غالبا به صورت هماتیت و گوئتیت و به میزان کم لیمونیت و مگنتیت دیده می شود. بررسی دگرسانی منطقه، زونهای دگرسانی سیلیسی و کربناتی و ترکیبی از این دو مورد را نشان می دهد. دگرسانی سیلیسی به صورت رگه ای و رگچه ای در واحدهای آهکی و سنگ­های محدوده کانسار اتفاق افتاده است. دگرسانی کربناتی به صورت رگچه­های کلسیتی به شکل استوک ورک و بافت جانشینی در زمینه مشاهده می شود. در نتیجه در طی پنج مرحله دگرسانی، سرانجام سنگ آهک اولیه تحت تاثیر دگرسانی سیلیسی شدن قرار گرفته است به این صورت که کوارتزهای دانه درشت (سیلیسی شدن رگه ای) اطراف کوارتزهای دانه ریز زمینه (سیلیسی شدن انتشاری) را احاطه کرده است.خاموشی موجی در کربنات­های این منطقه نشان دهنده آن است که منطقه تحت تأثیر عوامل تکتونیکی قرار گرفته اند. با توجه به بالا بودن میزان منگنز در این منطقه کانی پیرولوزیت به صورت تیغه ای در درون رگچه­های کوارتز دیده می شود که معمولاً این کانی یک کانی ثانویه است و اغلب از کانی مانگانیت در اثر آبزدایی ایجاد می شود. در اثر این تغییر ترک­های انقباضی بسیار ویژه ای ایجاد می شود. در منطقه مورد مطالعه بازمانده­های پیریت توسط گوئتیت به طور کامل و یا بخشی جانشین شده است. برشی شدن در این منطقه بعد از کانی سازی آهن رخ داده یعنی برشی شدن زمانی رخ داده که منطقه تحت استرس قرار گرفته است شیارهایی ایجاد شده سپس سیلیسی شدن و کربناتی شدن در آن رخ داده است.

 کلید واژه :ژئوشیمی، ژنز، آهن، رسوبی، میمه

فهرست مطالب

عنوان                                           صفحه

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه. 1

1-2- کلیات آهن. 2

1-3- پراکندگی کانسارهای آهن…………………………7

1-4- کانی شناسی آهن. 11

1-5- کانیهای عمده کانسنگ ساز آهن. 14

1-6- موقعیت جغرافیایی و راه های دسترسی منطقه. 16

1-7- مطالعه پیشینیان. 16

1-8- اهداف پژوهش… 16

1-9- اهمیت و ارزش تحقیق. 16

1-10- کاربرد نتایج تحقیق. 17

1-11- روش مطالعه. 17

1-12- وضعیت آب و هوایی و اجتماعی………………………17

1-13- آب و هوا و پوشش گیاهی…………………………….17.

فصل دوم: زمین شناسی

2-1-: زمین شناسی عمومی منطقه. 19

2-2- ولکانیسم پهنه سنندج _ سیرجان………………………….20

2-3- چینه شناسی پهنه سنندج _ سیرجان. 20

2-4- واحدهای رسوبی. 21

2-5-1- کرتاسه. 23

2-5- 2- پالئوژن. 24

2-5-2-1- پلیوسن _ کواترنری.. 24

2-6- زمین ساخت منطقه. 26

2-7- تکتونیک منطقه. 27

2-8- گسلها 28

2-9- زمین ریخت شناسی منطقه. 28

2-10- زمین شناسی اقتصادی.. 29

فصل سوم: سنجش از دور

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………30

3-2- سامانه ی ماهواره­های سنجش از دور…………………………………………………………………………………..31

………………………………………………………………………………………………………………..32ASTER 3-3- سنجنده

3-4- انواع روش­های پردازش ماهواره ای………………………………………………………………………………………33

3-4-1- ترکیب رنگی کاذب…………………………………………………………………………………………………………..33

3-4-2- نسبت باندی……………………………………………………………………………………………………………………..34

3-4-3- روش کمترین مربعات رگرسیون شده(LS-Fit)……………………………………………………………..36

فصل چهارم: بافت و دگرسانی

4-1- مقدمه. 39

4-2- بافت کانیها در انواع کانسارهای آهن. 39

4-2-1-بافت مربوط به کانسارهای اکسیدی آهن _ تیتانیوم همراه با سنگهای آذرین. 39

4-2-2- بافت مربوط به کانسارهای آهن رسوبی. 40

4-2-3- بافت مربوط به کانسار آهن اسکارن. 40

4-3- بافت مشاهده شده در محدوده اندیس مورد مطالعه. 41

4-4- سنگ میزبان منطقه. 47

4-5- نتیجه گیری.. 48

4-6- دگرسانی. 56

4-6-1- عوامل موثر بر دگرسانی هیدروترمالی. 56

 

4-6-2- دگرسانی سیلیسی. 57

4-6-3- دگرسانی کربناتی. 57

فصل پنجم: کانی شناسی

5-1- مقدمه. 59

5-2- هماتیت Fe2O3: 59

5-3-گوئتیت FeO(OH): 60

…..60Fe2O5-4- پیریت

5-5- پیرولوزیت MnO2 یا(B-MnO2)  : 61

5-6- کوارتز SiO2: 63

5-7- کلسیت و دولومیت CaCO3,CaMg(CO3)2. 63

فصل ششم: ژئوشیمی

6-1- مقدمه. 65

6-2-ژئوشیمی آهن و منگنز. 66

6-3- ژئوشیمی منگنز و آهن در محیطهای رسوبی.. 66

6-4- ژئوشیمی منگنز و آهن در شرایط ماگمایی.. 68

6-5- ژئوشیمی منگنز و آهن در محیطهای هوازدگی سوپرژن……………………………………………………..68

6-6- مطالعه شیمی کانسنگ… 68

6-6-1- نسبت Fe/Mn و Mn/Fe 69

6-6-2- عناصر کمیاب.. 72

6-6-3- نسبتهای دوتایی بعضی از عناصر کمیاب.. 80

6-7- همبستگی بین عناصر واسطه و آهن.. 83

منابع.. 86

– مقدمه:

نیروی انسانی، تأسیسات زیربنایی و مدیریت کارآمد در کنار منابع طبیعی زیرساخت­های توسعه پایدار جوامع را تشکیل می­دهند. منابع طبیعی بعنوان هدایای خدادادی نقشی بی بدیل در پروسه تولید ایفا می­ کنند. کامیابی و رفاه روزافزون آدمی در پرتو علم و تکنولوژی پرشتاب او پیوسته همگام نیاز روزافزای انسان­ها به مواد اولیه و روش­های بهینه بهره ­برداری از آن­ها بوده است. محیط پیرامونی از دیرباز تنها منبع پر سخاوت تامین مواد اولیه مورد نیاز انسان­ها بوده و می­باشد که درگذرگاه رشد جوامع بشری همواره کانون توجه دانش­های پایه بوده است. انقلاب صنعتی و عصر مدرن ره آوردی چون صنعتی شدن و شهرنشینی را با خود به همراه آورد و به تبع آن گریزی باقی نماند جز یافتن منابع نوین مواد اولیه و ابداع، پیشرفت و بهینه سازی روش­های کشف، استخراج و فرآوری مواد طبیعی (سیلیسیان، 1386).

مطالعات باستان شناسی و تاریخی نشان می دهد که شناخت و کاربرد آهن، تاریخ شش هزار ساله دارد. آشنایی آدمی با آهن به صورت تصادفی بوده است. چگالی بالا، سختی و پایداری آهن بر ویژگی های دو فلز طبیعی مورد استفاده در آن زمان یعنی طلا و مس برتری داشت و بدین ترتیب این فلز ارزشی والاتر از دو فلز مذکور پیدا نمود. بر اساس مطالعات باستان شناسی حدود 800 سال پیش از میلاد، آهن در ایران به کار می­رفته است. برخی از پژوهشگران معتقدند ریشه لغوی کلمه آهن از آسن، که در اوستا به معنی آهن می­باشد،گرفته شده است که آن هم از واژه آسمن به معنی آسمان مشتق شده است. آهن از نخستین مواد اولیه فلزی بود که در ابتدا تنها به عنوان زیورآلات و ابزارهای سبک شکار و جنگ مورد استفاده قرار می­گرفت اما با توجه به ویژگی­ها و قابلیت­هایش و نیز فراوانی نسبیش چنان جایگاهی در مصنوعات بشری یافت که گاهی عصر تمدن را با عصر آهن همزاد می­دانند. عصر آهن به دوره ای اطلاق می­شود که ابزار و سلاح­های مفرغی جای خود را به ابزار آهنی دادند. با گذر زمان با وجود تغییرات بسیاری که زنجیره­های مختلف صنعت به خود دیده­اند، هیچگاه آهن جایگاه خود را بعنوان فلزی مادر و استراتژیک از دست نداده است. ایران در قرون و اعصار گذشته، از جهت آشنایی با نحوه بدست آوردن فولاد همسطح و همتراز دیگر جوامع و تمدن­های بزرگ بود، اما در سه قرن اخیر به لحاظ سیطره کشورهای غربی و پیشرفت سریع آنان و اضمحلال داخلی، در زمره واردکنندگان محصولات فلزی قرار گرفت. ایجاد کارخانه ذوب آهن که مادر صنایع محسوب می­شد به عنوان یک آمار ملی از دوره قاجاریه مطرح بود که سرانجام در سال 44 به تصویب مجلس رسید و عملیاتی شد. فولاد مبارکه اصفهان بعنوان بزرگترین مجتمع صنعتی کشور در کنار ذوب آهن اصفهان خط مقدم جبهه صنعت کشور را شکل داده­اند و اکنون با عملیاتی شدن فازهای توسعه این مجتمع­ها و احداث سایر کارخانجات فولاد و نیز افزایش جهانی قیمت فلزات بیش از پیش تأمین مواد اولیه مورد نیاز خصوصاً سنگ آهن مناسب ، ضروری می­باشد.

ایران از دیرباز کشوری غنی از مواد معدنی بوده است که همواره در جای جای آن کانسارها و معادن مختلفی مورد اکتشاف یا در حال استخراج قرار گرفته است. با توجه به صنعت و نوع نیاز کشور گاهی عناصری نسبت به عناصر دیگر دارای اهمیت بیشتر بوده ­اند، به طوری که حتی پایه صنعت کشوری را به خود اختصاص می­داده­اند. در این زمینه فعالیت­های اکتشافی و استخراجی زیادی صورت گرفته، که منجر به اکتشاف اندیس­ها و کانسارهای با ذخایر مختلف گردیده است، به همین علت مناطقی که از لحاظ برخی فلزات مستعدتر بوده ­اند، همواره مورد توجه بیشتری قرار داشته اند. یکی از این مناطق بسیار مستعد که دربرگیرنده بسیاری از مواد معدنی بالاخص آهن می­باشد، پهنه دگرگونی سنندج_سیرجان می­باشد. این پهنه دگرگونی همواره از لحاظ مواد معدنی مورد توجه معدن­کاران و مکتشفین معدنی قرار داشته است به طوری که در حال حاظر در نقاط مختلف این پهنه، اندیس­ها و کانسارهای فلزی و غیرفلزی زیادی دیده می­شود که می­توان این پهنه را یکی از قطب­های معدنی کشور به شمار آورد. در حال حاظر این پهنه را قطب دوم کانسارهای آهن در کشور محسوب می­ کنند.

1-2- کلیاتی در مورد آهن

آهن، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی باFe  و عدد اتمی 26 نشان داده می­شود. آهن فلزی است که در گروه 8 و در دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد. علامت Fe وکلماتی مثل فروس[1] از کلمه لاتین فروم[2] گرفته شده است. اولین نشانه­ های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان برمی­گردد که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگ­ها اقلام کوچکی مثل سرنیزه و زیورآلات می­ساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد مسیح، تعداد فزاینده­ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب (فقدان نیکل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می­ کند) در بین النهرین، آسیای صغیر و مصر به چشم می­خورد؛ اما ظاهراً تنها در تشریفات از آهن استفاده می­شد و آهن فلزی گرانبها حتی با ارزش همتراز طلا به حساب می­آمد. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه بطور روزافزون از این فلز استفاده می­شد، اما جایگزین کاربرد برنز در آن زمان نشد (سیلیسیان، 1386).

از 1000 تا 1200 سال قبل از میلاد مسیح در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاح­های برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجایی، آغاز ناگهانی تکنولوژی­های پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی، مختل شدن تأمین قلع بود. این دوره جابجایی که در نقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره­ای از تمدن به نام عصر آهن را بوجود آورد. همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز، فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به آهن، کربن اضافه می­کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است بازیافت می­کردند، سپس سرباره آن را با چکش کاری جدا نموده و محتوی کربن را اکسیده می­کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاورمیانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه­ای از ذغال و آب دادن در آب یا روغن می­توان محصولی بسیار محکم تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلاً کاربرد داشت محکم تر و مقاوم تر بود.

آهن یکی از رایج ترین عناصر زمین است که تقریباً 5 % پوسته زمین را تشکیل می­دهد. آهن عمدتاً از سنگ معدن استخراج می­گردد. این فلز را بوسیله روش کاهش با کربن که عنصری واکنش پذیر است، جدا می­ کنند. این عمل در کوره بلند در دمای تقریباً 2000 درجه سانتیگراد انجام می­پذیرد.

برای تهیه آهن عنصری، باید ناخالصی­های آن با روش کاهش شیمیایی از بین برود. آهن برای تولید فولاد بکار می­رود که عنصر نیست، بلکه یک آلیاژ و مخلوطی است از فلزات متفاوت (و البته تعدادی غیر فلز بخصوص کربن). هسته اتم­های آهن دارای بیشترین نیروی همگیر در هر نوکلئون هستند بنابراین آهن با روش همجوشی، سنگین ترین و با