کانی‌شناسی و ژئوشیمی حوزه‌ی زغالی گلندرود، البرز مرکزی، استان مازندران

آقائی کریق, مسلم; رقیمی, مصطفی; شمعانیان, غلامحسین; قلی پور, محسن

کانی‌شناسی و ژئوشیمی حوزه‌ی زغالی گلندرود، البرز مرکزی، استان مازندران

نویسندگان

¹ باشگاه پژوهشگران جوان

² دانشگاه گلستان گرگان

چکیده

معادن زغالسنگ گلندرود در استان مازندران یکی از مناطق تولید کنندهی زغالسنگ در حوزهی زغالی البرز مرکزی است. براساس بررسیهای کانی شناسی و ژئوشیمیایی، پیریت مهمترین کانی سولفیدی موجود در این معدن است. براساس نتایج ماتریس همبستگی، آنالیز خوشهای و آنالیز مولفهی اصلی، اکسیدهایSiO2 ، Al2O3، Na2O،K2O و TiO2 با کانیهای آلومینوسیلیکاتی، عناصر CaO، MgO و MnO با کانیهای کربناتی (کلسیت و دولومیت) و Fe2O3 و SO3 با پیریت وابستهاند. همبستگی مبهم بین P < sub>2O5 با اکسیدهای اصلی دیگر و حضور آپاتیت در زغالسنگهای گلندرود میتواند نشانگر دو خاستگاهی بودن آن باشد. همبستگی منفی بین SiO2، Al2O3، Na2O، K2O، TiO2 با Cl بیانگر خاستگاه آلی کلر است. همچنین V و Rb از کانیهای آلومینوسیلیکاتی و Ni، Cu، Co، Cr، Pb،Ce ، Y وZn از کانیهای سولفیدی و Ba، Sr از کانیهای کربناتی و کانیهای فسفاتدار ریشه گرفتهاند. اغلب عناصر کمیاب در زغالسنگ گلندرود نسبت به زغالسنگهای چین، آمریکا و کلارک زغالسنگ، غنی شدگی و عناصر Nb و کلر تهی شدگی نشان میدهند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Mineralogy and geochemistry of Galand-rud coal basin, central Alborz, Mazandran Province

چکیده [English]

The Galand-rud coal mine is one of the coal producing areas of central Alborz coal basin which is located in Mazandran Province. Based on mineralogical and geochemical studies pyrite is the main sulfide mineral in the mine. Based on correlation matrix, cluster analysis and principle component analysis (PCA), SiO2, Al2O3, Na2O, K2O and TiO2 are associated with alluminosilicate minerals, CaO, MgO and MnO with carbonate minerals (calcite and dolomite) and Fe2O3 and SO3 with pyrite. Ambiguous correlation between P < sub>2O5 and other major oxides and also the presence of apatite in Galand-rud coals indicate two sources for P < sub>2O5. A negative correlation between SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, TiO2 and Cl indicate organic origin of Cl. Also, V and Rb originate from alluminosilicate minerals, Ni, Cu, Co, Cr, Pb, Ce, Y and Zn from sulfide minerals and Ba, Sr from carbonate and phosphate –bearing minerals. Galand-rud coals enriched in most of trace elements respect to China and America coals and Clark coals, whereas, exhaustion in Cl and Nb.

کلیدواژه‌ها [English]

mineralogy
Geochemistry
Galand-rud coal
central Alborz coal basin
Iran

مراجع

[1] Stephen F.G., Cortland F.E., Douglas C.P., Alexander R.P., “Coal and Environment”, American Geological Institute (2006) 68 pp.

[2] Orem W.H., Finkelman R.B., “Coal Formation and Geochemistry”, US Geological Survey, Reston (2005) 32pp.

[3] Ward C. R., “Analysis and significance of mineral matter in coal seams,” International Journal of Coal Geology 50 (2002) 135–168.

[4] Ward C. R., (ed.)., “Coal geology and coal technology”, Blackwell Scientific Publications, Melbourne (1984) 345 pp.

[5] Zhang J., Ren D., Zheng C., Zeng R., Chou C. L., Liu J., “Trace element abundances of major minerals of Late Permian coal from southwestern Guizhou province China," International Journal of Coal Geology 53 (2002) 55–64.

[6] Finkelman R. B., “Modes of occurrence of potentially hazardous elements in coal: levels of confidence”, Fuel Processing Technology 39 (1994) 21–34.

[7] Wang Y. “Study on occurrence and distribution of minor and trace elements in coal and its burnt products”, PhD thesis China University. mining Technology, (1994) 88pp. (in Chinese)

[8] Spears D.A., Zheng Y., “Geochemistry and origin of elements in some UK coals”, Int journal of Coal Geology 38 (1999) 161- 179.

[9] سعیدی ا.، قاسمی م.ر.، " نقشه 100000/1 زمین شناسی بلده"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1385).

[10] شرکت مهندسی هریس پی کوه.، "طرح تجهیز زغال‌سنگ گلندرود، زمین شناسی و اکتشافات"، چاپ نشده (1381) 350 ص.

[11] خاکزاد ا، یاری ی.، "بررسی زمین شناسی منطقه زغال‌دار گلندرود"، هفتمین همایش انجمن زمین شناسی ایران،(1382) 13 ص.

[12] Yazdi M., Esmaeilnia A. S., “Geochemical properties of Coal in the Lushan Coalfield of Iran”, Coal Geology 60 (2004) 73-79.

[13] منصور فر ک.، "روش‌های پیشرفته آماری همراه با برنامه‌های کامپیوتری"، چاپ سوم انتشارات دانشگاه تهران (1388) 250.

[14] Dai S., Chou C.L., "Occurrence and origin of minerals in a chamosite-bearing coal of Late Permian age, Zhaotong, Yunnan, China", American Mineralogist 92 (2007)1253–1261.

[15] Grady W.C., "Microscopic varieties of pyrite in West Virginia coals Transactions of Society of Mining Engineers", American Institute of Mining Engineers 262 (1977) 268–274.

[16] Querol X., Chinchon S., Soler A.L., "Iron sulfide precipitation sequence in Albian coals from the Maestrazgo Basin, southeastern Iberian Range, northeastern Spain", International Journal of Coal Geology 11 (1989)171–189.

[17] Goodarzi F., Sanei H., Stasiuk L.D., Bagheri-Sadeghi H., Reyes J., “A preliminary study of mineralogy and geochemistry of four coal samples from northern Iran”, International Journal of Coal Geology 65 (2006) 35– 50.

[18] کبیر زاده ا.، "پروژه ملی مطالعه زغال‌سنگ برای توسعه طرح‌های فولاد ایران"، شرکت ملی فولاد ایران، (1370) 745.

[19] یزدی م.، "اثرات زیست محیطی معدن زغال سنگ مزینو طبس" ، مجله علوم محیطی شماره اول (1386) 1-10ص.

[20] Dai S, Deyi R., Yiping Z., Chen-Lin C., Xibo W., Lei Z., Xingwei Z., “Mineralogy and geochemistry of a superhigh-organic-sulfur coal, Yanshan Coalfield, Yunnan, China: Evidence for a volcanic ash component and influence by submarine exhalation”, Chemical Geology 255 (2008) 182–194.

[21] رجب زاده م.، مظاهری ا.، کریم پور م ح.، "بررسی ژئوشیمیایی زغال سنگ طبس و تاثیر معدنکاری بر آلودگی منابع خاکی منطقه" شانزدهمین همایش بلورشناسی و کانی شناسی ایران دانشگاه گیلان (1387) 7ص.

[22] Bohan H. L., Meneal B. L., Oconnor A. G., " Soil Chemistry", John Wiley and Sons (1979) 342.

[23] Dixon J. B., Weed S. B., "Minerals in soil Environment", Soil Science Society (SSS) Madison WI (1989) 1260.

[24] Merritt R.D., "Thermal alteration and rank variation of coals in the Matanuska field, South-central Alaska", International Journal of Coal Geology 14 (1990) 255-276.

[25] Christanis K., Georgako Poulos A., Freandez Turiel J.L., Bouzinos A., "Geological factors influencing the concentration of trace element in the Philppi peatland, eastern Macedonia, Greece", Coal Geology 36 (1998) 295-313.

[26] Burger K., Zhou Y., Ren Y., " Petrography and geochemistry of tansteins from the 4th Member of the Upper Triassic Xujiahe formation in southern Sichuam Province China", Coal Geology 49 (2002) 1-17.

[27] Shpirt M., Zilberchmidt M., Gorjunova N., "Composition and properties of coal wastes from the Moscow basin", Chemistry of Solid Fuels 3 (2002) 57-72. (in Russian).

[28] Alexandra N.G., Paul F.C., "Changes in geochemistry and mineralogy of thermally altered coal, Upper Hunter Vally, Australia", Coal Geology 51 (2004) 197-210.

[29] رضایی ب، مهردادی ن.، "مطالعه و بررسی کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از پساب کارخانه زغال‌شویی زیرآب "، مجله محیط شناسی شماره 25 (1379) ص 23-28.

[30] Ren D., Zhao F., Wang Y., Yang S., "istribution of minor and trance element in Chinese Coal", Coal Geology 40 (1999) 109-118.

[31] صباغی ع.، خزایی ع.، پاکراه ک.، حسینی نسب ر.، " بررسی اقتصادی خاکستر و باطله‌های معادن زغال‌سنگ استان گلستان، سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان گلستان، شماره 126 (1382) 280ص.

[32] قلی پور م.، مظاهری ا.، رقیمی م.، شمعانیان غ.، "بررسی ویژگی‌های ژئوشیمیایی و کانی‌شناسی زغال‌سنگ‌های حوزه زغالی کارمزد، البرز مرکز، استان مازندران"، مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران شماره 4 (1388) 670-655.

[33] رضوی ارمغانی م.، معین السادات ح.، "زمین شناسی ایران زغال‌سنگ"، سازمان زمین شناسی ایران، (1372) 280ص.

[34] Havlin J. L., Bestor J. D., Tisdale S. L., Nelson W. L., " Soil Fartility and fertilizers: An Introduction to Nutrient Management" , SIXTH Edition, Prentice-Hall, Inc.Simon and Schuster/A Viacom Company Upper Saddle River, New Jerse, (1999) 498.

[35] Colin R., Ward J.F., Corcoran J.D., Saxby H.W., “Occurrence of phosphorus minerals in Australian coal seams”, International Journal of Coal Geology 30 (1996) 185-210.

[36] Marcal P., Haidi F., Elba C., “Geochemical distribution of trace elements in coal: modeling and environmental aspects”, Fuel 76 (1997) 1425-1437.

[37] Zhou J., Zhuang X., Alastuey A., Querol X., Li L., “Geochemistry and mineralogy of coal in the recently explored Zhundong large coal field in the Junggar basin, Xinjiang province, China”. International Journal of Coal Geology 82 (2010) 51–67.

[38] Yudovich Y.E., Ketris M.P., “Chlorine in coal A review", International Journal of Coal Geology 67 (2006) 127–144.

[39] Ketris M.P., Yudovich, Y.E., " Estimations of Clarkes for Carbonaceous biolithes: world averages for trace element contents in black shales and coals", International Journal of Coal Geology 78 (2009) 135–148.