان زمینشناسی تشکیل میشود. کنارههای قارهای واگرا در حاشیه قارههای جدا شده از شکافهای میان اقیانوسی تشکیل میگردند. از نمونههای آن میتوان شمال و جنوب امریکا و غرب سواحل اروپا و افریقا را نام برد.
موارد ذکر شده در ابتدا در شکافهای میان اقیانوسی بهم متصل بودند. فلاتهای قاره در حال گسترش میباشند. در آنجا عمق آب کم بوده و رسوبات کربناته از ریفها تشکیل میگردند. رسوبات آواری شسته شده از زمینهای اطراف نیز در آنجا نهشته میشوند. بنابراین بستر مناسبی برای تشکیل سنگهای منشا و مخزن و در روی آن سنگ پوشش را فراهم می کنند.
در بررسی نوع و حوزههای رسوبگذاری، میبایستی تمامی موارد همچون تمامی نواحی پوشیده شده از مواد آواری و شرایط محیط رسوبگذاری مورد نظر قرار گیرند. چپمن تعریفی از حوزه فیزیوگرافی ارائه داده است: «ناحیهای که بر اثر فرسایش مواد لازمه را برای نهشته شدن رسوبات در حوزههای رسوبی و یا در گودیهای کف دریا یا در سطح زمین تامین میکند». بنابراین منشا رسوبات بوسیله نواحی فرسایشی، فیزیوگرافی و آب و هوای منطقه تعیین میشود.
کنارههای قارهای همگرا
کنارههای قارهای همگرا در حین برخورد صفحات تشکیل میگردند. زمانیکه یک صفحه اقیانوسی با یک صفحه کم چگالتر قارهای برخورد میکند، حوزهای میان جزایر قوسی و قاره تشکیل میگردد. این حوزهها با رسوبات آواری آمده از خشکی کربناته منشا گرفته از حیوانات دریایی پر میشوند. این رسوبات باعث ایجاد نواحی بزرگی از تجمع هیدروکربن مانند میدان جنوب شرقی آسیا میشوند.
حرکت قارهای صفحات بسمت یکدیگر باعث تشکیل با فرورفتگی دراز و باریک به نام ژئوسینکلاین (Geosyncline) خواهد شد. این فرورفتگی بوسیله رسوبات پر شده و در هنگام کوهزایی (Orogeny) بالا آمده و باعث ایجاد چین به همراه کوههای آتشفشانی خواهد شد. کوههای آپالاچین در روسیه از همگرایی کنارههای قارهای پر شده از رسوبات بوجود آمدهاند. کوههای تشکیل شده از هنگام کوهزایی، بعد از پایدار شدن متحمل فرسایش منطقهای شده و رسوبات مناطق پایین دست دو طرف کوه را تامین خواهند کرد.
پترولیومی که در رسوبات جمع شده است، در دوره کوهزایی از بین میرود. دلیل این امر از بین رفتن وش سنگهای (Cap Rock) نگهدارنده نفت در تلههای زمینشناسی و مهاجرت نفت به سطح زمین میباشد. گسل و چینخوردگی رسوبات نیز باعث ایجاد تلههای ساختمانی در مناطق مختلفی در منطقه خواهد شد.
کناره های قاره ای پهلوران
زمانی که دو صفحه پوسته ای از کنار یکدیگر عبور میکنند، باعث ایجاد گسلهای بلند پهلوران با شاخههایی با زاویه 30 درجه نسبت به گسل اصلی و بلوکهای گسلی در لبههای گسل پهلوران میشوند. پر شدن این گسلها شرایط مناسبی برای به تله افتادن هیدروکربن را مهیا میسازد. نمونه این مخازن در گسل سن آندریس در کالیفرنیا مشاهده میشود. گسلهای پهلوران در کف اقیانوس مکان ایجاد تپههای دریایی میباشند که تعدادی از آنها بهمراه فعالیتهای آتشفشانی از کف اقیانوس فاصله میگیرند.
تاریخ زمین شناسی
زماني که اولين دانشمندان علوم زمين، آتشفشان ايفل (Eifel) را در قرن 19 کشف کردند در واقع چشماندازي بيهمتا با گنجينهاي سرشار از زيباييهاي زمينشناسي و طبيعي را يافتند. پهنه آتشفشاني ايفل يا ولکانايفل در جنوبغربي آلمان واقع است و 400 ميليون سال سن دارد و ناحيهاي در حدود 130،000 هکتار را ميپوشاند.در يک فعاليت آتشفشاني شگفتآور حدود 67 کراتر بزرگ (که همچنين مآر ناميده ميشوند) ايجاد شده است، زماني که ماگماي بالا آمده در کنتاکت با آب زيرزميني و سطح زمين انفجار يافته است، 8 عدد از اين مآرها در نزديکي دان (Dune) با آب پر شدهاندکه امروزه مردم آنها را چشمههاي ايفل مينامند
