فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

مطالعه ژئوشیمیایی عناصر خاکی کمیاب (REE) در کانسار بوکسیت جاجرم (شمال خاوری ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران
2 شرکت آلومینای ایران
چکیده
کانسار بوکسیت جاجرم (شمال خاوری ایران) بزرگ‌ترین کانسار بوکسیت ایران است که به‌صورت چینه‌سان بین دو سازند الیکا و شمشک قرار گرفته است. این کانسار از پایین به بالا از چهار بخش کائولینیت پایینی، بوکسیت شیلی، بوکسیت سخت و کائولینیت بالایی تشکیل شده است. عناصر خاکی کمیاب (REE) بخش بوکسیت سخت و شیلی این کانسار با استفاده از نتایج 22 تجزیة شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.  همبستگی بین عناصر خاکی کمیاب با سایر عناصر در این کانسار نشان می‌دهد که  کانی‌های رسی و همچنین کانی‌هایی مانند Xenotime, Rhabdophane, Monazite, Florencite, Churchite, Anatase, Loparite  Euxenite,  میزبانان  احتمالی این عناصر در بوکسیت سخت هستند. در بوکسیت جاجرم مقدار عناصر خاکی کمیاب به سمت فرودیواره کربناتی افزایش می‌یابد و از این لحاظ، این بوکسیت  شبیه بوکسیت‌های کارستی است. افزایش تمرکز عناصر خاکی کمیاب در بخش زیرین نیمرخ برای تمامی عناصر خاکی کمیاب یکسان نیست و باتوجه به مقدار پتانسیل یونی و همچنین همراهی آنها با کانی‌های مختلف، میزان تمرکز هر یک از آنها نیز متغیر است به‌طوری که با افزایش پتانسیل یونی این عناصر، مقدار تمرکز آنها در بخش زیرین نهشته کاهش می‌یابد. عناصر HREE به‌دلیل همراهی با کانی‌هایی مانند کانی‌های رسی و زیرکن به مقدار مساوی از بخش بوکسیت سخت شسته شده و در بخش بوکسیت شیلی متمرکز شده‌اند.  همچنین دو عنصر Ce و Eu به‌دلیل این‌که هر یک از آنها با دو ظرفیت متفاوت وارد ساختار کانی‌ها می‌شوند بنابراین از نظر مقدار تمرکز در بخش زیرین نهشته و همچنین در نمودارهای بهنجار شدة کندریتی رفتار متفاوتی را نسبت به روند تغییرات سایر عناصر خاکی کمیاب از خود نشان می‌دهند مقدار این تغییرات برای عنصر Ce مشخص‌تر است به‌گونه‌‌ای که این عنصر نسبت به دیگر عناصر LREE به مقدار بیشتری در بوکسیت سخت متمرکز شده و در نمودارهای بهنجار شدة کندریتی دارای بی‌هنجاری مثبت می‌باشد در حالی‌که  در بخش بوکسیت شیلی بی‌هنجاری منفی داشته و نسبت به دیگر عناصر LREE به مقدار کمتری در این بخش متمرکز شده است. تغییرات عنصر Eu نیز نسبت به Ce کمتر بوده و به بی‌هنجاری نسبتاً منفی در بخش بوکسیت سخت خلاصه می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


بحرآبادی، ج.، 1377-  طراحی و تحلیل پایداری شیب در معدن بوکسیت جاجرم بلوک 7 گل بینی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی دانشگاه تهران، 113 صفحه.
جعفرزاده، ر.، 1379- بررسی کانی‌شناسی ژئوشیمی وژنز کانسار بوکسیت جاجرم.  پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه شیراز.
خیری، ف.، 1366- ”بررسی تغییرات کانی‌شناسی بوکسیت و نحوه تشکیل آن در زون B بلوک گل بینی منطقه جاجرم“‏. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه تهران، 112 صفحه.
رحیم پور بناب،ح.، اسماعیلی، د.، 1384- کانی‌شناسی، پتروگرافی و ژنز کانسار بوکسیت جاجرم، مجله علوم دانشگاه تهران (زیر چاپ).
ناصری،م.، 1382- بررسی ژئوشیمی کانسار بوکسیت جاجرم با نگرشی بر قابلیتها و محدودیتها در کاربرد صنعتی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد، 126 صفحه.
Balashov, Yu.A. & Grin, J.P., 1969- About the stock of mobile rare-earth elements in sedimentary rocks. Geokhimiya, 7:807-816 (inRussian).
Boynton, w.v., 1984- Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson P.(ed.), Rare earth element geochemistry Elsevier, pp. 63-114.
Decarreau, A., Courtois, C. & Steinberg, M., 1979- comportement des elements de la premiére série de transition et des lanthanides dans les alterations naturelles et expérementales. Pubi. ERA n°765 du CNRS: 29-34.
Franceschelli, M., Puxeddu, M., Memmi, I., 1998- Li, B-rich Rhaetian metabauxite, Tuscany, Italy: reworking of older bauxites and igneous rocks. Chemical geology, 144. 221-242.
Goldschmidt, V.M.,1937- The principles of distribution of chemical elements in minerals and rocks. J.chem. Soc. 139 655-675.
Gonzalez Lopez, J.M., Bauluz,B., Fernandez-Nieto,C., Olite,A.Y., 2004- Factors controlling the trace-    element distribution in fine grained rocks: the Albian kaolinite- rich deposites of the Oliete Basin (NE Spain). Chemical geology, (article in press).
Hill, I.G., Worden, R.H., Meighan, I.G., 2000- Geochemical evolution of a paleolaterite: the Interabasaltic Formation, Northern Ireland. Chemical geology, 166. 65-84.
Laufer, F., Yariv,  S. & Steinberg, M.,1984- The adsorbtion of quadrivalent Cerium by kaolinite. Clay Min., 19 : 137-149.                                                                                                                                                      
MacLean, W.H., Bonavia, F.F., Sanna, G., 1997- Argillite debris converted to bauxite during karst weathering: evidence from immobile element geochemistry at the Olmedo Deposit, Sardinia. Mineralium Deposita 32: 607±616.
Maksimovicَ a and Pantób, 1990- Contribution to the geochemistry of the rare earth elements in the karst-bauxite deposits of Yugoslavia and Greece. Geoderma, 51. 93-109.
Maksimovicَ , Z., 1980- The origin of yttrium and lanthanides in karstic bauxites of the Grebnik Mountain, Yugoslavia. Bull. Acad. Serb. Sci. Arts, 20: 1-6.
Mariano, A.N., 1989- Economic geology of rare earth minerals. In:Lipin, B.R., McKay, G.A. (Eds.) ,                                                                                                                                                                                                                                                                            Geochemistry and Mineralogy of Rare Earth Elements, Min. Soc. Am., Rev. Mineral., vol. 21,pp. 309– 336.
Martinez Cortizas, A., Garcia-Rodeja Gayoso, E., Nóvoa Muñoz, J.C., Pontevedra Pombal, X., Buurman, P., Terribile, F., 2003-Distribution of some selected major and trace elements in four Italian soils developed from the deposites of the Gauro and Vico volcanoes. Geoderma, 117. 215-224.
Moore, C.M., 1979- Rare earth elements and yttrium. Miner. Commod. Profile. U.S., Bur. Mines, 16.
Puchelt, H. and Emmermann, R., 1976- Bearing of rare earth patterns of appetites from igneous and metamorphic rocks. Earth planet. Sci. Lett., 31:279-286.
Roaldset, E. and Rosenqvist, I.Th., 1971- Adsorbed rare earth elements as a clue to the origin of some glacial clays. Bull. Group Franc. Argiles, 23: 191-194.
Roaldset, E., 1973- Rare earth elements in Quaternary clays of the Numedal area, southern Norway. Lithos, 6:349-372.
Rollinson, H.R., 1993- Using geochemical data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman, p. 352.
Ronov, A.B., Balashov, Yu. A. & Migdisov, A.A., 1967- Geochemistry of the rare earth in the sedimentary cycle. Geochem. Int., 4: 1-17.
 Steinberg, M.  Cours, C., 1976- Le comportment des terres rares au cours de l'altération et ses consequences. Bull. Soc. Géol. France, 7, XVIII, n°1: 13-20.
Taunton, A.E., Welch, S.A., Banfield, J.F., 2000- Microbial controls on phosphate and lanthanide                                                                                                                                                  distributions during granite weathering and soil formation. Chem. Geol. 169, 371– 382.
Vlasov, K.A., 1968- Geochemistry and Mineralogy of Rare Elements and Genetic Types of Their Deposits, Genetic Types of Rare-element Deposits vol. III. Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem, p. 916.
Zhuk-Pochekutov, K.A., Serdobova, L.I., Kataeva, Z.T., Andreeva, I.P., Ryabova, T.V. & Logunova, E.V., 1986- Rare earth elements in anhydrites from Kacharskoe iron-ore deposits. Geochemistry (USSR), 5:630-635.
 
دوره 16، شماره 62
زمستان 85، سال شانزدهم، شماره 62
زمستان 1385
صفحه 2-13