فرهاد احمدنژاد

تاقدیس کوه نیل که میزبان کانسار بوکسیت دره‌سرد است در 30 کیلومتری شرق شهر دهدشت (عرض جغرافیایی "11 '51 30° و طول جغرافیایی "01 '55 °50) استان کهگیلویه و بویراحمد، جنوب غربی ایران قرار دارد. این کانسار در کمربند چین‌خورده زاگرس و در مرز بین کربنات‌های دریایی کم‌عمق سنومانین - تورونین سازند سروک و کربنات‌های سانتونین - کامپانین سازند ایلام واقع شده است. بر اساس رنگ، رخساره و بافت، به ترتیب از پایین‌به‌بالا چهار لایه مجزا شامل بوکسیت برشی، بوکسیت پیزولیتی، بوکسیت نرم رنگارنگ و افق شسته شده در نهشته دره‌سرد تشخیص‌داده‌شده است. کانسنگ بوکسیتی دره‌سرد از نظر بافتی متنوع است و اغلب دارای بافت‌های آلوژنیک، اوولیتی - کنگلومرایی، پیزولیتی، اسفنجی، شبه‌برشی و آواری است. بررسی‌های کانی‌شناسی نشان می‌دهد که بوهمیت، دیاسپور، گیبسیت، هماتیت، گوتیت، و کائولینیت کانی‌های اصلی و شاموزیت، ایلیت، آناتاز، روتیل، کلسیت و پیریت کانی‌های فرعی در کانسار دره‌سرد هستند. وجود بافت‌های پیزولیتی - اوولیتی، رشد قشری ساده اطراف پیزوئیدهای قبلی و پیزوئیدهایی با قشرهای فاقد شکستگی شعاعی و دایره‌ای نشان‌دهنده منشا برجا هستند. داده‌های ژئوشیمیایی نشان می‌دهد که طی فرایند بوکسیتی شده عناصری چون Fe2O3،Y ، Cr،Th ،HFSE ، REEs دستخوش غنی‌شدگی و Al2O3، MnO، SiO2، Na2O،K2O ، P2O5، CaO،Ni ،Ba ،Be ،Ga ،Co ،W ،Sr ، V، Zr، Ta دستخوش تهی‌شدگی شده‌اند. برای بررسی عوامل موثر بر توزیع عناصر از روش تحلیل عاملی نوع R استفاده شده است. رفتار عناصر کمیاب و نادر خاکی طی فرایند بوکسیتی شدن غالباً به‌وسیله ترکیبات کانیایی در کانه‌های بوکسیتی و خصوصیات شیمیایی عناصر کنترل می‌گردد. نتایج حاصله از این روش چند یافته مهم را آشکار می‌کند: (1) برخی عناصر کم محلول Zr، Ti و Ga در زیرکن‌‌های آواری (Zr)، آناتاز (Ti) و احتمالاً در بوهمیت، هماتیت و کانی‌های آواری (Ga) طی مرحله نهایی بوکسیتی شدن تمرکز یافته‌اند؛ (2) وزن‌های مشابه و معنی‌دار U و Th نشان می‌دهد که فراوانی کانی‌های سنگین (HFSE) ممکن است به طور محلی در کنترل رفتار اورانیوم مهم باشند؛ (3) توزیع عناصر نادر خاکی سبک‌وسنگین به‌وسیله میزان پایداری کمپلکس‌های حمل‌کننده REE و حضور فازهای کانیایی REEدار کنترل می‌شود؛ و (4) نسبت‌های (La/Yb)n تا حدی نزدیک یا به طور قابل‌توجهی پایین‌تر از متوسط ترکیب پوسته قاره‌ای بالایی است و نشان‌دهنده تفکیک جزئی LREE/HREE طی فرایند بوکسیتی شدن هستند، این نشان می‌دهد که مواد آلی و بی‌کربنات‌ها تنها نقش جزئی ضمن فرایند بوکسیتی شدن بازی کرده‌اند و نوسانات موجود در نسبت n(La/Yb) ممکن است نشان‌دهنده نوسانات pH در محلول خاک باشد. Ce سریم رفتاری متفاوت از دیگر عناصر REE دارد. در کانسار دره‌سرد، ناهنجاری‌های Ce رفتار نوسانی را در کل پروفایل‌های هوازده نشان می‌دهند و دارای سه ماکزیمم هستند که با مقادیر Ce/Ce* به طور قابل‌توجهی بالاتر از 5/1 مشخص می‌شود. این ویژگی نشان می‌دهد که سریانیت در ابتدا در پروفایل‌های موردمطالعه در همه‌جا حاضر بوده است. باتوجه‌به شناسایی پارازایت به‌عنوان یک کانی سریم‌دار برجازا در کانسار دره‌سرد، می‌توان از مدل زیر برای توضیح نوسانات مشاهده شده استفاده کرد: انحلال سریانیت از طریق کاهش سریم ← انتقال سریم به سمت بخش‌های زیرین ← ته‌نشست پارازایت. این چرخه به دلیل نوسانات دوره‌ای سطح آب زیرزمینی چندین بار تکرار شده است. چندین شاخص، از جمله الگوهای REE، ناهنجاری Eu، نمودارهای دومتغیره کروم و نیکل، نسبت عناصر نامتحرک، سهم سنگ منشا اولیه را از سنگ آهک‌های رسی سنگ‌بستر تایید می‌کنند و نشان می‌دهند که ماده اولیه برای بوکسیت دره‌سرد از رسوبات سیلیسی آواری مشتق شده از حاشیه قاره‌ای تهیه شده است.

کانسار بوکسیت یه‌کشه‌وه در 13 کیلومتری جنوب شرقی بوکان، در محدوده استان آذربایجان غربی با مختصات جغرافیایی ′28° 36 عرض شمالی و ′18° 46 طول شرقی واقع شده ‌است. کانسنگ بوکسیتی شامل مجموعه ای از توده‌های لایه‌ای و عدسی شکل با روند کلی NE-SW است که به صورت پرکننده فرورفتگی‌ها و فروچاله‌های کارستی در کربنات‌های زیرین سازند روته با سن پرمین میانی رخ می دهد. افق‌های بوکسیتی در منطقه مورد مطالعه به طور نامنظم پراکنده شده‌اند، اما دارای ضخامت‌های نسبتا یکنواختی به طور متوسط بین 11 تا 18 متر هستند و توسط سازند نسن با سن پرمین پایانی پوشانده شده‌اند. بر اساس بافت، ترکیب و رنگ، شش لایه مجزا در کانسار یاکشاوا شناسایی شده است که به ترتیب از پایین به بالا شامل: i) بوکسیت برش؛ ii) بوکسیت رسی؛ iii) بوکسیت فریتیک؛ iv) بوکسیت خالدار؛ v) بوکسیت قهوه‌ای، و vi) افق شسته شده هستند. مطالعات دقیق کانی شناسی نشان می دهد که دیاسپور، هماتیت، ایلیت، آناتاز و روتیل از کانی های اصلی تشکیل دهنده کانسار بوده که با مقادیر اندکی کائولینیت، دیکیت، هالویزیت، کوارتز، کلسیت، پیریت، و کلینوکلر همراه شده اند. مهمترین بافت‌های مشاهده شده در کانسار یه‌کشه‌وه عبارتند از بافت‌های کلوفورمی، اوئیدی، پیزوئیدی و اسپاستوئیدی که غالبا در زمینه ای پلیتومورفیکی با ترکیب رسی قرار گرفته اند. تحلیل روابط بین عنصری کانه ها با استفاده از روش تحلیل عاملی نوع R (R-mode factor analysis) چند یافته مهم را آشکار می کند: (1) کانی‌های سنگین با حلالیت کم، از جمله روتیل و زیرکن، همراه با اکسی هیدروکسیدهای Al در طول تشکیل بوکسیت، توزیع فلزات حیاتی (Ga، Ti، Nb، Hf، Ta وW) را که رفتار ژئوشیمیایی مشابهی با آنها دارند را کنترل می کنند؛ (2) هوازدگی بیوتیت منجر به بیرون راندن Fe3+ از موقعیت‌های هشت‌وجهی می‌شود و اکسی هیدروکسیدهایی را تشکیل می‌دهد که می‌توانند V را به شدت جذب کنند؛ (3) همبستگی قوی بین Y و P نشان می دهد که توزیع Y ممکن است در ارتباط با حضور کانی های REE حاوی Y مانند زنوتایم باشد؛ (4) در کانسار یه‌کشه‌وه تقریباً تمام فازهای حاویREE، کانی‌های فسفاته از جمله Monazite-Ce، Xenotime-Y و Florencite-Ce هستند، بنابراین فراوانی REE تا حد زیادی توسط کانی های غنی از P کنترل می شود. به منظور شناسایی سنگ مادر کانسار بوکسیت یه‌کشه‌وه از پارامترهای مختلفی شامل بی‌هنجاری Eu، نسبت عناصر کمیاب (Ti/Nb ,Zr/Hf و Nb/Ta)، نمودار Log Cr در مقابل Log Ni استفاده شده است. نتایج بدست آمده پیشنهاد می کند که مواد اولیه برای تشکیل کانسار بوکسیت یه‌کشه‌وه احتمالا از واحدهای آتشقشانی مافیک با سن پرمین میانی-بالایی مشتق شده اند.

خاک رس به عنوان یکی از مصالح مهم موجود در طبیعت به شیوه‌های گوناگون در پروژه‌ها مورد استفاده قرار می-گیرد.رس‌ها کانی‌های سیلیکات آلومینیوم آب‌داری هستندکه از ترکیب دو پایه چهاروجهی سیلیکا وهشت وجهی آلومینا تشکیل شده‌اند.کانی‌های رسی از لحاظ ساختاری به شکل ورقه‌ای هستند که خود از لایه‌های سیلیکا و آلومینا تشکیل شده‌اند واز نظر شیمیایی در سطح خود دارای بار الکتریکی منفی هستند که این امر زمینه‌ساز واکنش این کانی‌ها شده است. نوع کانی‌های رسی و ترکیبات همراه آنها بر روی رفتار آنها در واکنش به جذب آب و به تبع ایجاد خواص خمیری تاثیرگذار است. برای پیش‌بینی رفتار رس‌ها با ترکیب کانی‌شناسی خاص لازم است کانی‌های رسی خاکو ترکیبات آنها مشخص و خواص مهندسی آنها اندازه‌گیری شود.در این پژوهش برای بررسی تاثیر ترکیبات رسی بر خواص خمیری آن، از محدوده شرق شهر بانه و شرق آرمرده و شمال قروه نمونه‌برداری شد و با آنالیزهای ‌‌XRD‌و XRF‌ کانی‌های رسی و ترکیبات موجود در نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت و سپس با اندازه‌گیری حدود اتربرگ، ارتباط خواص خمیری و ترکیبات رسی مورد تحلیل قرار گرفت. تحلیل نتایج آنالیز و خواص خمیری نشان داد که در بین کانی‌های غالب رسی، همبستگیمونت‌موریلونیت با مقدار 949/0 با PI از ایلیت و کائولینیت بیشتر است.همچنین نتایج نشان داد که در بین کانی های موجود در خاک، کوارتز ، کلسیت، ارتوکلاز ، آلبیت با PI دارای همبستگی منفی و ترکیباتی مانندAl2O3، Fe2O3، MgO ، TiO2 و Na2O دارای همبستگی مثبت می باشند که بیشترین مقدار مربوط به TiO2 می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که برخی عناص مانند Cu، Zn، Co و Cr دارای همبستگی و عناصری مانند، U، Ba، Pb و Ni دارای همبستگی منفی با PI می باشند. از دیگر نتایج بدست آمده در این تحقیق می‌توان گفت که در بین سه محدوده مورد مطالعه، خاکهای محدوده قروه دارای بیشترین پتانسیل تورمی می‌باشد.