آهن

Report
1
‫‪ ‬موضوع ‪ :‬آهن‬
‫‪ ‬تهیه کننده ‪ :‬فرزانه محمدی‬
‫‪ ‬استاد مربوطه ‪ :‬جناب آقای دکتر زرین کوب‬
‫‪ ‬تاریخ ‪ :‬اردیبهشت ‪93‬‬
‫‪2‬‬
‫فهرست ‪:‬‬
‫مقدمه‬
‫‪‬‬
‫کانی شناسی و کانسارها‬
‫‪‬‬
‫ژئوشیمی‬
‫‪‬‬
‫نهشته ها و تشکیالت‬
‫‪‬‬
‫پتانسیل آهن در ایران‬
‫‪‬‬
‫‪3‬‬
‫مقدمه‪:‬‬
‫آهن عمال به اندازه چند درصد در تمام سنگهای رسوبی وجود دارد‪ ،‬جایی‬
‫که بیش از ‪ 15%‬آهن داشته باشد سنگها یا سازندهای آهندار تشکیل می‬
‫شوند‪ .‬ذخایر مهم آهن دنیا در این نهشته های آهن قرار دارد‪.‬‬
‫آهن در گروه عناصر واسطه ‪ ،‬کالکوفیل‪ ،‬لیتوفیل و سیدروفیل قرار دارد و به عنوان یکی از‬
‫فراوانترین عناصر موجود در پوسته بعد از ‪ Si‬و‪ Al‬شناخته شده است‪ .‬این عنصر به دوشکل‬
‫فرو ( ‪ ) +2‬و فریک ( ‪ ) +3‬در طبیعت دیده میشود‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫رفتار آهن و ته نشست کانی های آن به شدت توسط شیمی محیط های سطحی ودیاژنتیکی‬
‫کنترل میشود‪.‬بیشترسازندهای آهن به سن فانروزوییک یا اوایل پرکامبرین میانی میباشند‪.‬‬
‫یک فاکتور پیچیده در تعبیر و تفسیر بسیاری از سنگ های رسوبی غنی از آهن‬
‫این است که امروزه مشابهی برای مقایسه وجود ندارد‪.‬‬
‫تنها رسوبات آهن داری که با گسترش زیاد و درحال حاضر تشکیل می شوند ‪ ،‬در‬
‫دریاچه ها و باتالق ها در عرض جغرافیایی متوسط و باال میباشد‪.‬‬
‫اکثر نهشته های رسوبی آهن دار تحت شرایط دریایی تشکیل می شود‪ .‬بسیاری‬
‫از رسوبات آهن دار فانروزوئیک حاوی فسیل های نرمال دریایی هستند‪.‬‬
‫‪5‬‬
6
7
‫دو منشا برای آهن در نظر می گیرند ‪:‬‬
‫‪.1‬پدیده آتشفشانی ‪ :‬در این مورد آهن میتواند توسط گازهای متصاعد شده‬
‫هیدروترمالی و هوازدگی زیر دریایی توده های بیرونی تامین شود‪.‬‬
‫‪.2‬هوازدگی قاره ها ‪ :‬هوازدگی شدید در آب و هوای گرم و مرطوب آهن را از‬
‫کانیهای مافیک و کانیهای سنگین آذرین و سایر سنگ ها آزاد نموده و آبهای‬
‫زیرزمینی حاوی آهن و خاکهای التریتی غنی از آهن را تولید میکند‪.‬در اثر‬
‫فرسایش این خاکها آهن توسط رود خانه به دریا حمل می شود‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫سه مکانیزم برای حمل آهن در نظر میگیرند‪:‬‬
‫‪.1‬جذب و تجزیه با مواد آلی‬
‫‪.2‬تشکیل کلوئید های معلق و حمل توسط رودها‬
‫‪.3‬تشکیل پوشش های اکسیدی در سطح رس ها‬
‫تشکیل سنگهای آهن دار در جایی مناسب است که نرخ رسوب گذاری‬
‫‪،‬مواد سیلیسی آواری و هم کربناته پایین باشد‪.‬‬
‫در محیط هایی که اکسیژن کم و دی اکسید کربن باالیی دارند قادر به‬
‫آبشوئی آهن و حمل آن به صورت فرو میشود‪.‬‬
‫‪9‬‬
10
11
‫کانی شناسی ‪:‬‬
‫کانی های آهن دار در طبیعت فراوان بوده و تعداد آن ها بالغ بر ‪ 300‬نوع می‬
‫باشد که اکثر آن ها از نظر استخراج متالورژی آهن به علت عیار کم آهن در آن‬
‫ها یا همراه بودن با کانی های عناصر نامطلوب که تصفیه و جداسازی آن ها‬
‫مشکل یا غیر ممکن است‪ ،‬غیر قابل کاربرد بوده و تنها تعداد معدودی از آن ها‬
‫که به طور کلی اکسیدهای آهن هستند‪ ،‬برای این منظور اهمیت عملی‬
‫دارند‪.‬‬
‫کانی شناسی در کاربرد سنگ های معدن آهن اهمیت فراوانی دارد‪ .‬بسیاری‬
‫از کانی ها که ممکن است عیار باالیی از آهن داشته باشند ولی به علت نوع‬
‫ترکیب کانی به عنوان ماده اولیه آهن و فوالد قابل استفاده نیستند‪ .‬مثال‬
‫فایالیت (‪ )SiO2.2FeO‬با وجود آنکه از آهن نسبتا غنی می باشد (عیار حدود‬
‫‪ 55‬درصد) ولی به علت ترکیب سیلیکاته آن که عمال در روش های تولید آهن‬
‫و فوالد غیر قابل احیا می باشند‪ ،‬در متالورژی آهن کاربرد ندارند‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫در بین انواع کانی های آهن دار تعداد محدودی از آن ها از نظر متالورژی‬
‫آهن مهم و قابل مصرف می باشند‪ .‬مهمترین آن ها کانی های اکسیدی و‬
‫سیدریت است‪ .‬بعضی از کانی های اکسیدی به علت خاصیت احیا پذیری‬
‫کم (مگنتیت) به صورت مستقیم کاربرد ندارند و باید مورد عملیات کلوخه‬
‫سازی یا گندله سازی قرار گیرند تا شکل کانی شناسی آن در جریان این‬
‫عملیات تغییر یابد و سپس به کاربرده شوند‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫نوع کانی‬
‫سختی موس‬
‫رنگ‬
‫مگنتیت‬
‫‪4O3Fe‬‬
‫‪72.4‬‬
‫‪ 4.9‬تا ‪5.3‬‬
‫‪ 5.5‬تا ‪6.5‬‬
‫سیاه‬
‫هماتیت‬
‫‪3O2Fe‬‬
‫‪70‬‬
‫‪ 5‬تا ‪5.2‬‬
‫‪ 5‬تا ‪6‬‬
‫قرمز تا قهوه ای‬
‫مارتیت‬
‫‪3O2Fe‬‬
‫‪70‬‬
‫‪ 4.8‬تا ‪5.2‬‬
‫‪ 6‬تا ‪7‬‬
‫سیاه‬
‫ماگ هماتیت‬
‫‪3O2Fe‬‬
‫‪70‬‬
‫‪-‬‬
‫‪5‬‬
‫قهوه ای‬
‫گوتیت‬
‫)‪FeO(OH‬‬
‫‪62.9‬‬
‫‪ 4‬تا ‪4.4‬‬
‫‪ 4.5‬تا ‪5.5‬‬
‫زرد تا قهوه ای‬
‫لپیدوکروسیت‬
‫)‪FeO(OH‬‬
‫‪62.9‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫زرد تا قهوه ای‬
‫لیمونیت‬
‫‪FeO(OH),nH2O‬‬
‫‪-‬‬
‫‪ 2.7‬تا ‪4.3‬‬
‫‪ 1‬تا ‪4‬‬
‫زرد تا قهوه ای‬
‫تورگیت‬
‫‪O2nH,3O2Fe2‬‬
‫‪ 40‬تا ‪50‬‬
‫‪ 4.2‬تا ‪4.7‬‬
‫‪ 2‬تا ‪4‬‬
‫سیاه‬
‫سیدریت‬
‫‪Fe3CO‬‬
‫‪48.3‬‬
‫‪ 3.8‬تا ‪3.9‬‬
‫‪ 3.5‬تا ‪4.5‬‬
‫قهوه ای روشن تا تیره‬
‫پیریت‬
‫‪2FeS‬‬
‫‪46.6‬‬
‫‪ 4.9‬تا ‪5.2‬‬
‫‪ 6‬تا ‪6.5‬‬
‫زرد برنجی تا زرد قهوه‬
‫ای‬
‫پیروتیت‬
‫‪xS-1Fe‬‬
‫‪ 60‬تا ‪61‬‬
‫‪ 4.5‬تا ‪4.7‬‬
‫‪4‬‬
‫زرد برنجی تا زرد قهوه‬
‫ای‬
‫لئولیینزیت‬
‫‪2FeAs‬‬
‫‪27.2‬‬
‫‪ 7‬تا ‪7.4‬‬
‫‪ 5‬تا ‪5.5‬‬
‫سفید نقره ای تا‬
‫خاکستری‬
‫آرسنوبیریت‬
‫‪FeAsS‬‬
‫‪43.3‬‬
‫‪ 5.9‬تا ‪6.7‬‬
‫‪ 5.5‬تا ‪6‬‬
‫سفید تا خاکستری‬
‫سول‬
‫فاته‬
‫مالنتریت‬
‫‪O2H4.7FeSO‬‬
‫‪26‬‬
‫‪ 1.8‬تا ‪1.9‬‬
‫‪2‬‬
‫سبز روشن‬
‫کانی‬
‫سیل‬
‫یکاته‬
‫اکس‬
‫یدی‬
‫اکس‬
‫یدها‬
‫ی‬
‫آبدار‬
‫کربن‬
‫اتی‬
‫سول‬
‫فوری‬
‫آرس‬
‫نیکی‬
‫‪14‬‬
‫سایر‬
‫ترکیب شیمیایی‬
‫وزن مخصوص (گرم‬
‫آهن در کانی خالص‬
‫به ازای سانتی متر‬
‫(درصد)‬
‫مکعب)‬
‫فایالیت‬
‫‪2Fe.SiO2‬‬
‫‪55‬‬
‫‪ 4‬تا ‪4.35‬‬
‫‪ 6‬تا ‪6.5‬‬
‫سبز تیره ‪ -‬زرد‬
‫ایلمنیت‬
‫‪2FeO.TiO‬‬
‫‪36.8‬‬
‫‪4.72‬‬
‫‪ 5‬تا ‪6‬‬
‫خاکستری‬
15
16
17
18
‫آهن از نظر کانی شناسی به ‪ 4‬دسته اصلی تقسیم‬
‫میشود ‪:‬‬
‫‪.1‬اکسیدها‬
‫‪.2‬سولفورها‬
‫‪.3‬سیلیکاتها‬
‫‪.4‬کربناتها‬
‫‪19‬‬
‫اکسیدها ‪:‬‬
‫گوتیت ‪: FeO OH‬‬
‫اکسید آهن اصلی در کانسنگ های جدیدتر از پرکامبرین مخصوصا در ژوراسیک است‪ .‬این‬
‫کانی بصورت اولیه‪ ،‬همزمان بارسوبگذاری یا هوازدگی سایر کانی های آهن دار بصورت ائید و‬
‫پیزوئید تشکیل می شود‪ .‬این کانی در شرایط اکسیداسیونی متوسط تا قوی پایدار است‪.‬سیستم‬
‫تبلور ارتورمبیک‬
‫‪20‬‬
21
‫هماتیت ‪:Fe2O3‬‬
‫بیشتر در نهشته های پرکامبرین(به همراه چرت به حالت نواری) و دوران اول یافت می شود‪ .‬در‬
‫شرایط اکسیداسیونی متوسط تا قوی پایدار است‪ .‬این کانی می تواند بصورت یک کانی اولیه ته‬
‫نشین شود‪ ،‬یا توسط جانشینی تشکیل شود‪.‬سیستم هگزاگونال‬
‫‪22‬‬
23
‫مگنتیت ‪:Fe3O4‬‬
‫در نهشته های آهن پرکامبرین به فراوانی یافت می شود‪ ،‬اما در فانروزوئیک کمتر وجود دارد‪.‬‬
‫شرایط تشکیل این کانی اکتیویته کم سولفید و کربنات و ‪ Eh‬منفی و ‪ pH‬خنثی می باشد‪ .‬علت کمیاب‬
‫بودن مگنتیت این است که‪ ،‬مگنتیت در واقع یک محصول نهایی در فرآیند دیاژنز است‪ ،‬که در‬
‫دماهای باال تشکیل می شود‪ ،‬سیستم مکعبی‬
‫‪24‬‬
25
‫لیمونیت ‪FeOOH.nH2O :‬‬
‫فرم اکسید آهن آبدار میباشد که حاوی گوتیت ‪ ،‬مواد دیگری نظیر رس و آب‬
‫جذب شده میباشد‪.‬مواد بی شکل و زرد و حاصل هوازدگی اکسید آهن در‬
‫محیط خشکی میباشد‪(.‬محیط اکسیداسیون)‬
‫‪26‬‬
‫سولفورها ‪:‬‬
‫پیریت ‪:FeS2‬‬
‫در نهشته های آهن دار فراوانترین سولفوریست که یافت می شود‪ .‬این کانی در محیط های‬
‫دیاژنتیکی سولفیدی فاقد اکسیژن تشکیل میشود‪ ..‬پیریت در ‪ pH‬باالتر از ‪ 7‬شکل میگیرد‪.‬دارای‬
‫سیستم کوبیک میباشد‪.‬‬
‫‪27‬‬
28
‫مارکاسیت‬
‫‪:FeS2‬‬
‫در آهن های فانروزوئیک مارکاسیت مخصوصا درآهن های همراه با زغال شناخته شده است‪.‬‬
‫مارکاسیت شکل کمیابی از پیریت می باشد‪ .‬مارکاسیت در شرایط ‪ pH‬پایین تر از ‪ 7‬شکل‬
‫میگیرد‪.‬سیستم ارتورمبیک‬
‫‪29‬‬
30
‫کربنات ها ‪:‬‬
‫سیدریت‪ :‬جزء اصلی رسوبات غنی از آهن هم در پرکامبرین و هم در فانروزوئیک است‪ .‬این‬
‫کانی سیمان بسیاری از االیت های برتیرین – شاموزیتی فانروزوئیک بوده و می تواند جانشین‬
‫اائیدها و دانه های اسکلتی شود‪ .‬کانسارهای آن به دو شکل تشکیل می شوند‪:‬‬
‫‪31‬‬
‫‪.1‬کانسارهای هیدروترمال‬
‫این کانی ها در حرارت های نسبتا پایین تشکیل شده اند و معموال همراه با‬
‫سولفورها یا سولفیدهای فلزی سرب‪ ،‬روی و مس می باشند و گاهی نیز‬
‫سیدریت به صورت کامال خالص با کلسیت در طبیعت دیده می شود‪.‬‬
‫‪ .2‬کانسارهای رسوبی‬
‫کانسار سیدریت به صورت رسوبی در مرداب ها نیز می تواند تشکیل شده‬
‫باشد‪ .‬در اثر تجزیه مواد آلی در مرداب ها گاز کربنیک حاصل از این تجزیه روی‬
‫کانی آهن دار اثر کرده و آن را به سیدریت تبدیل می کند‪ .‬در محیط های‬
‫اکسید کننده‪ ،‬سیدریت ناپایدار بوده و تبدیل به گوتیت و لیمونیت می شود‪.‬‬
‫کانسارهای سیدریت به طور معمول فاقد ناخالصی های نامطلوب مانند فسفر و‬
‫غیره می باشد و درجه حرارت تکلیس آن ها نیز پایین و در حدود ‪ 500‬تا ‪600‬‬
‫درجه سانتی گراد قرار دارد‪ .‬پس از تکلیس‪ ،‬کانی خاصیت احیا پذیری عالی‬
‫داشته و یک سنگ معدنی مطلوب برای تولید آهن و فوالد است‪.‬‬
‫‪32‬‬
‫سیلیکات ها ‪:‬‬
‫گرینالیت‪ ،‬یک کانی مشابه سرپانتین‪ ،‬بسیار دانه ریز‬
‫استیلپنومالن‪ ،‬دارای ساختمان مشابه با تالک (قادر به پذیرش آهن فریک)‬
‫مینه سوتائیت‪ ،‬یک تالک آهن دار‪ ،‬یک محصول دگرگونی خیلی دما پایین‪.‬‬
‫تورنژیت‪ ،‬با چگالي ‪ 2/3‬حاوي ‪ 29-31%‬آهن است‪.‬‬
‫نانترولیت‪ ،‬رایج در کانسارهای آتشفشانی – رسوبی ‪ ،‬در داخل بیفها دیده نشده است‪ ،‬در مراحل‬
‫متوسط دیاژنز تخریب می شود‪.‬‬
‫شاموزیت‪ ،‬در کانسارهای فانروزوئیک است‪ .‬در شیلهای مرتبط با بیفها (تشکیالت آهن الیه ای)‬
‫یافت می شود‪( .‬اما بندرت در خود بیفها حضور دارد)‪ ،‬با چگالي ‪ 2/3‬حاوي ‪ %33‬آهن است‪.‬‬
‫‪33‬‬
34
35
‫انواع کانسارهای آهن ‪:‬‬
‫‪‬رسوبي ( نواري‪ ،‬الیتي‪ ،‬سیدریتي‪ ،‬چشمه اي و الیه اي )‪ ،‬ماگمایي‪ ،‬دگرگوني‪ ،‬تجزیه اي‪،‬‬
‫گرمابي‪ ،‬اگزالسیون دریایي و اسکارني‪.‬‬
‫‪‬آهن عمدتا از کانسارهاي رسوبي الیه اي‪ ،‬کانسارهاي مافیک و اولترامافیک الیه اي و اسکارن‬
‫هاي آهن دار بدست مي آید‪.‬‬
‫‪36‬‬
37
‫کانسارهای آهن رسوبی ‪:‬‬
‫کانسارهاي آهن رسوبي وابسته به سازندهاي رسوبي اليه اليه به سن‬
‫پرکامبرين بوده و ‪ %90‬ذخیره آهن دنیا را شامل مي شوند‪ .‬به دلیل اهمیت‬
‫اين کانسارها در فرآوري آهن در جهان‪ ،‬بررسي هاي فراواني روي آن انجام‬
‫شده است اما در ذخاير ايران يا وجود ندارد و يا کم اهمیت است‪.‬‬
‫آهن موجود در کانسارهاي رسوبي شیمیایي از دو منبع تأمین مي شوند ‪:‬‬
‫‪‬از هوازدگي کاني هاي مافیک موجود در قاره ها‬
‫‪‬فعالیت هاي آتش فشاني‬
‫‪38‬‬
‫ژئوشیمی ‪:‬‬
‫عوامل موثر در تشکیل آهن ‪:‬‬
‫‪EH-PH ‬محیط های طبیعی ‪.‬‬
‫‪‬اکتیویته غلظت مؤثر یون های کربناته که می تواند به وسیله ی فشار نسبی دی اکسید کربن‬
‫(‪)Pco2‬اندازه گیری میشود‪.‬‬
‫‪‬اکتیویته گوگرد که اغلب با ‪ Ps‬دو بار منفی نمایش داده می شود وعبارت است ازلگاریتم منفی‬
‫اکتیویته یون سولفید‪.‬‬
‫‪39‬‬
‫‪PH-EH‬‬
‫‪ :PH‬عبارت است از اندازه گیری اسیدیته یا آلکالینیته (غلظت یون هیدروژن)‬
‫‪ :EH‬عبارت است از اندازه گیری حالت اکسیداسیون یا احیایی یک محلول‬
‫آهن فریک تحت شرایط اکسیدی و قلیایی دارای بیشترین پایداری می باشد‬
‫آهن فرو تحت شرایط احیایی و اسیدی دارای بیشترین پایداری می باشد‪.‬‬
‫به عبارت دیگر در شرایط ‪ EH-PH‬کنونی آهن فریک بسیار نامحلول و آهن فرو به‬
‫صورت محلول وجود دارد‪.‬‬
‫‪40‬‬
41
42
43
44
45
‫هماتیت ‪:‬تحت شرایط اکسیداسیونی متوسط تا قوی یک کانی پایدار‬
‫است‪.‬هماتیت با گذشت زمان و از دست دادن آب به گوتیت تبدیل می‬
‫شود‪.‬تشکیل و حفظ هماتیت به وجود مواد آلی وابسته است‪.‬‬
‫کانی فرو‪ ،‬پیریت‪،‬سیدریت و مگنتیت در شرایط ‪ EH‬منفی پایدارند و محدوده‬
‫پایداری آن به شدت وابسته به ‪ Pco2‬و ‪ Ps‬محلول می باشد‪.‬به علت اکسیدی‬
‫بودن محیط های سطحی این کانی ها معموال در رسوبات در طی دیاژنز‬
‫اولیه‪،‬جایی که شرایط احیایی بر اثر تجزیه باکتریایی مواد آلی گسترش میابد‬
‫ته نشین می شود‪.‬‬
‫‪46‬‬
‫سولفید برای ته نشینی پیریت عمدتا از احیای باکتریایی سولفات های محلول‬
‫در آبهای درون حفره ای ایجاد می شود‪.‬آب دریا دارای سولفات های محلول‬
‫زیادی است بنابراین پیریت یک کانی درجازای گل های دریایی غنی از مواد آلی‬
‫است که در محیط فاقد اکسیژن تشکیل می شود و به میزان کمتر در محیط‬
‫های غیر دریایی‪.‬‬
‫سیدریت ‪ :‬در جایی که اکتیویته کربناتها زیاد و اکتیویته سولفیدها کم است ته‬
‫نشین می شود‪.‬در شرایطی سیدریت ته نشست می کند که تمام ‪ So4‬احیا‬
‫شده باشد‪.‬سیدریت در رسوبات غیر دریایی غنی می باشد و در سنگهای آهن‬
‫دار دریایی عمدتا به شکل سیمان یافت می شود‪.‬‬
‫‪47‬‬
‫مگنتیت ‪ :‬در شرایط اکتیویته کم سولفید و کربنات ‪ EH ،‬منفی و ‪ pH‬خنثی‬
‫تشکیل می شود که این شرایط در طبیعت نادر است بنابراین ته نشینی‬
‫مگنتیت متداول نیست‪.‬‬
‫تشکیل کانی های سیلیکات آهن‪ ،‬برتیرین ‪،‬گرینالیت و گالکونیت کم شناخته‬
‫شده است‪.‬چون کانی های فرو هستند از نظر ترمودینامیکی انتظار می رود‬
‫که شرایط ‪ EH‬منفی برای تشکیل گرینالیت و برتیرین الزم باشد ولی چون در‬
‫رسوبات عهد حاضر وجود نداشته و نسبتا کم مشاهده شده اند‪ ،‬تعبیر و‬
‫تفسیر آنها تا حدودی متکی به دادهای زمین شناسی است‪.‬با این وجود‬
‫عقیده براین است که آنها در محیط دیاژنتیکی فاقد اکسیژن ‪ ،‬غیر‬
‫سولفیدی‪،‬بعد از اکسیژنی‪ ،‬در جایی که ممکن است شرایط به طور نسبتا‬
‫ساده ای از حالت اکسیژنی به فاقد اکسیژنی تغییر کند و سولفور در دست‬
‫رس نباشد‪،‬ته نشین شوند‪.‬‬
‫‪48‬‬
‫شباهت ژئوشیمی آهن و منگنز‪:‬‬
‫آهن و منگنز از نظر ژئوشیمیایی بسیار همانند بوده و انتظار می رود که هر دو عنصر همراه با هم‬
‫حمل و نهشته شوند‪ .‬برای نمونه در ناحیه معدنی کویونا‪ ،‬منگنز در برخی سازند های آهن به فراوانی‬
‫یافت میشود و مقدار آن در برخی کانسنگ ها به بیش از ‪ 20‬درصد نیز می رسد‪ .‬در دیگر نقاط به‬
‫نظر می رسد در حین کارکرد هوازدگی‪ ،‬جابجایی و رسوبگذاری‪ ،‬آهن و منگنز به طور کامل از‬
‫یکدیگر تفکیک میشوند‪.‬‬
‫به همین دلیل در بسیاری کانسنگ های آهن‪ ،‬منگنز دیده نمی شود و بالعکس و دلیل این امر می تواند‬
‫ناشی از پتانسیل یونی نسبتا اندک منگنز باشد‪ ،‬که آسانتر از آهن از سنگ منشاء آبشویی می شود‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫احتمال دوم اینکه‪ ،‬بسیاری از چشمه های آبگرم منگنز بیشتری نسبت به آهن تولید می کنند‪.‬‬
‫احتمال سوم‪ ،‬جدایش آهن از منگنز در نتیجه ته نشینی تفریقی است‪ .‬در هر حال‪ ،‬از آنجا که آهن‬
‫همیشه دیرتر احیا و متحرک شده و زودتر اکسید و در نتیجه نامتحرک می شود و منگنز به تدریج‬
‫از آهن جدا خواهد شد‪.‬‬
‫‪50‬‬
51
‫نهشتههاي شیمیایي آهن را ميتوان به دو گروه‪:‬‬
‫سازندهاي آهن نواري )‪ (Banded iron formation‬پركامبرین و سنگ آهنهاي فانروزوئیك تقسیم‬
‫كرد‪.‬‬
‫نوع سوپریور ()‪superior – type‬‬
‫کانسارهاي آهن نواري‬‫ کانسارهاي االیتي آهن‬‫‪ -‬کانسارهاي آهن مردابي‬
‫‪52‬‬
‫نوع آلگوما ()‪algoma – type‬‬
‫نهشته های اهن ‪:‬‬
‫نهشته هاي سازند آهن نواري يكي از بزرگترين ذخاير معدني را مي سازد‬
‫كه در سرزمین هاي مختلف عالوه بر ‪BIF‬به نامهاي ديگري نیز خوانده می‬
‫شود‪.‬‬
‫تاكونیت ‪Taconite:‬‬
‫كانسار آهن نواري كه عمدتاً حاوي مگنتیت ‪ +‬سیلیكات هاي آهن‪ +‬چرت ‪±‬‬
‫هماتیت ‪ ±‬سیدريت مي باشد ( گیلبرت و پارک ‪.)1997‬‬
‫ايتابیريت ‪Itabirite :‬‬
‫كانسار آهن نواري حاوي نوارهاي چرت يا ژاسپر در اثر دگرگوني به دانه هاي‬
‫كوارتز قابل رؤيت تبلور يافته و آهن به صورت اليه هاي نازك هماتیت و مگنتیت‬
‫حضور دارند (ادوارز و اتكینسون ‪.)1986‬‬
‫‪53‬‬
‫ژاسپیلیت‪Jaspilite:‬‬
‫سنگ آهني كه حاوي نوارهايي از ژاسپر با رنگ قرمز روشن يا نوارهايي از‬
‫هماتیت سیاه تشكیل شده است‪ .‬اين نهشته ها به فرم واحدهاي چینه‬
‫شناسي با ضخامت صدها متر و با گسترش جانبي صد تا هزاران كیلومتر به‬
‫وقوع مي پیوندد‪.‬‬
‫‪54‬‬
55
‫کانسارهای االیتی ‪:‬‬
‫االیت ها در ترکیب گوناگونند و ماده آهن دار آنها مي تواند هماتیت‪ ،‬لیمونیت‪ ،‬سیدریت و شاموزیت‬
‫باشد‪.‬‬
‫مشهورترین کانسار االیتي جهان کانسار کلینتون است‪ ،‬که از شمال ایالت نیویورک بسوي جنوب‬
‫رخنمون دارد‪ .‬این کانسار ها در مجموع انباشتگي هاي بزرگ و غني نمي سازند‪.‬‬
‫منشأ آهن در نوع ااولیتی‪:‬آتشفشان ‪،،‬آب های زیرزمینی ‪،‬رودخانه ‪،‬آب دریا وآب منفذی می باشد‪.‬‬
‫در کانسارهاي نوع االیتي به دلیل باال بودن میزان آلومینیوم رسوبات به جاي گرینالیت‪ ،‬شاموزیت‬
‫تشکیل شده است‪.‬‬
‫شرایط مناسب براي تشکیل‪ :‬عمق کم ‪،‬دماي باالو شرايط پیشروي آب دريا و با میزان کم‬
‫پسروي‬
‫‪56‬‬
‫کانسارهای مردابی ‪:‬‬
‫این کانسار ها در مناطق معتدله تا یخچالي مربوط به نیمکره شمالي به صورت توده هاي عدسي‬
‫شکل تا نواري لیمونیت حاوي رس ‪ -‬ماسه و مواد آلي مي باشد‪.‬‬
‫در دریاچه ها و رودخانه هاي داراي جریان کند و در باتالق ها و مرداب ها تشکیل مي شوند‪.‬‬
‫این کانسارها در محدوده زماني فانروزوئیک تشکیل شده اند و سیدریت و پیریت دو کاني مهم این‬
‫کانسارها هستند‪.‬‬
‫‪57‬‬
‫به طور خالصه مكان هاي آهن دار در ايران به شرح زير هستند‪:‬‬
‫الف ‪ -‬ایران مركزي‬
‫ب ‪ -‬زون سنندج ‪ -‬سیرجان‬
‫ج ‪ -‬شرق ایران‬
‫مجموع ذخایر قطعي سنگ آهن ایران در سال ‪ 279/1 ،1380‬میلیارد تن برآورد شده است‪ .‬ایران تنها‬
‫یك درصد كل منابع آهن جهان را در اختیار دارد‪ .‬حدود ‪ 90‬درصد ذخایر آهن ایران در این سه منطقه‬
‫معدني متمركز هستند‪.‬‬
‫‪58‬‬
59
‫کانسارهای رسوبی آهن در ایران‬
‫کانسارهای آهن منطقه بندرعباس که مرتبط با سنگ های سری هرمز اند‬
‫مانند آهن تنگ زاغ‪ ،‬هرمز‪ ،‬الرک و قشم جزء این نوع کانسارها می باشند‪.‬‬
‫بسیاری از کانسارهای آهن محور سلطانیه ‪ -‬زنجان – شاهین دژ از‬
‫کانسارهای آتشفشانی ‪ -‬رسوبی می باشند‪ .‬در این کانسارها تمام‬
‫فرآیندهای کانی سازی به صورت رسوبی است و فرآیندهای آتشفشانی نقش‬
‫غیر مستقیمی دارند‪.‬‬
‫آهن های محور سلطانیه – مهاباد اغلب منشأ رسوبی ‪-‬آتشفشانی دارند و در‬
‫پیوند با بخش های پائین سازند سلطانیه و گاه سنگ های آتش فشانی سری‬
‫قره داش می باشند‪.‬‬
‫‪60‬‬
‫کانسارهای آهن ارجین (ناحیه سلطانیه)‪.‬شاه بالغ و کاوند در ناحیه جنوب‬
‫باختر زنجان‪.‬‬
‫سیرجان – قالیچه بالغ در ناحیه ماه نشان‪.‬علم کندی‪ ،‬چهار تاق در ناحیه‬
‫تکاب‪.‬کوه تکه قیاسی در ناحیه سلطانیه‪.‬سن این کانسارها پرکامبرین پسین‬
‫– کامبرین پیشین است ‪،‬که همگی ساخت رسوبی دارند و پاراژنز آنها شامل‬
‫گوتیت‪ ،‬هماتیت‪ ،‬مگنتیت و سیدریت و باطله های کلسیت‪ ،‬دولومیت‪،‬‬
‫سیلیس و باریت است‪.‬‬
‫‪61‬‬
62
63
‫مقدمه ‪:‬‬
‫کتاب ژئوشیمی کانسار رسوبی – مای نار‪ -‬ترجمه وارتان‬
‫ژیلبرت‪-‬جان‪ -‬زمین شناسی کانسارها ‪،‬ترجمه سعید علیرضایی(‪)1378‬‬
‫تاکر‪-‬موریس ای‪-‬سنگ شناسی رسوبی‪،‬ترجمه سید رضا موسوی حرمی واسد هللا‬
‫محبوبی(‪)1373‬‬
‫‪Iron formation...‬‬
‫پترولوژی سنگ رسوبی _کرین اسمیت ‪ /‬پیمان رضایی‬
‫سنگ شناسی رسوبی _موریس ای‪.‬تاکر ‪/‬رضا موسوی حرمی و اسدا‪...‬محبوبی‬
‫کانی شناسی غیر سیلیکاتها _ مهین محمدی (‪)1382‬‬
‫‪64‬‬
65
‫با تشکر از توجه شما‬
‫‪66‬‬

similar documents