نشریه علوم زمین
پیاپی 78 (زمستان 1389)

بر پایه مطالعات مقدماتی تا تفصیلی زمین شناسی، ساختاری و زمین ساختی منطقه شمال ترود- معلمان (ایران مرکزی) حد فاصل گسل انجیلو در شمال وگسل ترود در جنوب، عناصر زمین ساختی شامل گسل ها، شکستگی ها و چین خوردگی های این گستره شناسایی و ساز وکار هر یک و ارتباط آنها با پهنه برشی راستالغز چپ گرد دو گسل اصلی نام برده شده در بالا، بررسی شد و نقشه شکستگی های منطقه به تصویر درآمد. افزون بر آن، در این پژوهش به بررسی سامانه جنبش در گسل های چالو- گندی و حافظ پرداخته شد. بر مبنای داده های به دست آمده و با روش های نوین تحلیل لغزش گسل که در آن، موقعیت سطوح لغزش و بردار لغزشی، فاکتور شکل بیضوی تنش و زاویه اصطکاک درونی توده سنگ دخالت دارند، میدان تنش و جهت گیری محورهای اصلی تنش در گستره مورد مطالعه، تحلیل شد. موقعیت تنش های اصلی، و پس از تعیین میزان زاویه اصطکاک درونی برای هر پهنه گسل، محاسبه شد و در نهایت، با داده های ترکیبی برای تمامی منطقه، جهت گیری تنش های اصلی، و به ترتیب برابر با 104/07، 339/78، 195/10 تعیین شد. شکل بیضوی تنش نیز بر مبنای فاکتور شکل)] -) / (- ([R= تعریف شده توسط Angelier (1975) تعیین شد. مقدار R برای همه محدوده ها در حدود 5/0 و نوع دگر ریختی، ترافشارشی (Transpressional) چپ گرد با مؤلفه کوچک شاغولی به دست آمد. این نتیجه، نشان از وجود میدان تنش با سوی رو به شمال و در نتیجه حرکت رو به شمال پوسته در این پهنه از کشور دارد که با نتایج به دست آمده از بررسی شکستگی ها وگسل های منطقه و تعیین ساز و کار هر یک از آنها در این پهنه برشی به طور کامل همخوانی دارد.

زمین لرزه ویرانگر شهر بم در 5 دی ماه 1382 به وقوع پیوست. بررسی های ریزپهنه بندی لرزه ای شهر بم با هدف برآورد ویژگی های زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک لرزه ای به منظور کاهش خطرات ناشی از زلزله پس از این رخداد، آغاز شد. ریزپهنه بندی لرزه ای شهر بم در قالب بررسی های ژئوالکتریک، ژئوسیسمیک، ژئوتکنیک، مطالعات لرزه زمین ساخت، تحلیل خطر و ژئوتکنیک لرزه ای در شهر انجام گرفت. بر اساس بررسی های ژئوسیسمیک و استاندارد 2800 آبرفت شهر بم از نوع I و II بوده و در بیشتر مناطق ژرفای سنگ بستر لرزه ای کمتر از 30 متر است. وجود 10 نوع خاک و نحوه گسترش سطحی و ژرفایی آنها بر مبنای کاوش های ژئوتکنیکی و حفاری ماشینی به صورت خشک و مغزه گیری پیوسته، مشخص شد. نقشه های پربندی شتاب بیشینه افقی و قائم و ارائه طیف های خطر یکنواخت در سطوح مختلف لرزه ای در سنگ بستر، تهیه شد. با تحلیل پاسخ ساختگاه، متغیرهای مختلف حرکت در سطح زمین شامل بیشینه شتاب، دوره تناوب متناظر با بیشترین تشدید، ضریب بزرگنمایی و...منطقه مورد مطالعه برای دوره بازگشت های مختلف پهنه بندی شد. بر اساس نتایج، محدوده شهر بم به چهار ناحیه کلی افراز و برای هر کدام از آنها به صورت جداگانه طیف های طراحی پیشنهاد شد. برخی از طیف های حاصل با طیف های طراحی آیین نامه اروپا و استاندارد 2800 مقایسه شد.

در این بررسی رسوبات کرتاسه پسین در منطقه زیارت کلا، البرز مرکزی به منظورتعیین ژرفای دیرینه و چگونگی تغییرات نسبی سطح آب مورد مطالعه قرار گرفتند. این رسوبات با 200 متر ستبرا متشکل از طبقات مارنی و مارن آهکی بوده و بر اساس روزن بران پلانکتونیک، دارای سن ماستریشتین پسین (زون Abathomphalus mayaroensis) هستند. به منظور تعیین ژرفا و تغییرات نسبی سطح آب در طی انبایش این طبقات از سه روش متداول شامل مورفوتایپ های روزن بران پلانکتون، نسبت روزن بران پلانکتونیک به بنتیک و تعیین جنس ها وگونه های روزن بران بنتیک شاخص ژرفا استفاده شده است. مطالعه آماری مورفوتایپ ها نشان داد که مورفوتایپ نوع سوم که شاخص مناطق ژرف تر است در بخش های ابتدایی برش و مورفوتایپ نوع اول که شاخص مناطق کم ژرفا است در بخش های میانی برش فراوانی بیشتری دارند. همچنین تغییرات ژرفا با استفاده از دو جنس Globotruncana (ژرفازی) و Pseudoguembelina (سطحی زی) بررسی شد. به منظور تعیین ژرفای دیرینه در منطقه مورد مطالعه، نسبت روزن بران پلانکتونیک به کل اجتماع روزن بران منهای انواع روزن بران بنتیک درون زی تعیین وازمعادله Depth = e (3. 58718 + (0. 03534 × %*p)) استفاده شد. بررسی جنس ها و گونه های روزن بران بنتیک شاخص ژرفای و نیز نتایج به دست آمده در روش های بیان شده نشان می دهد که این رسوبات در محدود ی بخش نریتیک خارجی تا باتیال میانی نهشته شده اند. همچنین نتایج به دست آمده نشان می دهد که ابتدا و انتهای برش مورد مطالعه ژرف‎تر از بخش میانی آن بوده است.

سنگ های دگرگون منطقه لای بید (شمال باختر اصفهان) در زیرپهنه با دگرریختی پیچیده پهنه سنندج- سیرجان قرار دارد که در آن سنگ های دگرگونی با سن پرمین توسط مرزهای گسلی در نزدیکی سنگ های دگرگونی جوان تر با سن تریاس- ژوراسیک قرار گرفته است. مطالعه ساختاری این سنگ ها مشخص می کند که در طی یک دگرریختی پیشرونده، سه گامه چین خوردگی در آنها روی داده است. دگرریختی گامه اول را چین های فشرده تا یال موازی، گامه دوم را چین های بسته تا باز و گامه سوم را چین های باز تا آرام تشکیل می دهند. با حرکت از دگرریختی گامه اول به گامه سوم به تدریج طول موج چین ها افزایش می یابد به گونه ای که نسبت نمود این چین ها از محدوده چین های کوتاه و بلند در گامه اول تا چین های پهن در گامه دوم و چین های فراخ در گامه سوم تغییر می کند. این تغییر هندسی در طول دگرریختی پیشرونده، نشان دهنده انتقال تدریجی سنگ ها از محیط تغییرشکل با شکل پذیری بیشتر به محیطی با شکل پذیری کمتر در اثر کاهش ژرفا در پوسته است. فرانهادگی گامه های مختلف چین خوردگی، سبب ایجاد الگوهای تداخلی از نوع هم محور است. به نظر می رسد در اواخر ژوراسیک چین های گامه اول، دوم و سوم، با کاهش تدریجی ژرفای پوسته در دگرریختی پیشرونده، به طور متوالی تشکیل و به صورت غیرفعال دچار چرخش شده اند. دایک ها به طور متناوب در گسستگی های کششی و سطوح ضعف برگوارگی سطح محوری چین ها تزریق شده و به تدریج به شکل چین، بودین، بودین چین خورده و چین بودین شده دگرریخت شده اند.

در جنوب کاشان، سنگ های آتشفشانی پالئوزوییک زیرین (سیلورین) بخشی از ارتفاعات کوهستان قهرود را تشکیل داده اند. از نظر تقسیم بندی های زمین شناسی ساختمانی- رسوبی ایران، این آتشفشانی ها در کمربند ماگمایی ارومیه- دختر برونزد دارند. این سنگ ها بازی تا نیمه بازی و بیشتر، بازالت هستند. بررسی های ژئوشیمیایی این سنگ ها حاکی از ماهیت قلیایی و محیط زمین ساختی کافت درون قاره ای در زمان تشکیل این سنگ ها است. گسل اصفهان با راستای شمالی- جنوبی زون سنندج- سیرجان را قطع می کند. این گسل یکی از گسل های دیرین و پی سنگی است که دست کم از اوائل پالئوزوییک فعال بوده است. حضور منحصر به فرد برونزدهای آتشفشانی سیلورین در این منطقه را می توان به فعالیت بخش شمالی این گسل نسبت داد که به دنبال حرکات کششی پس از فاز کوهزایی کالدونین ایجاد شده است.

برای مطالعه زیست چینه نگاری نهشته های سنومانین تا کامپانین پایینی (بخش بالایی سازند سروک، سازند ایلام و بخش پایینی سازند گورپی)، برش چینه شناسی کوه عسلویه انتخاب شد. رسوبات مربوط به زمان های یاد شده شامل تناوبی از سنگ آهک، سنگ آهک رسی، دولومیت و مارن به ستبرای 162 متر است. در این برش سازند ایلام به سن سانتونین با ناپیوستگی فرسایشی (disconformity) بر روی سازند سروک و به صورت پیوسته در زیر مارن های سازند گورپی قرار دارد. 55 مقطع نازک از نظر سنگواره های ذره بینی به دقت مورد مطالعه قرار گرفت که بر همین اساس، 5 جنس و 9 گونه از روزن بران پلانکتونیک، 16 جنس و 13 گونه از روزن بران بنتونیک شناسایی شد. از میان روزن بران شناسایی شده، بوی‍ژه خانواده روتالیده مورد بررسی و بازنگری قرارگرفت که 5 جنس و 6 گونه از روزن بران بنتونیک شبه روتالیدها (Rotalid forms) برای نخستین بار در ایران (برش عسلویه) شناسایی شدند که عبارتند از:Rotorbinella mesogeensis،Rotorbinella campaniola،Iberorotalia reicheli،Calcarinella schaubi، Pararotalia tuberculifera and Pyrenerotalia longifoliaبر اساس روزن بران شناسایی شده، سن سازند ایلام سانتونین در نظر گرفته شد. گسترش چینه شناسی روزن بران بنتونیک در برش مورد مطالعه با زون های زیستی ارائه شده توسط (Martinez (2007 بر اساس روزن بران بنتونیک شبه روتالیدها برای ناحیه پیرنه اسپانیا، مقایسه شد و بر اساس همین مقایسه چهار زون زیستی برای بخش بالایی سازند سروک و سازند ایلام معرفی شد.

پهنه زاگرس بلند در بخش جنوب خاوری کرمانشاه، بین دو پهنه رادیولاریتی در شمال خاور و زاگرس چین خورده در جنوب باختر محدود شده است. گسل های راندگی و چین ها در این منطقه، ساختارهای اصلی در زاگرس بلند را تشکیل می دهند. روند این ساختارها شمال باختر- جنوب خاور و هم روند با ساختار های کمربند چین خورده زاگرس است. برای تحلیل دگرریختی این منطقه، چندین برش ساختاری عمود بر روند ساختار های منطقه پیمایش و رسم شده است. گسل های اصلی راندگی، در بعضی جاها به علت جابه جایی متفاوت در بخش های مختلف با گسل های عرضی امتدادلغز بریده می شوند. گسل کوه سفید (FA)، حوضه رادیولاریتی را از حوضه زاگرس جدا می کند. این گسل در موقع تشکیل حوضه رادیولاریتی، دیواره جنوبی حوضه رادیولاریتی را تشکیل داده است. در موقع بسته شدن حوضه رادیولاریتی در کرتاسه پایانی، گسل کوه سفید به صورت گسل معکوس عمل کرده و مجموعه چین خورده حوضه رادیولاریتی را به سمت جنوب باختر (پیش بوم) رانده است. تشکیل سازند فلیشی امیران با سن پالئوسن که دارای قطعات رادیولاریتی است این موضوع را تایید می کند. این حادثه احتمالا منجر به عملکرد سازند گرو به صورت سطح جدایشی در توسعه گسل های پهنه زاگرس بلند در این منطقه شده است. گسل های انتشار یافته شامل کلیه گسل های اصلی در راستای شمال باختر- جنوب خاور است که از گسل (FC) در شمال خاور تا گسل (FI) در جنوب باختر در ارتباط با فعالیت این سطح جدایشی است. به نظر می رسد که حوضه زاگرس پس از این زمان به صورت آرام باقی مانده و زمانی که برخورد نهایی بین ایران مرکزی و ورق عربی روی می دهد، گسل خوردگی و چین خوردگی نیز در سازندهای زاگرس چین خورده شکل می گیرد.

سنگ های قلیایی جنوب شهرستان املش، استان گیلان، به صورت توده های کوچک و پراکنده در داخل مجموعه سنگ های منسوب به کرتاسه در جنوب دریای خزر قرار دارند و از لحاظ تقسیمات زمین شناسی ایران در زون گرگان- رشت واقع شده اند. این گروه از سنگ ها شامل حجم بزرگی از بازالت هایی با ریخت شناسی بالشی و گابروهای ریز تا درشت دانه همگن هستند. کانی های اصلی سنگ های قلیایی شامل کلینوپیروکسن (نوع اوژیت)، پلاژیوکلاز و سوزن های کوچک آپاتیت هستند. سنگ های قلیایی آشکارا از LREE غنی شدگی نشان می دهند و بی هنجاری مثبت Nb و Ti دارند و از لحاظ ژئوشیمیایی ویژگی های سنگ های ماگمایی با منشا درون صفحه ای نوع جزایر اقیانوسی (OIB) را عرضه می کنند. با توجه به نسبت LREE/HREE و نسبت عناصر ناسازگار به نظر می رسد که این سنگ های قلیایی از یک گوشته گارنت لرزولیتی منشا گرفته اند.

در این پژوهش به بررسی ماگماتیسم پس از برخورد پلیوکواترنری در شمال باختر ایران و شمال باختر مرند پرداخته شده است. سنگ های این منطقه شامل سنگ های قلیایی پتاسیک و فوق پتاسیک هستند که در بخش شمالی نوار آتشفشانی ارومیه- دختر بیرون ریخته است. این سنگ های آتشفشانی دارای بافت میکرولیتی پورفیری هستند که شامل درشت بلورهای کلینوپیروکسن، پلاژیوکلاز، اولیوین، لویسیت و بیوتیت هستند. سنگ های فوق پتاسیک غیر اشباع از سیلیس بوده و در نورم آنها نفلین ظاهر می شود. همچنین دارای نسبت بالای K2O/Na2O و نیز مقدار عدد منیزیم بالا (83/59 تا 38/75) هستند. این سنگ ها از نظر ژئوشیمیایی در عناصر LILEs و LREEs غنی شدگی نشان می دهند و دارای تهی شدگی نسبی در عناصر انتخابی HFSEs مانند Ta، Nb و Ti هستند. این سنگ ها دارای نسبت های بالای Ba/Nb (41-60) و Ba/Ta هستند که از ویژگی های شاخص ماگماتیسم مرتبط با فرورانش یا تاثیر آلودگی پوسته ای در حین بالا آمدن ماگما است. با توجه به زمان خاتمه فرورانش (کرتاسه پسین) و نیز سن نسبی سنگ های منطقه (پلیو کواترنر) می توان گفت که این سنگ ها در یک محیط پس از برخورد تشکیل شده اند و گوشته متاسوماتیسم شده در اثر اضافه شدن مواد فرار و عناصر ناسازگار عامل غنی شدگی این ماگما بوده است و در حقیقت می توان گفت ویژگی های فرورانشی مشهود در این سنگ ها از یک فرورانش قدیمی به ارث مانده است. از طرفی، مقادیر بالای عناصر LILEs مانند توریم و باریم و نسبت های بالای Ba/Nb و Ba/Ta نشان دهنده تاثیر اجزای پوسته ای در ژنز این سنگ ها از روش فرایند آغشتگی ماگمایی در طول صعود ماگما از داخل سنگ های پوسته ای است. استفاده از عناصر کمیاب خاکی در بررسی های مدل های مختلف ژنز ماگمایی نشان می دهد که این سنگ ها از ذوب بخشی با نرخ پایین گوشته سنگ کره ای با ترکیب منشا گارنت اسپینل پریدوتیت حاصل شده است.

میدان نفتی مارون در بخش خاوری منطقه ساختاری فروافتادگی دزفول (زاگرس) واقع شده است. رخنمون سطحی این میدان، سازند آغاجاری بوده و سازندهای آسماری و گروه های بنگستان و خامی، مخازن نفتی موجود در این میدان هستند. سازند آسماری مهم ترین سنگ مخزن این میدان بوده که به شش لایه مخزنی تقسیم شده است. لایه های مخزنی یک، دو، سه به طور عمده از کربنات های دولومیتی تشکیل شده اند، بنابراین تراکم شکستگی ها بویژه در لایه یک (90 درصد دولومیت) بیشتر است. در لایه های مخزنی چهار و پنج و شش این میدان به دلیل افزایش لایه های شیلی و مارنی و کاهش شکنندگی، تراکم شکستگی های کمتر می شود. براساس این پژوهش، تاقدیس مارون یک چین مرتبط با گسل راندگی است و مجموعه ویژگی های این تاقدیس، سازوکار چین های جدایشی گسل را پیشنهاد می کند. بررسی های موجود دو سامانه شکستگی با منشا ناحیه ای و محلی را مشخص ساخته اند. شکستگی های ناحیه ای امتداد خاوری- باختری دارند و شکستگی های محلی مربوط به شکستگی های مرتبط با چین خوردگی و خمش ساختاری هستند. بررسی تغییرات انحنا با استفاده از روش های مشتق گیری ریاضی و رسمی، محدوده های مستعد شکستگی در تاقدیس مارون را، به طور عمده در یال جنوبی و محدوده های از بخش های خاوری یال شمالی نشان می دهد. مقایسه داده های مخزنی بر اساس نقشه های هم تراوایی، فشار (RFT) و شاخص تولید (PI) با نتایج به دست آمده از بررسی شکستگی های تاقدیس مارون، هماهنگی بسیار خوب مناطق مستعد شکستگی را نشان می دهند.

کانسار سرب و روی (مس) باریک آب در 2 کیلومتری شمال خاور روستای باریک آب در شمال شهرستان ابهر، در 75 کیلومتری جنوب خاور استان زنجان واقع شده است. از نظر تقسیم بندی زمین شناسی ایران، ناحیه مورد بررسی در کوه های طارم، زون البرز-آذربایجان و یا باختر البرز مرکزی با روند شمال باختر- جنوب خاور، بر روی نوار ماگمایی کرتاسه بالایی- سنوزوییک قرار گرفته است. در کوه های طارم به طور عمده سنگ های آذرآواری و آتشفشانی رخنمون دارند که سازند کرج معرفی شده و به عضو زیرین با نام کردکند (2400 متر) و عضو بالایی با نام آمند (1400 متر) تقسیم شده اند. عضو اخیر به 6 بخش Ea1، Ea2، Ea3، Ea4، Ea5، Ea6 تقسیم شده است، در باریک آب بخش های Ea4، Ea5 و Ea6 رخنمون داشته و کانسار باریک آب در بخش Ea4 جای گرفته است و به طور کلی این بخش ها شامل گدازه های آندزیت، داسیت، ریوداسیت، ریولیت، توف برشی، توف و ایگنمبریت است. کانی زایی کانسار سرب و روی (مس) باریک آب به دو نوع هیپوژن شامل اسفالریت، گالن، کالکوپیریت، پیریت و بورنیت و غنی سازی سوپرژن شامل مالاکیت، آزوریت، کوولیت، هماتیت، لیمونیت و گوتیت است. با توجه به بالا بودن مقدار Cd و پایین بودن نسبتZn/Cd در اسفالریت و نیز بالا بودن مقدار Ag وSb، پایین بودن نسبت Se/S*10-4 در گالن، مقایسه با دیگر تیپ های کانه زایی سرب و روی، وجود کانی زایی با بافت رگچه ای، رگه ای، پرکننده شکاف ها و گسل ها، دگرسانی های سیلیسی و سریسیتی و نیز تمرکز در گسل های کششی نشان دهنده کانی زایی پس از ائوسن و در اثر فعالیت سیال های گرمابی درجه حرارت متوسط است.

رابطه Gutenberg & Richter (1942) یکی از روابط تجربی شناخته شده در زلزله شناسی است که ارائه دهنده بسامد وقوع زمین لرزه ها به عنوان تابعی از بزرگا است: مقدار ضریب به مدت زمان مشاهده، ابعاد محدوده مورد مطالعه و میزان لرزه خیزی منطقه بستگی دارد، در صورتی که ضریب b با نسبت زمین لرزه های دارای بزرگای کم به زمین لرزه های دارای بزرگای زیاد در ارتباط است. در این تحقیق با به کارگیری ضریب b به بررسی ناهمگنی های تنش پوسته در زیر مخزن سد مسجد سلیمان پرداختیم. قرار گرفتن سد مسجد سلیمان در زون لرزه زمین ساختی زاگرس که یکی از فعال ترین زون های لرزه زمین ساختی ایران است، ضرورت انجام بررسی های گسترده و بویژه بررسی اثر دریاچه سد آن (ارتفاع 177 متر و حجم 261 میلیون متر مکعب) بر تغییرات آهنگ لرزه خیزی منطقه را بیش از پیش آشکار می سازد. در حدود 1924 رویداد تعیین محل شده با دقت مطلوب برای انجام این بررسی ها در فاصله زمانی 15 ماهه از ماه ژوئن 2006 تا اوت 2007 برای انجام محاسبات به کار گرفته شدند. بررسی های انجام شده نشان می دهد که در مناطقی که زمین لرزه های القایی مخزن رخ می دهند شاهد ضریب b بالاتری نسبت به دیگر مناطق هستیم. ضریب b برای منطقه سد در دو حالت سطحی و ژرفی به صورت دو بعدی مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر b بالا در جنوب دریاچه سد مسجد سلیمان، نشان دهنده ناهمگنی های شدید تنش در پوسته زیرین مخزن به علت ایجاد بار وزنی دریاچه و نفوذ آب در این مناطق هستند.

زغال سنگ های منطقه لاویج در 48 کیلومتری جنوب باختری آمل، در شمال پهنه ساختاری البرز مرکزی قرار دارند. لایه های زغال سنگی این منطقه در سازند شمشک با سن تریاس بالایی تا ژوراسیک زیرین تشکیل شده اند و بیشتر شامل ماسه سنگ، شیل، ماسه سنگ آهکی، سیلت و آرژیلیت است. حد زیرین سازند زغال دار لاویج، محدود به دولومیت توده ای تا آهک دولومیتی زرد تا خاکستری الیکای بالایی با سن تریاس میانی است. حد بالایی لایه های زغال دار در بخش باختری به سنگ آهک چرت دار سازند نسن (پرمین) محدود می شود و در بخش خاوری به آهک مارنی نازک لایه (ورمیکوله) الیکای زیرین (تریاس پیشین) محدود می شود. با توجه به وجود ویترینیت هایی که در آب شیرین بیشتر تشکیل می شوند و فراوانی و نوع رسوبات تخریبی و گسترش آنها (کم داشتن پیریت) و بررسی های شریعت نیا (1994) (نقل شده توسط Goodarzi et al.،2006) این زغال سنگ ها در شرایط دریاچه ای آب شیرین و تالابی تشکیل شده اند. از نظر سنگ نگاری، زغال سنگ های منطقه لاویج از نوع دروکلارن نیمه شفاف دارای فوزینیت گازدار هستند. ماسرال های تشکیل دهنده این زغال سنگ ها شامل ویترینیت، فوزینیت، اکسینیت، سمی ویترینیت، سمی فوزینیت و میکسینیت است. کانی هایی که در این زغال سنگ ها به صورت ناخالصی وجود دارند شامل کانی های رسی نظیر ایلیت، کائولینیت، مونتموریلونیت، آرژیلیت وکربنات هایی همچون سیدریت، دولومیت، کلسیت و مقدار کمی پیریت است. افزون بر مطالعات سنگ نگاری، 7 نمونه از خاکستر لایه های اصلی زغال سنگ دار منطقه با دستگاه XRF و ICP–OES برای تعیین عناصر اصلی و فرعی تجزیه شیمیایی شدند. مطالعات ژئوشیمیایی نشان داد که منشا K، Ti، Al و Si سنگ های دارای کوارتز و کانی های رسی، منشا Fe کانی های سولفیدی همچون پیریت و منشا Ca و Mg کانی های کربناتی است. عناصرکمیاب همچون V، Nb، Ta، Ga، Th، Cr وRb درکانی های رسی وPb، Se، Mo و As به احتمال از پیریت منشا گرفته اند. منشا Sr، Ba، Ta و Ga از کانی های فسفاتی همچون آپاتیت و فلوئورآپاتیت است. همچنین نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که این زغال سنگ ها دارای رطوبت 4/1درصد، خاکستر کم (17 درصد) و مواد فرار زیادتری (32 درصد) نسبت به دیگر زغال‎سنگ های البرز مرکزی هستند.

برش مورد بررسی (کیاسر) در منطقه کیاسر، 75 کیلومتری جنوب خاوری ساری و در البرز مرکزی واقع است. نهشته های کربنیفر (سازند مبارک) 385 متر ستبرا داشته و شامل سنگ آهک های نازک لایه در قاعده و سنگ های آهکی با ستبرای مختلف (به طور عمده متوسط لایه) با میان لایه های شیلی در بخش های بالاتر است. مرز بین نهشته های متعلق به دونین و نهشته های متعلق به کربنیفر توسط عناصر کنودونتی معین شده است. این مرز در ظاهر یک مرز هم شیب و موازی بوده که سنگ ‎های زیرین این مرز متعلق به سازند خوش ییلاق هستند. این مرز در فاصله بین نمونه های 4.1 (متعلق به انتهای دونین) و 4.3(شروع و قاعده کربنیفر) قرار دارد و فاصله این دو نمونه نیز 4 متر است. محدوده مرز با انقراض انواعی چون Pelekysgnathus sp.، Icriodus costatus و Polygnathus semicostatus در اواخر دونین (نمونه4.1) و با پیدایش انواع و گونه هایی مانند Polygnathus spicatus،Clydagnathus gilwernensis، Polygnathus thomassi وSpathognathodus crassidentathus در اوایل کربنیفر (نمونه4.3) مشخص شده است. در مجموع، سنگ آهک در تناوب با شیل به سن فامنین پسین و متعلق به Lower-Middle costatus zone بخش زیرین سنگ های کربنیفر را در منطقه تشکیل می دهند که بیشترین گسترش این زون تا آغاز Siphonodella presulcata zone است. یعنی در واقع زونSiphonodella presulcata را نداریم که می تواند بیانگر نبود کوچکی در حدفاصل دونین تا کربنیفر باشد. در واقع این نبود می تواند با حادثه Hangenberg مرتبط باشد. بر روی سنگ های سازند مبارک نیز تناوبی از ماسه سنگ و شیل متعلق به سازند دورود به سن پرمین زیرین با یک ناپیوستگی(Disconformity) قرار دارد. با مطالعه عناصر کنودونتی (20جنس، 36 گونه و 7 زیرگونه)، 7 زیست زون در نهشته های متعلق به کربنیفر پیشین (سازند مبارک) تشخیص داده شده است که عبارتند از: 1) sulcata zone 2) duplicata zone 3) sandbergi-L. crenulata zone 4) Gn. typicus zone 5) anchoralis-latus zone 6) texanus- A.scalenus zone 7) Gnathodus bilineatus zone این زیست زون ها بیانگر محدوده سنی تورنزین پیشین تا ویزین پسین هستند.

منطقه رابر در 160 کیلومتری جنوب کرمان و 40 کیلومتری خاور بافت واقع است. با توجه به وجود شواهدی حاکی از کانی سازی مس پورفیری در این ناحیه و بویژه قرارگیری این ناحیه در نوار آتشفشانی ارومیه- دختر که ده ها استوک پورفیری را در خود جای داده است، شناسایی نواحی امید بخش معدنی و تهیه نقشه پتانسیل کانی زایی مس پورفیری در این منطقه ضروری است. از این رو، مناطق کانی سازی احتمالی و یا هاله های دگرسانی مرتبط با کانی سازی مس پورفیری در منطقه مورد مطالعه، شناسایی شد. در این مقاله، با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره ای سنجنده ASTER و به کارگیری روش هایی چون نسبت باندی، تجزیه مؤلفه اصلی (PCA)، تجزیه مؤلفه اصلی انتخابی (Crosta)، بهره گیری از اطلاعات زمین شناسی استخراج شده از نقشه 1:100000 بافت و با تکیه بر تئوری های فلززایی و مدل های کانی سازی مس پورفیری، تصاویر و نقشه های فراوانی کانی های رسی موجود در منطقه تهیه شد که به عنوان یکی از شواهد کانی سازی مس پورفیری مطرح هستند. با به کارگیری روش نسبت باندی، نواحی دگرسان شده و بکر از هم جدا و همچنین سنگ شناسی منطقه، حدود کانسار مس پورفیری و کانی های شاخصی چون کائولینیت، آلونیت و ایلیت در منطقه شناسایی شد. با استفاده از تجزیه مؤلفه اصلی انتخابی، نقشه فراوانی کانی های رسی شاخص در منطقه رابر تهیه و نواحی امید بخش و آماده برای کانی سازی مس پورفیری در منطقه مورد مطالعه، شناسایی شد. قرارگیری نشانه معدنی پی نگین در محدوده معرفی شده، نشان دهنده میزان دقت و کارایی روش تجزیه مؤلفه اصلی انتخابی بر روی داده های ماهواره ای ASTER برای ثبت و جدایش نواحی دگرسان شده است.

فرایند سیانیداسیون از مهم ترین و گسترده ترین فناوری های هیدرومتالورژی مورد استفاده در استخراج طلا و نقره از کانسنگ و کنسانتره آنها است. از متغیر های مؤثر بر لیچینگ سیانیدی، غلظت سیانید سدیم و اکسیژن محلول، درصد جامد، pH، ابعاد کانسنگ، زمان ماند و سرعت همزدن است. در این نوشتار، تاثیر این متغیر ها بر روی بازیابی طلا، نقره و جیوه از کانسنگ خوراک پویازرکان آق دره، با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی بررسی و سطوح بهینه آن تعیین شد. در مرحله غربال کردن با آزمایش های انجام شده طبق آرایه L16 مشخص شد که میزان متغیر های مؤثر سیانید سدیم، pH، درصد وزنی جامد در پالپ (Pulp)، محدوده دانه بندی کانسنگ و زمان ماند در بازیابی طلا، نقره و جیوه به ترتیب برابر g/t900 کانسنگ، 10، 42%، μm 53 و 30 ساعت است. در مرحله بهینه سازی با آزمایش های انجام شده طبق آرایه L18 مشخص شد که مؤثرترین متغیر در بازیابی طلا، محدوده دانه بندی کانسنگ و در بازیابی نقره و جیوه، زمان ماند است. در این مرحله شرایط بهینه در بازیابی طلا، نقره و جیوه برای متغیرهای سیانید سدیم، pH، درصد جامد در پالپ، 80d کانسنگ و زمان ماند به ترتیب برابر g/t1000 کانسنگ، 3/10، 46%، μm 37 و 40 ساعت به دست آمد. در این شرایط بازیابی طلا، نقره و جیوه به ترتیب برابر 02/1±42/91، 24/1±31/54 و 66/0±50/19درصد است.

معدن آهن گل گهر سیرجان با تناژ کلی 1135 میلیون تن، یکی از منابع عظیم و ارزشمند آهن ایران به شمار می رود. کانه اصلی در این کانسار، مگنتیت و مقادیر کمتری هماتیت است. مگنتیت های کانسار گل گهر دارای مقادیر δ18O از 8/3‰ تا 8/4‰ هستند. بر این اساس مقادیر δ18O برآورد شده برای سیال هایی که در تعادل ایزوتوپی با مگنتیت می باشند، از 10‰ تا 3/11‰ متغیر است که کمی بالاتر از دامنه معمول برای آب های ماگمایی واقع می شود. نسبت های ایزوتوپی اکسیژن در مگنتیت های کانسار آهن گل گهر دلالت بر تشکیل آنها از سیال هایی با منشا ماگمایی دارد و مقادیر δ18O به نسبت بالا در این سیال ها نشان می دهد که برقراری تبادل دوباره ایزوتوپی اکسیژن مگنتیت با منابعی که از 18O غنی بوده اند (اعم از سیال ها یا سنگ های غنی از18O)، رخ داده است. این فرضیه با محیط برشی تشکیل کانسار و حضور فراوان سنگ های رسوبی و آذرین دگرگون شده با مقادیر δ18O سنگین در منطقه تطابق کاملی دارد. مگنتیت گل گهر در بیشتر بخش ها با فازهای سولفیدی همراه است، به طوری که با افزایش ژرفا بر میزان گوگرد افزوده می شود. اصلی ترین فاز سولفیدی موجود در سنگ آهن گل گهر کانی پیریت است که به صورت پر کننده فضای خالی میان دانه های مگنتیت به شکل توده ای یا به صورت رگه های باریک در درون شکستگی ها وجود دارد. میانگین δ34S پیریت (33/24‰) در محدوده سولفات آب دریا (حدود 20‰) و سولفات های تبخیری (30‰-10‰) قرار می گیرد که این شباهت می تواند نشان دهنده منشا گیری گوگرد از چنین منابعی باشد. ته نشست سولفیدها با منشا رسوبی به فازهای پسین بعد از تشکیل کانسار نسبت داده می شود. مطالعات سنگ شناسی نشانگر این مطلب بوده و نشان می دهند بخش بیشتر پیریت موجود در نمونه ها از نظر بافتی و همبود(پاراژنزی) پس از تشکیل مگنتیت به وجود آمده است.

در این مطالعه ماسه سنگ های سازند پادها با ستبرای 390 متر در مقطع سیمرکوه، واقع در زرند کرمان، برای بررسی دیاژنز و حذف اثرات آن بر روی ترکیب ماسه سنگ هاو همچنین تعیین سنگ مادر و برخاستگاه زمین ساختی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه، 91 برش نازک، تجزیه مدال 30 نمونه و بررسی توسط میکروسکوپ الکترونی و تجزیه EDX 6 نمونه ماسه سنگ انجام شده است. مطالعات سنگ نگاری نشان می دهد که فرایندهای آشفتگی زیستی، فشردگی فیزیکی، پوشش های هماتیتی در اطراف دانه های کوارتز (مرحله ائوژنز)، پوشش های رسی کلریت و ایلیت، فشردگی شیمیایی، سیمان سیلیسی، سیمان دولومیتی، جانشینی دانه ها به وسیله سیمان دولومیتی، ددلومیتی شدن (مرحله مزوژنز) و همچنین شکستگی های پر شده با کلسیت، سیلیس و اندریت (مرحله تلوژنز) ماسه سنگ های این سازند را تحت تاثیر قرار داده است. ایجاد ماتریکس بر اثر متلاشی شدن دانه های نرم در فشردگی فیزیکی، تغییرشکل دانه های نرم و انعطاف پذیر، انحلال جزیی برخی از دانه های فلدسپار و جانشینی دانه ها توسط سیمان دولومیتی در بررسی ترکیب ماسه سنگ ها باید مورد توجه قرار گیرد. بر این اساس، مطالعات برخاستگاه زمین ساختی ماسه سنگ ها با استفاده از نمودارهای Qt92 F7 L1، Qm77 F 7 Lt 16 و Qp92Lvm4Lsm4 و پس از حذف اثرات فرایندهای دیا‍ژنتیکی بر روی تجزیه مدال صورت گرفته است. نتایج حاصل، نشان دهنده وجود دو رخساره کوارتزی/ قطعه سنگی در این ماسه سنگ هاست. افزون بر این، با استناد به مثلث های Qm77 F 7 Lt 16 و Qt92 F7 L1 می توان برخاستگاه زمین ساختی ماسه سنگ های سازند پادها را مرتبط با برخاستگاه زمین ساختی کراتونی و کوهزایی با چرخه دوباره دانست. یادآوری می شود که مثلث برخاستگاهی Qp92Lvm4Lsm4 با تاکید بر قطعات سنگی، نشان دهنده جایگاه زمین ساختی حاشیه قاره ای کافتی (Rifted continental margin) برای این ماسه سنگ هاست. جالب توجه این که، جایگاه زمین ساختی حاشیه قاره ای کافتی، با توجه به وجود لایه چهار متری از بازالت در این برش تایید می شود. افزون بر این، با استفاده از نمودارهای خشتی که بر اساس ویژگی های دانه های کوارتز رسم شده است و همچنین شواهد سنگ شناختی در این ماسه سنگ ها، سنگ مادر چندگانه رسوبی، آذرین و دگرگونی را می توان برای این ماسه سنگ ها پیشنهاد کرد. نمودار آب وهوایی log Qt/F+R در برابر Qt/F+RF log و همچنین مثلث QFRF نشان دهنده آب و هوای مرطوب در طی ته نشست ماسه سنگ های سازند پادها است.

شاخص های زمین ریخت شناسی زمین ساخت فعال، ابزار مفیدی برای بررسی تاثیر فعالیت زمین ساخت در یک ناحیه است، محاسبه این شاخص ها به وسیله نرم افزارهایArcGIS، سنجش از دور (به عنوان ابزار شناسایی)، در یک منطقه بزرگ برای تشخیص ناهنجاری های احتمالی مرتبط با زمین ساخت فعال سودمند است. این روش بویژه در مناطقی که کار مطالعاتی کمی بر روی فعالیت زمین ساختی آن با استفاده از این روش صورت گرفته (باختر البرز مرکزی)، می تواند روش نو و مفیدی باشد. بر اساس مقادیر شاخص طول- شیب رودخانه (SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی (Af)، انتگرال فرازسنجی (Hi)، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن (Vf)، شکل حوضه زهکشی (Bs) و پیچ و خم پیشانی کوه (Smf) شاخصی به نام Iat; Index of relative active tectonics) زمین ساخت فعال نسبی(حاصل شد که ترکیبی از شاخص های بالا بوده و خود به چهار رده تقسیم می شود. مقادیر به دست آمده برای شاخص Iat در منطقه مورد بررسی نشان دهنده، پهنه ای با فعالیت زمین ساختی متوسط (رده 3) در جنوب سد منجیل و پهنه ای با فعالیت زمین ساختی بالا (رده 2) در حوضه زهکشی شاهرود، سفید رود و پهنه ای با فعالیت خیلی بالا (رده 1) درحوضه زهکشی طالقان رود و الموت رود است. الگوی تقارن توپوگرافی عرضی (T) نیز برای ناحیه مورد بررسی محاسبه و نتیجه آن به شکل نقشه ای از بردار های T تهیه شد. با مقایسه مقادیر این شاخص با نقشه رده بندی زمین ساخت فعال نسبی تطبیق نواحی رده بالا با پهنه های دارای مقادیر بالای عدم تقارن تایید شد.

شناسایی زون های گوناگون در کانسارهای پورفیری، یکی از مهم ترین اهداف اکتشاف این کانسارها است زیرا این امر، بویژه شناسایی درست زون برون زاد، نقشی بسزا در تعیین پتانسیل اقتصادی بودن کانسار ایفا می‎کند. روش های سنتی مبتنی بر مطالعه دگرسانی ها و کانی های موجود در این زون ها در بسیاری موارد جوابگوی نیازهای این کار نیستند، چون تنها بر پایه مطالعات سنگ شناسی و کانه نگاری هستند. روش های جدیدتری نیز که بر اساس مطالعه میانبارهای سیال و ایزوتوپ ها ارائه شدند، شواهدی غیرمستقیم هستند و بیشتر برای تفکیک دگرسانی ها به کار می روند. روش های فرکتالی به دلایلی چون استفاده از تمام داده ها، درنظر گرفتن پراکندگی فضایی آنها و نیز شکل هندسی بی هنجاری ها، با وجود عمر کوتاهشان کاربرد مؤثری در بررسی های سطحی زمین شناسی و ژئوشیمیایی دارند. در این پژوهش، برای نخستین بار روش فرکتالی عیار- حجم ارائه شده که براساس آن زون های برون زاد، درون زاد و اکسیدان و نیز سنگ دیواره، با تکیه بر عیار عنصر اصلی در کانسارهای پورفیری، از یکدیگر جدا می شوند. پس از بررسی اساس ریاضی این روش، به کمک تابع توانی شاخص و تابع تقسیم برای مدل سازی های فرکتالی و مولتی فرکتالی، روش عیار- حجم در کانسار مس پورفیری چاه فیروزه در شهربابک استان کرمان مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، نخست پراکندگی عنصر مس در چاه فیروزه با استفاده از روش های زمین آماری برآورد و نمودار لگاریتمی عیار- حجم برای این کانسار رسم شد و نقاط شکست نمایانگر مرزهای عیاری زون ها و مرز کانی سازی با سنگ دیواره مشخص شدند. همزمان مدل های توزیع دگرسانی، کانی شناسی و زون بندی بر اساس مشاهدات زمین شناسی نیز در چاه فیروزه ساخته شدند و با نتایج حاصل از این روش مورد مقایسه قرارگرفتند. نتایج نشانگر این است که زون های جداشده با کمک روش فرکتالی عیار- حجم افزون بر همپوشانی با مدل های زمین شناسی به علت استفاده از عامل عیار که مهم ترین متغیر مستقیم و کمی است، کارآمدتر از دیگر روش های جداسازی در شناخت این گونه کانسارها است.

توده خانکندی در شمال باختر ایران و پهنه قره داغ (ارسباران)- ارمنستان جنوبی قرار دارد. رخنمون های چیره شامل سنگ های گرانودیوریتی و مونزونیتی هستند که همراه با آنها گابروها و دایک های داسیتی و لامپروفیری نیز رخنمون دارند. پلوتونیسم گرانودیوریتی در توده خانکندی با نفوذ مونزونیت ها و گابروها دنبال شده است و در نهایت دایک های داسیتی و لامپروفیری جایگزین شده اند. مونزونیت ها و گابروها، ماهیت شوشونیتی و گرانودیوریت ها و داسیت ها ماهیت کلسیمی- قلیایی پتاسیم بالا و ویژگی های آداکیت های نوع C (پتاسیمی یا قاره ای) و گرانیتوییدهای سرشار از باریم و استرانسیم را نشان می دهند. لامپروفیرها ماهیت قلیایی و کامپتونیتی دارند. مونزونیت ها از تحول گابروها همراه با مقدارکمی آلایش پوسته ای و آمیختگی ایجاد شده اند. ذوب منابع پوسته مافیک زیرین گارنت دار، گوشته سنگ کره ای(لیتوسفری) متاسوماتیسم شده و نرم کره (استنوسفر)بالارونده، به ترتیب سبب ایجاد ماگماهای گرانودیوریتی و داسیتی، گابروی شوشونیتی و لامپروفیرها شده است. تولید انواع مختلف ماگماها در منطقه ارسباران در الیگوسن، در پاسخ به فرایندهای شکسته شدن قطعه فرورونده ویا پوسته پوسته شدن (Delamination) گوشته سنگ کره ای و بالا آمدن نرم کره رخ داده است که پس از فرایند برخورد ورقه های ایران و عربستان و ستبرشدگی پوسته ای، در یک محیط کششی پس از برخوردی تشکیل شده اند.