شناسایی و کاربرد انواع گرونا در ایران و بررسی ذخیره و کیفیت آنها براساس رخنمونهای سطحی

صنایع و معادن
دانلود پایان نامه كارشناسی ارشد مهندسی معدن - اكتشاف شناسایی و کاربرد انواع گرونا در ایران و بررسی ذخیره و کیفیت آنها براساس رخنمونهای سطحی (مطالعه موردی:منطقه حفاظت شده جاجرود و مرز پارك ملی سرخه حصار) چكیده : كانی گارنت یا گرونا باسختی بالا و وزن خصوصی زیاد وساختار داخلی منظم (گارنت با سختی 6 تا 5/7 در اصولاً از كانیهای شاخص و تعیین كننده محیط و فرآیند دگرگونی است) ،‌ولی در بعضی از شرایط خاص در شرایط متاسوماتیك و دیگر فرآیندهای پیچیده‌ای در سنگهای آذرین نیز یافت می‌شود. این دسته از كانیهای عموماً دارای تركیب شیمیائی A3B2(SiO4)3اند كه در این بنیان شیمیائی نماد "A" معرف عناصر Mn2+, Fe2+, Mg , Ca و حرف "B" معرف عناصر,V3+ , Mn3+Fe3+, Al و Cr است تفسیر تفاوت ظرفیت‌های فلزات ذكر شده در مقادیر بالا و پائین ، و همچنین تفسیر بنیان شیمیائی (SiO4) كه رشته اصلی سازنده سیلیكاتهای ماگمائی و بصورت پلی‌مرهای كشیده در ساختار بلورین این كانی فرض می‌شوند ، خودعامل اصلی برای تغییر درتركیب ، ساختار، شیمی ساختمانی ، رنگ و دیگر ویژگی‌های این كانی است و آنها را سبب می‌شود . گر چه بصورت كانی فرعی در سنگ‌های آذرین زیر دیده می‌شود ، ولی اغلب بصورت بلورهای یوهدرال در سیستم تبلور ایزومتریك در سنگهای دگرگونی دیده می‌شود . در اسكارن‌ها دگرسانی كربناتی ، سیلیسی ، لیمونیتی ، مگنتیتی وجود دارد . این گروه از كانیهای سیلیكاته بطور كلی به شش دسته كلی كه هر كدام ویژگی‌ خاص خود را دارند تقسیم می‌شوند . وجه تمایز و تفاوت این شش دسته از گروناها در این مطالعه ارایه شده است و بطور خلاصه جدول‌بندی شده‌اند. این كانی با داشتن شكنندگی ،‌و ویژگی عبور دادن نور از خود بصورت ترانسپارانت تا نیمه ترانسپارانت ( Subtransparnent) و دارای انعكاس نوراز خود یا شفافیت Luster شیشه‌ای است . سیستم تبلور این كانی در سیستم كوبیك یا ایزومتریك است و سطوح خارجی آن در بسیاری از نمونه‌ها كاملاً مشخص و متمایز و رنگ آن متغیر بوده كه متداول‌ترین آن قرمز تیره است . این كانی و انواع آن بصورت «سنگهای نیمه قیمتی »و « ساینده » كاربرد داشته و بیشتر در سنگهای دگرگونی نوع گنیس ، میكاشیست ، واكلوژیت ،‌و بصورت « دانه‌ای » یا توده‌ای ( = ماسیو) یافت می‌شود ،خاستگاه این كانی می‌تواند از اسكارن‌ها و خاصه تاكتیت ( tactite) ها و فرآیند دگرگونی نوع مجاورتی (contact) و ناحیه‌ای (Regional)می‌باشد. گارنت‌های آبرفتی Detrital Garnet با ماسه و دیگر رسوبات آواری نیز می‌تواند همراه باشد. منطقه موردمطالعه در حوالی كارخانه سیمان تهران و به سوی غرب آن می‌باشد . كانی سازی در این مورد در سنگهای موجود كه بیشتر از نوع سنگهای ولكانیك اسیدی ودگرسان شده صورت گرفته است . این دگرسانی نیز موجب حضور آب به صورت 4( OH) و جانشینی آنها به جای تتراهدرهای رشته‌ای ( SiO4) در بعضی از گارنت‌ها شده است . گارنت‌ها علاوه بر كاربردهایی مانند سنگهای نیمه قیمتی و ساینده‌ها برای مصارف تولید كاغذهای سمباده‌ای ، پارچه ساینده ، تصفیه آب برای كم كردن سختی آن ، ساخت گریس سمباده ، ماسه پاشی یا سند بلاست ، استفاده در واتر جت ، و مات كردن شیشه‌های روشن كاربرد دارد . استفاده نهایی از گارنت و كاربرد اصلی آن به عنوان مواد برشی سایشی حدود 35 درصد ، برش با جریان آب 30 درصد ، تصفیه آب 15 درصد ، پودرهای سایشی 10 درصد ، و دیگر مصارف متفرقه 10 درصد است . کلمات کلیدی: انواع گرونا در ایران كانی گارنت یا گرونا بررسیهای اکتشافی معادن کانی ماده معدنی گارنت از نوع آندرادیت ارزیابی ذخیره و خلوص گارنت براساس رخنمون های سطحی مقدمه: موضوع پایان نامه ذیل مشتمل بر عملیات اكتشافی و تحقیقی در خصوص معدن گارنت باغ زندان و ماده معدنی گارنت از نوع آندرادیت می‌باشد . كه بدلیل سختی بالای خود ( 5/7- 5/6) دارای كاربردهای خاصی در صنعت می باشد . لذا سعی شده تا حد امكان كانی شناسی ، سنگ شناسی و زمین شناسی منطقه كانسار سازی شده را مورد مطالعه قرار داده و سپس اختصاصاً در خصوص خود گارنت نیز موارد فوق بررسی گردد و در نهایت ارزیابی دقیقتری از میزان ذخیره ماده معدنی و خلوص آن بدست دهد و همچنین باختصار پروسه‌های فراوری آنرا معرفی نماید . در فصل اول سعی شده است كلیاتی در خصوص گارنت ارایه گردد و در فصل دوم شرحی بر انواع گارنت و معدن گروناتیت باغ زندان و میزان تولید و مصرف جهانی و نوع كاربری‌های انواع گارنت داده شود . در فصول سوم تا ششم علاوه بر نگاهی عمیق‌تر به معدن باغ زندان براساس سنگ شناسی و كانی‌شناسی و تهیه نقشه‌های معدنی اقدام به تعیین ذخیره گارنت در معدن مذكور شده است . در فصل هفتم نگاهی اجمالی بر فرآوری گارنت ( آندرادیت) دارد . و در فصل هشتم شرحی كوتاه از دو معدن « گارنت كوه گبری رفسنجان » و « گارنت ده سلم نهبندان » جهت مقایسه با معدن « گارنت باغ زندان » داده شده است . فهرست مطالب فهرست جداول شكلها 1-10 فهرست نمودارها 2-10 فهرست نقشه‌ها 3-10 چكیده 11 مقدمه 13 فصل اول : كلیات 1-1-‌ هدف 15 1-2- پیشینه تحقیق 16 1-3- روش كار و تحقیق 16 فصل دوم : شرحی مختصر بر گارنت و معدن گروناتیت باغ زندان 2-1- موقعیت جغرافیایی 18 2-2- راههای دسترسی 18 2-3- آب و هوا 18 2-4- ژئومورفولوژی 20 2-5- تحقیقات و مطالعات گذشته 20 2-6- كلیاتی در مورد گارنت 21 1-2-6- مشخصات زمین شناسی و كانی شناسی گرونا 21 2-2-6- كانی شناسی 22 3-2-6- مشخصات انواع گروناها 22 1- پیروپ 24 2- رودولیت 24 3- آلماندن 24 4- اسپسارتیت 24 5- اوواروویت 24 6- گروسولاریت 25 7- آندرادیت 26 8- دمانتوئید 26 4-2-6- كاربرد و بررسی اقتصادی 27 1- موارد استفاده گارنت : 27 الف ) ساینده‌های پوششی 27 ب) تصفیه آب 29 ج) كاغذ و پارچه ساینده 29 د) سند بلاست 30 ی) واترجت 30 ن) چاههای نفت 31 2- ویژگی‌های مورد نیاز جهت كاربرد گارنت در صنایع مختلف 31 5-2-6 – تولید داخلی و كاربرد 33 6-2-6- منابع و ذخایر جهانی گروناها 38 6-2-7 - موارد جایگزین 39 8-2-8 – میزان روند تولید گارنت در ایران و جهان 40 8-1-2-6- ذخایر و پتانسیلهای عمده گارنت درایران 43 8-2-2-6- وضعیت تولید گارنت در ایران 43 9-2-6- موارد مصرف 43 10-2-6- قیمت‌های انواع گرونا 45 11-2-6- تجارت خارجی 45 12-2-6- بررسی جهانی 46 13-2-6 – دیدگاه آینده 46 فصل سوم : زمین شناسی محدوده مورد مطالعه 3-1- زمین شناسی پیرامون كانسار 50 3-2- شرح نقشه زمین شناسی 000/10: 1 51 3-2-1- شرح نقشه 51 3-2-2- دگرسانی 60 3-3- شرح نقشه زمین شناسی 1:2000 محدوده‌ی موردمطالعه 65 3-3-1- سرآغاز 65 3-3-2- شرح نقشه 65 3-3-3 بلوك‌های گارنت‌دار 75 بلوك یكم (B-I) 75 بلوك دوم (B-II) 76 بلوك سوم (B-III) 77 بلوك چهارم (B-IV) 79 فصل چهارم : معرفی واحدهای كانی سازی شده در اسكارن در محدوده‌ی مورد مطالعه در مطالعات 000/10: 1 سرآغاز 82 4-1 – پیمایش یكم 82 4-2- پیمایش دوم 83 4-3- پیمایش سوم 84 4-4- پیمایش چهارم 84 4-5- پیمایش پنجم 85 4-6- پیمایش ششم 86 4-7- پیمایش هفتم 87 4- 8- پیمایش هشتم 87 4-9- پیمایش نهم 87 4-10- نتیجه و بحث 88 4-1-10- واحد اسكارن یكم 88 4-2-10- واحد اسكارن دوم (‌اولویت اول بهره‌برداری ) 88 4-3-10- واحداسكارن سوم (‌اولویت سوم در بهره‌برداری ) 89 4-4-10- واحد اسكارن چهارم (‌اولویت دوم در بهره برداری ) 90 4-11- محاسبات ذخیره 90 4-1-11- ذخیره واحد گروناتیتی دوم ،‌ اولویت یكم 91 4-2-11- ذخیره واحد گروناتیتی سوم ، اولویت دوم 91 فصل پنجم: بررسی‌های نتایج مطالعات سنگ شناسی و كانی‌شناسی درمحدود‌ه‌ی مورد مطالعه 5-1- بررسی‌های كانی شناسی 93 5-2- بررسی‌های سنگ شناسی 95 نمونه‌های شماره kb-103 P 95 نمونه‌های شماره kb-104 P 95 نمونه‌های شماره kb-105 P 96 نمونه‌های شماره kb-106 P 98 نمونه‌های شماره kb-107 P 98 نمونه‌های شماره kb-108 P 98 نمونه‌های شماره kb-112 P 100 نمونه‌های شماره kb-113 P 100 نمونه‌های شماره kb-136 P 100 نمونه‌های شماره kb-137 P 101 نمونه‌های شماره kb-146 P 101 نمونه‌های شماره kb-148 P 103 نمونه‌های شماره kb-152 P 103 نمونه‌های شماره kb-153 P 105 نمونه‌های شماره kb-202 P 105 نمونه‌های شماره kb-201 P 105 فصل ششم : شرح نقشه زمین شناسی منطقه گارنت‌دار 6-1- سرآغاز 108 6-2- شرح واحدها و حفریات انجام شده 108 بلوك یكم B1 112 بلوك دوم B2 112 بلوك سوم B3 112 بلوك چهارم B4 113 بلوك پنجم B5 113 بلوك ششم B6 113 بلوك هفتم B7 113 بلوك هشتم B8 117 بلوك نهم B9 119 بلوك دهم B10 119 بلوك یازدهم B11 121 بلوك دوازدهم B12 121 بلوك سیزدهم B13 122 بلوك چهارم B14 124 بلوك پانزدهم B15 126 6-3- نتیجه‌گیری 126 6-4- شیوه تخمین ذخیره 127 فصل هفتم : فرآوری و كاربرد آندرادیت در صنعت 7-1- مقدمه 134 7-2- فرآوری 134 7-3- كاربرد آندرادیت در صنعت 135 فصل هشتم: شرح مختصری از معادن « گارنت كوه گبری رفسنجان » و « گارنت ده سلم نهبندان » جهت مقایسه با معدن « گارنت باغ زندان » 8-1 – خلاصه‌ای از مشخصات معدن كوه گبری رفسنجان 138 8-2- موقعیت جغرافیایی معدن كوه گبری 139 8-3- وضعیت راههای ارتباطی 139 8-4- اسكارن كوه گبری 141 8-5 نوع گارنت كوه گبری 141 8-6- ژنژ گارنت كوه گبری 142 8-7- نتایج حاصل از مطالعه اسكارن كوه گبری 142 خلاصه ای از مشخصات معدن گارنت ده سلم 144 8-8 – موقعیت جغرافیایی 144 8-9- زمین شناسی 146 8-10 - نوع گارنت معدن ده سلم 146 8-11- شیست‌های گارنت‌دار و ذخیره معدن گارنت ده سلم 147 فصل نهم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات نتیجه‌گیری 150 پیشنهادات 154 منابع و مأخذ 156 فهرست منابع فارسی 156 فهرست منابع لاتین 158 چكیده انگلیسی 160