پایان نامه اکتشاف اندیس های معدنی فلزی در منطقه زارکوئیه بافق

اکتشاف اندیس های معدنی فلزی در منطقه زارکوئیه بافق

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی

گروه مهندسی معدن

فهرست مطالب: اکتشاف اندیس های معدنی فلزی

فصل اول:کلیات
مقدمه    ۲
۱-۱- موقعیت جغرافیایی    ۲
۱-۲- راههای دسترسی    ۳
۱-۳- شرایط اقلیمی    ۵
۱-۴- زمین ریخت شناسی    ۵
۱-۵- ویژگیهای اقتصادی    ۶
۱-۶- مطالعات زمین شناسی و تاریخچه بهره برداری    ۶
۱-۷- کلیاتی در مورد سرب و روی (ماده معدنی اول)     ۷
۱-۸- کلیاتی در مورد آهن (ماده معدنی دوم)     ۱۶
۱-۹- کاربردهای آهن و آلیاژهای آهن    ۲۲
۱-۱۰- روشهای متداول فرآوری آهن    ۲۲
‏۱-۱۱- ذخایر عمده آهن در جهان    ۲۳

فصل دوم: زمین شناسی

۲-۱-مقدمه    ۳۳
۲-۲- زمین شناسی پیرامون کانسار    ۳۴
۲-۳- زمین شناسی ساختمانی    ۴۰
۲-۴- زمین شناسی اقتصادی    ۴۰
۲-۵- مقدمه    ۴۲
۲-۶-  هدف و روش انجام کار    ۴۳
۲-۷- مشخصات داده های ماهواره ای محدوده اکتشافی    ۴۴
۲-۸- مشخصات و پوشش داده های سنجنده ETM+    ۴۵
۲-۹- پیش پردازش داده های ماهواره ای    ۴۶
۲-۱۰- پردازش و تفسیر داده‌های ماهواره‌ای    ۴۷
۲-۱۱- استخراج ساختارها    ۶۵
۲-۱۲- تلفیق اطلاعات دور سنجی    ۶۷

فصل سوم: مطالعات اکتشافی

۳-  مقدمه    ۶۹
۳-۱- زمین شناسی محدوده کانسار در منطقه اسفوردی    ۷۲
۳-۲- تکتونیک و گسلش    ۷۹
۳-۴- مطالعات سنگ شناختی    ۸۱
۳-۵- دگرسانی    ۸۴
۳-۶- کانی سازی    ۸۶
۳-۷- عملیات اکتشافی    ۹۸

فصل چهارم:مطالعات سیالات درگیر

۴- مطالعات سیالات درگیر    ۱۰۳
۴-۱- نتایج پتروگرافی سیالات درگیر:     ۱۰۳
۴-۲- درجه پرشدگی (F)     ۱۰۸
۴-۳- اندازه سیالات درگیر    ۱۰۸
۴-۴- ترکیب (COMPONENTS)     ۱۰۸
۴-۵- انجماد( (FREEZING    ۱۰۸
۴-۶- حرارت دادن(HEATING)     ۱۱۲
۴-۷- روش و مشخصات دستگاه    ۱۱۸
فصل پنجم:نتایج وپیشنهادات
۵- مقدمه    ۱۲۰
۵- ۱- جمع بندی    ۱۲۰
۵-۲- پیشنهادات    ۱۲۳
منابع    ۱۲۵

اکتشاف اندیس های معدنی فلزی

فهرست اشکال وتصاویر

شکل (۱-۱) راههای دسترسی به منطقه    ۴

نقشه (۱-۱) راههای دسترسی به منطقه    ۴

تصویر(۱-۱): نمایی از سازند لالون و زایگون با ریخت تپهماهوری و سطوح فرسایشی صاف و هموار    ۵

تصویر(۱-۲): واحد دولومیتی بالایی کرم تا نخودی در بین شیل و ماسه سنگهای خاکستری تا ارغوانی    ۶

شکل(۱-۳): مقایسه انواع کانسارهای سرب و روی با سنگ میزبان کربناتی (شهاب پور، ۱۳۸۰)    ۱۱

شکل(۱-۳): میزان ذخایر پایه و اقتصادی روی جهانی در سال ۲۰۰۴    ۱۴

شکل(۱-۴): نمودار میزان ذخیره قطعی سرب و روی در ایران طی سالهای ۱۳۸۰ ـ ۱۳۷۶    ۱۵

شکل(۱-۵): نمودار EH و PH اکسیدهای آهن    ۱۷

تصویر(۱-۳): مگنتیت    ۱۸

تصویر(۱-۴):پیروتیت    ۱۸

شکل(۱-۶): میزان ذخیره اقتصادی و پایه سنگ آهن خام (CRUDE ORE) در جهان در سال های ۱۹۹۵- ۲۰۰۴    ۲۴

شکل(۱-۷): میزان ذخایر پایه و اقتصادی سنگ آهن خام (CRUDE ORE) جهانی در سال ۲۰۰۴    ۲۴

شکل(۱-۸): میزان ذخیره اقتصادی و پایه محتوای فلز آهن (CONTENT) در جهان در سال های ۱۹۹۵- ۲۰۰۴    ۲۵

شکل(۱-۹): میزان ذخایر پایه و اقتصادی محتوای فلز آهن (CONTENT)جهانی در سال ۲۰۰۴    ۲۶

شکل۲-۱- کانی سازی آهن و ارتباط آن با دو گسل کوه بنان و کوه دویران    ۳۳

تصویر(۲-۱): نمایی از آهکهای سیاهرنگ بلورین نازکلایه    ۳۴

تصویر(۲-۲): نمایی نزدیک از دو لومیت چرتدار سازند ریزو(معادل سازند سلطانیه)    ۳۵

تصویر(۲-۳): نمونه شماره: KB 027  بافت بلورین در آهک دولومیتی ماسه ای و کوارتزهای بی شکل       ۳۶

تصویر(۲-۴): نمونه شماره: KB 027جانشینی اکسیدهای آهن از اطراف در بلورهای کلسیت    ۳۶

تصویر(۲-۵): دورنمایی از شیل و ماسه سنگهای خاکستری تا ارغوانی با ریخت تپه ماهوری- دید به شمال شرق    ۳۶

تصویر(۲-۶): نمایی از واحد کنگلو مرایی در شمال غربی منطقه    ۳۷

تصویر(۲-۷): آبرفتهای جوان و قدیمی در شرق محدوده مورد مطالعه    ۳۸

تصویر(۲-۸):  نمایی نزدیک از توده ی دیابازی پایین دست معدن آهن    ۳۹

تصویر(۲-۹): نمونه شماره: KB 039 کلریتی شدن و اٌکسیدهای آهن به عنوان پرکننده ی فضای خالی و جاشینی       ۳۹

تصویر(۲-۱۰): نمونه شماره: KB 039بلورهای شکلدار پلاژیوکلاز ماکل دار خمیده شده    ۳۹

تصویر(۲-۱۲): پهنه آهن هماتیتی در بستر رودخانه دید به جنوب غرب    ۴۱

تصویر(۲-۱۳): آثار رگه ی حاوی اکسید روی (کالامین) در زون گسله    ۴۱

شکل(۲-۱): چارت روش کار با داده‌های ماهواره ای، زمین‌شناسی و توپوگرافی برای تعیین دگرسانی‌ها ،ساختارها و کانی‌های محدوده اکتشافی(اسدزاده،۱۳۸۸)

شکل(۲-۲): نمایش طول موجهای گوناگون در ETM+    ۴۵

شکل(۲-۳): تصویر سه بعدی محدوده ۱:۱۰۰۰۰۰ بافق    ۴۶

شکل(۲-۴): رنگ نارنجی، طلایی و قرمز نشان دهنده وجود آلتراسیون هماتیتی    ۵۰

شکل(۲-۵):  پوشش گیاهی به رنگ قرمز ، پیش زمینه صورتی- بنفش و اکسید آهن زرد-سبز    ۵۱

شکل(۲-۸): کانی های رسی از بقیه روشن تر، آلتراسیون هماتیتی نارنجی و پوشش گیاهی سبز    ۵۴

شکل(۲-۹): پوشش گیاهی آبی، گابرو سبز؟    ۵۵

شکل(۲-۱۰): آلتراسیون رسی قرمز و محدوده غنی از اکسید آهن سبز    ۵۷

شکل(۲-۱۱): محدوده های غنی از  یونهای آهن قرمز و رنگ آبی سولفات، هیدرات و کربنات کانیهای گوناگون    ۵۸

شکل(۲-۱۲): اکسید آهن زرد کمرنگ در زمینه آبی آسمانی (سبز- آبی)    ۵۹

شکل(۲-۱۳): کانی های رسی قرمز، کانیهای آهن دار سبز و اکسیدهای آهن آبی    ۶۰

شکل(۲-۱۴): آلتراسیون های شدید آبی تیره و آبی بنفش    ۶۱

شکل(۲-۱۵): پوشش گیاهی صورتی، کانی های رسی آبی و اکسید های آهن سبز-زرد    ۶۲

شکل(۲-۱۶): هیدروکسیل قرمز، اکسید آهن سبز و پوشش گیاهی آبی    ۶۴

شکل(۲-۱۷): خطواره های ۰، ۴۵، ۹۰ و ۱۳۵ درجه با استفاده از تصویر ماهواره ای ETM    ۶۶

شکل(۲-۱۸): محدوده های پیشنهادی برای ادامه عملیات اکتشافی بر اساس بررسی های دور سنجی    ۶۷

تصویر(۳-۱): نمایی از واریخته های سنگهای دیابازی و دگرسانی کلریتی، اپیدوتی    ۶۹

تصویر(۳-۲): بر بام ارتفاعات آهک و دولومیت سیاه رنگ و در پایین دست ماسه سنگهای خاکستری تا ارغوانی با ریخت تپه ماهوری- دید به شرق    ۷۰

تصویر(۳-۴): تناوب دولومیت کرم و دولومیتهای سیاه رنگ بد بو    ۷۰

تصویر(۳-۳): نمایی نزدیک از چرت نواری به میزبانی دولومیت نخودی رنگ- دید به شمال شرق    ۷۰

تصویر(۳-۵): جهت یافتگی و ساختار شیستوزیته در دولومیت های سیاه رنگ نشان از فعالیت های تکتونیکی در منطقه دارد.    ۷۱

تصویر(۳-۶): تودههای نیمژرف در واحدهای کربناتی قدیمی تزریق شده است.    ۷۱

تصویر(۳-۷): نمایی نزدیک از توده ی دیابازی پایین دست معدن آهن         ۷۲

تصویر(۳-۸): واحد دولومیتی بالایی کرم تا نخودی در بین شیل و ماسه سنگهای خاکستری تا ارغوانی    ۷۲

تصویر(۳-۹): سنگهای کربناته به دلیل مقاومت بالا کمتر فرسایش یافته اند.      ۷۳

تصویر(۳-۱۰): نمایی نزدیک از آهک لایه لایه سیاه رنگ      ۷۳

تصویر(۳-۱۱): رسوبات کلسیتی و سیلیسی به صورت نواری و گرهک    ۷۳

تصویر(۳-۱۲): تناوب لایه های رسوبی با رنگ های ارغوانی، خاکستری و نخودی با ساختار شیلی    ۷۴

تصویر(۳-۱۳): نمایی دور از منطقه مورد مطالعه، رنگهای نخودی در نوک ارتفاعات و شیل و ماسه سنگهای ارغوانی و خاکستری رنگ در دامنه ارتفاعات    ۷۵

تصویر(۳-۱۴): دولومیتهای چرت دار سنگ میزبان رگه ی گرمابی حاوی کانه روی    ۷۵

تصویر(۳-۱۵): گچ (ثانوی) همراه با دولومیتی های چرتی در زون اکسید قابل رؤیت است    ۷۶

تصویر(۳-۱۶): نمایی از واحد کنگلومرایی در شمال غربی منطقه    ۷۷

تصویر(۳-۱۷): نمایی از واریخته های سنگهای دیابازی و دگرسانی کلریتی، اپیدوتی    ۷۸

تصویر(۳-۱۸): نمایی نزدیک از کانی سازی آهن (هماتیت) در محدوده ی معدن    ۸۰

تصویر(۳-۱۹): نمایی دور از  کانیسازی روی و سرب- دید به شمال غرب    ۸۰

تصویر(۳-۲۰): دانه های کوارتز و موسکویت در داخل ماتریکس سرسیتی    ۸۱

تصویر(۳-۲۱): بافت بلورین در سنگ آهک    ۸۱

تصویر(۳-۲۲): چرت ها بیش از ۶۰% از میکروکنگلومرا را تشکیل می دهند    ۸۱

تصویر(۳-۲۵): آمفیبول های خمیده شده در اثر دگرگونی    ۸۲

تصویر(۳-۲۸): آثار چین خوردگی در بلور کشیده مسکویت فلدسپاتهای در حال تجزیه به سرسیت در اثر دگرگونی ضعیف در منطقه    ۸۳

تصویر(۳-۲۹): کانی سازی اکسید آهن به همراه اکسیدهای روی و سرب به میزبانی سنگ کربناته    ۸۴

تصویر(۳-۳۰): گچ (انیدریت) همراه با دولومیتهای چرتی در زون اکسید قابل رؤیت است. دید به سمت شمال    ۸۴

تصویر (۳-۳۱): پیریت نسل اول که از اطراف توسط هیدروکسید آهن جانشین شده و تنها  بقایایی از آن باقی مانده است.    ۸۵

تصویر (۳-۳۲): بیوتیتهای در حال تجزیه به کلریت و کانی اپک    ۸۵

تصویر (۳-۳۳):فلدسپاتهای در حال تجزیه به اپیدوت ورس    ۸۵

تصویر(۳-۳۶): آهکهای سیاهرنگ در زون گسله حاوی دگرسانی شدید اکسید آهن- دید به شمال غرب    ۸۷

تصویر(۳-۳۷): آهک و سنگهای سیاهرنگ در زون گسله حاوی دگرسانی شدید اکسید آهن- دید به شمال غرب    ۸۷

تصویر(۳-۳۹): نمایی دور از تزریق توده ی نفوذی در سنگهای دولومیتی    ۸۸

تصویر (۳-۴۰): حضور اکسیدهای آهن، سرب، روی و مس در رگه ی پلی متال منطقه    ۸۹

تصویر (۳-۴۱): کانی سازی اکسید آهن به همراه اکسیدهای احتمالی روی و سرب به میزبانی سنگ کربناته    ۸۹

تصویر (۳-۴۲): نمایی دور از رگه ی حاوی اکسیدهای آهن و روی    ۸۹

تصویر (۳-۴۳): قطعات مگنتیت در پادگانههای آبرفتی بلند و قدیمی    ۹۰

تصویر (۳-۴۴): حضور قطعات مگنتیتی در سطح رسوبات پلاسری    ۹۰

تصویر (۳-۴۵): خمیدگی در  اولیژیست    ۹۱

تصویر (۳-۴۶): هماتیت با بافت پراکنده    ۹۱

تصویر (۳-۴۷): کانی سازی اولیژیست به صورت شکافه پر کن در داخل ماسه سنگهای ارغوانی رنگ    ۹۱

تصویر (۳-۴۸): مارتیتیزاسیون در مگنتیت    ۹۲

تصویر (۳-۴۹): پیریت نسل اول که از اطراف توسط هیدروکسید آهن جانشین شده و تنها  بقایایی از آن باقی مانده است.    ۹۲

تصویر (۳-۵۰): پیریت نسل دوم با بافت دسیمینه    ۹۳

تصویر (۳-۵۱):کالکوپیریت از اطراف توسط کوولیت جانشین شده است.    ۹۳

تصویر (۳-۵۲):کوولیت    ۹۳

تصویر (۳-۵۳): مالاکیت به فرم رگچهای    ۹۴

تصویر (۳-۵۴): کانی سازی اکسید مس (مالاکیت) در داخل سنگ کربناته به صورت شکافه پرکن    ۹۴

تصویر (۳-۵۵): قالبهای دروغین باقی مانده از پیریت که توسط  هیدروکسید آهن اشغال شده است.    ۹۵

تصویر (۳-۵۶): نمایی نزدیک از آثار رگه ی حاوی اکسید روی (کالامین) در زون گسله. دید به شمال غرب    ۹۵

تصویر (۳-۵۷): سنگ های دولومیتی نخودی رنگ میزبان کانی سازی پلی متال. دید به شرق    ۹۶

تصویر (۳-۵۸): دولومیتهای چرت دار سنگ میزبان رگه ی پلی متال . دید به شرق    ۹۶

تصویر (۳-۵۹): کانه کالامین سفید رنگ در بین سنگهای تیره ی دولومیتی. دید به غرب    ۹۶

تصویر (۳-۶۰): کالامین به وضوح در داخل رگه ی گرمابی منطقه رؤیت می گردد. دید به غرب    ۹۷

تصویر (۳-۶۱): نمایی نزدیک از رگه ی کانی سازی اکسید روی و سرب. دید به غرب    ۹۷

تصویر(۴-۱): سیالات درگیر مطالعه شده در کانی کوارتز همراه با کانه    ۱۰۳

تصویر(۴-۲): سیالات درگیردر کانی باریت    ۱۰۳

تصویر(۴-۳): سیالات درگیر گازی و مایع    ۱۰۴

تصویر(۴-۶): سیالات حاوی CO2 –H2O    ۱۰۵

تصویر(۴-۹): سیالات درگیر اولیه    ۱۰۷

تصویر(۴-۱۰): سیالات درگیرثانویه کاذب    ۱۰۷

شکل(۴-۱): نمودار اندازه گیری دمای انجماد    ۱۰۹

شکل(۴-۲): نمودار اندازه گیری میزان شوری    ۱۱۰

شکل(۴-۴): مقایسه شوری سیالات درگیر انواع تیپهای کانساری سرب و روی    ۱۱۲

شکل(۴-۵): نمودار اندازه گیری میزان دمای همگن شدن    ۱۱۳

شکل(۴-۶): نمودار محل جاگیری سیالات درگیر اولیه، ثانویه و ثانویه کاذب در   نمودار میزان شوری    ۱۱۴

شکل(۴-۷): نمودار مقایسه میزان شوری سیالات درگیر در   انواع تیپهای کانساری    ۱۱۴

شکل(۴-۸): نمودار محل جاگیری انواع سیالات درگیر در   نمودار میزان شوری    ۱۱۵

شکل(۴-۹): نمودار محل جاگیری انواع در جه حرارت همگن شدگی سیالات درگیر    ۱۱۷

اکتشاف اندیس های معدنی فلزی

فهرست جداول

جدول(۱-۲): کانی های مهم سرب، فرمول شیمیایی و عیار سرب آنها    ۸

جدول(۱-۴): میزان ذخیره اقتصادی و پایه روی در جهان در سال های ۱۹۹۵- ۲۰۰۴(هزارتن)    ۱۳

جدول(۱-۵): میزان ذخایر پایه و اقتصادی روی جهانی در سال ۲۰۰۴(هزارتن)    ۱۴

جدول(۱-۶): میزان ذخیره قطعی سرب و روی در ایران طی سالهای ۱۳۸۰ ـ ۱۳۷۶(هزارتن)    ۱۵

جدول(۱-۷): میزان ذخیره قطعی، احتمالی و ممکن سرب و روی ایران (۱۳۵۱)    ۱۶

جدول(۱-۸): انواع کانیهای آهن    ۱۸

جدول(۱-۹): میزان ذخیره اقتصادی و پایه سنگ آهن خام (CRUDE ORE) در جهان در سال های ۱۹۹۵- ۲۰۰۴(میلیون تن)    ۲۳

جدول(۱-۱۰): میزان ذخایر پایه و اقتصادی سنگ آهن خام (CRUDE ORE) جهانی در سال ۲۰۰۴ (میلیون تن)    ۲۴

جدول(۱-۱۱): میزان ذخیره اقتصادی و پایه محتوای فلز آهن (CONTENT) در جهان در سال های ۱۹۹۵- ۲۰۰۴(میلیون تن)    ۲۵

جدول(۱-۱۲): میزان ذخایر پایه و اقتصادی محتوای فلز آهن (CONTENT)جهانی در سال ۲۰۰۴    ۲۶

جدول(۱-۱۳): جدول نمونه های اخذ شده از منطقه    ۲۸

جدول(۲-۱): داده های انعکاسی ماهواره لندست ETM+    ۴۵

جدول(۲-۲): ترکیب رنگی کاذب و تفسیر آن    ۴۹

جدول(۳-۱): نتایج آزمایش کانیشناسی به روش XRD در نمونه های برداشت شده از مرحله اول    ۹۸

جدول(۳-۲): نتایج آزمایشهای شیمیایی به روش XRF در نمونه های برداشت شده از مرحله اول    ۹۹

جدول(۳-۴): نتایج آزمایش کانیشناسی به روش XRD در نمونه های برداشت شده از مرحله دوم    ۱۰۰

جدول(۳-۵): نتایج آزمایشهای شیمیایی به روش جذب اتمی در نمونه های برداشت شده از مرحله دوم    ۱۰۱

جدول(۳-۶): نتایج آزمایشهای شیمیایی به روش XRF در نمونه های برداشت شده از مرحله دوم    ۱۰۱

جدول(۴-۱): جدول اندازه گیری دمای انجماد    ۱۰۹

جدول(۴-۲): جدول اندازه گیری میزان شوری    ۱۱۰

جدول(۴-۳): جدول اندازه گیری میزان دانسیته    ۱۱۱

شکل(۴-۴): مقایسه شوری سیالات درگیر انواع تیپهای کانساری سرب و روی    ۱۱۲

جدول(۴-۴): جدول اندازه گیری میزان دمای همگن شدن    ۱۱۳

جدول(۴-۵): نتایج آزمایشهای حاصل از مطالعه سیالات درگیر    ۱۱۶

جدول(۴-۶): مقایسه انواع ویژگیهای سیالات درگیر کانسارهای مختلف    ۱۱۷

اکتشاف اندیس های معدنی فلزی

فصل اول

کلیات

مقدمه

کانیهای سرب و روی علیرغم خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت اکثراٌ به صورت همراه در معادن دیده می شوند و این به دلیل تشابه ژنز و طرز تشکیل آنها از نظر زمین شناسی می باشد. سرب سنگین ترین و در عین حال نرمترین فلزات پایه است و به علت پایداری کم بندرت در طبیعت به صورت خالص یافت می شود.

در مقابل اسید سولفوریک مقاوم است. تاکنون نزدیک به ۱۳۰ کانی سرب شناخته شده است که از میان آنها سولفور سرب(pbs) مهمترین و افتصادی ترین نوع کانه سرب است و ۹۰ درصد از تولید فلز سرب از این ماده می باشد. کانیهای سروزیست، انگلزیت، لفنیت، بولانژریت، ژمسونیت، پیرومورفیت و بونونیت بعضی از انواع کانیهای حاوی سرب هستند. روی در دمای معمولی ترد و شکننده و در دمای ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد دارای خاصیت چکش خواری می باشد و می توان آنرا بصورت ورق، مفتول و سیم در آورد. روی سومین و سرب چهارمین میزان مصرف را در دنیای فلزات غیر آهنی دارا می باشند.