نشریه زمین شناسی کاربردی پیشرفته
سال یکم شماره 2 (زمستان 1390)

مطالعه سنگ نگاری بر روی نمونه های با حداقل دگرسانی و نادگرسان از نفوذی های پورفیری درکمربند مس کرمان نشان داد که ترکیب غالب توده های بهره ور گرانودیوریت و توده های نیمه بهره ور تا غیربهره ور کوارتزدیوریتی یا دیوریتی بود. به لحاظ بافتی، اندازه درشت بلورها و زمینه در توده های بهره ور از درشت تا متوسط متغیر بود در حالیکه توده های غیربهره ور از درشت بلورهای کوچکتر و زمینه دانه ریزتری برخوردار بودند. نسبت درشت بلورها به زمینه برای توده های بهره ور از 1:1 تا 1:2 متغیر بود در حالیکه این نسبت در توده های نیمه بهره ور تا غیربهره ور کوچکتر بود. مطالعه حاضر همچنین نشان داد که توده های بهره ور دارای 5 تا 10 درصد وزنی هورنبلند و 3 تا 5 درصد وزنی بیوتیت بودند در حالیکه توده های نیمه بهره ور تا غیربهره ور دارای مقادیر بیوتیت بیشتری نسبت به هورنبلند بودند. همچنین پلاژیوکلاز توده های نفوذی بهره ور عمدتا الیگوکلاز (30-10An=) و توده های نیمه بهره ور تا غیربهره ور آندزین(50-30An=) بودند. ترکیب سنگ شناسی، ویژگی های بافتی و کانی شناسی توده های بهره ور می تواند انعکاس دهنده شرایط مناسب ماگمای مادر این نفوذی ها برای کانی سازی مس پورفیری باشد. این شرایط سازگار با فوق اشباع شدن ماگمای مولد کانسارها از آب در نتیجه تبلور کمتر کانی های تیره آبدار و اما تبلور طولانی مدت و بیشتر کانی های روشن بواسطه تفریق بیشتر این ماگماها بوده اند.

برای تحلیل و ارزیابی آزمون پمپاژ چاه ها جهت براورد ضرایب هیدرودینامیک آبخوان، مدل های تحلیلی مختلفی وجود دارد. با توجه به تفاوت در فرضیات و خصوصیات هیدرولیکی جریان آب های زیرزمینی در آبخوان های آزاد و محبوس به طور اصولی نمی توان آزمون پمپاژ چاه های حفر شده در آبخوان آزاد را با فرض آبخوان محبوس مورد بررسی و محاسبه قرار داد. اما محققان مختلفی با ذکر قیدهایی تاکید کرده اند که تحت شرایط خاصی می توان آزمون پمپاژ در آبخوان آزاد را با مدل های تحلیلی مربوط به آزمون پمپاژ در آبخوان محبوس محاسبه نمود. از سوی دیگر مدل های تحلیلی مختلفی نیز برای بررسی و محاسبه آزمون پمپاژ در آبخوان آزاد وجود دارد. ارزیابی صحت قیدهای موجود در راستای محاسبه ضرایب هیدرودینامیک آبخوان آزاد بر اساس مدل های تحلیلی آبخوان محبوس نشان می دهد، که قیدهای Stallman (1965) و همچنین اصلاحات Jacob (1944) جهت استفاده از مدل های تحلیلی آبخوان محبوس در آبخوان آزاد می تواند تا 1169 درصد خطا داشته باشد. همچنین براساس نتایج این مقاله می توان پیشنهاد داد که تنها در حالتی محاسبه هدایت هیدرولیکی آبخوان آزاد با استفاده از مدل های تحلیلی مربوط به آبخوان محبوس خطای کمی دارد که مقدار (پارامتر ارائه شده توسط Neuman (1972)) کمتر از 0.001 باشد.

افیولیت نیریز در منطقه آباده طشک عمدتا از سنگ های اولترامافیک (لرزولیت، هارزبورژیت و دونیت) باقیمانده از ذوب بخشی گوشته فوقانی تشکیل شده است. افزایش درجه ذوب بخشی به ترتیب از سنگ لرزولیت به سمت هارزبورژیت و سپس دونیت به وسیله ترکیب مودال کانی شناسی این سنگ ها نشان داده می شود. تغییرات در مودال کانی شناسی سنگ های میزبان کانسارهای کرومیت با تغییر در ترکیب شیمیایی کانی های اولیوین و اسپینل در سنگ های میزبان متناسب می باشد. میزان Fo اولیوین از لرزولیت (79/90-5/91) به سمت هارزبورژیت (23/91-56/91) و دونیت (75/91-68/94) افزایش می یابد. این تغییر شیمیایی به موازات افزایش میزان Cr# (از 34/56 در لرزولیت به 36/79 در دونیت) و کاهش Mg# (از 05/41 در لرزولیت به 56/32 در دونیت) در اسپینل های همان سنگ ها است. مقادیر Cr#، Mg#، Al2O3 و TiO2 در ترکیب کانی های اسپینل کروم دار سنگ های پریدوتیتی نشانگر تشکیل مجموعه افیولیتی در یک حوضه پیش کمانی (Forearc) بر روی منطقه فرورانش (supra-subduction zone) می باشد.

ناحیه مورد مطالعه در این تحقیق، بخش میانی پهنه زمین ساختی زاگرس می باشد که یکی از پویاترین پهنه های لرزه زمین ساختی ایران است. گسل های سیستم گسلی کازرون (گسل های کازرون، برازجان و دنا)، واقع در این ناحیه، دارای مکانیسم حرکتی امتدادلغز از نوع راستالغز راستگرد بوده و به صورت راست پله نسبت به هم قرار دارند. برای بیان تاثیر متقابل فعالیت لرزه ای این گروه از گسل ها با استفاده از داده های لرزه ای دقیق به تحلیل زمانی – مکانی لرزه خیزی ناحیه پرداخته شد. تحلیل زمانی – مکانی لرزه خیزی و بررسی روند مهاجرت لرزه ای در محدوده مطالعاتی، نشانگر وجود تاثیر متقابل در فعالیت لرزه ای بین گسل های کازرون و برازجان از سیستم گسلی کازرون و همچنین بین سیستم گسلی کازرون و کره بس می باشد. در این تحقیق کوشش شده است بر اساس هندسه و مکانیزم گسل های مورد مطالعه، اثر متقابل لرزه ای آنها تحلیل و تفسیر گردد.

کانسار مس پورفیری چاه فیروزه در 35 کیلومتری شمال شهرستان شهربابک (در استان کرمان) واقع شده است. این نهشته در ارتباط با یک توده گرانودیوریتی به سن میوسن است که در مجموعه های آتشفشانی و آذر آواری ائوسن تزریق شده است. کانه زائی مس به همراه دو نوع مشخص دگرسانی پتاسیک و فیلیک صورت گرفته است. بررسی های زمین شناسی و سنگ شناسی نشان می دهد که تزریق توده مولد در چاه فیروزه در چند فاز مختلف انجام شده که هر کدام به نوبه خود باعث ایجاد سیالات مولد کانه زائی جدید بوده که با افزایش فشار هیدرواستاتیک نسبت به لیتواستاتیک (و بروز شکستگی های وسیع و جوشش پیامد آن) درون سیستم گشته اند. مس در اولین فاز کانه زائی گرمابی در سیستم نهشته شده است. اولین مرحله دگرسانی که مولد افق های پتاسیک بوده است در قسمت های عمیق و با همزیستی کانی های ارتوکلاز و بیوتیت مشخص می گردد. سیالات مولد این دگرسانی به دو صورت غنی از مایع، حاوی فاز های جامد، دارای حرارت بالا (320 تا 500 درجه سانتی گراد) و شوری زیاد (بیش از 60 درصد وزنی NaCl)، و غنی از گاز، بدون فاز های جامد، دارای حرارت بالا (310 تا 570 درجه سانتی گراد) و شوری کم می باشند. این سیالات با منشاء ماگمائی، دارای اثر جوشش شدید و مولد دگرسانی پتاسیک، عامل ایجاد رگه های کوارتز گروه های I و II و همزمان با آن، نهشت کالکوپیریت در سیستم معرفی می شوند. دگرسانی پروپیلیتیک بر اثر فعالیت سیالات غنی از مایع، با حرارت کم (220 تا 360 درجه سانتی گراد)، غنی از کلسیم و با منشاء جوی ایجاد شده است. کاهش حرارت سیستم به مرور زمان راه را برای نفوذ آب های جوی به درون آن باز نموده و با آمیختگی این سیالات جوی با سیالات ماگمائی علاوه بر کاهش شوری سیستم به 1 تا حداکثر 16 در صد وزنی NaCl، و ایجاد اینگونه سیالات درگیر در رگه های گروه II و III ، با ایجاد تنش های شدید ترمودینامیکی باعث شستشوی مس از افق های پتاسیک عمیق و حمل بخشی از آنها به افق های بالاتر، یعنی افق های فیلیک و در نتیجه غنی تر شدن کانه زائی مس در آن شده است. دگرسانی فیلیک نیز خود نتیجه ی افت دمای سیستم و هجوم سیالات جوی بسیار اکسیدان و اسیدی به درون سیستم و حرکت همرفتی آن ها به سمت افق های بالاتر توده تزریقی بوده است. آخرین مرحله جوشش که در بخش بالای توده و در افق های فیلیک یا نزدیک آن رخ داده است، موجب کانه زائی وسیعی در این بخش شده است. با توجه به اینکه کانه زائی و دگرسانی در نقطه مطالعه شده این سیستم دارای مرز مشخصی است، به طور بارزی می توان اذعان نمود که کانه زائی و دگرسانی مسبب آن بشدت در کنترل گسل های منطقه ای که حتی قبل از تزریق توده نفوذی وجود داشته اند، قرار دارد. این گسل ها و فعال شدن مجدد آن ها که بعد از تزریق و ایجاد فشار های فرا تحمل سنگ های در برگیرنده ایجاد شده اند، به عنوان سد هایی فیزیکی عمل کرده اند و باعث جهت یابی هایی مشخص و محدود، که حاصل آن کانه زائی در افق ها و روندهای خاصی است، شده اند.

کانسار اسکارن آهن چالو در جنوب دامغان واقع شده است. توده های آهکی همراه با سنگهای آتشفشانی با ترکیب آندزیت و آندزیت داسیتی سنگ میزبان کانی زایی در این کانسار می باشند. توده های نفوذی مرتبط با کانی زایی اسکارن آهن چالو از نوع دیوریت می باشند. توده های نفوذی این کانسار به لحاظ ژئوشیمیایی از نوع کالک آلکالن هستند و دارای ماهیت متاآلومین متعلق به گرانیتوئیدهای نوع I قوس های آتشفشانی می باشند. آنومالی منفی عناصر با پتانسیل یونی بالا (HFSE) مانند،P Nb، Ti، Ta و آنومالی های مثبت K، Pb یک جایگاه کمان قاره ای مرتبط با فرورانش را برای این توده های نفوذی پیشنهاد می کند. مقدار SiO2 توده های نفوذی کانسار چالو با ترکیب میانگین توده های نفوذی مرتبط با کانی زایی اسکارن آهن جهانی مطابقت دارد. مقادیر اکسیدهای اصلی Al2O3، TiO2، MgO، P2O5 این توده ها با ترکیب میانگین توده های نفوذی مرتبط با کانی زایی اسکارن آهن و مس جهانی همخوانی دارند. نسبتهای Rb/Nb ،Rb/Ba و Zr/TiO2 توده نفوذی کانسار چالو مشابه ترکیب میانگین توده های نفوذی مرتبط با کانسارهای اسکارن مس می باشد و همچنین مقادیر Y+Nb این توده ها با کانسارهای اسکارن آهن و مس جهانی همخوانی دارد. نسبت Ga/Al کانسار آهن چالو نیز با مقدار این نسبت در توده های با قابلیت ایجاد کانسارهای اسکارن آهن نیز همخوانی خوبی نشان می دهد. مقایسه ترکیب میانگین توده نفوذی کانسار چالو با ترکیب میانگین توده های نفوذی کانسارهای اسکارن آهن و مس، پیشنهاد اکتشاف احتمالی مس در کانسار چالو را یادآوری می کند.

سازند سورمه (توآرسین-تیتونین) کهن ترین عضو گروه خامی (ژوراسیک زیرین-کرتاسه زیرین) است که در بخش هایی از مناطق مرکزی و خاور زاگرس رخنمون دارد. در بعضی از نواحی جنوب ایران، ضخامت این سازند تا 1000 متر هم می رسد و از سه بخش کربناته و دو بخش شیلی تشکیل شده است. بررسی های پتروگرافی (اندازه و شکل بلورها) و ژئوشیمیایی (C13δ و O18δ و مقدار عناصرMn ،Fe ،Mg ،Sr ،Na و Ca) از بودن چهار نوع دولومیت مختلف در برونزدهای این سازند در منطقه فارس داخلی حکایت می کند. مجموعه این شواهد نشان می دهند که دولومیت های ریزبلور تحت شرایط سطحی (محیط جزرومدی) و انواع با زمینه میکریتی، زین اسبی و سیمان دولومیتی در دفن کم عمق تا عمیق پدید آمده اند. منبع اصلی تامین کننده منیزیم دولومیت های یاد شده به ترتیب آب دریا، دگرسانی کلسیت با منیزیم زیاد، تراکم نهشته های شیلی و تبدیل کانی های تبخیری تشخیص داده شده است. محاسبه دمای تشکیل دولومیت های این سازند نیز بیانگر تشکیل آن ها در محدوده دمای بین 33 تا 74 درجه سانتی گراد است.

در ناحیه مسجدداغی (شرق جلفا)، کانی سازی های مس پورفیری- طلای اپی ترمالی در پیوند با یک مجموعه آذرین آتشفشانی- نفوذی حدواسط روی داده است. کانسار پورفیری احتمالا از نوع دیوریتی است وکانی سازی با دگرسانی پتاسیک همراه است. این دگرسانی از کانی های فلدسپار پتاسیم ثانویه، کوارتز، بیوتیت ثانویه و مگنتیت همراه با کانی های سولفیدی پیریت، کالکوپیریت و بورنیت تشکیل شده است. با توجه به حضور مگنتیت در زون پتاسیک، روش مغناطیس سنجی برای بررسی(اکتشافی) کانسار مورد استفاده قرار گرفته است. این بررسی در منطقه ای به وسعت 5 کیلومتر مربع و شبکه برداشت 100×20 انجام گرفت و تعداد 1885 برداشت زمینی مغناطیسی به دست آمد. به منظور تفکیک اثرات ناحیه ای از بی هنجاری های پسماندی، تکنیک های فیلتری مختلفی هم چون برگردان به قطب، مشتق دوم و گسترش رو به بالا با استفاده از نرم افزارهای Magpick و Oasis montajبه کار گرفته شد و سپس مدل بی هنجاری مغناطیسی با استفاده از نرم افزار Geometrics بدست آمد. نتایج گویای آن است که بی هنجاری های مغناطیسی با مدل زمین شناسی کانسار و مشاهدات مستقیم حفاری های اکتشافی به ویژه موقعیت زون پتاسیک هم خوانی دارد. نتایج به دست آمده از این پژوهش، کارایی روش مغناطیس سنجی را در اکتشاف کانسارهای مس پورفیری نوع دیوریتی تایید می کند.

چشمه کارستی بی بی تلخون با متوسط تخلیه سالانه بیش از m3/s 5/1 یکی از بزرگترین چشمه های کارستی استان خوزستان به حساب می آید. موقعیت ظهور چشمه بی بی تلخون در کمر شکسته تاقدیس پابده و در راستای زون خرد شده حاصل از عملکرد گسل خمشی جبهه کوهستان در جناح چپ رودخانه تالوگ قرار دارد. به منظور بررسی خصوصیات هیدروژئولوژیکی آبخوان کارستی تغذیه کننده چشمه فوق از روش ساده هیدروگراف تخلیه استفاده شده است. تجزیه و تحلیل هیدروگراف تخلیه چشمه بی بی تلخون در سال آبی 88-87 نشان می دهد که یک حوضه کارستی برفگیر با رژیم تغذیه برفی- بارانی نقش مهمی در تغذیه چشمه در سرتاسر سال دارد. تغذیه از رزیم برفی- بارانی سایر خصوصیات هیدرودینامیکی مخزن چشمه را تحت تاثیر قرار می دهد، و اثر آن در فصل خشک به وضوع قابل مشاهده است.

گرد و غبار یکی از مهم ترین منابع آلاینده هوا در شهر اهواز می باشد. نتایج آنالیز ICP – MS بسیاری از نمونه های گرد و غبار موجود در شهر اهواز نشان می دهد که میزان فلزات سنگینی مانند آرسنیک، سرب، روی، نیکل در این نمونه ها بیشتر از میزان طبیعی آن هاست. به منظور بررسی پتانسیل گونه های گیاهی شهر اهواز در جذب فلزات سنگین موجود در گرد و غبار، سه گونه با فراوانی بیشتر به نام های اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis dehnh)، انجیرمعابد (Ficus religiosa L.) و کونوکارپوس (Conocarpus erectus L.) در نظر گرفته شدند. این نمونه ها جهت تعیین غلظت فلزات سنگین توسط فلورسانس اشعه ایکس (XRF) مورد تجزیه قرار گرفتند. به منظور بررسی آلودگی نمونه های خاک به فلزات سنگین، فاکتور غنی شدگی و جهت بررسی ارتباط بین جذب فلزات از خاک به وسیله برگ ها فاکتور غلظت محاسبه شد. با توجه به حضور همه ی فلزات سنگین مورد مطالعه در گرد و غبارهای وارده به شهر اهواز و وجود رابطه مستقیم بین غلظت فلزات در نمونه های خاک و برگ درختان با غلظت آن ها در نمونه های گرد و غبار، می توان احتمال داد که گرد و غبار یکی از عواملی است که در تغلیظ فلزات سنگین در گونه های مورد مطالعه نقش داشته است. از سوی دیگر مقایسه غلظت فلزات سنگین در برگ درختان، نشان می دهد که پتانسیل جذب این فلزات متفاوت است. در نهایت می توان چنین نتیجه گیری نمودکه پتانسیل جذب فلزات سنگین در گونه های گیاهی مورد مطالعه به قرار ذیل است: فیکوس<کونوکارپوس<اوکالیپتوس.

کانی سازی فلوریت به صورت رگه ای در اسلیت ها و فیلیت های سازند شمشک به سن ژوراسیک زیرین و به مقدار کمتر در سنگ های آهکی تریاس واقع در غرب شهرستان محلات در استان مرکزی رخ داده است. کانسنگ عمدتا از فلوریت، کوارتز، کلسیت و اکسیدهای آهن تشکیل شده است. کانی های فرعی شامل گالن، پیریت، اکسیدهای منگنز و مالاکیت است. دگرسانی سنگ دیواره ها محلی بوده و شامل رسی شدن و سیلیسی شدن می باشد. ماهیت کانی سازی و روابط کانسنگ _ سنگ میزبان نشان می دهد که کانی سازی فلوریت اپی ژنتیک است.تجزیه ی شیمیایی نمونه های فلوریت بیانگر مقدار بسیار کم (میانگین ppm 28/8) عناصر نادر خاکی (∑REE) در کانی فلوریت است. نمودار نسبت های Tb/Ca در مقابل نسبت های Tb/La، و هم چنین نسبت های Y/Ho و ناهنجاری های مثبت و قوی Y در الگوهای REE که با شیل هنجار شده اند، همگی یک منشا هیدروترمالی را برای فلوریت های کانسار بزیجان به تایید می رسانند. الگوهای REE هنجار شده به کندریت روند مشابهی را برای فلوریت و سنگ های میزبان به نمایش می گذارند که می تواند به عنوان نشانه ای از وجود یک ارتباط زایشی بین فلوریت و سنگ های میزبان و این که احتمالا فلوئور از سنگ های میزبان منشا گرفته است، تفسیر شود. نسبت های Ce/Yb و الگوهای هنجار شده با کندریت نشان می دهند که فلوریت ها غنی از عناصر نادر خاکی سبک (LREE) می باشند. این امر بیانگر آن است که همه ی نمونه های فلوریت در مرحله ی اولیه ی کانی سازی متبلور شده اند. نسبت های Ce/Ce* ناهنجاری های Ce منفی را نشان می دهند که حاکی از بالا بودن فوگاسیته ی اکسیژن (ƒO2) در سیال هیدروترمالی است. عنصر Eu هر دو ناهنجاری های مثبت و منفی را نشان می دهد که می تواند ناشی از تشکیل فلوریت در دماهای زیر و بالای °C 200 باشد. در نمودارهای Sr-Eu/Eu*، Ce/Ce*-Eu/Eu*، (La/Yb)n-Eu/Eu* و (Tb/Yb)n-(La/Yb)n نقاط داده ها با محدوده های نشان داده شده بوسیله ی کانسارهای طلا و نقره حاوی فلوریت از مناطق دیگر جهان همپوشانی نشان نمی دهند. این امر بیانگر پتانسیل بسیار پایین برای اکتشاف کانی سازی فلزات قیمتی در کانسار مورد مطالعه است.

فروچاله ها در مناطق مختلف دنیا با دیدگاه های متفاوت بویژه زمین شناسی مهندسی مورد توجه قرار گرفته اند. این مطالعه به بررسی ساز و کار تشکیل فروچاله های متعددی که در دشت جابر بدره واقع در استان ایلام قرار دارند، با ملاحظات مهندسی پرداخته است. فروچاله ها در سازند گچساران و یا آبرفتهایی که بر روی سازند گچساران قرار گرفته اند تشکیل گردیده اند. با بازدیدهای مختلف صحرایی موقعیت و ابعاد فروچاله های منطقه برداشت و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بررسی ها نشان داد که فروچاله ها اکثرا از نوع ریزشی هستند. چاه زمزم که بزرگترین فروچاله آبدار منطقه می باشد، از نظر ژئومورفولوژیکی یک پیزومتر طبیعی آب زیرزمینی نامیده شده زیرا با نوسانات آب زیرزمینی سطح آب در داخل آن بالا و پایین می رود. کارست دشت جابر از دیدگاه مهندسی در رده 3 (کارست بالغ) قرار می گیرد.

ناحیه معدنی هیرد در شرق خرد قاره ایران مرکزی و حاشیه شرق شمال شرق پهنه لوت و در غرب پهنه زمین درز سیستان قرار دارد. سامانه گسلی نهبندان که کنترل کننده اصلی دگرشکلی در پهنه سیستان است، در بخش شمالی با تغییر جهت به طرف غرب به صورت تداخلی وارد پهنه لوت شده است. در این نواحی، ساختارهای با راستای ENE-WSW مانند پهنه برشی گسلی سیه کمر، دارای مولفه شیب لغز معکوس غالب هستند. سنگ های گسلی در پهنه های برشی وابسته به گسل ها، شامل کاتاکلاسیت های برگواره دار و بدون برگواره، برش و گوژ می باشند. فابریک در برش و کاتاکلاسیت های بدون برگواره به صورت تصادفی است. ساخت S-C در مقاطع XZاز نمونه های دستی صیقل یافته و مقاطع نازک حاصل از کاتاکلاسیت های برگواره دار، نشان دهنده سوی برش پهنه برشی در بردارنده آن ها است. بررسی فابریک در مغزه های پهنه برشی سیه کمر در مقیاس های میکروسکوپی و مزوسکوپی، نشان می دهد که در بخش داخلی پهنه، بیشینه شدت دگرشکلی و با فاصله گرفتن به سمت حاشیه های پهنه، شدت دگرشکلی کاهش می یابد. عیار طلا نیز ارتباط مستقیمی با شدت دگرشکلی شکنا نشان می دهد.