کاربرد روش‌‌ آماری چندمتغیره برای تفکیک و منشأ عناصر سمی در رسوبات محدوده معدنی مس- طلای چهارگنبد، سیرجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

2 استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

چکیده

بررسی‌های عناصر سمی در رسوبات پیرامون معدن مس- طلا چهارگنبد نشان‎دهنده‌ رسوبات با منشأ و عناصر آلاینده مختلف است. برای بررسی منشأ عناصر سمی در رسوبات و جدایش ژئوشیمیایی آنها، 38 نمونه رسوب از نقاط مختلف شامل رسوبات رودخانه‌ای، آبرفت‌های منطقه و رسوبات سد باطله به‌صورت تصادفی از ژرفای 0 تا 5 سانتی‌متر برداشت شد. در رسوبات رودخانه‌ای منطقه، میانگین غلظت نقره ppm 09/0، آرسنیک ppm 82/17، بیسموت ppm 48/0، کادمیم ppm 22/0، کبالت ppm 58/17، مس ppm 49/91، آهن ppm 33/43161، منگنز ppm 83/1152، مولیبدن ppm 97/0، نیکل ppm 5/41، سرب ppm 82/10، گوگرد ppm 484، آنتیموان ppm 3/1، سلنیم ppm 13/0، قلع ppm 05/1، تیتانیم ppm 67/3067، تالیم ppm 35/0، وانادیم ppm 5/126 و روی ppm 82/90 است. در رسوبات سد باطله میانگین غلظت نقره ppm 22/0، آرسنیک ppm 37/28، بیسموت ppm 14/13، کادمیم ppm 26/0، کبالت ppm 88/51، مس ppm 4/1981، آهن ppm 33/81677، منگنز ppm 13/2165، مولیبدن ppm 86/72، نیکل ppm 67/80، سرب ppm 38/191، گوگرد ppm 17/5593، آنتیموان ppm 75/47، سلنیم ppm 66/0، قلع ppm 77/1، تیتانیم ppm 83/2136، تالیم ppm 43/0، وانادیم ppm 75/80 و روی ppm 94/989 است. در این مقاله برای ارزیابی نتایج از روش‌های آماری چندمتغیره شامل آزمون ضریب همبستگی، آزمون مؤلفه‌های اصلی و تحلیل خوشه‌ای استفاده شد. با انجام روش آماری چندمتغیره مشخص شد که در محدوده‌ معدن مس چهارگنبد 4 نوع رسوب از دیدگاه ژئوشیمیایی قابل جدایش است. دسته اول شامل رسوبات ناشی از فعالیت‌های معدنی است که در مؤلفه اول آزمون مؤلفه‌های اصلی توسط عناصر سمی Ag، As، Cd، Co، Cu، Fe، Mo، Pb، Sb، Se، Sn، Tl و Zn مشخص می‌شوند. گروه دوم رسوباتی هستند که فعالیت‌های کانسارسازی بر سنگ منشأ آنها تأثیر نگذاشته است و در مؤلفه دوم آزمون مؤلفه‌های اصلی توسط عناصر Al، Sc، Sr، V، Ta و Ti تعریف می‌شوند. گروه سوم شامل رسوبات طبیعی منطقه است که فعالیت‌های کانسارسازی بر سنگ مادر آنها تأثیر گذاشته است و در مؤلفه سوم آزمون مؤلفه‎های اصلی با عناصر Bi، Mn و S مشخص شده‌اند. گروه چهارم رسوبات دارای عناصر سمی Cr و Ni هستند که ناشی از هوازدگی سولفیدها و احتمالاً سنگ‌های افیولیتی منطقه هستند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Multivariation Statistical Method for the Genesis of the Toxic Elements in Sediments around the Chahar Gonbad Cu-Au Mine, Sirjan

نویسندگان [English]

  • S.J Yousefi 1
  • A Aftabi 2
1 Ph.D. Student, Department of Geology, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
2 Professor, Department of Geology, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
چکیده [English]

The investigation on toxic elements in sediments around the Chahar Gonbad copper-gold mine indicates sediments with various sources of pollution. In order to investigate the source and chemical fractionation of toxic elements 38 sediment samples were collected from 0 to 5 cm depth of river, alluvium and dam sediments randomly. The average values of elements in sediments are: 0.09 ppm Ag, 17.82 ppm As, 0.48 ppm Bi, 0.22 ppm Cd, 17.58 ppm Co, 91.49 ppm Cu, 43161.33 ppm Fe, 1152.83 ppm Mn, 0.97 ppm Mo, 41.5 ppm Ni, 10.82 ppm Pb, 484 ppm S, 1.3 ppm Sb, 0.13 ppm Se, 1.05 ppm Sn, 3067.67 ppm Ti, 0.35 ppm Tl, 126.5 ppm V and 90.82 ppm Zn, respectively. The average values for waste dam sediments include 0.22 ppm Ag, 28.37 ppm As, 13.14 ppm Bi, 0.26 ppm Cd, 51.88 ppm Co, 1981.4 ppm Cu, 81677.33 ppm Fe, 2165.13 ppm Mn, 72.86 ppm Mo, 80.67 ppm Ni, 191.38 ppm Pb, 5593.17 ppm S, 47.75 ppm Sb, 0.66 ppm Se, 1.77 ppm Sn, 2136.83 ppm Ti, 0.43 ppm Tl, 80.75 ppm V and 989.94 ppm Zn. The obtained results were evaluated by using of multivariation statistical method including correlation coefficient, principal component analysis (PCA), and cluster analysis (CA). By using a multivariation statistical method it becomes obvious that the sediments can be divided into four different categories. The first category of these sediments are derived from mining activity, which in the first component of the PCA analysis are related to Ag, As, Cd, Co, Cu, Fe, Mo, Pb, Sb, Se, Sn, Tl and Zn. The second category of sediments are not affected by mineralization and in the second component of PCA analysis  are indicated by Al, Sc, Sr, V, Ta, Ti. The third category is of natural sediments, on which, rock source and mineralization had an influence, thus include the third component of PCA analysis and are indicated by Bi, Mn, and S. The forth category of sediments include toxic elements such as Cr and Ni that either are derived from weathering of sulfides or probably from ophiolitic rocks. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • principal components analysis
  • Toxic elements
  • Sediment
  • Cu-Au- mine
  • Chahar Gonbad
  • Sirjan