فهرست مطالب

مجله بلور شناسی و کانی شناسی ایران
سال سی‌ام شماره 3 (پیاپی 89، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/07
  • تعداد عناوین: 14
|
  • سعید صفری سرکله، محمد یزدی*، فاطمه فراهانی کنگرانی، معصومه زارع شولی صفحات 381-396

    کانسار چندفلزی قربان در کرانه شمالی پهنه ایران مرکزی و در رشته کوه ترود- چاه شیرین، در انتهای شمال شرق منطقه اکتشافی چشمه حافظ واقع است. سنگ های بستر منطقه بیشتر شامل آندزیت- بازالت، آندزیت، تراکی آندزیت همراه با توف و آگلومرا، توف برشی و برش آتشفشانی هستند. این سنگ ها به طور گسترده توسط سیال های گرمابی دگرسان شده اند. دگرسانی ها در منطقه معدنی قربان شامل پروپلیتی، سریسیتی، کلریتی، آرژیلی و سیلیسی شدن هستند. کانه زایی در این منطقه به دو صورت درونزاد و برونزاد رخ داده است. بررسی های زمین شیمیایی نشان می دهد که عنصر مس با سرب و روی همبستگی بسیار ضعیف و با نقره همبستگی مثبت و شدیدی دارد. همچنین طلا بیشترین همبستگی را با نیکل دارد. بررسی میانبارهای سیال در نمونه های کوارتز و کلسیت نشان می دهد که آنها در دمای اتاق، دوفازی غنی از مایع هستند که بیشتر آن ها تنها از مایع آبگین و تعداد کمی نیز از مایع آبگین به همراه حباب بخار تشکیل شده اند. بر اساس بررسی های سیال های درگیر، دمای همگن شدگی و شوری در منطقه قربان به ترتیب 254-112 درجه سانتی گراد و 88/0 تا 22/18 درصد وزنی معادل نمک طعام است. نمودار دمای همگن شدگی و شوری سیال نشان می دهد که کانی سازی در منطقه بر اثر تزریق متناوب سیال با شوری بالا و آمیختگی با سیال با شوری کمتر و رقیق شدگی آن رخ داده است. براساس داده های کانی شناسی، زمین شیمیایی و میانبارهای سیال، کانسار چندفلزی قربان در گستره کانسارهای فراگرمایی قرار دارد.

    کلیدواژگان: کانسار چندفلزی، کانی سازی فراگرمایی، منطقه قربان، دامغان، ایران مرکزی
  • فرهاد احمدنژاد*، غزل رافت صفحات 397-414

    در این پژوهش، زمین شیمی و خاستگاه کانی های عناصر خاکی نادر (REE) در کانسار بوکسیت کارستی تنگ پیرزال بررسی می شود. این کانسار در 45 کیلومتری شرق شهرستان دهدشت در بخش مرکزی کمربند چین خورده زاگرس واقع است. توده معدنی شامل مجموعه ای از عدسی های بهم پیوسته است که به شکل پرکننده حفره های عمیق کارستی، فرورفتگی ها و شکستگی ها در کربنات های بخش بالایی سازند سروک با سن سنومانین-تورونین میزبان هستند و از نظر ساختاری با گسل های راستا لغز کنترل می شوند. در بوکسیت تنگ پیرزال، رایج ترین کانی های REE فلویوروکربنات های گروه باستنازایت هستند که مجموعه ای از محلول های جامد را بین پاریزایت (CaCe2(CO3) 3F2) و باستنازایت (CeCO3F) تشکیل می دهند. چگونگی تشکیل باستنازایت-Ce و پاریزایت-Ce نشان می دهد که Ce به صورت کمپلکس های فلوراید و/یا کربنات-فلوراید به آسانی با محلول های اسیدی فرورو شسته شده و سرانجام در شرایط قلیایی و کاهشی در نزدیکی سنگ بستر کربناتی ته نشین می شوند. سریانیت (CeO2) بیشتر به صورت دانه های بسیار ریز بلور و گاهی پراکنده در حفره های زمینه مخفی بلور دیده می شوند. ته نشست سریانیت ممکن است به دلیل غلبه شرایط اسیدی/اکسیدی در بخش های بالایی افق بوکسیتی باشد. بررسی توزیع عمودی شاخص های Ce/Ce*، Eu/Eu*، (La/Yb)N، و مجموع REEها نشان دهنده غنی شدگی پیشرونده REE و تفکیک کم عناصر خاکی نادر سبک به سنگین (LREE/HREE) به سمت بخش های پایینی افق بوکسیتی تنگ پیرزال است. در این کانسار، رفتار Ce متفاوت از سایر REEهاست و نوسان هایی در بی هنجاری سریم (Ce/Ce*) در طول افق بوکسیتی به چشم می خورد که می تواند در ارتباط با نوسان های دوره ای سطح آب زیرزمینی در پاسخ به تغییرات محیطی باشد.

    کلیدواژگان: زمین شیمی، کانی های خاکی نادر، کمپلکس کربنات-فلوراید، بوکسیت کارستی، تنگ پیرزال
  • اکرم عبدالاحدی، سید جمال شیخ ذکریایی*، زاهد موسوی صفحات 415-428

    سبلان عضوجوانی از مجموعه آتشفشانی سنوزوییک، وابسته به کمان ماگمایی البرز AMA  است. در کوه سبلان، مجموعه ای از سنگ های آتشفشانی با ترکیب آندزیت، آندزیت بازالتی، داسیت، ریوداسیت و تراکی آندزیت وجود دارد. بافت این سنگ ها اغلب پورفیری با خمیره ریزسنگی، پورفیری حفره دار و گاهی گلومروپورفیری، غربالی و تراکیتی است. کانی های اصلی شامل پلاژیوکلاز و یک یا چند کانی مافیک چون هورنبلند و پیروکسن و کانی های ثانویه شامل کانی کدر، ایدنگزیت، کلریت و کلسیت هستند. از شیمی کانی های سنگ های منطقه برای تعیین ترکیب کانی ها و دمافشارسنجی استفاده شد نتایج نشان داد که ترکیب بلورهای پلاژیوکلاز سنگ های منطقه از کلسیمی تا حدواسط (An72-93) است. بر اساس نمودارهای دما-فشار سنجی پلاژیوکلازها، دما 540 تا 750 درجه سانتیگراد و فشار 5.30 تا 7 کیلوبار است که با ژرفای پوسته میانی-زیرین همخوانی دارد. دمافشارسنجی آمفیبول در سنگ های داسیتی دمای حدود 750 درجه سانتیگراد و فشار حدود 5.5 تا 7 کیلوبار را نشان می دهد. البته دماسنجی بیوتیت ها در داسیت و ریوداسیت ها دمای حدود 550 تا 650 درجه سانتیگراد را به دست می دهد. با توجه به بررسی های انجام شده، این سنگ ها در یک پهنه کششی و درون قاره ای تشکیل شده اند.

    کلیدواژگان: دما-فشارسنجی، شیمی کانی، سبلان، ایران
  • علی رستمی*، صمد علیپور، علی عابدینی صفحات 429-446

    گنبدهای نمکی هرمز و گچین به ترتیب در 17 کیلومتری جنوب و 50 کیلومتری غرب بندرعباس، بر کمربند زاگرس واقع هستند. رخنمون‏‏های گسترده‏ای از سنگ‏ها و توف ریولیتی در این گنبدهای نمکی دیده می‏شود. کانی های اصلی تشکیل دهنده ریولیت ها شامل هماتیت، مگنتیت، پیریت، آهکیوپیریت و آپاتیت (گنبد نمکی هرمز) هستند. بر پایه شواهد زمین شیمیایی، سنگ‏های ریولیتی هرمز و گچین وابسته به سری‏های ماگمایی آهکی قلیایی تا شوشونیتی هستند و طی یک نظام زمین‏ساختی از نوع کمان‏های آتشفشانی کرانه فعال قاره‏ای تشکیل شده‏اند. نبود ناهنجاری های منفی Nb و مثبت Pb در ریولیت‏های هرمز و گچین نشان دهنده ماگمای برآمده از خاستگاه گوشته ای با آلودگی کمی از سنگ های پوسته ای و وابسته به فرورانش است. مقدار میانگین نسبت‏های (La/Yb) N و (Ce/Yb) N به عنوان شاخص نسبت عناصر خاکی نادر سبک (LREE) به سنگین  (HREE) نشان دهنده‏ی غن ی‏شدگی آشکار LREEها نسبت به HREEها برای سنگ‏های ریولیتی هرمز در برابر سنگ‏های ریولیتی گچین است. همبستگی قوی و مثبت بین مجموعه عناصر خاکی نادر با مجموعه اکسیدهای آهن، فسفات، کلسیم و همچنین ناهنجاری های مثبت La و Ce و منفی P در نمونه‏ های ریولیتی هرمز نسبت به نمونه‏ های گنبد نمکی گچین، پیامد حضور کانی آپاتیت در این سنگ‏هاست. الگوی پراکندگی عناصر خاکی نادر سبک در آپاتیت‏های گنبد نمکی هرمز از روند منظم‏تر و یکنواخت‏تری پیروی می‏کند، به طوری که LREEها سازگاری بیشتری برای تمرکز در کانی آپاتیت نشان می‏دهند. پایین بودن مقدار Eu/Eu* در آپاتیت‏های هرمز (ppm 04/0-01/0) نسبت به ریولیت‏های هرمز (ppm 1/1-3/0) می‏تواند بیانگر تغییر ترکیب ماگمایی طی تشکیل آپاتیت‏ها باشد. افزون بر این، افزایش ناهنجاری منفی Eu می‏تواند به دلیل تبلور فلدسپارها باشد که  Euرا از مذاب جدا کرده و در خود متمرکز می‏سازند و در آپاتیت های هرمز نشانگر درجه جدایش بالاست. آپاتیت‏ های گنبد نمکی هرمز، با غنی‏شدگی LREEها نسبت به HREEها، ناهنجاری های منفی Eu و مثبت Ce و غلظت‏ های عناصر خاکی نادر قابل توجه تا ppm 8882 به عنوان کانی رهیافت نقش مهمی در ارزیابی توزیع عناصر خاکی نادر در ریولیت گنبد نمکی هرمز دارند.

    کلیدواژگان: عناصر خاکی نادر، ریولیت، آپاتیت، گنبد نمکی هرمز و گچین
  • زهرا سودمند، سعید معدنی پور*، رضا نوزعیم صفحات 447-458

    گرانیت میلونیتی ده زمان در شمال غرب قطعه لوت (پهنه کاشمر-کرمان) و منطقه کوه سرهنگی واقع است. در این توده گرانیتی به سن پرکامبرین پسین (557-561 میلیون سال)، برگوارگی میلونیتی با راستای 120 درجه و شیب 80 درجه به سمت جنوب شرق به خوبی گسترش یافته است. زاویه افتادگی خطواره کششی تا حدود 40 درجه به سمت جنوب شرق است. در این پژوهش، بزرگی تاوایی در گرانیت میلونیتی ده زمان بر اساس کرنش بلورهای فلدسپار بررسی شد. شواهد ریزساختاری آواری های فلدسپاری نشان دهنده هم سویی برش ها به صورت راستالغز چپ گرد در منطقه است. شواهد ریزساختاری پورفیری آواری های به نسبت شکل دار  فلدسپار و همچنین بازتبلور دینامیکی از نوع مهاجرت مرزدانه بیانگر دمای دگرریختی حدود °C450 به صورت یک میلونیت درجه پایین تا متوسط هستند. عدد تاوایی این گرانیت میلونیتی بر اساس نتایج برآمده از کرنش بلورهای فلدسپار 8/0 برآورد شد که نشان دهنده غلبه مولفه برش ساده (60%) بر برش محض (40%) طی گسترش ساختار میلونیتی در شرایط ترا فشارشی است.

    کلیدواژگان: کرنش، تاوایی، ترافشارش، میلونیت ده زمان، قطعه لوت
  • حدیث صادقی، شهریار محمودی*، محمدرضا جعفری، محمدعلی آرین صفحات 459-474

    کانسار خاکو در جنوب و جنوب شرق شهر همدان و در نزدیکی روستای خاکو در غرب ایران قرار دارد. در این منطقه کروندوم هایی به رنگ آبی درون رگه های پگماتیتی و بدنه گرانیتی وجود دارند. داده های سن سنجی مطلق با روش های گوناگون پرتوسنجی نشان می دهد که سنگ های دگرگونی در گستره زمانی ژوراسیک تا کرتاسه تشکیل شده و سپس در ژوراسیک میانی تا کرتاسه پیشین، مورد هجوم توده های نفوذی قرار گرفته اند و فازهای جوانتر و رگه های پگماتیتی درون آن ها نفوذ کرده اند. فعالیت های گرمابی سیال های داغ تراوش یافته از توده گرانیتی همبری های ویژه شامل بلورهای کروندوم + کیانیت+ میکا ± پلازیوکلاز را به وجود آورده اند. کانی های آلومینوسیلیکاتی و کروندوم در این رگه ها و توده های کوچک پگماتیتی و لبه توده گرانیتی دیده می شوند. برپایه بررسی های انجام شده، فرآیندهای دگرگونی دگرنهادی و ترکیب قلیایی غنی از آلومین توده نفوذی منجر به یک مدل زایشی بر اساس تبادل دوطرفه سیال های داغ در دمای بالا و فشار متوسط شده که در آن پدیده سیلیس زدایی گسترده، افزایش نسبت Al/Si و تبدیل بلورهای آلومینوسیلیکات و پلاژیوکلاز به کروندوم طی فرآیندهای پیشرونده در یک سامانه زمین شیمیایی باز صورت گرفته است. بنابراین خاستگاه کانسار خاکو با یک مدل ماگمایی دگرنهاده قابل توجیه است. نتایج نشان می دهد، که مقدار عناصر کمیاب کروندوم های منطقه خاکو گستره تغییرات وسیعی دارند. بلورهای کروندوم طبیعی کانسار خاکو از نظر عمق رنگ در گروه های 6 و 7، از نظر میزان درخشندگی در گستره 2 و 3 رنگ سرد و از نظر رنگ مایه در گروه بنفش آبی (VB)  و آبی (B)  قرار دارند. کروندوم های مورد بررسی در منطقه خاکو دارای کمتر از 1 درصد وزنی عنصر آهن، ppm 10 تا 47 گالیوم، ppm 83 تا 690 تیتانیوم و 30 (ppm) عنصر وانادیوم هستند و شباهت شیمیایی با نمونه های معادن همنشین با سینیت ها در تانزانیا دارند.

    کلیدواژگان: کروندوم، دگرنهادی، گوهر شناسی، خاکو، همدان
  • علی اکبر اکبری، آزاده ملکزاده شفارودی*، محمدحسن کریم پور صفحات 475-488

    منطقه قوچی بخشی از پهنه آتشفشانی-نفوذی در قطعه لوت بوده و در شرق شهر بجستان در استان خراسان رضوی واقع  است. زمین شناسی منطقه شامل واحدهای سنگی دگرگونی (اسلیت و ماسه سنگ دگرگون شده) به سن ژوراسیک، سنگ های رسوبی کرتاسه پیشین (آهک، ماسه سنگ و کنگلومرا) و واحد آذرین نیمه عمیق (پیروکسن دیوریت پورفیری) به سن کرتاسه پسین است. کانی سازی در راستای گسل هایی با روند شمال غربی- جنوب شرقی و شرقی - غربی در سنگ میزبان احیایی پیروکسن دیوریت پورفیری (کرتاسه پسین) رخ داده است. کانی های اولیه شامل پیریت، اسفالریت، گالن، پیروتیت، آرسنوپیریت، کالکوپیریت، کلسیت، کوارتز و به مقدار کمتر کلریت هستند. کانی سازی همراه با ساخت و بافت های رگه-رگچه، پرکننده فضای خالی، پراکنده، جانشینی و ناآمیختگی دیده می شود. دگرسانی های عمده شامل پروپیلیتی- سرسیتی، سرسیتی- کربنات- سیلیسی و کربنات- سیلیسی± کلریت هستند. بیشترین بی هنجاری های زمین شیمی برای طلا 2639 میلی گرم در تن، آرسنیک 11065 گرم در تن، سرب 45400 گرم در تن، روی 19400 گرم در تن، نقره 12 گرم در تن و مس 725 گرم در تن است. بر پایه بررسی های زمین شناسی، دگرسانی، کانی شناسی، بافت و زمین شیمی، منطقه قوچی را می توان به احتمال بسیار در رده کانسارهای طلای وابسته به توده های نفوذی احیایی (RIRGS) در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: دگرسانی، کانی سازی، زمین شیمی، طلا، قوچی، قطعه لوت
  • سیده نرگس ساداتی، شادی ضیاء*، غلامرضا احمدزاده صفحات 489-502

    منطقه قره گل در پهنه فلززایی اهر- ارسباران در استان اردبیل، شهرستان مشکین شهر و در بخش مرادلو واقع است. قدیمی ترین واحدهای سنگی در این منطقه مربوط به سنوزوییک (ایوسن) و شامل برش آتشفشانی است. در این منطقه، توده های ریزکوارتزدیوریتی در سنگ های آتشفشانی و آذرآواری نفوذ نموده اند و دگرسانی و کانه زایی در مقیاس پایین ایجاد شده است. نتایج برآمده از پردازش تصاویر استر برای بارزسازی دگرسانی ها براساس نوارهای جذبی و انتخاب بهترین ترکیب رنگی نسبتی (6/7+5، 8/9، 5/4 به ترتیب برای دگرسانی های آرژیلیک، فیلیک و پروپلیتیک)، همچنین استفاده از روش هایی چون تحلیل مولفه های اصلی و نقشه بردار زاویه طیفی گویای همراهی این دگرسانی ها در بخش مرکزی کانسار بوده که بررسی های سنگ نگاری نیز آن را تایید کرده است. بررسی های صحرایی نشان داده است که نتایج برآمده از نقشه بردار زاویه طیفی (SAM) نسبت به تحلیل مولفه های اصلی(PCA)  در بارزسازی دگرسانی ها عملکرد بهتری داشته است.

    کلیدواژگان: چند فلزی، دگرسانی، استر، قره گل
  • حسین ثانی قالهر*، محمدحسین یوسف زاده، امیر مهدوی صفحات 503-518

    منطقه چاه میخ بخشی از قطعه لوت است که در 115 کیلومتری جنوب غرب بیرجند قرار دارد. سنگ های منطقه مورد بررسی، آندزیت، پیروکسن آندزیت، هورنبلند آندزیت و هورنبلند پیروکسن آندزیت، دیوریت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و بازالت هستند. بافت غالب توده ها پورفیری است. در بخش مرکزی منطقه مورد بررسی، پهنه های دگرسانی بسیار گسترده بوده و در ارتباط مستقیم با توده های نیمه عمیق هستند غنی شدگی عناصر خاکی نادر سبک (LREE)، تهی شدگی نسبی عناصر خاکی نادر سنگین (HREE) و ناهنجاری منفی Eu از ویژگی های آنها بوده و بیانگر فعالیت ماگمایی متاآلومین نوع I کرانه فعال قاره و صفحه های آتشفشانی هستند. کانه زایی در این منطقه در رگه های سیلیسی- برشی ناشی از عملکرد استوک های نیمه عمیق است. از نظر کانی شناسی، کانی های سولفیدی اصلی موجود در منطقه عبارتند از پیریت نسلI، پیریت نسل II، کالکوپیریت، کالکوسیت و کوولیت و از میان کانی های فاز اکسیدی می توان به مالاکیت، آزوریت، کریزوکلا، نیوتاسیت، هماتیت و گوتیت اشاره کرد.

    کلیدواژگان: آندزیت، زمین شیمی، دگرسانی، کانی سازی، چاه میخ، بیرجند، قطعه لوت
  • امید باغبانان، علیرضا جعفری راد*، سید جمال شیخ ذکریایی، نیما نظافتی صفحات 519-534

    ذخیره مس قشلاق در کمربند فلززایی طارم-هشتجین (THMB) در شمال غرب ایران واقع است. کانه زایی با میزبانی سنگ های آتشفشانی و آتشفشانی آواری سازند کرج در موقعیت کمان ماگمایی صورت گرفته است. زمین شیمی سنگ میزبان موقعیت ماگمای برآمده از فرورانش و ترکیب آندزیت-بازالتی با کانی شناسی غالب پلاژیوکلاز-پیروکسن را نشان داد. همبستگی آلومینیوم، آهن، کلسیم و منیزیم را می توان به این مجموعه کانی‎ ها مربوط دانست. همچنین به علت کانه زایی غالب سولفیدها، همبستگی قوی بین عناصر گوگرد دوست چون سرب، روی، گوگرد، نقره و مس دیده شد. براساس نتایج کانی شناسی و روابط همبرزایی، چهار مرحله اصلی کانی سازی تشخیص داده شد: مرحله نخست با تشکیل پیریت در شرایط کاهیده در محیط تدفینی کف دریا و دگرسانی پروپلیتی همراه است. این دگرسانی در نتیجه آمیختگی سیال های ماگمایی با جوی یا آب دریا ایجاد می شود که در این پژوهش با نتایج تصحیح شده ایزوتوپ اکسیژن نمونه های رگه کوارتز (5/6 - 1/2 در هزار) با دمای همگن شدگی 389 درجه سانتیگراد و با فرض مقادیر δ18O برابر با 10-6 درهزار سیال ماگمایی و مقادیر δ18O  برابر با 9/0- تا 8/0- درهزار آب دریای ایوسن تایید شد. با افزایش عمق، مرحله دوم در اثر سخت شدگی و نیروی ناشی از فشار سنگ ایستایی و فعالیت آذرین، چرخش سیال های ماگمایی و بین سازندی رخ می دهد . سیال های غنی از مس به سمت بالا مهاجرت کرده و با ورود به واحد بازالتی- آندزیتی پیریت دار، کاهیده می شوند و در مکان های مطلوب کالکوپیریت و کالکوسیت تشکیل می شود. در مرحله تدفینی عمیق تر (مرحله 3)، کانی های برنیت و دیژنیت جانشین کانی های پیشین می شوند. در مرحله (مرحله 4)، کانی های اکسیدی (چون هماتیت، مگنتیت) و نیز مالاکیت در حفره ها و درزه ها ایجاد شده اند. برپایه این نتایج، می توان کانه زایی کانسار مس قشلاق را از نوع مانتو در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: ذخیره مس، نوع مانتو، کمربند فلززایی، سازند کرج، زمین شیمی
  • سیده فاطمه میرسالاری، الهام طحان پسر*، هاله ثنایی شعار صفحات 535-542

    با توجه به ویژگی های بی مانند نانوذرات اکسید کبالت، علاقه روزافزونی به سنتز و کاربردهای آنها وجود دارد. شیوه های فعلی در نانوفناوری بر گسترش یک روش جدید برای سنتز نانوذرات برپایه روش های زیستی و با استفاده از عصاره های گیاهی، لیزاب، اسانس ها، قارچ ها یا باکتری ها متمرکز است که می توانند استفاده از مواد خطرناک را کمینه کنند. در این پژوهش، نانوذرات اکسید کبالت به روش ساده سبز و سازگار با محیط زیست و با استفاده از لیزاب به دانه به عنوان عامل کاهش دهنده و تثبیت کننده و نیترات کبالت 6 آبه به عنوان پیش ساز کبالت در دماهای مختلف 500، 600، 700 و 800 درجه سانتیگراد شنتز شدند. نانوذرات تهیه شده با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، طیف سنجی مریی- فرابنفش (UV-Vis) و با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) بررسی شدند. نتایج XRD تشکیل نانوذرات اکسید کبالت فاز مکعبی با متوسط اندازه ذرات 31 تا 63 نانومتر را نشان دادند که با افزایش دمای تکلیس، اندازه نانو ذرات  افزایش یافت. طیف های FTIR نوار جذب قوی مربوط به ارتعاش کششی پیوند Co3+-O و Co2+-O را نشان داده و تشکیل ساختار Co3O4را در همه نمونه ها تایید کردند. براساس نتایج طیف سنجی مریی- فرابنفش نمونه ها، انرژی گاف نواری نانوذرات در گستره 64/3 تا 93/3 الکترون ولت است. با استفاده از تصاویر FESEM دیده شد که نانوذرات ریخت نزدیک به کروی شکل دارند.

    کلیدواژگان: لیزاب به دانه، نانوذرات اکسید کبالت، سنتز سبز، سل-ژل، دمای تکلیس
  • سید ابراهیم موسوی قهفرخی*، فاطمه حمل زاده احمدی صفحات 543-552

    در این پژوهش، نانوذرات FeNi3  به دو روش گرمابی و هم رسوبی تهیه شدند. در روش گرمابی، اثر زمان و دماهای مختلف با مقادیر متفاوت از کاهش دهنده هیدریت هیدرازین بررسی گردید. سپس نمونه ها با پراش سنج پرتو x (XRD)، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدانی (FESEM) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مشخصه یابی شدند. نتایج الگوی پراش نشان داد که مقدار استفاده شده از هیدریت هیدرازین در تک فاز شدن نمونه ها بسیار موثر است. تصاویر FESEM نانو بودن ذرات را نشان می دهد، اما در بعضی از دما و زمان ها نانوذره تشکیل نشده اند یا چسبندگی و ذوب شدگی در تصاویر دیده می شود. نتایج VSM نشان داد که نمونه های تهیه شده به دو روش خاصیت مغناطیسی بالایی دارند و مغناطش اشباع آن ها تفاوت چندانی ندارد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات FeNi3، روش گرمابی، روش هم رسوبی، ویژگی های ساختاری، ویژگی های مغناطیسی
  • حدیث تربتیان، محمدباقر رحمانی* صفحات 553-566

    در این پژوهش، دی اکسید تیتانیوم (2TiO) به عنوان اکسید فلزی نیمرسانای قابل کاربرد در فتوآندسلول های خورشیدی رنگدانه ای بررسی و سنتز شد. به این منظور، لایه های نازک 2TiO با روش گرماکافت افشانه ای رشد داده شده و ویژگی های فیزیکی آن ها بررسی شدند. برای آماده سازی زیرلایه اکسید قلع آلاییده با فلیور (FTO) به عنوان لایه رسانا ، لایه FTO روی شیشه لایه نشانی شد. لایه FTO سنتز شده با عبور بالای 90 درصد در ناحیه مریی و مقاومت الکتریکی کم مناسب استفاده به عنوان الکترود شفاف است. سپس لایه های 2TiO در دمای C° 150 بر دو زیرلایه شیشه و شیشه پوشش داده شده با FTO نشانده شدند. محلول اولیه برای گرماکافت افشانه ای از ماده اصلی ایزوپروپوکساید تیتانیوم و حلال ایزوپروپانول ساخته شد. نمونه ها با دو روش افشاندن پالسی و غیرپالسی و در دو حجم محلول اولیه 200 و mL 350 تهیه شدند. نتایج نشان داد که افشاندن پالسی محلول باعث شکل گیری لایه های 2TiO با ساختار بلوری با کیفیت تر می شود. الگوی پراش پرتوی ایکس XRD نشان دهنده تشکیل فاز آناتاز با قله ارجحی (101) بر زیرلایه FTO است. نمونه 2TiO لایه نشانی شده به روش پالسی بر روی FTO در حجم محلول اولیه mL 200 از نظر ویژگی های فیزیکی مناسب ترین نمونه برای استفاده به عنوان فوتوآند شناسایی شد.

    کلیدواژگان: فوتوآند، دی اکسید تیتانیوم، گرماکافت افشانه ای، مشخصه یابی، لایه نازک
  • حجت امراللهی بیوکی*، احمد مشاعی، محمود برهانی زرندی صفحات 567-580

    در این پژوهش نانوبلورهای چارچوب آلی-فلزی بر پایه یون های فلزی آلومینیوم، بیسموت، کبالت، کروم، مس، قلع، تیتانیوم و روی با ریختار یکنواخت در شرایط حلال گرمایی سنتز شده و به عنوان افزودنی در لایه نشانی TiO2 به عنوان لایه انتقال دهنده الکترون در سلول خورشیدی پروسکایتی استفاده شدند. در اثر بازپخت لایه TiO2 آلاییده با چارچوب آلی-فلزی در محیط هوا، بخش آلی آن حذف شده و ساختار متخلخل TiO2 آلایش یافته به دست آمد. نتایج بررسی ویژگی های نوری و ساختار بلوری لایه متخلخل TiO2 نشان داد که آلایش با چارچوب آلی-فلزی، جذب نوری لایه متخلخل TiO2 در ناحیه مریی-فرابنفش (Uv-Vis) را افزایش و گاف نواری را به کمتر از  eV 7/2 کاهش داده است. بررسی های طیف نورتابی نشان دهنده افزایش انتقال الکترونی و کاهش بازترکیب و در نتیجه افزایش بازدهی تبدیل توان سلول های خورشیدی پروسکایتی، در مقایسه با سلول های تنها برپایه لایه فرو متخلخل (TiO2) است.

    کلیدواژگان: اصلاح سطح، بهبود عملکرد فتوولتایی، پروسکایت، چارچوب های نانوساختار آلی-فلزی، سلول خورشیدی
|
  • Safari-Sarkale, Yazdi *, Farahani-Kangarani, Zare-Shooli Pages 381-396

    Ghorban polymetallic deposit is located in the Torud-Chahshirin Range, at the northeast end of Cheshmeh Hafez mining district in the northern margin of the Central Iran geotectonic zone. The bed rocks of the area consist mainly of volcanic to sub-volcanic of Middle to Upper Miocene in age, such as basalt, andesite-basalt, andesite, trachy-andesite, tuff, agglomerate, and breccia tuff. These rocks have been pervasively altered by hydrothermal fluids. Alterations include propylitic, sericitization, chloritization, argillic and silicification. Mineralization occurred in both hypogene and supergene zones of the area. Geochemical studies show that Cu has a very low correlation with Zn and Pb and a positive correlation with Ag. Au also has the highest correlation with Ni. Fluid inclusions have been done in a quartz samples as well as one calcite sample which are associated with ore minerals. Fluid inclusions at room temperature are liquid-rich bi-phasic type. Most of them are made up of liquid fluid only and a few of them are made up of liquid fluid with vapor bubble. Homogenization temperature and salinity in the samples are between 112-254 ℃ and 0.88- 18.22 wt% NaCl equivalents. The homogenization temperature and fluid salinity data shows that mineralization has taken place due to injection of several phases of high saline fluid and mixing with low saline fluid and was diluted during the cooling. Mineralogical, geochemical and fluid inclusions data show that the Ghorban pollymetals deposit is epithermal deposits.

    Keywords: polymetallic deposit, epithermal, Ghorban area, Damghan, central Iran
  • Ahmadnejad *, Rafat Pages 397-414

    The present study focuses on the geochemistry and genesis of REE minerals in the Tang-e Pirzal karst bauxite deposit. The deposit is located about 45 km east of Dehdasht city in the central part of the Zagros Fold Belt. The ore bodies comprise a series of contiguous lenses that occur as infills of deep karst cavities, depressions, and fractures within the upper neritic carbonates of the Cenomanian–Turonian Sarvak Formation and are structurally controlled by strike-slip fault systems. The most frequent authigenic REE minerals are fluorocarbonates of bastnäsite group that form a solid solution series between end members parisite (CaCe2(CO3)3F2) and bastnasite (CeCO3F). The formation of bastnasite-Ce and parisite-Ce suggests that cerium as fluoride and/or carbonate–fluoride complexes were simply leached by acidic downward solutions and finally precipitated on the geochemical barrier of the carbonate bedrock under alkaline and reducing conditions. Cerianite (CeO2) occurs mainly as fine grains in the porous aggregates of the cryptocrystalline matrix. Cerianite precipitation may occur due to the predominance of acidic/oxide conditions in the upper parts of the bauxite profile. Examination of the vertical distribution of the ∑REE, (La/Yb)N, Ce/Ce*, and Eu/Eu* indexes indicates progressive enrichment of the REE and slight LREE/HREE fractionation toward the lower parts of the bauxite profile. Cerium behaves differently from the other REEs and shows fluctuating behavior throughout the Tang-e Pirzal profile, which can be related to periodical fluctuations of the groundwater table in response to environmental changes.

    Keywords: geochemistry, REE-bearing minerals, carbonate–fluoride complexe, karst bauxite, Tang-e Pirzal
  • Abdolahadi, Sheikh Zakariaee *, Mousavi Pages 415-428

    Sabalan is a young member of the Sanuzui volcanic assemblages, belonging to the Alborz Magmatic Arc (AMA(. In Sabalan mountain range, a series of volcanic rocks with a combination of andesite, basaltic andesite, rhyodacite and trachyandesite are present. The  texture of these rocks is often porphyritic with microlithic paste, porous porphyritic and sometimes glomeroporphyria, sieve and trachyte. Major minerals include clinopyroxene, plagioclase, and one or more mafic minerals such as hornblende and pyroxene. Secondary minerals include opaque minerals, iddensite, biotite, chlorite and calcite. Investigation of mineral chemistry of basaltic rocks in the region shows that the composition of calcium plagioclase crystals is moderate (An72-93(. Based on temperature–barometric diagrams of plagioclase and amphibole, a temperature of 540 to 750 oC and pressure of 5.30 to 7k have been calculated, which corresponds to the depth of the middle to lower crust. Mineralogical studies and whole rock geochemical analysis show that these rocks formed in a tensile and intercontinental zone.

    Keywords: Sabalan, temperature-barometer, mineral chemistry, Iran
  • Rostami *, Alipour, Abedini Pages 429-446

    Hormuz and Gachin salt domes are located on the Zagros Belt, about 17 km south and 50 km west of Bandar Abbas, respectively. Extensive outcrops of rhyolite and tuffs are observed in these salt domes. The main constituent minerals of rhyolite include hematite, magnetite, pyrite, chalcopyrite and apatite (Hormuz salt dome). Geochemical evidence indicates that the rhyolite of the Hormuz and Gachin domes belongs to the calc-alkaline to shoshonitic of magmatic series and formed during a tectonic regime of active continental margin volcanic arcs. Absence of negative Nb anomaly and positive anomaly of Pb in Hormuz and Gachin rhyolites indicate magma derived from the mantle source with low contamination from crustal rocks and subduction-dependent. The average ​​of (La/Yb)N and (Ce/Yb)N ratios as index (LREE/HREE) indicate high enrichment of LREE against HREE for Hormuz rhyolite versus Gachin rhyolite,. Strong and positive correlation between ΣREE with Fe, P and Ca oxides as well as positive La and Ce anomalies and negative P anomaly in Hormuz rhyolite samples compared to Gachin samples, are consequence of the presence of apatite mineral in these rocks. The distribution pattern of Light Rare Earth Elements in Hormuz salt dome apatites show a more regular and uniform trend. Thus (LREE) show more adaptation to focus on apatite minerals. The low ratios of Eu/Eu* in apatites of Hormuz (0.01-1.04 ppm) rather than ryholites of Gachin (0.1-3.1 ppm) shows changes in the magma composition during the formation of apatites. In addition, increases in negative Eu anomaly can be due to the crystallization of feldspars that separate Eu from the melt and its concentration; therefore, the Hormuz apatites indicates a high degree of differentiation. In Hormuz salt dome apatites, enrichment of LREE to HREE, negative Eu and positive Ce anomalies and significant ΣREE concentrations up to 8882 ppm as the indicator mineral plays an important role in evaluating the distribution of rare earth elements in the rhyolite of the Hormuz salt dome.

    Keywords: Rare Earth Elements, ryholite, apatite, Hormuz, Gachin salt domes
  • Soudmand, Madanipour *, Nozaem Pages 447-458

    Deh-Zaman mylonitic granite is located northwest of the Lut Block (Kashmar-Kerman zone) in the northeastern part of Kuh-e-Sarhangi shear zone. In this granitic body (~557-561 Ma), mylonitic foliation with S62˚E/80NE attitude is very well developed. The mean pitch of stretching lineation is ~40 ˚ toward the southeast. The main purpose of this study is to quantify the vorticity number based on the strain of feldspar crystals. The microstructural evidence of the feldspar crystals indicates that the sense of shear is left-lateral strike-slip in the region. The presence of moderately euheadral porphyroclasts of feldspar with observed dynamic recrystallization of grain boundary migration type, indicates ~450°C deformation temperature that shows a low to medium grade mylonite. The vorticity number of this mylonite granite is estimated to be 0.8 based on the feldspar crystal strain. This indicates the predominance of simple shear component (60%) over pure shear (40%) and the development of mylonitic structure under transpression conditions.

    Keywords: strain, vorticity, transpression, Deh Zaman mylonite, Lut Block
  • Sadeghi, Mahmoudi *, Reza Jafari, Arian Pages 459-474

    The Khakoo deposit is located in south and southeast of Hamedan city, near the Khakoo village, in western Iran. In this area, blue corundum formed inside the pegmatite veins and granite body. Geochronological data, using various radiometric methods, show that metamorphic rocks formed during the Jurassic to Cretaceous. Then during the Middle Jurassic to Early Cretaceous time, a massive intrusive masses as well as younger phases and pegmatite vines penetrated into this body. The hydrothermal activity of hot fluids driving from the granite mass has created specific paragenesis including corundum crystals. Aluminosilicate and corundum minerals are formed in the pegmatite filons and the margin of granite body. Based on recent studies, the metamorphic–metasomatic process and per-alumnus alkaline composition of intrusive body made a genetic model which based on the bimodal exchange of hot fluids at high temperature and medium pressure are the phenomenon of extensive desilicification and increases of the Al/Si ratio. Metasomatic progressive processes have changed aluminosilicate and plagioclase minerals to corundum in an open geochemical system. Therefore, the Khakoo deposit in a metasomatic magmatic model can be justified. According to the results obtained in this study, natural corundums have a large variation in most trace elements. The collected crystals are in the 6th- 7th rank in terms of tone, from the Saturation terms in the range of 2 and 3 cool colors and based on the Hue termsour samples fill in the Violet Blue (VB) and Blue (B) groups. The Khakoo corundum deposit contain less than 1% (Wt) Iron, 10 to 47 (ppm) Gallium, 83 to 690 (ppm) Titanium, and 30 (ppm) Vanadium. Finally, the Khakoo deposit has resembled associated deposits with the alkaline syenite in Tanzania mines.

    Keywords: corundum, metasomatism, gemology, Khakoo, Hamedan
  • Akbari, Malekzadeh Shafaroudi *, Karimpour Pages 475-488

    The Ghoochi area is a part of volcanic-plutonic zone of the Lut block and is located in eastern Bajestan city in the Razavi Khorasan Province. The geology of the area includes Jurassic metamorphic (slate and metasandstone), Early Cretaceous sedimentary (limstone, conglomerate and sandstone) and Late Cretaceous subvolcanic (pyroxene diorite porphyry) rocks. Mineralization is formed along faults with northwest-southeast and east-west trends in the reduced pyroxene diorite porphyry host rock (Late Cretaceous). Hypogene minerals are pyrite, sphalerite, galena, pyrrhotite, arsenopyrite, chalcopyrite, calcite and quartz with lesser amounts of chlorite. Mineralization is seen along with the structures and textures of vein-veinlet, open space filling, disseminated, replacement and exsolution. Main alterations consist of propylitic-sericitic, sericitic-carbonate-silicification and carbonate-silicification±chlorite. Maximum geochemical anomalies observed include for gold with 2639 ppb, arsenic 11065 ppm, lead 45400 ppm, zinc 19400 ppm, silver 12 ppm, and copper 725 ppm. Based on geology, alteration, mineralogy, texture and geochemistical studies, Ghoochi area can be probably classified in reduced-intrusion related gold systems (RIRGS).

    Keywords: Alteration, mineralization, geochemistry, Gold, Ghoochi, Lut Block
  • Sadati, Zia *, Ahmadzadeh Pages 489-502

    Qarah Gol area is located in Ahar-Arasbaran metallurgical zone in Ardabil Province, Meshkinshahr city in Moradloo section. The oldest rock units in the study area are related to the Cenozoic (Eocene), which consists of volcanic breccia. In this area, microquartzdiorite have penetrated into volcanic and pyroclastic rocks and alteration and mineralization have taken place on a weak scale. The results of Aster image processing, using absorption bands and selection of the best ratio color composite (5 + 7.6, 9.8, 4.5) respectively for the detection of argillic, phyllic and propylitic alterations, as well as using techniques such as principal component analysis and spectral angle mapping indicate that associated alterations in the central part of this deposit is consistent with petrographic studies in Qarah Gol area. Field studies have shown that the results of Spectral Angle Mapper (SAM) have performed better than the principal component analysis (PCA) in the detection of alterations.

    Keywords: polymetal, alteration, Aster, Qarah Gol
  • Sanighalhar *, Yousefzadeh, Mahdavi Pages 503-518

    Chah Mikh area is a part of Lout blocks in 115 kilometers south west of Birjand. Stones in the studied district are Andesite, pyroxene – Andesite, Porphyry Diorite, Hornblende Andesite, Hornblende-Pyroxene, Monzodiorite , and Basalt. The texture of the most masses is Porphyritic. In central part of the studied area there are many extensive alteration zones which are directly related to semi-deep masses. Richness of light rare earth element, partial emptiness of heavy rare earth elements and the negative anomaly are their specialities and it represents Metalumina Magmatism types 1 in the active border of the continent and volcanic plates. Mineralization in this area in silic beefs arises from the action of the semi-deep stock. In terms of mineralogy original sulfide mineral existed in the area are Pyrite generation 1 Pyrite generation 2, Chalcopyrite, Chalcocite, Covellite and among the oxide phase mineral: Malachite Azurite, Chyrsocolla, Hematite and Goethite can be mentioned.

    Keywords: Andesite, Geochemistry, Alteration, Mineralization, Chahmikh, Birjand, Lut block
  • Baghbanan, Jafari Rad *, Sheikhzakariaee, Nezafati Pages 519-534

    The Gheshlagh Cu-deposit is located in the Tarom-Hashtjin metallogenic belt (THMB) of northwest Iran. The mineralization is hosted by Eocene volcanic and volcaniclastic rocks of the Karaj Formation at the subduction-related magmatic arc setting. The geochemistry and petrogenesis analysis confirmed the subduction setting and mineralogically- dominant plagioclase-pyroxene compositions of the host rocks. A good correlation between Al, Fe, Ca, Mg attests to the minerallogic composition, also a strong correlation between chalcophile elements like Pb, Zn, S, Cu and Ag shows sulfide mineralization in the rocks. Based on cross-cutting, the relationship of vein, textural relationship, mineral assemblage and fluid inclusion microthermometry show that alteration and mineralization in the Gheshlagh ore deposit occurred in the fourth main stages. The first stage (stage I) is accompanied by the propyllitic alteration and formation of pyrite (discontinuous) under reducing conditions in the seafloor and very shallow burial environment. The alteration is attributed to magmatic and seawater mixing, which with assuming of the δ18O ranges from 6-10 ‰ for the magmatic fluids and -0.8 to -0.9 ‰ for the Eocene seawater, supported by the values of δ18O quartz (2.1-6.5 ‰) corrected by homogenization temperature of 389 ºC of the related rocks. As the depth of burial increases (stage II), sediments have hardened and also tectonic and lithostatic stress, dykes and floods cause intraformational and magmatic fluids circulation by compaction and heat recharging. These high-temperature fluids are enriched in copper during circulation among volcanic units. Copper-rich fluids migrate upward and are reduced by entering the pyrite-rich andesitic-basaltic unit, and copper is deposited in sulfide forms such as chalcopyrite and chalcocite in the favorable sites. In deeper burial (stage III), the copper mineral formed in the previous stage would be replaced by bornite and digenite. At the supergene condition (stage IV), due to oxidizing conditions, weathering, and leaching, copper sulfides mostly appear as malachite in the joints and voids. According to the results, the mineralization model of the copper in the Qeshlaq deposit can be considered as manto type.

    Keywords: Cu deposit, Manto type, metallogenic belt, Karaj Formation, geochemistry
  • Mirsalari, Tahanpesar *, Sanaeishoar Pages 535-542

    There is a growing interest in the synthesis and applications of cobalt oxide nanoparticles due to their unique properties. Current methods in nanotechnology focus on developing a new technique for the synthesis of nanoparticles using biological methods such as using plant extracts, mucilage, essential oils, fungi, or bacteria that can minimize the use of hazardous substances. Therefore, in this study, the synthesis of cobalt oxide nanoparticles is provided in a simple green and environmental friendly method using Cydonia oblonga seed mucilage as a reducing and stabilizing agent and cobalt (II) nitrate hexahydrate as a precursor of cobalt at different temperatures of 500, 600, 700 and 800°. Prepared nanoparticles were investigated using X-ray diffraction (XRD) techniques, Fourier transforms infrared spectroscopy (FT-IR), Ultraviolet-Visible (UV-Visible) spectroscopy, and field emission scanning electron microscopy (FESEM). XRD showed the formation of the cubic phase cobalt oxide nanoparticles with an average particle size of 31 to 63 nm, and the size of cobalt oxide nanoparticles increased with the calcination temperature. The FT-IR showed a strong absorption band related to the stretching vibration of Co3+-O and Co2+-O bond and confirmed the formation of Co3O4 structure in all samples. The results of the UV-Visible spectrum of the samples showed the band gap value of the nanoparticles in the range of 3.64 – 3.93 eV. Using FESEM images, it can be seen that the particles have a spherical shape.
     

    Keywords: Cydonia oblonga seed mucilage, Cobalt Oxide Nanoparticles, Green Synthesis, Sol–gel, Calcination Temperatures
  • Mousavi Ghahfarokhi *, Hamalzadeh Ahmadi Pages 543-552

    In this paper, the nanoparticles of FeNi3 were prepared by hydrothermal and co-precipitation methods. Also, different times and temperatures with different amounts of the hydrazine reducing hydrate were investigated in hydrothermal method. After fabrication of the samples by two methods, the samples have been characterized using the x-ray diffraction analysis (XRD), the field emission scanning electron microscopy (FESEM), and magnetic properties of the samples using a vibrating sample magnetometer (VSM). The results of diffraction pattern show that the amount of hydrazine hydrate used is very effective in single-phase sampling. FESEM images show nanoparticles, but at some temperatures and times, particles are not formed or stickiness and melting are observed. The results of VSM analysis show that the samples have high magnetic properties in both methods and not much change in saturation magnetization between samples was seen in both methods.

    Keywords: FeNi3 nanostructures, hydrothermal method, Co-precipitation method, structural properties magnetic properties
  • Torbatiyan, Rahmani * Pages 553-566

    In this research, titanium dioxide (TiO2), as a metal-oxide semiconductor that can be applied in dye-sensitized solar cells as a photoanode, was studied and synthesized. For this reason, thin films of TiO2 were grown using the spray pyrolysis method and their physical properties were studied. To prepare the FTO substrate as the conductive layer, the FTO layer was deposited on the glass substrate. The transmittance above 90% in the visible region and low electrical resistance allows the use of the synthesized FTO as a transparent electrode. Subsequently, TiO2 films were coated using spray pyrolysis at the temperature of 150°C on top of both bare glass and FTO coated glass substrates. The precursor solution for spray was made of TTIP as the main material and isopropanol as solvent. Samples were prepared by two methods of pulsed and non-pulsed spraying in two volumes of precursor solution of 200 and 350 mL. Results showed that the pulsed deposited samples cause the formation of TiO2 films with higher crystal quality. XRD pattern analysis revealed the formation of the anatase crystal phase with preferred growth along the (101) plane on the FTO substrate. Considering its physical characteristics, the TiO2 sample deposited on FTO in a precursor solution volume of 200 mL by the pulsed method was introduced as the most suitable sample for being used as a photoanode.

    Keywords: photoanode, titanium dioxide, spray pyrolysis, characterization, thin film
  • Amrollahi Bioki *, Moshaii, Borhani Zarandi Pages 567-580

    In this research, nanocrystals of metal-organic frameworks (MOF), based on metal ions of aluminum, bismuth, cobalt, chromium, copper, tin, titanium and zinc with homogenous morphology were synthesized using a solvo-thermal method as an organic framework to form the porous MOF-doped TiO2 for electron transport layer in perovskite solar cells. By thermally decomposing the MOF-doped TiO2 layer in air, the organic template was removed, and porous MOF-doped TiO2 was obtained.  The results of optical properties of crystal structure of porous MOF-doped TiO2 layer showed that doping with MOF remarkably improved the absorption ability of TiO2-MOF layer toward the Uv-Vis region with band gap energy less than of 2.7 eV.  The photoluminescence spectroscopy was conducted to illustrate the improvement of electron transfer in the doped material further. The power conversion efficiency of solar cells using MOF-doped TiO2 was found to improve in comparing that of solar cells using pristine mp-TiO2.

    Keywords: Enhancing photovoltaic performance, Nanostructure metal-organic frameworks, Perovskite, Solar cells, Surface modification