منطقه مطالعاتی شیخ آباد در استان خراسان جنوبی و 90 کیلومتری جنوب غرب بیرجند واقع شده است. از نظر زمین ساخت این منطقه در حاشیه شرقی بلوک لوت قرار گرفته است. بلوک لوت، بین دو گسل بزرگ شمالی ـ جنوبی نایبند و نهبندان قرار دارد. موقعیت جغرافیایی محدوده 59? 00? 50? تا 59? 06? 20? طول شرقی و 32? 26? 20? تا 32? 29? 32? عرض شمالی است. تشکیلات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه عمدتاً از توده های ساب ولکانیکی تشکیل شده که شامل پیروکسن دیوریت پورفیری، بیوتیت هورنبلند دیوریت پورفیری، بیوتیت دیوریت پورفیری، هورنبلند دیوریت پورفیری، دیوریت پورفیری، پیروکسن مونزودیوریت پورفیری، پیروکسن هورنبلند مونزونیت پورفیری، هورنبلند پیروکسن مونزونیت پورفیری و مونزونیت پورفیری است که اکثر آنها دگرسان شده اند. واحدهای ولکانیکی با فراوانی کمتری شامل داسیت، تراکی آندزیت و آندزیت می باشد. بخش های کائولینیتی شده شیخ آباد بر اثر دگرسانی گرمابی توده های ساب ولکانیک (نیمه عمیق) حدواسط متعلق به دوران سوم تشکیل شده است. کائولینیت، مونت موریونیت و کوارتز مهمترین ترکیب کانی شناسی ماده معدنی و مسکویت، آلبیت، اورتوکلاز و ژیپس از کانی های فرعی تشکیل دهنده ماده معدنی است. در این منطقه محلول های گرمابی موجب ایجاد زون های دگرسانی آرژیلیک، پروپیلیتیک و سیلیسی شده که مهمترین و بزرگترین آن زون آرژیلیک است. عملکرد تکتونیک و تاثیر محلول های هیدروترمالی و دگرسانی در منطقه مورد مطالعه موجب شده تا ماده معدنی شیخ آباد کیفیت های مختلفی داشته باشد. در کل با پیشروی از جنوب غرب به شمال شرق واحدهای کائولینیتی شده کیفیت آن بهتر می شود. بطوریکه رنگ نمونه دستی مطلوب تر و از نظر سختی هم نرم تر می گردد. همچنین به سمت عمق کیفیت ماده معدنی بهتر می شود که این خود، موید هیدروترمالی بودن ذخیره مورد مطالعه است. در ذخیره معدنی شیخ آباد، علاوه بر کائولینیت، کانی مونت موریونیت وجود دارد. حضور کانی های مونت موریونیت و ژیپس باعث افزایش پلاستیسیته دوغاب تهیه شده از مواد معدنی شده و منجربه بادکردگی محصولات سرامیکی در دمای بیشتر از 1200 درجه سانتی گراد می گردد. نمونه های معدنی شیخ آباد اکثراً به رنگ سفید هستند که با افزایش اکسیدهای تیتان و آهن به رنگ های زرد، نارنجی و قهوه ای مشاهده می شوند. با بالا رفتن درصد این اکسیدها، وزن ماده معدنی و بالطبع وزن محصولات تولید شده، افزایش می یابد. علاوه بر آن، اکسیدهای تیتان و آهن بر رنگ پخت تاثیر گذاشته و باعث تیره شدن رنگ محصول می گردد. درصد بالای سیلیکا در خاک رس کائولینیتی شده باعث ایجاد لمسی زبر و سخت گردیده است. بنابراین ماده معدنی شیخ آباد به صورت خام برای استفاده در صنعت چینی مظروف مناسب نمی باشد. بررسی شیمیایی بر روی خاک رس کائولینیتی شده شیخ آباد نشان می دهد که اکسید سیلیسیم با میانگین 18/63 درصد نسبت به حد ایدآل (5/46%) بالاتر بوده و اکسید آلومینیوم با میانگین 06/22 درصد نسبت به حد ایدآل (5/39%) پایین تر است. بنابراین محصولات سرامیکی تولیدشده دارای زبری بالایی هستند. کائولین این منطقه دارای میانگین 53/0 اکسید سدیم، 90/3 درصد اکسید پتاسیم، 88/0 درصد اکسیدآهن، 73/0 درصد اکسید تیتان می باشد. با توجه به خصوصیات صنعتی خاک رس کائولینیتی شده شیخ آباد که عبارتند از دانسیته بالک با مقدار 78/0 تا 81/0 گرم بر سانتیمتر مکعب ، mor خام با مقادیر 49 تا 1/56 کیلوگرم نیرو بر سانتی متر مربع ، پرت حرارتی پایین با میانگین 69/4 درصد، رنگ پخت سفید تا کرمی و مقدار جذب آب پایین (حدود صفر درصد)، بدون فرآوری جهت کاشی کف کاربرد دارد. چنانچه عملیات فرآوری بر روی کائولین شیخ آباد صورت گیرد و درصد اکسیدهای مضر (اکسیدهای آهن و تیتان) به کمتر از 1 درصد کاهش یابد، در صنعت کاشی بدنه و حتی صنایع چینی کاربرد خواهد داشت.

سنگها و کانیهای تشکیل دهنده ی مسیر حرکت آبهای زیرزمینی و دگرسانی های رخداده در سنگها از عوامل مهم تعیین کننده کیفیت آبها هستند. برهمکنش های بین آّب و سنگ باعث می شود تا غلظت عناصر و کیفیت آبها تغییر یابند. در صورت افزایش غلظت بیش از حد مجاز عناصر در آب، مصرف آن توسط انسان و دیگر موجودات زنده باعث به خطر افتادن سلامتی و در پی داشتن عوارض سوء زیست محیطی می شود. این تحقیق جهت بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی حاشیه جنوبی دشت مختاران در جنوب بیرجند و شناسایی برخی از عوامل تعیین کننده آن صورت گرفته است. بدین منظور پس از جمع آوری اطلاعات و مطالعات صحرایی و انتخاب محل های مناسب جهت نمونه برداری، از آب طی دو مرحله، 6 منبع آبی در آبان 1387 (انتهای فصل خشک) و 12منبع آبی در خرداد 1388 (انتهای فصل تر) نمونه گیری شد. همچنین از خاک و سنگهای محل نیز نمونه برداری صورت گرفت. 19 نمونه سنگی جهت تهیه مقطع نازک و 13 نمونه سنگی جهت آنالیز icp-ms و 18 نمونه آبی جهت اندازه گیری غلظت آنیونها و کاتیونها و تعیین غلظت عناصر به روش icp-ms انتخاب شدند. از میان عناصر آنالیز شده به روش icp-ms با توجه به اولویت های زیست محیطی و شرایط زمین شناسی منطقه، 12 عنصر شامل al, as, b, ba, cr, cu, fe, k, pb, sb, si, zn جهت ادامه مطالعات انتخاب شدند. مطالعات سنگ شناسی منطقه حاکی از حضور سنگهای ولکانیکی (آندزیتها) و ولکانوکلاستیکی (توفها) هستند. براساس شدت دگرسانی های رخداده در سنگها، آنها به سه گروه i (نمونه های با دگرسانی ضعیف)، گروه ii (نمونه های با دگرسانی شدید) و گروه iii(نمونه های خاک و رسوب) تقسیم شدند. آنالیزهای ژئوشیمیایی نشان می دهند که در سنگهای شدیداً دگرسان شده (گروه ii)، عناصر fe, kو pb بیشترین غلظت و عناصر al, ba, cr, cu, sb و znکمترین غلظت را در میان دیگر عناصر داشته اند. با استفاده از نتایج آنالیزهای انجام شده بر روی آّبها و رسم نقشه توزیع غلظت عناصر و آنیونها و کاتیونها و دیگر پارمترهای اندازه گیری شده در منابع آبی منطقه مشخص گردید که دگرسانی باعث افزایش مجموع جامدات حل شده (tds)، مجموع ذرات معلق در آب (tss) و افزایش غلظت al, fe, k, cu, pb, sb, b, ca و so42-و کاهش غلظتcr, ba و as در آب شده است. همبستگی بالای بین پارامترهای مختلف نشانه تشابه رفتار ژئوشیمیایی آنها می باشد. بالاترین همبستگی ها بین ca با so42- (0.914+)، mg با si (0.800+) و bبا tds (0.973+)، bبا cl (0.967+)، bبا na (0.994+) در آبها و ca با sr (0.884+) و fe با k (0.901+) در سنگها اندازه گیری شده است. محاسبه mi (شاخص فلزی) برای منابع آبی نشان داد که چشمه بیدخت، قناتهای رود کاج، یوش و بیدستان و چاههای کوشه، ولیعصر و دولت آباد دارای mi بالاتر از یک می باشند. کانیهای مونتموریلونیت، کائولینیت، هماتیت، گوتیت و هیدورکسیدهای آهن از جمله کانیهایی هستند که در منابع آبی با شاخص اشباع شدگی (si) بزرگتر از صفر بیشترین احتمال رسوبگذاری را دارند. دگرسانی باعث افزایش تغییرات si برخی از کانیها در منابع آبی گردیده است. با توجه به مطالعات زمین شناسی، سنگ شناسی، ژئوشیمیایی، بررسی نقشه پراکنش عناصر در منابع آب، جداول همبستگی عناصر در آب و سنگ و نمودارهای شاخص اشباع شدگی عناصر، مدل مفهومی چگونگی برهمکنشهای بین آب و سنگ و انتقال و تغییرات برخی از عناصر در محیطهای حد واسط و ورود آنها به آب ارائه گردیده است. در این مدل عناصر از محیطهای اولیه شامل سنگهای اولیه، سنگهای دگرسان شده توسط سیالات هیدروترمالی و کانه زایی احتمالی توسط هوازدگی و دیگر واکنشهای شیمیایی می توانند وارد محیط حد واسط شوند. این عناصر در نهایت با انجام شستشو و واکنشهایی نظیر انحلال، تبادل یون و آزاد سازی به صورت محلول در منابع آبی ظاهر می گردند. در صورت به حالت اشباع رسیدن محلول از عناصر و یونها، رسوبگذاری صورت پذیرفته و عناصر از فاز محلول جدا شوند.

منطقه مورد مطالعه در 110 کیلومتری جنوب شرق مشهد و 40 کیلومتری جنوب شرق فریمان به مختصات ? 24 ? 35 تا َ28 ? 35 شرقی و ? 2 ? 60 تا ? 7 ? 60 شمالی قرار گرفته است. این منطقه بخشی از زون ایران مرکزی به شمار می رود و شامل سنگ های دگرگونی می باشد که سنگ اولیه آنها شامل ترکیبات پلیتی، کربناتی و کوارتز – فلدسپاتی است. بر اساس مطالعات انجام شده دگرگونی در منطقه مورد مطالعه از نوع مجاورتی در مقیاس ناحیه ای و از گروه فشار پایین – حرارت بالا می باشد. بررسی های پتروگرافی نشان می دهد که حداکثر درجه دگرگونی در ناحیه در حد درجات بالای رخساره آمفیبولیت بوده و بر اساس مجموعه های کانی شناسی موجود سه زون آندالوزیت – کوردیریت، سیلیمانیت- آندالوزیت و سیلیمانیت فوقانی در منطقه قابل تفکیک می باشد. میزان حداکثر دما و فشا ر دگرگونی با استفاده از نرم افزار ترموکالک بطور میانگین 664 درجه سانتیگراد و 5/2 کیلوبار محاسبه شده و بر اساس حداکثر فشار به دست آمده ، عمق دگرگونی در منطقه حدود 8/7 کیلومتر برآورد گردیده است . با انجام عملیات فرآوری به روش تست مایع سنگین و تست مغناطیسی خشک شدت بالا بر روی آندالوزیت های موجود در متاپلیتهای منطقه مقدار آلومینا (al2o3) از 38/18% به 13/54 % یعنی مقدار مناسب جهت تولید فرآورده های دیرگداز از این ماده معدنی افزایش یافته است.

سنگ میزبان اصلی کرومیت ها در محدوده شرق چشمه سیر هارزبورژیت ها می باشد. در مجموع سرپانتینی شدن به طور شدید و همچنین تشکیل هونتیت و منیزیت از دگرسانی های صورت گرفته در منطقه می-باشد.عیار cr2o3درکرومیت های معدن فاطمه گل 46 تا 52 درصد ومیزان fe2o312 تا 16 درصد می باشد.کرومیت های این محدوده دارای بافت های توده ای و افشان می باشند.کانه های کروم دار در این معدن از نوع کروم پیکوتیت می باشد.کرومیت های این محدوده براساس میزان اکسیدآلومینیوم و اکسیدکرومبرای مصارف نسوز و صنعت دیرگداز می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.در معدن کرومیت شاهزاده حیدر عدسی های کرومیتی درون هارزبورژیت های سرپانتینی شده قرار گرفته اند که کانه های کروم دار در این معدن علاوه بر کروم پیکوتیت، منیزیوکرومیت می باشد.مقادیر cr2o3 با al2o3،fe2o3،mgoو tio2 بر اساس دیاگرام هایی که در این ارتباط توسط زمین شناسان معرفی شده اند دلالت بر پادیفرم بودن این کانسار دارد. با توجه به میزان cr2o3 و tio2، کرومیت های منطقه شرق چشمه سیر در محدوده کرومیت های افیولیتی یا همان نوع پادیفرم(تیپ آلپی) قرار می گیرند. همچنین مقادیرal2o3، cr2o3 و tio2حاکی از این دارد که کرومیت های محدوده، از نوع غنی از cr و همچنین غنی از al می باشد، که از ذوب بخشی درجه پایین گوشته بالایی بوجود آمده اند. کرومیت های شرق چشمه سیر در محدوده محیط تکتونیکی supra-subduction zone یاsszقرار می گیرندکه مرتبط با زون فرورانش بوده و ویژگی های ژئوشیمیایی جزایر قوسی را دارا هستند. شباهت ظاهری در تصاویر اندیس های معدنی و روند آن با روند غالب گسل های منطقه و همچنین شباهت این دو با روند گسل های عمل کرده بر روی لنزهای کرومیتی محدوده شاهزاده حیدر نشان می-دهد که کنترل های ساختمانی بر روی کانسار های کرومیت شرق چشمه سیر نقش بسزایی داشته اند و می توان با پیدا کردن روند های اصلی ساختمانی در هر کانسار کرومیت و در کنار مطالعات مفصل تکتونیکی، قدم بزرگی را در جهت نیل به اکتشاف عدسی های کرومیت برداشت.

چکیده: منطقه مورد مطالعه در 110 کیلومتری جنوب غرب سبزوار و حدود 6 کیلومتری غرب روستای ذوالفرخ قرار گرفته است. بر اساس بررسی های سنگ شناختی، واحد های سنگی منطقه مورد مطالعه از ریولیت، داسیت، ریوداسیت و پرلیت تشکیل شده اند. مهم ترین کانیهای تشکیل دهنده سنگ های یاد شده شامل کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپات های آلکالن و آمفیبول اند و نیز کلریت، کلسیت و سریسیت کانی های ثانویه را شامل می شوند. بافت عمده در این سنگ ها پورفیری است. از دیدگاه ژئوشیمیایی، سنگ های منطقه جز سری کالکوآلکالن هستند. الگوی بهنجار شده نمونه های پرلیتی به موازات الگو های دیگر نمونه های اسیدی (با بافت پورفیری) است. بی هنجاری منفیti, nbو مثبت عناصر k و pb در نمودار های عنکبوتی نشان می دهد که سنگ های آتشفشانی منطقه با سنگ های آتشفشانی تشکیل شده در مناطق فرورانش و نیز تاثیر فرآیند آلایش ماگمایی روی این سنگ ها همخوانی دارند. این سنگ ها از عناصر lile غنی شدگی و از عناصر hfse تهی شدگی نشان می دهند، که از ویژگی های شاخص سنگ های تشکیل شده در کمان های آتشفشانی مناطق فرورانش و حواشی قاره ای فعال اند. براساس نمودار های مختلف تکتونیکی، سنگ های آتشفشانی منطقه از نوع ولکانیک های قوس آتشفشانی(vag) و همزمان با تصادم (syn-colg) می باشند. پس از انجام آزمایشات ژئوشیمیایی و تست های فیزیکی انبساط مشخص گردید که پرلیت های موجود از لحظ کیفیت نسبت به استاندارد جهانی آمریکا در سطح پایین تری قرار دارند.

محدوده مورد مطالعه در 45 کیلومتری شمال شرقی تربت حیدریه در مجموعه افیولیت ملانژ رباط سفید واقع شده است. نزدیک ترین روستا به محدوده اکتشافی روستای کوهی می باشد که منطقه مورد مطالعه در قسمت شمالی آن قرار دارد. مهمترین واحدهای زمین شناسی منطقه رباط سفید به مجموعه افیولیتی با سن کرتاسه فوقانی وابسته است که به ترتیب فراوانی شامل الترامافیک های سرپانتینی شده (دونیت، هارزبورگیت و پیروکسنیت)، گابرو و دایک های دیابازی رودنگیتی شده و پلاژیوگرانیت است.لنزهای کرومیتیت در واحد هارزبورگیت و دونیتی به شدت سرپانتینیزه قرارگرفته اند و مخصوصا همیافتی بسیار نزدیکی با واحد دونیتی دارند به نحوی که غلاف های دونیتی دربرگیرنده لنزهای کرومیتیت با ضخامت چند سانتیمتر تا چندین متر در منطقه مشاهده می شود. بافت های اولیه واحدهای کرومیتی شامل بافت مشبک و افشان و بافت های ثانویه از قبیل بافت برشی، کششی و کاتاکلاستیک می باشند. وجود بافت های توده ای و افشان و نیز غلاف دونیتی کرومیتیت ها موید این نکته است که این ذخایر به صورت سین ژنتیک تشکیل و در خلال جایگیری مجموعه افیولیتی و در نتیجه تکتونیک فعال منطقه قطع و جابجا شده است. انطباق میان پراکندگی موقعیت اندیس ها و نیز روند سری گسل ها با امتداد ne, sw بیانگر آن است که در جابجایی این ذخایرکرومیت گسل ها بیشترین نقش را ایفا نموده اند. بررسی های ژئوشیمیایی نشان می دهد که کرومیت منطقه کوهی دارای مقادیر میانگین cr2o3 (49.54 %) و mgo (20.29 %) و tio2 (0.19 %) و al2o3 (2.44 تا 7.9 %) است، نسبت cr/cr+al از 0.86 تا 0.95 که نشان دهنده کرومیت های غنی از کروم و دارای آلومینیوم پائین است که در مصارف متالورژیکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. . بالا بودن مقدار cr2o3 و mgo در این کانسار حاکی از تبلور کرومیت ها از ماگمایی با درجه ذوب بخشی بالا می باشد. مقادیر پائین al2o3 و tio2 کرومیت های منطقه مورد بررسی باموقعیت چینه نگاشتی عمیق کرومیت ها در دنباله افیولیتی (پریدوتیت های زمین ساختی ) همخوانی دارد و نشان دهنده خاستگاه ماگمایی برگرفته از گوشته فوقانی برای این کانسار است. با توجه به مقادیر اکسیدهای اصلی کانسار کرومیت کوهی در محدوده کانسارهای نوع پادیفرم مشتق شده از سری ماگمایی جزایرقوسی و سری ماگمایی بونینیتی در محیط تکتونیکی supra-subduction zone(ssz) می باشد، همچنین تهی شدگی ti و غنی شدگی th در نمونه های سنگی برداشت شده از منطقه تائید کننده منشاء ماگمایی مرتبط با زون فرورانش است . در مورد اکتشافات ژئوشیمیایی منطقه، براساس نتایج حاصل از تجزیه های ژئوشیمیایی رسوبات آبراهه ای که برای 5 عنصر co، ni، mn , cu و zn انجام گرفت عنصر روی آنومالی نشان داد. با توجه به آنالیز های انجام شده از نمونه های سنگ میزبان کانسار مورد مطالعه علاوه بر کروم عناصر سرب، روی، قلع و گوگرد و آنتیموان و آرسنیک و مس مقادیر بالایی را نشان می دهند.

کانسار آهن ساغند در شمال شرق روستای ساغند در استان یزد واقع شده است. قسمت عمده رخنمون توده های آهن دار در واحد اسکارن قرار دارد. با توجه به حضور کانی های منیزیم دار مانند دیوپسید، تالک، فلوگوپیت و دولومیت در واحد اسکارن مشخص می گردد که تیپ کانسار از نوع اسکارن منیزیم دار بوده که احتمالا در اثر نفوذ توده های آذرین گرانیتی ژوراسیک در واحدهای کربناته شکل گرفته است. چهار واحد سنگی میکاشیست، گنیس، اسکارن و آهک در منطقه وجود دارد. کانی های تشکیل دهنده این سنگ ها به وضوح پدیده دگرگونی را نشان می دهند و اغلب دارای دو نسل متفاوت می باشند. یک نوع آنها درشت دانه بوده و اولیه است و نوع دیگر آن در اثر نیروهای حاصل از دگرگونی خردشده و ثانویه است. اسکارن در منطقه متحمل دگرسانی پسرونده شده است و کانی کلینوپیروکسن از نوع دیوپسید به کانی های آب دار مانند ترمولیت، اکتینولیت و تالک تبدیل شده است. کانی های دیوپسید، هورنبلند، اپیدوت و کوارتز پاراژنز کانسار می باشند که به همراه مگنتیت وجود دارند. بر اساس تفسیر اطلاعات حاصل از ژئوفیزیک نقشه rtp مغناطیس سه ناهنجاری (a ، b و c) در منطقه نشان می دهد. ناهنجاری a بر رخنمون اصلی کانسار و دو رخنمون کوچکتر جدا از رخنمون اصلی آهن منطبق است ولی پیوستگی و وسعتی بیش از رخنمون ها نشان می دهد. دو ناهنجاری دیگر b و c در نقشه rtp وجود دارد که در مقایسه با نقشه زمین شناسی بر آبرفت منطبق می باشند و منبع ایجاد کننده آنها پنهان است. ناهنجاری b دو بخش شرقی و غربی دارد. همچنین در داده های گرانی سنجی دو ناهنجاری تشخیص داده شد. یکی در قسمت همپوشانی محدوده برداشت داده های مغناطیس سنجی و گرانی سنجی قرار دارد و توسط داده های مغناطیس سنجی نیز تایید شده است. نتایج داده های حفاری مشخص کرد که ناهنجاری a و بخش غربی ناهنجاری b دارای کانی سازی آهن از سطح یا نزدیک سطح تا عمق می باشند. در منطقه چهار رخنمون از توده های آهن دار وجود داردکه بزرگترین آن دارای ابعادی حدود 80 × 120 متر می باشد. کانه اصلی آهن مگنتیت می باشد که در آن سوزن های ریزی از هماتیت وجود دارد که معرف پدیده مارتیتی شدن است. مقدار sio2 در نمونه های معدنی کم عیار بالا بوده و با افزایش sio2 مقدار fe کاهش می یابد. مقدار اکسید گوگرد در محدوده 002/0 % تا 007/0 % و مقدار اکسید فسفر در محدوده 027/0% تا 166/0% می باشد. در مطالعات ارزیابی ذخیره کانسار، میزان کل ذخیره سه میلیون و نهصد هزار تن و متوسط عیار آهن 7/36 درصد می باشد و در گروه ذخایر احتمالی یا شناسایی شده قرار می گیرد.

منطقه شهوار در 25 کیلومتری جنوب شرقی تربت حیدریه در استان خراسان رضوی واقع شده و در تقسیم بندی ساختاری ایران در ایران مرکزی (زون سبزوار) قرار دارد. این مجموعه شامل تناوبی از سنگ های آذرین (آندزیت بازالتی، آندزیت، تراکی آندزیت و داسیت) و نهشته های آذرآواری (توف، ایگنمبریت و آگلومرا) است. این سنگ ها متعلق به زمان ائوسن می باشد و از کانی های اصلی پلاژیوکلاز، پیروکسن، فلدسپات پتاسیک، آمفیبول، بیوتیت و کانی های فرعی مانند زیرکان و کانی های اپاک تشکیل شده است. اپاسیتی شدن آمفیبول ها و بیوتیت ها (در برخی نمونه ها) نشان از بالا بودن فوگاسیته اکسیژن و فشار بخار آب در زمان تشکیل سنگ دارد. بافت غالب در این سنگ ها پورفیری با خمیره میکرولیتی می باشد. پرلیت منطقه با دارا بودن حدود 71% وزنی محتوی sio2 جز پرلیت های ریولیتی محسوب شده و دارای ارزش تجاری می باشند. بر اساس داده های ژئوشیمیایی، ماهیت ماگمای سازنده این سنگ ها کالک آلکالن پتاسیم متوسط تا بالا و متاآلومین است. از فرآیندهای موثر در تشکیل این سنگ ها می توان تفریق ماگمایی، آلایش پوسته ای و اختلاط ماگمایی را نام برد. این سنگ ها از نطر محیط ژئوتکتونیکی در محدوده قوس ماگمایی قرار می-گیرند. روند عناصر اصلی و کمیاب در نمودارهای هارکر نشان دهنده نوعی ارتباط ژنتیکی در سنگ های منطقه می باشد. در بررسی های پتروگرافی شواهد و مدارکی دال بر وجود آلایش ماگمایی در سنگ های منطقه مشاهده گردید که آنومالی منفی nb و ti و آنومالی مثبت pb در نمودارهای عنکبوتی این موضوع را تایید می نماید. این سنگ ها از عناصر lile و lree غنی شدگی و از عناصر hfse تهی شدگی نشان می دهند که این ویژگی شاخصه سنگ های تشکیل شده در کمان های آتشفشانی مناطق فرورانش و حواشی قاره ای فعال اند. داده های ژئوشیمیایی نشان می دهند مواد مذاب سازنده واحدهای سنگی منطقه مورد بررسی از ذوب بخشی 10-1 درصد گارنت لرزولیت ها در اعماق بیشتر از km80 منشا گرفته است. مقادیر فاکتور رس و آلومینا در ترکیبات شیمیایی سنگ های کارخانه سیمان زاوه و سنگ های منطقه محاسبه و مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که سنگ های آندزیتی و تراکی آندزیت با بررسی دقیق تر، و توف های داسیتی در منطقه می توانند به عنوان جایگزین رس در تولید سیمان استفاده شوند.

گل قرمز محصول فرعی فرآیند بایر (تولید آلومینا از بوکسیت) است که دارای ph بین 10 تا 5/12 است و به خاطر خاصیت قلیایی بالا و حجم زیاد تولید محیط زیست را به خطر می اندازد ولی با کمی تغییر این محصول می تواند مشکل جهانی آلودگی های اسیدی معادن سولفیدی و فلزات سمی آب های رودخان های را برطرف سازد. آنالیزهایxrd هشت نمونه گل قرمز کارخانه تولید آلومینای جاجرم نشان داد که کانی های اصلی تمام نمونه ها کلسیت و هماتیت هستند و کانی فرعی مشترک تمام نمونه ها کاتویت است و کانی های فرعی دیگر شامل رتیل ، آناتاز ، آلبیت ، شاموزیت ، ارتوشاموزیت ، کلینوکلر ، کانکرینیت و کانکرسیلیت هستند. کانی های مشاهده شده در گل قرمز دو دسته می شوند گروه اول که از بوکسیت هستند و در فرآیند بایرتحت تاثیر قرار نگرفته اند و دسته دوم گروهی از کانی ها هستند که براثر سدیم هیدروکسید و حرارت در فرآیند بایر به وجود آمده اند مانند کانکرینیت. آنالیزxrf شش نمونه گل قرمز نشان داد که مقدار tfeo از 96/18 % تا 60/22% متغیر است و al2o3بین 20/ 16 % تا 48/18 % تغییر می کند همچنین tio2 بین 57/5% تا 40/7 % متغیر است و می توان عناصر آهن ، تیتانیوم و آلومینیوم را از گل قرمز بازیافت نمود. آنالیز 35 عنصری icp پنج نمونه گل قرمز نشان داد که علاوه بر عناصر اکسید های فوق فلزات v, zr و li و بعضی عناصر ree مانند ceدر نمونه ها بالاست یعنی مقدار li بین ppm173 تا ppm221قرار دارد و zr بین ppm408 تا ppm607 تغییر می کند همچنین v بین ppm265 تا ppm469 متغیر است و مقدارce بین ppm216 تا ppm247 در نمونه ها متغیر است که می توان امکان بازیابی این عناصر را از گل قرمز مورد بحث در نظر گرفت. اکنون نیز در کارخانه تولید آلومینای جاجرم سدیم هیدروکسید و فلز گالیوم بازیافت می شود. می دانیم که بعضی عناصر فرعی وree می توانند در شبکه کانی ها جایگزین عناصر دیگر شوند برای مثال sr می تواند جایگزین ca در کانی کلسیت گردد و th می تواند جایگزین zr در زیرکان گردند و این کانی ها در بوکسیت یافت می شوند. همچنین به خاطر آلودگی زیست محیطی عناصری مانندth که در گل قرمز وجود دارند بهتر است قبل از کاربرد صنعتی گل قرمز مورد بحث آن ها را جدا کرد.

روند رو به رشد استفاده از آب در صنایع مختلف باعث ایجاد آلودگی آب به آلاینده های مختلفی شده است. از جمله این آلاینده¬ها می¬توان به فلزات سنگین و سمی کادمیوم، کروم، نیکل و سرب اشاره کرد که مشکلات عمده¬ای برای سلامتی موجودات زنده می¬توانند ایجاد کنند. استفاده از مواد ارزان و کارآمد در حذف این نوع از آلاینده ها می تواند از لحاظ اقتصادی مفید باشد. در این مطالعه با روش جذب سطحی، حذف این فلزات سمی از آب توسط منیزیا که از کلسینه کردن ماده معدنی منیزیت در کوره الکتریکی به دست می آید، بررسی شد. برای این منظور منیزیت با اندازه ذرات 1/0-5/0 میلی متر در دمای oc 600 و به مدت 2 و 4 ساعت پخت در کوره قرار داده شد که در نهایت دو نوع منیزیا با ساعت پخت مختلف به دست می آید و هدف این مطالعه بررسی و مقایسه این دو نوع منیزیا برای حذف فلزات اشاره شده می¬باشد. برای شناسایی ترکیب کانی شناسی و شیمیایی منیزیت خام آنالیزهای xrd، xrf و برای بررسی ساختار میکروسکوپی منیزیت خام و دو نوع منیزیا آنالیز sem انجام شد. پارامترهای موثر بر فرآیند جذب شامل: غلظت اولیه، مقدار جاذب، زمان و ph اولیه محلول مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت مقدار بهینه هر کدام از پارامترها برای هر عنصر استخراج شد. تمامی آزمایش¬ها بر اساس محلول¬سازی آزمایشگاهی و در دمای محیط (oc 25-24) انجام شد. محلولی با غلظت مشخص برای هر عنصر تهیه، ph آن با naoh یا hno3 تنظیم شد، مقدار مشخصی از جاذب به آن اضافه و در مدت زمان معینی بر روی هم¬زن مغناطیسی قرار داده شد. غلظت باقی مانده عناصر در محلول توسط آنالیز جذب اتمی تعیین شد. در هر مرحله درصد حذف و ظرفیت¬ جذب محاسبه شد. بر روی نمونه جاذب پس از آزمایش جذب آنالیزهای sem و eds انجام شد. مقادیر بهینه پارامترها برای جذب هر عنصر توسط منزیا شامل: برای جذب کادمیوم در غلظت mg/l 250، 5ph=، زمان 20 دقیقه و مقدار جاذب g/l 2 می¬باشد که بیش¬ترین درصد حذف و ظرفیت¬جذب به ترتیب برابر با 54/94 % و mg/g 18/118 می¬باشد. برای جذب سرب در غلظت mg/l 250، 5/3ph=، زمان 10 دقیقه و مقدار جاذب g/l 2 می¬باشد که بیش ترین درصد حذف و ظرفیت¬¬جذب به¬ترتیب برابر با 36/95 % و mg/g 21/119 می باشد. برای جذب کروم در غلظت mg/l 5، 5ph=، زمان 15 دقیقه و مقدار جاذب g/l 5/2 می باشد که بیش ترین درصد حذف و ظرفیت¬جذب به ترتیب برابر با 48/69 % و mg/g 38/1 می¬باشد. برای جذب نیکل در غلظت mg/l 250، 6ph=، زمان 20 دقیقه و مقدار جاذب g/l 2 می باشد که بیش ترین درصد حذف و ظرفیت¬ جذب به ترتیب برابر با 39/95 % و mg/g 23/119 می باشد. جهت مطالعه مکانیسم جذب، ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ برای هر عنصر و جاذب بررسی و مشخص شد جذب کادمیوم، کروم و سرب توسط هر دو نوع منیزیا از مدل لانگمویر تبعیت می کنند که نشان دهنده این است جذب در سطح هر دو نوع منیزیا روی یک سطح هموژن به وسیله پوشش تک لایه اتفاق می افتد. جذب نیکل توسط جاذب oc 600-2 ساعت پخت از مدل فروندلیچ پیروی می کند که نشان دهنده جذب هتروژن و چند لایه می باشد اما جذب نیکل توسط جاذب oc 600-4 ساعت پخت از مدل لانگمویر پیروی می¬کند و نشان دهنده جذب تک لایه و یکنواخت می¬باشد. نتایج همه آزمایش¬ها نشان داد هر دو نوع منیریا توانایی خوبی در حذف هر چهار عنصر فلزی دارند اما از نظر مقایسه مقایسه، جاذب oc 600 در مدت 2 ساعت پخت درصد حذف و ظرفیت¬جذب بالاتری برای همه عناصر نسبت به جاذب oc 600 در مدت 4 ساعت پخت داشته است و به دلیل اینکه از کوره الکتریکی برای پخت نمونه منیزیت استفاده شده است، برای بهینه شدن مصرف انرژی می توان گفت جاذب oc 600 در مدت 2 ساعت پخت بهتر از جاذب oc 600 در مدت 4 ساعت پخت و از لحظ اقتصادی مقرون به صرفه تر می باشد.

در حال حاضر با توجه به افزایش روز افزون آلاینده¬های صنعتی و آسیب¬های جبران ناپذیر وارده به محیط زیست و سلامتی بشر، تلاش¬های گسترده¬ای جهت کاهش آلاینده¬ها صورت گرفته است. هدف اصلی این پژوهش استفاده از جاذب منیزیا برای حذف کروم و نیکل از محلول های آبی و پساب آبکاری فلزات است. جاذب منیزیا با استفاده از دو نوع منیزیت عیار بالا و عیار پایین تهیه شد و سپس عوامل موثر بر جذب بررسی شده و مقادیر بهینه آن¬ها بدست آمد. در نهایت مقادیر بهینه پارامترها برای جذب نیکل از محلول های آبی بر روی جاذب منیزیای عیار بالا در زمان 45 دقیقه، میزان جاذب 5/0 گرم، اندازه ذرات 41/1-1 میلی متر، 5ph= و غلظت نیکل 50 میلی گرم بر لیتر برابر با 8/99% بدست آمد. همچنین میزان جذب کروم بر روی این جاذب با همین اندازه ذرات، تحت شرایط زمانی 30 دقیقه، میزان جاذب 3/0 گرم، 4ph= و غلظت کروم 15 میلی گرم بر لیتر برابر با 52% بدست آمد. جذب کروم از پساب بر روی این جاذب و همین اندازه ذرات، در شرایط زمانی 30 دقیقه، میزان جاذب 7/0 گرم، غلظت کروم 10 میلی گرم بر لیتر و 3ph= برابر با 95% شد. نتایج جذب همزمان عناصر از پساب بر روی این جاذب، تحت شرایط زمانی 30 دقیقه، میزان جاذب 1 گرم، 4ph=، غلظت کروم 2/40 و نیکل 5 میلی گرم بر لیتر به ترتیب جذب کروم و نیکل 1/82% و 96% بدست آمد. اما برای جاذب منیزیای عیار پایین جذب نیکل از محلول های آبی تحت شرایط زمانی 60 دقیقه، اندازه ذرات 4-2 میلی¬متر، میزان جاذب 7/0 گرم، 5ph= و غلظت نیکل 50 میلی گرم بر لیتر برابر با 3/94% بدست آمد. همچنین میزان جذب کروم بر روی این جاذب و اندازه ذرات 41/1-1 میلی¬متر در شرایط زمانی 30 دقیقه، جاذب 5/0 گرم، 5ph= و غلظت کروم 5 میلی گرم بر لیتر برابر با 28% بدست آمد. جذب کروم از پساب بر روی این جاذب با ذرات 4-2 میلی متر، در شرایط زمانی 45 دقیقه، میزان جاذب 1 گرم، غلظت کروم 10 میلی گرم بر لیتر و 3ph= برابر با 78% بدست آمد. نتایج جذب همزمان کروم و نیکل نیز بر روی این جاذب با اندازه ذرات 41/1-1 میلی متر تحت شرایط زمانی 60 دقیقه، میزان جاذب 1 گرم، 5ph=، غلظت کروم 2/40 و نیکل 5 میلی گرم بر لیتر به ترتیب جذب کروم و نیکل 6/77% و 44% بدست آمد. جهت مطالعه مکانیسم جذب از ایزوترم لانگمویر و فرندلیچ استفاده شد که اغلب جذب عناصر از ایزوترم لانگمویر تبعیت کرد. آزمایشات انجام شده نشان داد که منیزیای عیار بالا قابلیت بیش¬تری برای جذب فلزات دارد.