توانمندی ها

كاني سنگين

با توجه به نياز مبرم طرح اكتشاف مواد معدني در جنوب استان خراسان آزمايشگاه كاني سنگين در سال 1379 در اين مديريت شروع به كار نمود و پس از تجهيز وسايل ,و آموزش پرسنل در سازمان مركزي, مطالعه نمونه هاي كاني سنگين برگه هاي مختاران, گزيك, چهار فرسخ و بصيران انجام گرفت .

نمونه ها

 مطالعه 65 نمونه ليستوينيتي مختاران و گزيك مطالعه 94 نمونه كاني سنگين چهار فرسخ مطالعه 67 نمونه كاني سنگين بصيران مطالعه 65 نمونه كاني سنگين از نقاط مختلف جنوب بيرجند  

 يك اطلس كاني سنگين گرد آوري شده ( بصورت Slid Show ) در بخش كاني سنگين اين مديريت موجود مي باشد كه جهت آموزش و نحوه دريافت به آدرس Email سازمان مراجعه نماييد .

كاني سنگين چيست؟

به طور كلي به گروه كانيهايي،كاني سنگين گفته ميشود كه وزن مخصوص (G) آنها بالاتر از 89/2باشد اين كانيها  دامنه وسيعي از كانيها بخصوص كانيهاي فلزي و وغير فلزي ارزشمند مثل طلا، نقره ،جيوه،روتيل و......  را شامل  شده  بنابراين از نظر اقتصادي بسيار مهم مي باشند از اين جهت در پي جوييهاي اكتشافي از اين كانيها بسيار استفاده مي شود.

كاربرد كاني سنگين در علوم زمين شناسي بصورتي است كه ميتوان با اين مطالعات به بررسي مسائل زمين شناسي, تكتونيك, توسعه جغرافيايي ديرينه با حوضه هاي رسوبي, شبكه انشعابهاي رودخانه اي در روزگاران گذشته زمين پرداخت افزون بر آن, ارتباط چينه شناسي و انطباق لايه ها, از ديدگاه تكتونيك و پتروگرافي اهميت علمي و اقتصادي كاني هاي سنگين را بيش از پيش روشن مي كند. براي نمونه, در صنعت نفت اين مطالعات مي تواند لايه هاي رسوبي واجد نفت و گاز را شناسايي نمايد.

در واقع‏، كاني هاي سنگين جزو شاخصي از اجزاي ماسه هستند و از اين رو, ترجيحاَ براي مشخص كردن سنگهاي رسوبي با اين دانه بندي, مناسب خواهند بود. مطالعه ماسه هاي كاني سنگين (HMS)  ممكن است علاوه برجستجوي فلزات با ارزش مانند طلا، نقره، ....... شامل هر كدام از تركيبات مينرالي زيرنيز باشد:

ـ ايلمينت

ـ روتيل و لوكوكسن(مشتقات تيتان دار)

ـ زينوتيم ومونازيت(شامل فلزات خاكي كمياب)

ـ كانيهاي صنعتي زيركن،كيانيت وگارنت

براي مطالعه فراواني كاني هاي سنگين ، مي توان از بستر آبراهه هاي قديمي يا از دو كناره رودخانه هاي فعال و يا حتي از تراس ها نمونه برداري كرد فاصله برداشت نمونه ها در مرحله اكتشافات مقدماتي معمولاً 1 كيلومتر است ولي گاهي بسته به وضعيت عمليات تا 750 يا 500 متر نيز كاهش مي يابد اين نقاط بايد قبل از شروع عمليات پي جويي بر اساس وضعيت زمين شناسي منطقه ، مشخص شوند در مواردي كه سيستم شبكه آبريز گسترش فراوان دارد، بر اساس وضعيت زمين شناسي ناحيه و وسعت عمليات اكتشافي ممكن است چگالي يك تا پنج نمونه در هر كيلومتر مربع را در نظر گرفت طرز برداشت نمونه ها بدين صورت است كه در هر ايستگاه نمونه برداري ، دو جزء نمونه به فواصل 10 تا 20 متري از محلهايي كه در آنجا:

1ـ عيار كاني هاي سنگين بهينه باشد .

2ـ رسوبات شن و ماسه اي به حد كافي ضخيم باشد .

3ـ مقدار گل رسوبات حداقل باشد  .

 برداشت مي كنيم اين نمونه ها بايستي از عمق بين 30 تا40 سانتي متري برداشت شوند.

تعداد نمونه كاني سنگين در مقايسه با نمونه هاي ژئوشيميايي به نسبت 1 به 2 است يعني به ازاي دو نمونه ژئوشيميايي يك نمونه كاني سنگين از رسوبات برداشت مي شود در مواردي كه رسوبات ضخيمي سطح فوقاني رسوبات حاوي كاني سنگين را پوشانده باشد بايد براي دسترسي به اين رسوبات ، چاهكها و يا چاله هايي با عمق مناسب حفر كرد و نمونه هاي كاني سنگين را از رسوبات مورد نظر برداشت نمود .

نمونه برداري از رسوبات ( ماسه اي ) سطح رودخانه ( يا آبراهه ) ، نمي تواند مقدار واقعي كاني هاي سنگين را در اين رسوبات به دست دهد . به اين دليل براي رسيدن به رسوباتي كه مستقيماً روي سنگ بستر قرار دارند بايد چاله هايي حفر شود . بهترين نقطه براي حفر چاله ها ، جاهايي است كه كناره رود خانه حالتي محدب دارد در اين قسمت ها به علت شيب كم ديواره به راحتي مي توان چاله حفر كرد همچنين در صورت توسعه حفره ها و فرورفتگيهاي اوليه در سنگ بستر ،‌ بعلت تمركز بيشتر كانيهاي سنگين در اين قسمتها ، بايد از اين بخش ها نيز نمونه برداري كرد . نمونه اي كه از قسمتهاي مقعر كناره رودخانه ( يا آبراهه ) در ديواره هاي پر شيب آن برداشت ميشوند بسيار با اهميت است زيرا مي تواند نشان دهنده وجود ذخاير قديمي باشد

مطالعه كانيهاي سنگين

 جدا نمودن كانيهاي سنگين از ساير كانيها ( كانيهاي سبك ) بوسيله مايع برموفرم صورت مي گيرد اين مايع داراي وزن مخصوص 2.8 مي باشد بنابراين كانيهاي سنگين تر از وزن مخصوص مايع برموفرم ته نشين مي شود و كانيهاي سبكتر روي مايع باقي مي مانند و بنابراين جدايش كانيهاي سنگين صورت مي گيرد .بعد از برموفرم گيري نمونه ها خشك وتوزين ميشود وسپس از نظر خاصيت مغناطيسي به سه گروه كاني تقسيم ميشود اين تقسيم بندي بوسيله آهن رباي معمولي و ماگنت قوي صورت مي گيرد

كاني هاي سنگين از نظر خاصيت مغناطيسي به سه گروه تقسيم مي شوند اين تقسيم بندي بوسيله آهن رباي معمولي و ماگنت قوي صورت مي گيرد و اين گروه هاي عبارتند از :‌

:

1-   كاني هاي فرو مغناطيس ـ كانيهايي كه خود خاصيت مغناطيسي دارند و بوسيله آهن رباي معمولي جدا مي شوند براي نمونه: ماگنتيت و پيروتين(AA)

2-   كاني هاي پارا مغناطيس ـ كانيهايي كه به وسيله مغناطيس قوي( ماگنت )جذب مي شوند براي نمونه: گارنت تورمالين, پيروكسن و آمفيبول (AV)

3-      كانيهاي ديا مغناطيس ـ بدون خاصيت مغناطيسي هستند براي نمونه: زيركن, روتيل و كوارتز،طلا (NM)

پس از اين كانيهاي سنگين از نظر مغناطيسي جدا شدند كانيهاي هر گروه نسبت به يكديگر بصورت چشمي درصد گذاري مي شوند ( مثلاً : گروه AA 10%  ، گروه AV 40% ، گروه NM  50% يا 5) كه مجموع بايد 100% يا 10 باشد . پس از اين درصد گذاري هر گروه از كانيهاي سنگين فوق بايستي جداگانه توسط ميكروسكپ بينوكولار مورد مطالعه قرار گيرد

شود البته براي شناسايي و درصد گيري كانيها در كناره استفاده از ميكروسكپ بينوكولار كه در آن از خواصي چون سيستم كاني، رنگ كاني ، رنگ خاكه ،‌ شفافيت ،‌چگونگي شكستگي كاني ،‌جلا و دستگاه الترا ويوله براي نمونه هايي كه داراي خاصيت  فلوئورسانس مثل شئليت مي باشند... استفاده مي شود از ميكروسكپ پلاريزان نيز مي توان كمك گرفت مثلاً براي شناسايي كانيهاي مثل : آندالوزيت ،‌ جهت شناخت بهتر علاوه بر بينوكولار از ميكروسكپ پلاريزان نيز استفاده مي شود.

و در نهايت اينگه كانيهايي كه با هيچكدام از روشهاي فوق شناسايي نشوند بوسيله XRF بايستي مورد مطالعه و شناسايي قرار گيرند .

روش محاسبه ميزان كاني سنگين موردنظر برحسب PPM يا گرم درتن :

در خصوص تعيين عيار كاني سنگين،‌ پس از مطالعه كاني شناسي و درصد دهي زير بينوكولار با استفاده از رابطه زاير اقدام به تعيين عيار هر كاني بر حسب گرم بر تن در نمونه خام يا رسوب رودخانه مي شود

Grade (PPM) =X.B.Y.D.10000/A.C.(1.5)

X= مقدار درصد كاني مورد مطالعه زير بينوكولار

 = B مقدار (حجم) رسوب باقيمانده قبل از برموفرم گيري.

=Y حجم كانيهاي سنگين كه پس از برموفرم گيري حاصل مي شود.

 =dوزن مخصوص كاني مورد مطالعه.

=A حجم نمونه خام برداشت شده از رسوبات رودخانه اي بر حسب سانتي متر مكعب

C= حجم انتخابي از رسوب باقيمانده بعد از مرحله لاوك شويي

1.5= متوسط وزن مخصوص رسوبات رودخانه اي