تخمین مقدار feco3+mnco3 در سنگ های دولومیتی به روش پراش اشعه ایکس (xrd) – مطالعه موردی: سازندهای سلطانیه، سیب زار، شتری و مزدوران.

کانی دولومیت یکی از کانی های مهم تشکیل دهنده سنگ های کربناته است. آهن و منگنز از معمول ترین عناصری هستند که به طور شاخص جانشین منیزیم در دولومیت های طبیعی می شوند. در اکثر دولومیت ها میزان جانشینی منگنز به ندرت از 3 مول درصد mnco3 فراتر می رود و بنابر این تغییرات ترکیبی را عمدتاً می توان به جانشینی آهن به جای منیزیم نسبت داد. به دلیل تفاوت قابل توجه در شعاع یونی ca2+، mg2+، fe2+ و mn2+، تغییرات ایجاد شده در ابعاد سلول واحد توسط جانشینی های اتمی معمول، می تواند با دقتی قابل قبول توسط پراش پرتو ایکس اندازه گیری شود. در این پژوهش جهت تخمین محتوای منگنز و آهن دولومیت، از تغییرات ایجاد شده در فاصله سلولی در بلور ها یا به بیان دیگر مقادیر (d104)، در نتیجه جانشینی های یونی، استفاده شده است. تغییرات در محتوای آهن و منگنز را می توان با یک ارتباط خطی ساده بین d104 و مول درصد کربنات آهن و منگنز تخمین زد، به طوری که با افزایش مقادیر آهن و منگنز، d104 افزایش می یابد. بنابر این روش ساده ای ارائه شده که بر اساس آن با استفاده از آنالیز xrd، می توان مقدار آهن و منگنز موجود در دولومیت آهن دار را به سهولت و با صرف هزینه ای کمتر، نسبت به سایر روش ها، تخمین زد. به نظر می رسد که تفاوت در زمان تشکیل دولومیت ها و نیز محیط تشکیل آن ها در این روش اندازه گیری بی تأثیر است. از این رو، از دولومیت های مربوط به چهار سازند با سنین مختلف و موقعیت جغرافیایی متفاوت نمونه برداری صورت گرفت که عبارتند از: سازند سلطانیه (پرکامبرین پسین-کامبرین پیشین) واقع در شهمیرزاد (شمال سمنان)، سازند سیبزار (دونین میانی) در ازبک کوه (ایران مرکزی، طبس)، سازند شتری (تریاس میانی) در جنوب کوه های شتری (ایران مرکزی، طبس) و در نهایت سازند مزدوران (ژوراسیک پسین) در حوضه کپه داغ (روستای مزداوند، جاده مشهد-سرخس). نمونه برداری از سازند های مورد مطالعه به صورت تصادفی انجام شد و در مجموع حدود 100 نمونه سنگی از سازند ها برداشت شد. نمونه های مورد نیاز برای آنالیز های شیمیایی می بایست از دولومیت های آهن دار و فاقد آهن تهیه می شد. در این راستا تمامی نمونه ها به وسیله آلیزارین قرمز و فروسیانید پتاسیم رنگ آمیزی شدند و نمونه های آهکی و دولومیتی و نیز دولومیت های آهن دار و فاقد آهن تفکیک شدند. پس از آماده سازی نمونه های منتخب و تعیین محتوای آهن و منگنز آن ها به روش طیف سنجی جذب اتمی (aas)، این نمونه ها به روش پراش پرتو ایکس آنالیز شدند. جهت رسم نمودار نهایی علاوه بر داده های حاصل از این پژوهش، از داده های xrd و ژئوشیمیایی موجود در منابع دیگر نیز استفاده شد. به این ترتیب تمامی مقادیر d104 و مول درصد feco3+mnco3 در مقابل هم پلات شده و نموداری رسم شد که از تابع حاصله از این نمودار (mol% feco3 + mnco3= 1271.5 d104 – 3667.2 (r2 = 0.897))می توان برای تخمین میزان آهن و منگنز در سایر نمونه های مجهول دولومیتی که تنها توسط xrd مطالعه شده اند استفاده کرد.