1-8-6- مطالعات آزمایشگاهی.. 14

 

 

1-8-7- تجزیه داده‌ها و نگارش پایان‌نامه. 15

 

 

1-9- بوکسیت… 15

 

 

1-9-1- آلومینیوم. 15

 

 

1-9-2- بوکسیت، تعریف، شرایط تشکیل و کاربرد‌ها 16

 

 

1-9-2 -1- تعریف… 16

 

 

1-9-2-2 – شرایط تشکیل بوکسیت… 16

 

 

1- 9-2-3 – کاربرد بوکسیت… 18

 

 

1- 9-3- طبقه‌بندی بوکسیت‌ها 18

 

 

1-9-3-1- تاریخچه طبقه‌بندی بوکسیت… 19

 

 

1-9-3-2- طبقه‌بندی بر اساس لیتولوژی سنگ بستر. 20

 

 

1-10-کلیاتی در مورد بافت و ساخت در بوکسیت‌ها 25

 

 

1- 11- پراکندگی زمانی و مکانی بوکسیت‌های ایران.. 26

 

 

1-12- ذخائر جهانی‏ بوکسیت و مهمترین کشور‌های تولید کننده و وارد کننده آلومینیوم. 27

 

 

فصل دوم: زمین‌شناسی منطقه

 

 

2-1- مقدمه. 30

 

 

2-2- جایگاه زمین‌شناسی ایران از دیدگاه زمین ساخت جهانی.. 30

 

 

2-3- موقعیت زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه. 31

 

 

2-4- زمین‌شناسی منطقه. 33

 

 

2-4-1- چینه‌شناسی در محدوده ناحیه‌ای.. 33

 

 

2- 6- چینه‌شناسی در محدوده کانسار 39

 

 

2-6-1- سازند روته. 39

 

 

2-6-2- سازند الیکا 42

 

 

2 – 6 – 3 – سازند شمشک…. 43

 

 

2- 7-  فاز‌های کوهزایی در منطقه. 45

 

 

2- 7- 1- فاز کوهزایی کالدونین.. 45

 

 

2- 7 – 2- فاز کوهزایی سیمرین.. 45

 

 

2- 7 – 3- سیمرین پیشین.. 46

 

 

2- 8 – زمین‌شناسی ساختمانی.. 47

 

 

2- 8- 1- زمین‌شناسی ساختمانی البرز شرقی.. 47

 

 

2- 8 – 2- زمین‌شناسی ساختمانی در محدوده مورد مطالعه. 49

 

 

2- 8 – 2- 1- گسل ابر. 49

 

 

2 -8 – 2- 2- گسل شاهکوه 51

 

 

2 -8 – 2- 3- گسل سیاه مرزکوه 51

 

 

2-8 – 2- 4- گسل‌های محدود به کانسار 51

 

 

 

2- 8- 3- چین‌خوردگی.. 53

 

 

2- 8- 3- 1- تاقدیس تاش…. 53

 

 

2- 8- 4- ارتباط تکتونیک با بوکسیت‌زایی.. 54

 

 

2- 9- زمین‌شناسی اقتصادی منطقه. 57

 

 

2- 10- جغرافیای دیرینه ایران و منطقه در زمان تریاس…. 59

 

 

2- 10- 1- نتیجه‌گیری از جغرافیای دیرینه ایران در زمان تریاس…. 61

 

 

فصل سوم: کانی‌شناسی، ساخت و بافت

 

 

3- 1- مقدمه. 66

 

 

3- 2- مطالعات میدانی (عملیات صحرایی) 66

 

 

3-2- 1- مشخصات سنگ میزبان ماده معدنی.. 67

 

 

3-2- 2- نحوه رخنمون ماده معدنی.. 69

 

 

3-2- 3- بررسی مشخصات ژئومتری ماده معدنی (هندسه ماده معدنی) 70

 

 

3-2-4- مشخصات افق بوکسیتی (لایه‌های تشکیل دهنده) 72

 

 

3-3-  ویژگیهای سنگ‌ پوش ماده معدنی.. 78

 

 

3-4- ارتباط بوکسیت‌زایی با ذغالسنگ…. 79

 

 

3- 5-  نقش کارست وغارهای آهکی در فرایند  بوکسیت‌زایی.. 81

 

 

3 – 6- کانی‌شناسی به روش پراش اشعه ایکس XRD… 83

 

 

3-6-1- بررسی کانی‌های تشکیل دهنده ماده معدنی.. 87

 

 

3 – 7 –  مطالعات میکروسکوپی.. 88

 

 

3- 7- 1-  مطالعه پتروگرافی سنگ میزبان.. 88

 

 

3- 7- 2-   مطالعات پتروگرافی ماده معدنی.. 90

 

 

3- 7- 3-  واحد‌های بافت ساز زمینه(ماتریکس) 90

 

 

3- 7- 4-  واحدهای بافت ساز متمایز. 91

 

 

3-8- سیستم‌های ژنتیکی کانی‌های تشکیل دهنده ماده معدنی.. 96

 

 

فصل چهارم: مطالعات ژئوشیمیایی و الگوی تشکیل کانسار

 

 

4- 1 –  مقدمه. 100

 

 

4- 2- رفتار عنصر آلومینیوم  در محیط ژئوشیمی.. 101

 

 

4- 3- طبقه‌بندی انواع واحدهای کانسنگی در نیمرخ مورد مطالعه. 104

 

 

4- 6- تعیین خاستگاه سنگ منشأ بوکسیت با استفاده از داده‌های ژئوشیمی.. 108

 

 

4 – 7- مدل پیدایشی پیشنهادی کانسار بوکسیت تاش…. 112

 

 

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

 

 

5- 1-  نتیجه‌گیری.. 117

 

 

5- 2- پیشنهادات… 119

 

 

فصل ششم: منابع

 

 

6- 1- منابع فارسی.. 121

 

 

6- 2- منابع لاتین.. 128

 

 

مقدمه

 

 

یکی از مهمترین و اساسی­ترین پایه­های اقتصاد هر کشوری منابع معدنی تحت‌‌الارضی آن است. نیاز به عناصر فلزی در جوامع بشری با توجه به رشد فزاینده جمعیت در کشور­های پیشرفته و در حال توسعه (مانند ایران) بیش از پیش‌ احساس می­شود. روند صنعتی شدن کشور و رشد مصرف آلومینیوم در صنایع مختلف اهمیت اکتشاف و شناسایی منابع بوکسیت را به عنوان مهمترین ماده اولیه قابل استخراج آلومینیوم از اهمیت خاصی برخوردار کرده است. در توالی چینه‌شناسی البرز در مرز بین سازند کربناته الیکا و سازند تخریبی شمشک بوکسیت‌زایی صورت گرفته است. در منطقه مورد نظر افق بوکسیتی – لاتریتی رخنمون دارد که در حال بهره‌برداری می‌باشد. در این تحقیق کانسار بوکسیت تاش از جنبه زمین‌شناسی اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و در این فصل به منظور درک بهتر از وضعیت منطقه ابتدا موقعیت جغرافیایی، بوم­شناسی و پوشش گیاهی محل مورد مطالعه را مورد بررسی قرار می­دهیم و در ادامه به اهداف این تحقیق و روش کار و مطالعه تاریخچه کانسار و خلاصه­ای از شناخت، طبقه­بندی و مکانیسم تشکیل بوکسیت‌ها اشاره می­شود.

 

 

1-2-  موقعیت جغرافیایی و راه­های دسترسی به منطقه

 

 

منطقه مورد مطالعه در40 کیلومتری شمال غرب شاهرود، درفاصله 6 کیلومتری شمال شرق روستای تاش و در محدوده مختصات جغرافیایی ′41 °54 تا ′48 °54 طول شرقی و ′32 °36 تا ′37 °36 عرض شمالی واقع شده است. از شاهرود در مسیر کارخانه سیمان با طی مسافت حدود 20 کیلومتر جاده آسفالته به روستای تاش و مسافت 6 کیلومتر جاده خاکی معدن بوکسیت تاش قابل دسترسی می باشد. در شکل (1- 1) موقعیت جغرافیایی و راه­های دسترسی به منطقه نشان داده شده است.

 

 

شکل 1- 1- موقعیت جغرافیایی و راه­های ارتباطی منطقه مورد مطالعه (اطلس کامل راه­های ایران).

 

 

 ۱-3- آب و هوا و  بوم­شناسی منطقه

 

 

منطقه مورد مطالعه در میان کوه­های سربه فلک کشیده البرز (شاهوار، شاهکوه) محصور شده و آب و هوای آن در پاییز و زمستان بسیار سرد و در بهار و تابستان معتدل می‌باشد. اکثر نزولات جوی به صورت بارشهای سنگین برف می­باشد که همین امر موجب اختلال در فعالیت‌های معدنی در فصول سرد سال می­گردد. مقدار متوسط بارندگی سالیانه 350 میلی‌متر می‌باشد. کشاورزی و دامداری به دلیل برخوردار بودن از آب کافی و مراتع غنی، از رونق بسیار خوبی برخوردار است. از جمله محصولات دامداری می‌توان به گوشت قرمز، فراورده های لبنی مانند شیر،  ماست، کره و کشک اشاره نمود. همچنین از محصولات کشاورزی زراعی می‌توان به گندم، جو، سیب زمینی، لوبیا روغنی و محصولات باغی شامل زردالو، سیب درختی و گردو اشاره کرد. بر طبق اطلاعات سرشماری جمعیت خانوار روستایی کشور 1391، جمعیت روستای تاش بالغ بر 390 نفر در قالب 122 خانوار می‌باشد.

 

 

1 – 4-  پوشش‌گیاهی و جاذبه­های ژئوتوریستی منطقه  

 

 

با توجه به کوهستانی بودن منطقه و میزان بارش مناسب،‍ پوشش گیاهی دارای پراکندگی متوسط با تراکم نسبتاً بالا می‌باشد. از پوشش‌گیاهی این منطقه می‌توان به گیاهانی مانند دم روباه، کاروان­کش، گل بیغم، شور، گز، قیچ، اسپند، سرجارو، گون، درمنه، کما، فرفیون، چوبک، اسکنبیل و خارشتر اشاره نمود (شکل 1-2). روستای کوهستانی‌ تاش­ یکی از مهمترین مناطق ژئوتوریستی منطقه می‌باشد که از امکانات اولیه رفاهی شامل آب، برق و تلفن برخوردار است و به علت واقع شدن در نقطه مرزی بین استان‌های سمنان و گلستان همه ساله پذیرای سیل مشتاقان به طبیعت‌گردی و کوهنوردی می‌باشد. مهمترین جاذبه­های میراث زمین­شناسی شامل چشمه­ی هفت­رنگ، رودخانه تاش، یخچال‌های طبیعی و مهمترین مسیر صعود به قله شاهوار (دره پیر‌میشی) می­باشد (بسطامی و فردوست، 1392).

 

 

شکل 1-۲-  نمایی از پوشش گیاهی شامل گون، درمنه و درخت اورس در محدوده کانسار (دید به سمت شمال شرق)

 

 

1- 5 –  ژئومورفولوژی منطقه

 

 

از نگاه ژئومورفولوژی منطقه در میان ارتفاعات شاهوار در جنوب، کوه یزدکی در شمال، کوه پیرمیشی در مغرب و کوه شترپا در شرق قرار گرفته است. ارتفاع روستای تاش2220 متر و ارتفاع بلندترین نقطه قله شاهوار با ارتفاع ۳۹۴۵ متر می‌باشد. روند عمومی عناصر زمین‌ساختی (چین خوردگی و گسل­ها) کوه‌های البرز اکثراً شرقی- غربی است. نقش گسل‌های رورانده در منطقه البرز شرقی به وضوح قابل مشاهده می‌باشد و همین سیستم رورانده باعث اوج گرفتن ارتفاعات نسبت به دشت و همچنین به هم­خوردگی شدید در منطقه شده که سبب قرار­گیری سازند‌های مختلف با سن‌های متفاوت در کنار یکدیگر می‌باشد. جنس عمومی سنگ‌ها در منطقه تاش شیل‌ها و ماسه سنگ‌های (سازند شمشک) و آهک و دولومیت‌های (سازند الیکا) می‌باشد که به علت قرارگیری در ارتفاع زیاد دارای فرسایش فیزیکی بالا می‌باشند. دره‌های جوان عموماً ‌V شکل و از امتداد گسل‌ها پیروی می­کنند. رودخانه دائمی تاش و رودخانه‌های فصلی مانند سنگ سله در فصل بهار با اّب شدن برف‌ها  مقادیر زیادی از مواد و سنگ‌ها و خاک منطقه را جا به‌ جا کرده و به خارج از منطقه منتقل می‌کنند. مسیر رودخانه‌ها اکثراً مناطق گسلی یا در راستای گسل‌های موجود درمنطقه می‌باشد. (شکل 1-۳ )، وضعیت زمین­ ریخت­شناسی منطقه را بر روی نقشه توپوگرافی 250000/1 گرگان و (شکل 1- 4 )، موقعیت منطقه مورد مطالعه در تصویر ماهواره‌ای را نشان می‌دهد.

 

 

شکل 1- ۳- وضعیت زمین ریخت­شناسی منطقه بر روی نقشه توپوگرافی 250000/1 گرگان، در این تصویر برجستگی­های مهم شامل کوه­ها، همچنین سیستم آبراهه­ها و موقعیت ماده معدنی نشان داده شده است  (اقتباس از مرکز اسناد جمهوری اسلامی ایران).

 

 

شکل 1- ۴- وضعیت مورفولوژیکی منطقه بر روی تصویر ماهواره‌ای.

 

 

6- تاریخچه مطالعات پیشین

 

 

کانسارهای بوکسیت ایران بیشتر از نوع کارستی بوده و از نظر مکانی در سه پهنه ساختاری -رسوبی البرز، ایران مرکزی و زاگرس توزیع شده‌اند (قربانی، 1386). از دوره پرمین تا اواخر دوره کرتاسه به موازات کمربند فلز‌زایی تتیس- اوراسیا یکی از غنی­ترین کمربند‌های بوکسیتی شکل گرفته است که سرزمین ایران بخشی از این کمربند می‌باشد. مهمترین ذخائر بوکسیت کارستی ایران بر اساس زمان تشکیل عمدتاً بر سه محور بوکسیت­های پرمو ‌-‌ تریاس، قاعده لیاس و کرتاسه می‌باشند. تاکنون مطالعات زیادی­ در گوشه  و کنار کشور ایران بر روی منابع بوکسیتی انجام شده است که به طور مختصر به برخی از این موارد اشاره می­کنیم.

 

 

محور بوکسیت‌های پرموتریاس ایران به صورت گسترده در شمال غرب کشور مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله مطالعات انجام شده می­توان به موارد زیر اشاره کرد :

 

 

–  قاسمی نکو، 1379، که نهشته­­­های نیچلان و باختر ارومیه را مورد مطالعه قرار دادند و به طور کلی نتیجه گرفتند که لاتریتی شدن این نهشته­ها به صورت کامل انجام نگرفته است.

 

 

– خواجه محمد لو، 1383، به مطالعه­ی  بوکسیت­های جنوب استان آذربایجان غربی پرداخته‌اند و ماحصل مطالعات آنها منجر به شناسایی سنگ­های دیاباز نفوذی، درون سازند درود به عنوان سنگ منشأ شده است.

 

 

– انتظاری ، 1385، به بررسی بوکسیت­های منطقه مندیل بسر مراغه پرداختند و بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی سنگ مادر این بوکسیت را سنگ­های آتشفشانی دانسته‌اند.

 

 

 – کلاگری و عابدینی،2007، درمقاله­ای تحت عنوان بررسی ژئوشیمی افق پرمو-تریاس خانشیته در شرق بوکان به چگونگی رفتار عناصر نادر خاکی در افق بوکسیتی بوکان پرداخته است.

 

 

 یکی دیگر از ناحیه بوکسیتی پرموتریاس ایران بخش البرز شرقی است که می­توان به مطالعات اشکوریان و همکاران،1390، که به مطالعه بوکسیت خوش ییلاق پرداختند و  فرامرزی و همکاران، 1391، که نهشته بوکسیت قشلاق را مورد مطالعه قرار دادند اشاره نمود. نامبردگان سنگ منشأ بوکسیت‌های مورد مطالعه را سنگ‌های بازالتی سازند سلطان میدان دانسته‌اند.