فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:140
پایان نامه ی کارشناسی ارشد در رشته‌ی
زمین شناسی- زمین شیمی
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- تاثیر عناصر کمیاب خاکی 3
1-1-1-تاثیر بر بدن انسان 3
1-1-2-تاثیر در محیط زیست 3
1-2- رفتار زمین شناسی عناصر خاکی کمیاب 4
1-3-فراوانی پوسته ای 5
1-4- مقایسه فراوانی پوسته ای عناصر کمیاب 6
1-5- بهنجار کردن نمونه¬های REE 8
1-6- رفتار ر زمین شناسی عناصر نادر خاکی سیستم¬های ماگمایی 11
1-7- رفتار زمین شناسی عناصر کمیاب در سیستم آبگین 14
1-8-انواع کانسارهای عناصر نادر خاکی 15
1-8-1- ذخایر همراه با کربناتیت ها 16
1-8-2- ذخایر متاسوماتیکی 16
1-8-3- ذخایر همراه با سنگهای پرآلکالن 17
1-8-4- ذخایر همراه با آهن پروتروزوئیک 18
عنوان صفحه
1-8-5- ذخایر اسکارن 18
1-8-6- ذخایر پلاسری 18
1-8-7- بازماندی 19
1-8-8- تشکیل کانی های خاک های کمیاب 19
1-9- تغییرات دمایی 20
1-9-1- آمیختگی سیال 21
1-9-2-بر هم کنش سیالات و سنگ میزبان 21
1-9-3- تبلور کانی¬های باطله 22
1-10-کانیهای عناصر خاکی کمیاب : 22
1-10-1-باستانزیت (Bastnuesite) 23
1-10-2-زنوتیم (xenotime) 24
1-10-3-مونازیت Monazite 25
1-10-4- آلانیتAllanite 27
1-10-5- آپاتیت Apatite 27
1-11- دگرسانی کانی های خاک¬های کمیاب گرمابی 30
1-12- روشهای تجزیه 32
1-13- مهم ترین کشورهای تولید کننده عناصر نادر خاکی : 32
1-14- ذخایر عناصر نادر خاکی در ایران 33
1-15- عناصر کمیاب و نادر خاکی در سنگهای گرانیتوئیدی در ایران : 33
1-16- پیشینه ی اکتشافات در منطقه ی مروست 34
عنوان صفحه
1-17-روش تحقیق 35
1-18- اهداف تحقیق 36
فصل دوم: زمینشناسی ایران
2-1-مقدمه 38
2-1-1-پهنه زمین ساختاری ایران مرکزی 38
2-2-2-بلوک لوت 39
2-2-3-بلوک طبس 39
2-2-4-بلوک کَلمَرد 39
2-2-4-1- فرونشست بیاضه – بردسیر 40
2-2-5- بلوک یزد 40
2-2-6- پهنه ساختاری سنندج – سیرجان 41
2-2-7-تریاس پسین در ایران مرکزی 42
2-3-رخداد تریاس پسین (سیمرین پیشین) 42
2-4-سازند نایبند 45
2-4-1- هم ارزی و گسترش جغرافیایی 47
2-4-2-محیط های رسوبی سازند نایبند 47
2-4-2-1-بخش گلکن 48
2-4-2-2-بخش بیدستان 48
2-4-2-3-بخش حوض شیخ 49
عنوان صفحه
2-4-2-4-بخش حوض¬خان 49
2-5-رخداد تریاس پسین (سیمرین پیشین) 49
2-6-تغییر در شرایط و نوع حوضههاى رسوبى 50
2-7-تغییر در ژئودینامیک و جایگاه صفحهها 51
2-7-1-فرابوم 51
2-7-2-ماگمازایى 51
2-7-3-کانیزایى 52
2-8- پدیدة دگرگونى 53
2-9-سنگهای آتشفشانی تریاس 54
2-10- ژوراسیک در ایران مرکزی 55
2-11-موقعیت منطقه 58
2-12-آب و هوای منطقه مورد مطالعه 58
2-13- روابط صحرایی 59
2-13-1-پرمین 59
2-13-2-تریاس میانی 60
2-13-3- تریاس فوقانی – ژوراسیک زیرین 60
2-14-رگه های سفید رنگ منطقه 61
2-15- رسوبات کواترنری 62
عنوان صفحه
فصل سوم: پترولوژی
3-1- خواص فیزیکی و میکروسکوپی مونازیت و کانی های موجود در منطقه 65
3-2- آماده سازی و مطالعه نمونه¬ها 65
3–3 خواص میکروسکوپی کانی های منطقه مروست 66
3-3–1پتروگرافی 67
3-4- مطالعه XRD 72
فصل چهارم: ژئوشیمی
4-1-ژئوشیمی شیل های سیاه 74
4-1-1-شیل سیاه 74
4-1-2-کانی¬شناسی شیل¬های سیاه 74
4-1-3-زمین¬شیمی شیل سیاه 74
4-1-1-توزیع زمانی-مکانی و کنترل کننده¬های تشکیل شیل¬های سیاه 75
4-2-عوامل مهم تشکیل شیل¬های سیاه 76
4-2-1-موقعیت زمین¬ساختی 76
4-2-2-تولید اولیه ماده آلی 77
4-2-3-توالی اکسیدشدن ماده آلی در ستون آب 77
4-3-مدل¬های نهشت شیل¬های سیاه 78
4-3-1-مدل چرخه محدود یا جدا مانده 79
عنوان صفحه
4-3-2-مدل اقیانوس آزاد 81
4-2-3- مدل کران قاره¬ای 82
4-3-مسیرهای ورود عناصر به یک سنگ رسوبی آواری (منشاء عناصر) 82
4-4-روش مطالعه شیل¬های سیاه 92
4-5-زمین¬شیمی شیل های سیاه منطقه مروست 93
4-6-غنی¬شدگی – تهی¬شدگی عناصر در شیل های مروست 95
4-6-1-تهی¬شدگی – غنی¬شدگی براساس ترکیب شیل آمریکای شمالی (NASC) 95
4-7-الگوی هنجارش نسبت به کندریتC1 (Anders and Grevesse,1989) 97
4-8-بهنجارسازی نسبت به شیل¬های آمریکا (NASC) (Hasskin et al., 1966) 98
4-9- تحلیل شرایط تشکیل شیل سیاه مروست 100
4-9-1-منشاء شیل سیاه مروست 100
4-9-2-نمودار La-Th-Sc (Bhatia and Crook, 1986): 101
4-9-3-تعیین منشاء با استفاده از مقادیر Ni و TiO2 (Nagarajan et al., 2007): 103
4-9-4-نمودار La/Yb-Th/Yb (Hennessy and Mossman, 1996): 103
4-10- بررسی نسبت عناصر نادر خاکی 104
4-11-کانی¬های میزبان عناصر نادر خاکی 106
4-12-شرایط اکسایشی دیرینه شیل سیاه مروست 107
4-13- بررسی زمین شیمی و پترولوژی کنسانتره¬ی مونازیت¬های مروست 110
4-14-مقایسه ی مونازیت آذرین و رسوبی 111
4-15-مقایسه مونازیت¬های مروست با مونازیت¬های گرانیتی و کربناتیتی 112
عنوان صفحه
4-17-بررسی زمین شیمیایی 112
4-18- بهنجارش نمونه های کنسانتره ی شیل¬های مروست نسبت به شیل¬های آمریکا (PAAS) و (NASC) 114
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
پیشنهادات 120
فهرست منابع
منابع فارسی 121
منابع انگلیسی 122
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست جدول¬ها
عنوان صفحه
جدول(1-1)مقایسه¬ی فراوانی عناصر کمیاب در کندریت و شیل آمریکا 8
جدول( 4-1)توزیع شیل¬های سیاه در مکان و زمان(Tourtelot, 1979). 75
جدول(4-2) نتایج آزمایشات زمین شیمیایی عناصر اصلی، فرعی و کمیاب در شیل¬های سیاه مروست 94
جدول(4-3) محاسبه¬ی مقادیر نسب تفکیک عناصر نادر خاکی برای شیل¬های سیاه منطقه مروست 105
جدول (4-4) محاسبه¬ی نابهنجاری EuوCe برای نمونه¬های مروست و شیل میانگین 105
جدول(4-5) همبستگی عناصر شیل های مروست (spearman‘s rank correlation) 106
جدول (4-6) مقادیر محاسبه شده Th/U، U/Th و Uaoutogenic برای شیل سیاه منطقه مروست زمین¬شیمی عناصر نادر خاکی در شیل¬های مروست 109
جدول(4-7) مقایسه¬ی مونازیت گرهکی با مونازیت آذرین 111
جدول(4-8) مقایسه¬ی فراوانی عناصر کمیاب خاکی در سنگ¬های آذرین ورسوبی 112
فهرست شکل¬ها
عنوان صفحه
شکل (1-1) شعاع یون¬های سه ظرفیتی عناصر خاکی کمیاب در مقابل عدد اتمی 6
شکل(1-2) ( الف) فراوانی عناصر خاکی کمیاب (ppm) در پوسته بالایی و شخانه های کندریتی (ب ) فراوانی بهنجار شده کندریتی عناصر خاکی
کمیاب در پوسته بالایی و در کل پوسته 7
شکل(1-3) مقایسه فراوانی عناصرکمیاب در پوسته و کندریت 9
شکل (1-4)ضرایب توزیع کانی به مذاب برای عناصر خاکی کمیاب 13
شکل (1-5)کانی باستانزیت 24
شکل(1-6) کانی زنوتیم 25
شکل(1-7) کانی مونازیت 27
شکل(1-8) کانی آلانیت 27
شکل(1-9)کانی 29
شکل (1-10) موقعیت محدوده¬ی مورد مطالعه در نقشه زمین¬شناسی انار 35
شکل (2-1):پهنه¬های زمین ساختاری ایران مرکزی. 40
شکل (2-2) زیر پهنه¬های ایران مرکزی 41
شکل(2-3) راه های دسترسی به منطقه ی مروست 58
شکل(2-4) نمایی از پوشش گیاهی منطقه ی مروست 59
شکل (2-5) همبری شیل¬های تریاس میانی و مرمر های پرمین با رسوبات آبرفتی جوان 60
شکل (2-6) شیل¬ها با میان لایه¬های آهکی و ماسه سنگ و کنگلومرا با ماسه سنگ
فوقانی همبری پیوسته دارد. 61
شکل (2-7) : رگه های سیلیسی در شیل¬های مروست که به صورت افقی و عمودی 62
شکل (2-8) رسوبات کواترنر رودخانه ای جوان حاوی دانه های مونازیت¬در دامنه ی
ارتفاعات مروست 63
شکل (3-1): برداشت نمونه از رسوبات رودخانه ای جوان 65
شکل 3-2نمونه¬های مناسب برای تهیه مقاطع نازک از شیل¬های¬تورق یافته¬ی
منطقه¬ی مروست 66
شکل3-3: (a,b)کوارتز ولکانیک در زمینه ای از داسیت و ریولیت,بافت نیمه شعاعی
ردپایی از ماگماتیسم را نشان می دهد.بافت نیمه شعاعی میتواند به
سرد شدن ناگهانی کوارتزاشاره داشته باشد. 68
شکل3-4:(a,b)ماسه سنگ فلدسپاری فرسایش یافته با رخ مشخص می¬باشد.(c,d) 69
شکل 3-5 (a,b) شیست با دانه¬های کوارتز و مسکوویت،حاکی از دگرگونی¬های موجود در منطقه (c,d) شیست باکوارتز دانه ریز ....................................................................................69
شکل3-6 a,b)) کانی پیریت درشیست دیده میشود. این امر میتواند به وجود
شرایط کاهشی . 70
شکل 3-7:(a,b)رگچ¬های از کانی ژوراسیت درون گوئتیت، از اکسیدشدن پیریت تشکیل شده و نشان از شرایط اسیدی و اکسیدان محیط است .(شکل8 c,d) رگه های ترمولیتواکتینولیت به رنگ سبز دیده میشود. 70
شکل 3-8:(a,b)یک کوارتز فیبری با بافت شانهای وجود دارد c,d)) یک بلور کلریت در کنار یک سنگ کلریتی شده با دگرسانی پروپیلیتیک است. 71
شکل 3-9: ((abتجمعی از اسفن،اکسید آهن و کلریت است. شکل 10(c,d)به در این 71
شکل مونازیت در دو نور xpl,pplمشاهده می شود.که در نور ppl بیشتر نمایان است. 71
شکل 3-10: پراش سنجی (XRD) گرهک های مونازیت 72
شکل4-1:موقعیت¬های زمین¬ساختی مناسب برای تشکیل شیل¬های سیاه 76
شکل4-2: مدل شماتیک از تجزیه و تخریب ماده¬آلی در ستون آب این توالی واکنش¬های اکسایشی ماده¬آلی هم در رسوب و هم در ستون آب اتفاق می¬افتد 78
شکل 4-3: نمایش مدل چرخه محدود برای تشکیل شیل¬های سیاه. در سمت راست
تغییرات اکسیژن و گاز بیسولفید هیدروژن محلول در آب حوضه آورده شده است 79
شکل 4-4: شکل حوضه کاریاکو در شمال کشور ونزوئلا به عنوان یکی از مناطق تشکیل
شیل سیاه در حال حاضر 80
شکل 1-5: مدل اقیانوس آزاد 81
شکل 4-6: مدل کران قارهای این مدل تفاوت چندانی با مدل اقیانوس آزاد ندارد،
تنها عمق ستون آب در آن کمتر میباشد. 82
شکل4-7: شکل شماتیک تغییرات نسبی عناصر آواری 86
شکل 4-8: ناحیه¬های واکنشهای اکسایش ماده آلی در ستون آب 90
شکل 4-9: توالی واکنش¬های اکسایش ماده آلی به همراه حوضه¬های پایداری
و ناپایداری برخی از گونه¬های عناصر مهم در ستون آب 91
شکل(4-10) الگوی غنی شدگی وتهی شدگی عناصر اصلی وفرعی شیل های مروست
نسبت به میانگین شیل آمریکا (NACS) 95
شکل(4-11) الگوی غنی شدگی وتهی شدگی شیل های مروست نسبت به شیل های آمریکا (NACS) 96
شکل4-12:الگوی غنی شدگی وتهی شدگی عناصر اصلی شیل های مروست نسبت به شیل شمال آمریکا (NACS) 96
شکل 4-13: الگوی هنجار شده ی میانگین شیل های مروست نسبت به کندریت ها 97
شکل 4-14- الگوی به هنجار شده شلهای مروست نسبت به NASC 98
شکل4-15: بهنجارش نمونه های شیلی مروست نسبت به شیل¬های شمال
آمریکا (NASC) 99
شکل4-16:منشا شیل¬های مروست براساس عناصر La-Th-Sc 101
شکل(4-17) نمایش محدوده¬ای گرانیت¬ها بر اساس log(Rb)در برابر Log(Ta+Yb)
و قرارگیری گرانیت¬های منشاء شیل سیاه مروست در مرز گرانیت¬های همزمان با کوهزایی و کمانی. ب) نمایش محدوده¬ای گرانیتها بر اساس log(Ta) در برابر Log(Yb) و قرارگیری گرانیتهای منشاء شیل سیاه مروست در محدوده
گرانیت¬های مرتبط با کمان آتشفشانی 102
شکل )4-18(: منشاءماسه سنگی برای شیل¬های سیاه مروست براساس مقادیرNi وTiO. 103
شکل(4-19): تعیین موقعیت زمین ساختاری شیل های مروست با استفاده از نسبت Th/YbوLa/Yb 103
جدول (4-20) مقادیر محاسبه شده Th/U، U/Th و Uaoutogenic برای شیل سیاه منطقه
مروست زمین¬شیمی عناصر نادر خاکی در شیل¬های مروست 109
شکل(4-21) الگوی بهنجارش نمونه های کنسانتره نسبت به شیل های
میانگین (PAAS) 114
شکل (4-22)الگوی بهنجارش کنسانتره ی مونازیت های مروست نسبت به شیل میانگین NASC 115
چکیده
منطقه¬¬¬ی مروست در 148 کیلومتری جنوب یزد مروست واقع شده است. این منطقه در جنوب شرقی زون سنندج- سیرجان و در مرز زون ایران مرکزی واقع گردیده است.قدیمی¬ترین سنگ¬های منطقه به سن پرمین به صورت دگرگون شده در محدوده¬ی مورد مطالعه حضور دارند، این بخش شامل سنگ¬های رسوبی دگرگون شده¬ی تریاس فوقانی-ژوراسیک می باشد. رسوبات کوارترنر، بخش جنوب غربی و شمال شرقی محدوده را در بر می¬گیرد. رخداد مونازیت در شیل¬های تریاس فوقانی¬-ژوراسیک مشاهده می¬شود. نتایج آزمایشات XRD بر روی شیل ها به رخداد کانی¬هایی همچون: آلبیت، کوارتز، سریسیت، پیریت و کلسیت اشاره دارد که شاهدی بر دگرگونی درجه ضعیف رخداد سیمرین میانی می باشد. نتایج آزمایشات زمین شیمیایی بر واحد های شیلی و رسوبات تغلیظ شده دارای مونازیت نشان داده است که این سنگ¬ها از یک منشاء با ترکیب حدواسط آذرین و در موقعیت ساختاری حاشیه¬ی فعال قاره¬ای تشکیل یافته¬اند. طبق بررسی¬های زمین شیمیایی مونازیت¬های مروست غنی از LREE ،MREE و تهی از HREEها هستند. با مقایسه ترکیب شیمیایی و شکل ظاهری مونازیت با سایر نمونه های مونازیت، به نظر می رسد این گرهک¬ها از نوع درجازا هستند که احتمالا REEها و فسفات به صورت کمپلکس Ce.La.Nd(H2O.P2O5) در طی زمان، از آب دریا وارد رسوبات شده است.
کلمات کلیدی: شیل سیاه، مروست، مونازیت، زمین¬شیمی
پایان نامه زمین شیمی شیل های مونازیت دار سازند نایبند و بررسی رفتار عناصر کمیاب در منطقه مروست،یزد
