شهر مشهد بزرگترین شهر زیارتی کشور می باشد که بین مدار جغرافیایی /15 ?36 تا /22 ?36 عرض شمالی و/20 ?59 تا /40 ?59 طول شرقی قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی میزان آلودگی آب های زیرزمینی شهر مشهد به سه فلز، سرب (pb)، جیوه (hg)، کادمیوم (cd) و کروم (cr) و نیز شبه فلز آرسنیک (as) در سفره آب زیرزمینی شهر مشهد و مقایسه مقادیر آن ها با استانداردهای بین المللی آب شرب پرداخته شده است. نمونه های بسیاری از نقاط مختلف شهر جمع آوری شد و توسط دستگاه جذب اتمی (aas)، تجزیه شدند. بر اساس این داده ها، نقشه های هم غلظت این عناصر ترسیم گردید. با مقایسه ای که بین نتایج حاصل از تجزیه این عناصر با مقادیر مجاز (mcl) صورت پذیرفت، مشخص گردید که میزان غلظت آرسنیک در حد مجاز بوده ولی مقدار سرب، کروم و کادمیوم در آب برخی از نقاط شهر بسیار بالاتر از حد مجاز می باشد. منبع آلودگی را می توان فاضلاب های شهری و صنایع متعدد موجود در منطقه که از طریق چاه های جاذب دفع فاضلاب می شوند و سنگ های افیولیتی در جنوب شهر دانست. برای ارزیابی آلودگی آب زیرزمینی شهر مشهد، از ضریب کیفیت مجاز و شاخص فلزی (mi) استفاده شده است. نتایج حاصل از این بررسی نشان دهنده افزودگی بیشتر سرب (pb) در اکثر نمونه ها نسبت به بقیه عناصر است. میزان شاخص فلزی (mi) برای عناصر مذکور در تمامی نمونه ها بالاتر از یک می باشد.

مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک با فاصله هوایی حدود 10 کیلومتر از یکدیگر در 70 کیلومتری جنوب غربی شهرستان بیرجند در استان خراسان جنوبی واقع شده اند. هر دو منطقه در شرق بلوک لوت قرار گرفته اند. مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک اولین کانسارهای مس- طلا پورفیری شرق ایران هستند که مورد مطالعات دقیق و تفصیلی در این رساله قرار گرفته و معرفی شده اند. توده های شناسایی شده منشاء کانی سازی در منطقه ماهرآباد شامل مونزونیت پورفیری، هورنبلند مونزونیت پورفیری، بیوتیت مونزونیت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزونیت پورفیری، هورنبلند بیوتیت مونزونیت پورفیری و بیوتیت هورنبلند مونزونیت پورفیری و در منطقه خوپیک شامل بیوتیت هورنبلند کوارتز مونزودیوریت تا مونزونیت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزونیت، هورنبلند مونزودیوریت تا مونزونیت پورفیری و مونزونیت پورفیری هستند. توده های نفوذی مرتبط با کانی سازی از نوع سری i، متاآلومـینوس و کالک آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی هستند که در محیط زون فرورانش جزایر قوسی تشکیل شده اند. نتایج سن سنجی توده های مونزونیتی به روش u-pb بر روی کانی زیرکان سن 39 میلیون سال را نشان می دهد. بر این اساس کانی سازی در ائوسن میانی (آشکوب بارتونین) تشکیل شده است.مقادیر نسبتهای 87sr/86sr اولیه و 143nd/144nd اولیه براساس سن 39 میلیون سال محاسبه شد. مقدار نسبت 87sr/86sr اولیه توده هورنبلند مونزونیت پورفیری، 0/7047 تا 0/7048 و مقدار نسبت 143nd/144nd اولیه 0/512694 تا 0/512713 است. مقدار εnd بین 1/45 تا 1/81 می باشد. این مقادیر نشاندهنده ماگمای مشتق شده از ذوب اسلب اقیانوسی فرورانش یافته هستند. منشاء توده های نفوذی مرتبط با کانی سازی نتیجه ذوب بخشی درجه بالای (بیش از 30 درصد) آمفیبولیت با ده درصد گارنت یا آمفیبولیت بدون گارنت و بدون حضور پلاژیوکلاز، به عنوان کانی باقیمانده بوده است. این ماگما بدلیل داشتن پتاسیم بالا و شوشونیتی بودن می تواند از یک گوشته هیبرید شده تشکیل شده باشد و یا در مسیر خود با ماگماهای پتاسیک مشتق شده از گوشته آغشتگی پیدا کرده باشد.پذیرفتاری مغناطیسی توده ها ( si5-10*300) و ترکیب کانی شناسی آنها شامل مگنتیت، هورنبلند، پیروکسن و بیوتیت نشان می دهد که آنها متعلق به سری مگنتیت (گرانیتوئیدهای اکسیدان) هستند. زون های آلتراسیون بسیار گسترده بوده و در ارتباط مستقیم با توده های نفوذی می باشند. پردازش داده های ماهواره ای به روشهای مختلف، آلتراسیون وسیع منطقه را به خوبی بارزسازی می کند که از این میان روش طبقه-بندی نظارت شده و آنالیز مولفه های اصلی به روش انتخابی بهترند. زون های آلتراسیون که در سطح و عمق تشخیص داده شده اند، در هر دو منطقه شامل زون های پتاسیک، سرسیتیک- پتاسیک، کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت، کوارتز- کربنات- پیریت، سیلیسی- پروپلیتیک، سیلیسی، پروپلیتیک و کربناته بوده که در مطالعات سطحی و زیرسطحی مشخص شده است. آلتراسیون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت در سطح زمین توسط یک زون آرژیلیک سوپرژن پوشیده شده است. کلسیت کانی اصلی در اغلب آلتراسیون ها است. رابطه نزدیکی بین کانی سازی، آلتراسیون و توده های مونزونیتی دیده می شود. کانی سازی اولیه به 4 شکل مختلف دیده می شود که عبارتند از: 1- استوک ورک، 2- افشان، 3- برش های هیدروترمالی و 4- کانی سازی رگه ای. تراکم بالای رگچه ها در منطقه اکتشافی ماهرآباد (حداکثر تا 60 رگچه در مترمربع) (محدوده ma-i) و در خوپیک (بیش از 30 عدد در مترمربع) (زون پتاسیک) نقشه برداری شد. کم بودن تراکم رگچه ها در منطقه اکتشافی خوپیک به علت پایین تر بودن سطح فرسایشی است. برش های هیدروترمالی در هر دو منطقه سه مرحله کانی سازی را نشان می دهند: 1- کانی سازی قبل از تشکیل برش، 2- کانی سازی همزمان با تشکیل برش و 3- کانی سازی بعد از تشکیل برش. مجموعه پاراژنز کانیهای فلزی هیپوژن در هر دو منطقه شامل پیریت، کالکوپیریت، بورنیت، مگنتیت، اسفالریت و گالن است. مگنتیت در رگچه های زون پتاسیک و سیلیسی- پروپلیتیک در ماهرآباد و در رگچه های زون پتاسیک، سرسیتیک- پتاسیک، کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت، کوارتز-کربنات- پیریت و سیلیسی- پروپلیتیک در خوپیک حضور دارد. بورنیت و اسفالریت فقط به صورت همرشدی با کالکوپیریت دیده می شوند که همزمانی تشکیل این کانیها را نشان می دهد. در منطقه اکتشافی خوپیک بافت ust در آلتراسیون پتاسیک در سطح زمین پیدا شد. این بافت نشاندهنده جدایش مواد فرار و بخارات از محلول ماگمایی بوده و معمولاً در بخش فوقانی توده های نفوذی و قبل از مرحله اصلی تشکیل استوک ورک ها در کانسارهای مس پورفیری بوجود می آید. دیده شدن این بافت در سطح زمین نشانه از بین رفتن بخش اعظم رگچه های سولفیددار در اثر فرسایش است. مراحل اولیه کانی سازی با حضور مقداری پیریت و کالکوپیریت به صورت همرشدی با کوارتز در این لایه ها دیده می شود.دامنه تغییرات عناصر در ماهرآباد به صورت زیر است: مس 22 تا 6830 گرم در تن، طلا 16 تا 1174 میلی گرم در تن، مولیبدن عمدتاً کمتر از 100 گرم در تن، روی 50 تا 2000 گرم در تن، سرب 14 تا 851 گرم در تن، آرسنیک 8 تا 182 گرم در تن و آنتیموان کمتر از 9 گرم در تن. همچنین دامنه تغییرات عناصر در خوپیک به صورت زیر است: مس 30 تا 8747 گرم در تن، طلا 20 تا 2063 میلی گرم در تن، مولیبدن عمدتاً کمتر از 50 گرم در تن، روی کمتر از 50 تا 2806 گرم در تن، سرب عمدتاً کمتر از 50 گرم در تن، آرسنیک کمتر از 50 تا 300 گرم در تن و آنتیموان عمدتاً کمتر از 25 گرم در تن. بیشترین میزان مس و طلا در محل بیشترین تراکم رگچه و در زون های کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت و پتاسیک دیده می شود. مطالعات ژئوفیزیک هوایی ناهنجاری بالای مغناطیسی (در نقاط خاصی که توده ها کمتر آلتره شده اند و یا زون های آلتراسیون مگنتیت دار مثل پتاسیک، سیلیسی- پروپلیتیک و پروپلیتیک حضور دارند)، پتاسیم، رادیم و توریم را در هر دو ناحیه نشان می دهد. ناهنجاری مغناطیسی در زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بسیار پایین است. برداشتهای ip و rs و مغناطیس سنجی در محدوده ماهرآباد گسترش کانیهای سولفیدی و همچنین زون پتاسیک را در منطقه اکتشافی ماهرآباد نشان داده است. مغناطیس سنجی زمینی در منطقه اکتشافی خوپیک بیانگر ناهنجاریهای بالایی در بخشهای زون پتاسیک و پروپلیتیک بوده که منبع آن، کانی سازی مگنتیت در رگچه هاست. سیالات درگیر بسیار متنوعی در هر دو ناحیه دیده می شود. دماسنجی و تعیین شوری سیالات درگیر در منطقه اکتشافی ماهرآباد نتایج زیر را نشان می دهد: - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بین 250 تا بیش از 600 درجه سانتیگراد و شوری از 20 تا بیش از 74 درصد وزنی با میانگین حدود 55 درصد نمک - زون سیلیسی- پروپلیتیک بین 221 تا 371 درجه سانتیگراد و شوری 14 تا 51 درصد وزنی همچنین دماسنجی و تعیین شوری در منطقه اکتشافی خوپیک شرایط تشکیل بافت ust و آلتراسیون ها را به صورت زیر مشخص می کند: - بافت ust بین 325 تا بیش از 600 درجه سانتیگراد و شوری از 40 تا بیش از 75 درصد وزنی با میانگین حدود 62 درصد نمک - زون پتاسیک بین 289 تا 385 درجه سانتیگراد و شوری از 30 تا بیش از 74 درصد وزنی با میانگین حدود 48 درصد نمک - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بین 224 تا 322 درجه سانتیگراد و شوری کمتر از 40 درصد وزنی در منطقه اکتشافی ماهرآباد، کاهش محسوسی در دما و شوری محلول کانه دار از مرکز سیستم (زون پتاسیک) به اطراف مشاهده می گردد که نتیجه اختلاط آبهای جوی است. در منطقه اکتشافی خوپیک نیز تغییر کاملاً واضحی از نظر دما و شوری از بافت ust در سقف اتاقک ماگمایی به سمت آلتراسیون پتاسیک و بعد کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت دیده می شود. مرحله اصلی کانی سازی را در عمق حدود یک کیلومتری (براساس فشار لیتواستاتیک فرض شده) تشکیل شده است. مقدار δ18oh2o در بافت ust بین 5/75 تا 7/44 در هزار و در رگچه های زون پتاسیک بین 5/07 تا 5/75 در هزار است، بنابراین آنها از آب ماگمایی تشکیل شده اند، مقدار δ18oh2o در رگچه آلتراسیون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت 3/33 در هزار بوده و از آب جوی تشکیل شده است. براساس پاراژنز مینرالی (کالکوپیریت، مگنتیت و بورنیت) و مقدار شوری آب ماگمایی، مس و طلا توسط کمپلکس کلریدی و در شرایط اکسیدان حمل شده اند. براساس پاراژنز مینرالی و دمای متوسط تشکیل، شیمی محلول کانه دار در زون های آلتراسیون منطقه اکتشافی ماهرآباد به شرح زیر است: - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت: logfo2= (-25)- (-30), ph=4.5-8, logfs2= (-5)- (-7) - زون سیلیسی- پروپلیتیک: logfo2= (-34)- (-37), ph=7-9, logas2= (-13)- (-10) بر همین اساس شیمی محلول کانه دار در زون های آلتراسیون منطقه اکتشافی خوپیک به صورت زیر می باشد: - زون پتاسیک: logfo2= (-26)- (-30), ph=5.5-8.5, logfs2= (-4)- (-8) - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت: logfo2= (-33)- (-37), ph=4-7.5, logas2= (-13)- (-11) شواهد آلتراسیون، کانی سازی، ژئوشیمی، ژئوفیزیک و دماسنجی نشان می دهد که مرکز کانی سازی در منطقه اکتشافی ماهرآباد در محدوده ma-i و ma-ii و دشت بین آنها و در منطقه اکتشافی خوپیک در نیمه شرقی منطقه است.در ماهرآباد قسمت فوقانی سیستم فرسایش پیدا کرده و قسمت مرکزی ذخیره در سطح زمین رخنمون دارد. در منطقه اکتشافی خوپیک بخشهای زیادی از کانی سازی در اثر فرسایش از بین رفته و زون پتاسیک دیده می شود. مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک از نوع مس- طلا پورفیری هستند. در مقایسه با کانسارهای مس پورفیری ارومیه- دختر، ماهرآباد و خوپیک نوع غنی از طلا هستند.همچنین با توجه به سن ائوسن میانی که برای مس- طلا پورفیری ماهرآباد بدست آمده، این سن می تواند مشخص کننده سن متالوژنی پورفیری های شرق ایران باشد.

منطقه مورد مطالعه در 45 کیلومتری جنوب غرب نیشابور و حدود 2 کیلومتری شرق روستای ارغش قرار گرفته است. داسیت، تراکیت، هورنبلندآندزیت، بازالت و توف با سن ائوسن و توده های نفوذی با ترکیب مونزونیت تا دیوریت با سن الیگومیوسن در منطقه شناسایی شدند. مجموعه کانی های اولیه به شدت تحت تأثیر آلتراسیون قرار گرفته است. زون بندی آلتراسیونی در منطقه شامل زون های پتاسیک، سریسیتی، کربناتی، سیلیسی و پروپلیتیک است. این زون بندی از یک روند متحدالمرکز پیروی می کند. کانی سازی پراکنده بیشتر مرتبط با آلتراسیون نوع پتاسیک است. پیریت فراوان ترین کانی سازی سولفیدی در منطقه است.کالکوپیریت نیز در زون آلتراسیون پتاسیک همراه با پیریت دیده می شود. اکسیداسیون کانی های سولفیدی اولیه سبب تشکیل مقادیر زیادی از کانی های اکسیدآهن مانند هماتیت و لیمونیت در بخش های سطحی منطقه شده است. اکتشافات ژئوشیمیایی در منطقه بر مبنای رسوبات رودخانه ای و سنگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز رسوبات رودخانه ای بی هنجاری مس تا ppm 9/44 را نشان داد که با مرتبط با واحد سنگی هورنبلند مونزودیوریت پورفیری است. بیشترین میزان مس در نمونه های سنگی به ppm 4/108 می رسد که مربوط به واحد سنگی هورنبلند دیوریت پورفیری در مرکز منطقه می باشد. براساس نتایج حاصل ازمطالعات xrf، توده های نفوذی منطقه در محدوده واحدهای سنگی حدواسط کالک آلکالن قرار می گیرند، که نشان دهنده موقعیت تکتونیکی زون فرورانش حاشیه قاره می باشد. مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی در سنگ های منطقه حاکی از وجود کانی مگنتیت در این سنگ ها است لذا می توان نتیجه گرفت که کانی سازی در منطقه مرتبط با توده های نیمه عمیق نوع i یا نوع اکسیدان بوده است. ارتباط منطقه مورد مطالعه با زون فرورانش حاشیه قاره، توده های نیمه عمیق مونزونیتی، وجود شواهد آلتراسیونی متنوع از جمله وجود زون پتاسیک به عنوان مهم ترین زون آلتراسیونی شناسایی شده، شواهد کانی سازی مس، وجود ناهنجاری های ژئوشیمیایی برای این عنصر و قرار گرفتن توده های نفوذی منطقه در سری گرانیتوئیدهای نوع i در کنار توجه به قرارگیری معدن طلای ارغش و معدن کائولن با فاصله کمی از منطقه مورد مطالعه، موید پتانسیل اکتشافی برای سیستم مس پورفیری در منطقه ارغش است.

منطقه ارغش در 45 کیلومتری جنوب غرب نیشابور واقع شده است. واحدهای نیمه عمیق در منطقه شامل بیوتیت هورنبلند کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند بیوتیت کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند مونزونیت پورفیری، بیوتیت هورنبلند مونزونیت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و بیوتیت کوارتز مونزودیوریت پورفیری میباشد. واحدهای آتشفشانی در منطقه شامل هورنبلند بیوتیت داسیت، بیوتیت هورنبلند داسیت، آندزیت و بازالت بالشی میباشد. واحدهای درونی شامل هورنبلند مونزودیوریت، هورنبلند مونزونیت، کوارتز مونزونیت، هورنبلند کوارتز مونزودیوریت، بیوتیت گرانودیوریت، هورنبلند گرانودیوریت، بیوتیت هورنبلند گرانودیوریت، بیوتیت کوارتز دیوریت و پیروکسن دلریت میباشد. 5 نوع آلتراسیونی که در منطقه شناسایی شده است شامل پتاسیک، پروپیلیتیک، کربناته، سیلیسی، سرسیتی میباشد و بر اساس فراوانی کانیهای حاصل از دگرسانی به 12 زون تفکیک شده است. کانی سازی اولیه از نوع کانی سولفیدی پیریت به صورت افشان با فراوانی 3-4% می باشد و کانی سازی ثانویه شامل لیمونیت، هماتیت و ژاروسیت میباشد. جهت انجام مطالعات دقیق هاله های ژئوشیمیایی و مشخص کردن زون بندی ژئوشیمیایی عناصر، تعداد 20 نمونه خرده سنگی و 8 نمونه رسوب آبراهه برداشت شد. نمونه ها به روش طیف سنجی جذب اتمی (aas) برای فراوانی عناصر (cu, zn, pb, ag and sb) آنالیز شدند. در نمونه های رسوب رودخانه فراوانی عنصر مس در بیشترین مقدار بالاتر از ppm58 میباشد در حالیکه در نمونه های خرده سنگی بیشترین میزان این عنصر به حدودppm 1138 میرسد. پذیرفتاری مغناطیسی در توده های نفوذی تا si5-10×4295 اندازه گیری شده است که می توان استنباط کرد، کانی سازی در این مجموعه با سری گرانیتوئیدهای نوع i در ارتباط است. حضور واحدهای سنگی حدواسط در منطقه، زون های دگرسانی فراوان و متنوع و آنومالی های ژئوشیمیایی عناصر مرتبط، این منطقه را از دیدگاه اکتشاف ذخایر مس پورفیری حائز اهمیت نموده است.

منطقه ی مورد مطالعه، منطقه ی معدنی کوه زر در بخش مرکزی کمربند ولکانیکی- پلوتونیکی خواف- بردسکن واقع در 35 کیلومتری غرب تربت حیدریه در استان خراسان رضوی قرار دارد. جهت استخراج طلا از سنگ معدن زرمهر، از فرآیند سیانوراسیون (cyanidation) استفاده می شود. استفاده از سیانید در معدن زرمهر یک مسئله ی مهم زیست محیطی است. در این مطالعه تعداد 10 نمونه از پساب کارخانه ی فرآوری زرمهر برداشت شد و غلظت سیانید کل، کمپلکس های ضعیف (wad cn) و قوی (sad cn) و همچنین سیانید آزاد در نمونه ها تعیین شد. سیانید با گذشت زمان از مسیرهای مختلفی به طور طبیعی کاهش می یابد، بنابراین برآورد میزان کاهش طبیعی آن نقش بسیار مهمی در مدیریت سیانید در سدهای باطله دارد. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که سیانید آزاد به عنوان سمی ترین گونه ی سیانید، با غلظت میانگین 418 میلی گرم بر لیتر، گونه ی غالب سیانید در محلول پساب می باشد و بنابراین فرآیند اصلی تجزیه طبیعی آن تبخیر است و در نهایت مقدارتجزیه طبیعی سیانید توسط روش پیشنهادی usepa و نرم افزار ژئوشیمیایی visual minteq مدل سازی شد که نتایج حاصل از مدل همبستگی بالایی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد. همچنین در این پژوهش به منظور ارزیابی کلی از غلظت سیانید، تعداد 10 نمونه از باطله های جامد و خاک و رسوب اطراف سد باطله و پایین دست آن و همچنین پایین دست کارخانه ی فرآوری معدن به منظور آنالیز سیانید کل و کمپلکس های قابل حل سیانید در اسید ضعیف مورد بررسی قرار گرفت. غلظت سیانید در نمونه های اطراف سد باطله بسیار بالا و به تدریج به سمت پایین دست غلظت آن کاهش می یابد. بنابراین گسترش آلودگی سیانید بسیار کم است. در نهایت رفتار ژئوشیمیایی و خصوصیات جذبی سیانید توسط خاک های منطقه ی معدنی زرمهر مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار خاک به عنوان جاذب سیانید، دانه بندی،ph محلول پساب و خصوصیات ژئوشیمیایی خاک های منطقه مانند phخاک و وجود مواد جاذب مانند میزان کربنات و مواد آلی و اکسیدهای آهن و آلومینیم و رس و همچنین نوع رس در خاک های منطقه از عوامل تعیین کننده ی رفتار سیانید در خاک ها می باشند. افزایش ph میزان تحرک سیانید را افزایش می دهد و با کاهش ph یا در خاک های اسیدی میزان جذب سیانید افزایش می یابد. نتایج بررسی ها نشان داد که میزان جذب سیانید آزاد روی اجزای غیرآلی خاک بسیار کم است و مواد آلی جاذب قوی تری برای جذب سیانید هستند، اما به علت فقیر بودن خاک های منطقه از مواد آلی، میزان جذب سیانید آزاد بسیار کم است. ، علت دیگر کم بودن میزان جذب سیانید آزاد در محیط های اسیدی خاک را می توان به میزان تبخیر بسیار بالای آن به صورت گاز hcn نسبت داد. ولی به طور کلی خاک های اسیدی با میزان بالای مواد آلی و مقدار پایین کربنات که دارای کانی های رسی با قدرت تبادل آنیونی بالا (کلریت، کائولینیت و گیبسیت) هستند، بالاترین قدرت جذب سیانید آزاد را خواهند داشت. بنابراین با توجه به بررسی های انجام شده، در صورت نشت پساب سد باطله به محیط اطراف، تحرک سیانید در محیط بسیار زیاد خواهد بود. همچنین نرخ تبخیر طبیعی سیانید و تغییرات ph در پساب سد باطله نیز در حدی نیست که به طور کامل قادر به حذف سیانید باشد و بنابراین روش حذف یا بازیافت سیانید از محلول پساب ضرورت می یابد و روش cyanisorb به علت بازیابی بالای سیانید و امکان استفاده ی مجدد آن در چرخه ی فرآوری طلا به عنوان روش موثر در کاهش خطر سیانید پیشنهاد می شود.

آلودگی خاک به وسیله حضور مواد شیمیایی ساخته دست بشر، یا در اثر دیگر تغییراتی که در خاکهای طبیعی رخ میدهد، به وجود می آید. در این مطالعه برای تهیه اطلس مقدماتی آلودگی خاک استان خراسان شمالی ابتدا منابع مختلف آلودگی خاک دراستان شناسایی و در گروه آلودگی طبیعی و آلودگی غیر طبیعی(انسانزاد) تقسیم بندی شد، سپس میزان تمرکز 11آلاینده فلزی که ni, cu, cr, co, as, hg, cd, v, pb, zn, mo)) از لحاظ زیست محیطی بیشترین خطر را برای موجودات زنده دارند مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا برای سهولت در امر بررسی وافزایش دقت این عناصر با توجه به شباهت در رفتار ژئوشیمیایی و ژنز یکسان تقسیم بندی شدند. سپس معیارهای اصلی تاثیرگذار بر حضور عناصر در محیط شناسایی، و در محیط gis تبدیل به لایه های رقومی شد و طبقه بندی انجام گرفت ودر نهایت نقشه پهنه بندی آلودگی برای هریک از گروه های عناصر تهیه شد. در این مطالعه برای کسب نتیجه بهتر همزمان با استفاده از gis و fahp (fuzzy analytic hierarchy process) که از روش های نوین در امر پتانسیل یابی می باشد استفاده شد. وزن دهی به هر یک از معیارها با توجه به سهم آن معیار در تولید عناصر مورد نظر در محیط زیست با استفاده از فرایند سلسله مراتب تحلیلی صورت پذیرفت. بعضی از معیارها که خود دارای زیرمعیارهایی نیز بودند، با انجام مقایسات دودویی وزن دهی شده و این وزن ها پس از نرمال سازی به لایه مورد نظر اعمال شدند. در نهایت تمامی لایه های اطلاعاتی با استاندارد شدن در محیط فازی و تبدیل شدن به بازه ای بین صفر و یک، آماده تلفیق شدند. از عملگر گامای فازی برای تلفیق لایه های اطلاعاتی استفاده شد و استان از نظر آلودگی به فلزات سنگین به مناطق مختلف تقسیم بندی گردید. با توجه به نقشه های نهایی بدست آمده حاصل از تلفیق لایه ها، عناصر سرب و روی بیشترین تمرکز را در قسمت های مرکزی و جنوبی استان دارا می-باشد که این مناطق منطبق با کشاورزی آبی، تراکم جاده ها، شهر نشینی و بیشترین بارش، بوده و در سایر مناطق از پتانسیل آلایندگی کمتری برخوردار بودند. نقشه های پهنه بندی در مورد دو عنصر آرسنیک و جیوه نیز نمایانگر حضور این دو در قسمت هایی از مرکز استان می باشد، این مناطق با تمرکز سازندهایی با پتانسیل بالای حضور آرسنیک و جیوه مانند آهک و شیل، مراکز دفن زباله، حضور شهرک های صنعتی منطبق می باشد. طبق ارزیابی انجام شده نسبت به پهنه بندی آلودگی خاک به عناصر مولیبدن، کبالت و کادمیوم، بخش هایی از مرکز، جنوب و شرق استان بیشترین آلودگی را نشان می دهند.این مناطق با تمرکز بالای معادن، و حضور زمینهای کشاورزی با زراعت آبی که بیشترین سهم در مصرف کود سموم را دارند منطبق است. عناصر نیکل، کروم، مس و وانادیوم نیز در مرکز و جنوب استان تمرکز یافته اند که بیشترین انطباق را باواحدهای آذرین بازی و اسیدی داشته و همچنین تاثیر محل های دفن زباله، مراکز صنعتی را نیز نباید در این قسمت نادیده گرفت.

توده گرانیتوئیدی نای در غرب تربت حیدریه، در شمال شرقی خرده قاره ایران مرکزی و در طول¬های جغرافیایی ″58 ′42ͦ 58 و ″20 ′42ͦ 58 شرقی و عرض¬های جغرافیایی ″59 ′18ͦ 35 و ″1 ′19ͦ 35 شمالی و در زون سبزوار قرار گرفته است. واحدهای نفوذی شامل هورنبلند مونزوگرانیت، بیوتیت مونزوگرانیت، هورنبلندگرانودیوریت، بیوتیت-سینوگرانیت، مونزوگرانیت، هورنبلند¬کوارتزدیوریت، هورنبلندکوارتزمونزونیت، نیمه¬عمیق (کوارتزمونزودیوریت-پورفیری)، بیرونی (هورنبلندآندزیت، لاتیت، هورنبلندکوارتزلاتیت) و توف می¬باشد. بر اساس مطالعات ژئوشیمیایی ماگمای سازنده آن متعلق به سری کالکوآلکالن پتاسیم بالا و از نظر شاخص اشباع آلومین در قلمرو پرآلومین تا متاآلومین واقع می¬شود. این سنگ¬ها از نظر محیط ژئوتکتونیکی در محدوده قوس ماگمایی قرار می¬گیرند. در نمودارهای عنکبوتی غنی¬شدگی عناصر ناسازگار la, k, th, rb و آنومالی منفی عناصر ti, nb, sr, ba بیانگر ایجاد ماده مذاب حاصل از منشأ پوسته¬ای است. غنی¬شدگی نمونه¬ها از عناصر lile و تهی¬شدگی از عناصر hfse بیانگر ماگماتیسم کمان¬های آتشفشانی حاشیه قاره است که نمودارهای مختلف پترولوژی نیز محیط تکتونیکی منطقه مورد بررسی را مرتبط با زون¬های فرورانش حاشیه فعال قاره¬ای نشان می¬دهند. گرانیتوئیدهای نوع i نای از طریق ذوب بخشی سنگ¬های آذرین دگرگون شده قدیمی¬تر با ترکیب کالک-آلکالن، در نتیجه افزایش دما در منبع این سنگ¬ها یعنی پوسته زیرین ایجاد شده¬اند. داده¬های حاصل از آنالیزهای ژئوشیمیایی و ree پیشنهاد می¬کند که کمپلکس گرانیتوئیدی نای می¬تواند مشتق شده از ذوب بخشی آبدار سنگ¬های مافیک دگرگون شده (آمفیبولیت) با ترکیب کالک¬آلکالن تا کالک¬آلکالن پتاسیم بالا در پوسته زیرین باشد.

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.

منطقه ی اکتشافی جلمبادان، در 54 کیلومتری شمال غرب سبزوار و در بخش میانی کمربند افیولیتی شمال سبزوار قرار گرفته است. توده های نیمه عمیق شامل هورنبلند دیوریت پورفیری، پیروکسن هورنبلند دیوریت پورفیری، هورنبلند -پیروکسن دیوریت پورفیری و بیوتیت هورنبلند دیوریت پورفیری، و توده های نفوذی عمیق شامل پیروکسن هورنبلند -دیوریت ، هورنبلند پیروکسن دیوریت، هورنبلند دیوریت و هورنبلند مونزودیوریت، به سن ائوسن، منشاء کانی سازی طلا و مس در منطقه می باشند. پذیرفتاری مغناطیسی توده های نفوذی عمیق و نیمه عمیق بین si5-10×16 تا si5-10× 4793 تغییر می کند که مقادیر پایین، حاصل تاثیر آلتراسیون می باشد. همچنین با توجّه به حضور مگنتیت، می توان سنگ های منطقه را در سری گرانیتوئیدهای مگنتیت دار یا نوع i طبقه بندی نمود.آلتراسیون هایی که توده های نیمه عمیق و عمیق منطقه را تحت تأثیر قرار داده اند عبارت اند از: سیلیسی - آرژیلیک، آرژیلیک - سرسیتیک، آرژیلیک، سیلیسی - پروپلیتیک، پروپلیتیک - سرسیتیک، آرژیلیک - پروپلیتیک و پروپلیتیک. آلتراسیون آرژیلیک- پروپلیتیک و سیلیسی- آرژیلیک به عنوان وسیع ترین و مهم ترین آلتراسیون ها در توده-های نفوذی منطقه محسوب می شوند. کانی سازی به شکل های افشان و استوک ورک دیده می شود. کانی سازی استوکورک بیشتر در واحد هورنبلند دیوریت پورفیری تشکیل شده است. رگچه ها عبارت اند از: کوارتز، پیریت، کوارتز - پیریت، کوارتز- پیریت- مگنتیت. تعداد رگچه های دارای کانی های سولفیدی در بعضی جاها، به بیش از 10 رگچه در متر مربّع نیز می رسد. زون گوسان وسیعی در نتیجه اکسید شدن کانی های سولفیدی (عمدتاً پیریت)، در توده های نفوذی عمیق و نیمه عمیق دیده می-شود. میزان اکسید آهن ثانویّه در برخی جا ها به 10 درصد نیز می رسد. دامنه ی تغییرات طلا در رسوبات رودخانه ای از ppb1 تا 1/372 گرم در تن است. هم چنین دامنه ی تغییرات عناصر در نمونه های خرده سنگی منطقه جلمبادان عبارتست از : طلاppb1 تا 1/031 گرم در تن، مس6- 175 گرم در تن، سرب 6- 89 گرم در تن، روی 6- 76 گرم در تن، بیسموت 21-44 گرم در تن، آنتیموان 25- 50 گرم در تن. بیش ترین میزان سرب و روی بر هم منطبق بوده و در واحد پیروکسن هورنبلند دیوریت پورفیری با آلتراسیون آرژیلیک- پروپلیتیک دیده می شود. همبستگی نسبتاً مثبتی بین تراکم رگچه ها و مقدار مس و طلا در منطقه وجود دارد. شواهد نشان می دهد که کانی سازی منطقه احتمالاً از نوع مس- طلا پورفیری می باشد، امّا اثبات آن به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

توده گرانیتوئیدی فرشه با روندی شرقی – غربی و با وسعتی حدود 25 کیلومتر در فاصله 200 کیلومتری جنوب غربی شهرستان مشهد واقع گردیده است. از نظر زمین ساختی در زون تکنار قرار گرفته و سنگهای ولکانیکی و آذرآواری با سن ائوسن را قطع نموده و از نظر سنی مربوط به اوایل ترشیری می باشند. این توده دارای طیف ترکیبی بیوتیت هورنبلند گرانودیوریت، بیوتیت گرانودیوریت، هورنبلند گرانودیوریت، میکرو هورنبلند گرانودیوریت و هورنبلند بیوتیت مونزوگرانیت بوده و از واحدهای بیرونی می توان ریوداسیتها و آندزیتها را نام برد. شواهد صحرایی همراه با مطالعات ژئوشیمییای نشان می دهد که این توده گرانیتوئیدی دارای ماهیت کالک آلکالن با پتاسیم بالا بوده و از لحاظ شاخص آلومین در محدوده ی متاآلومین تا پرآلومین قرار می گیرند. سنگهای گرانیتوئیدی فرشه از نظر خصوصیات ژئوشیمیایی از عناصر ناسازگار دارای پتانسیل یونی پایین و متحرک (lile) نظیر) ba، rb،k به همراه (th غنی شدگی نشان می دهند. این در حالی است که عناصر با پتانسیل یونی بالا و غیر متحرکnb) ،(yb فراوانی نسبتاً پایینی در این سنگ ها دارند. این امر نشان می دهد که توده ی گرانیتوئیدی فرشه در یک محیط تکتونوماگمایی قوس آتشفشانی(vag) قرارگرفته است. شواهد ژئوشیمی عناصر نادرخاکی و کمیاب، نشان می دهند که منشا ماگمای اولیه از پوسته زیرین بوده که در طی یک حاشیه ورقه همگرا ایجاد شده است. این ماگما احتمالا در اثر ذوب بخشی پروتولیتهای پوسته زیرین (آمفیبولیت) به وجود آمده و تبلور تفریقی مذابها در سطوح بالاتر پوسته، واحدهای مختلف سنگ شناسی را ایجاد کرده است.

توده گرانیتوئیدی چنار در35کیلومتری جنوب غربی شهرستان کاشمر واقع شده است و از لحاظ تقسیم بندی تکتونیکی، بخشی از زون سبزوار می باشد. ترکیب توده چنار متشکل از بیوتیت -هورنبلند مونزوگرانیت، مونزوگرانیت، بیوتیت سینوگرانیت، سینوگرانیت، کوارتزدیوریت، آندزیت و داسیت که سن آن مربوط به ترشیاری می باشد. بافت های اصلی در این توده ها شامل هیپیدیومورف گرانولار، گرافیکی، میرمیکیتی، پرتیتی و پوئی کیلتیک میباشد و کانی های اصلی آن شامل کوارتز، پلاژیوکلاز و آلکالی فلدسپار میباشد. براساس نمودارهای ژئوشیمیایی سنگ های توده موردمطالعه دارای ماهیت کالک-آلکالن و پرآلومین تا متاآلومین می باشد. توده چنار در زمره گرانیتوئیدهای نوع iقرار میگیرند. الگوی مسطح عناصر نادر خاکی نشان می دهد که منشاء ماگمای اولیه این توده در خارج از محدوه پایداری گارنت است. در نمودارهای عنکبوتی عناصر کمیاب همه فازهای توده گرانیتوئیدی مورد مطالعه بی هنجاری منفی nb,tiو همچنین بی هنجاری مثبت rb,k مشاهده می شود که نشانگر محیط های فرورانشی است. براساس نمودارهای مختلف تکتونیکی سنگ های منطقه از نوع ولکانیک های کمان آتشفشانی (vag)وهمزمان با برخورد (syn-collision)و اواخر کوهزایی (late orogenic) می باشد.

امروزه آلودگی آب و تصفیه¬ی آن و در نتیجه تامین آب سالم از مشکلات اساسی جوامع انسانی محسوب می¬شود. از جمله¬ی این آلاینده¬ها می¬توان به فلزات سنگین و بالقوه سمی مثل کروم و سرب اشاره کرد. این عناصر تأثیرات سوئی بر روی سلامت انسان و سایر موجودات زنده دارند. در این مطالعه سعی شده که قابلیت چند ترکیب اکسید آهن¬ طبیعی و مصنوعی شامل گوتیت، گل قرمز اصلاح شده (نیمه هضم شده)، گل اُخرای جزیره ی هرمز و نانوذره¬ی گوتیت ساخته شده به روش بوهم (1925)، برای حذف فلزات سمی کروم و سرب محلول در آب به روش جذب سطحی به عنوان یک روش مؤثر و باصرفه مطالعه شود. همچنین عوامل مؤثر بر فرآیند جذب از جمله ph، زمان تماس، غلظت اولیه¬ی عنصر، دوز جاذب، الکترولیت محلول و اندازه¬ی ذرات جاذب مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت مقدار بهینه¬ی همه¬ی پارامترها برای جذب هر عنصر توسط هر جاذب استخراج شود. جاذب¬ها قبل از انجام آزمایشات جذب برای شناسایی بیش¬تر جهت آنالیزهای xrd، xrf، ftir، اندازه¬ی ذرات، پتانسیل زتا و sem به آزمایشگاه فرستاده شدند. همه¬ی آزمایشات به صورت ناپیوسته (batch) در دمای محیط و در آزمایشگاه انجام شد. پس از اتمام هر تست محلول¬ها جهت آنالیز جذب اتمی ارسال گردید. در هر مرحله درصد جذب و ظرفیت جذب جاذب¬ها محاسبه ¬شد. پس از انجام تست¬های بهینه هم جاذب¬ها جهت آنالیز eds و گرفتن تصاویر sem به آزمایشگاه ارسال گردید. در نهایت مقادیر بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی سرب توسط گوتیت طبیعی در 5ph=، زمان تماس60 دقیقه، دوز جاذب g/l 8، اندازه¬ی ذرات کوچکتر از 230 مش (62 میکرون)، با غلظت mg/l120 از سرب، در نبود یا مقدار 0/01 مولار از nano3 و در دمای حدود ◦c 25-24 می¬باشد. در این شرایط حداکثر درصد جذب سرب و ظرفیت جذب جاذب به ترتیب برابر 99/06% و mg/g 86/14 می¬باشد. مقادیر بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی کروم توسط گوتیت طبیعی در شرایط دوز جاذب g/l 8، غلظت اولیه¬ی کروم mg/l 1، 5/2 ph=، زمان تماس 80 دقیقه، با اندازه¬ی ذرات گوتیت کوچکتر از 230 مش (62 میکرون)، با الکترولیت محلول بین صفر تا 0/01 مولار nano¬3 و در دمای محیط (حدود ◦c24) به دست آمد که در این شرایط 90/40% کروم محلول را جذب می¬شود و مقدار ظرفیت جذب کروم توسط گوتیت برابر 0/113 می¬باشد. شرایط بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی سرب روی گل قرمز نیمه هضم شده (sdrm) در دوز جاذب g/l 4، غلظت اولیه¬ی سرب mg/l 150، 5/5ph=، زمان تماس 5 دقیقه، دمای ◦c25 و مولاریته¬ی nano3 صفر می¬باشد که در این شرایط مقدار درصد جذب سرب و ظرفیت جذب جاذب به ترتیب برابر 98/31% و mg/g 58/24 است. شرایط بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی کروم روی گل قرمز نیمه هضم شده در دوز جاذب g/l 10، غلظت اولیه¬ی کروم mg/l 1، 5/7ph=، زمان تماس 80 دقیقه، دمای ◦c5/23 و در حضور یا عدم حضور nano3 در غلظت¬های تست شده می¬باشد. در شرایط ذکر شده حداکثر میزان جذب کروم 60/49% و ظرفیت جذب جاذب برای کروم هم برابر mg/g 049/0 است. مقادیر بهینه¬ی هر پارامتر برای جذب سطحی سرب توسط گل اُخرای هرمز هم در دوز جاذب g/l 6، غلظت اولیه¬ی سرب mg/l 150، 5/5ph=، زمان تماس 5 دقیقه، اندازه¬ی ذرات بین 120-80 مش (125 تا 177 میکرون)، مولاریته¬ی nano3 صفر و دمای ◦c25 می¬باشد که در این شرایط 95/33% از سرب را جذب می¬کند و مقدار میلی¬گرم سرب جذب شده روی هر گرم از گل اُخرا یا ظرفیت جذب جاذب برابر 23/83 می¬باشد. برای نانوذره¬ی گوتیت (با قطر 71 نانومتر)، مقادیر بهینه¬¬ی پارامترها برای عنصر سرب در دوز جاذب g/l 6، غلظت اولیه¬ mg/l 120، 5ph=، زمان تماس 60 دقیقه و دمای محیط (◦c 25-23) و برای عنصر کروم در دوز جاذب g/l 8، غلظت اولیه¬ی mg/l 5، 2ph=، زمان تماس 80 دقیقه و در دمای محیط به دست آمد. در این شرایط درصد جذب و ظرفیت جذب برای عنصر سرب به ترتیب برابر 99/49% و mg/g 90/19 و برای عنصر کروم به ترتیب برابر 97/10% و mg/g 61/0 می¬باشد. جهت مطالعه¬ی مکانسیم جذب، ایزوترم¬های جذب لانگمویر و فروندلیچ هم برای هر جاذب و عنصر به طور جداگانه رسم شد. بررسی¬ها نشان داد که جذب سطحی سرب و کروم روی گوتیت طبیعی از ایزوترم لانگمویر پیروی کرده و بنابراین جذب سطحی آن¬ها به صورت تک لایه و یکنواخت است. جذب سطحی سرب توسط sdrm از ایزوترم فروندلیچ پیروی کرده و بر این اساس جذب سرب روی آن چند لایه و به صورت ناهمگن و نامحدود است ولی جذب سطحی کروم توسط آن به وسیله¬ی ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ قابل تفسیر نیست. بررسی ایزوترم¬های لانگمویر و فروندلیچ گل اُخرا هم نشان می¬دهد که مکانیسم جذب سرب روی آن ترکیبی از هر دو مدل می¬باشد و این فرآیند تقریبا از هر دو مدل پیروی می¬کند. آزمایشات انجام شده نشان داده که تمامی جاذب¬های استفاده شده قابلیت بالایی برای جذب سرب از محلول¬های آبی دارند ولی قابلیت گل قرمز نیمه هضم شده بیش¬تر از سایر جاذب¬ها است. به جز گل اُخرای هرمز که قادر به جذب کروم از آب نیست، جاذب¬های دیگر می¬توانند اکسی¬آنیون¬های کروم را از آب در غلظت¬های کم جذب و حذف کنند. اما در بین همه¬ی آن¬ها نانوذره¬ی گوتیت کارآیی بهتری دارد.

چکیده فارسی منطقه صفی¬آباد در 55 کیلومتری جنوب¬شرق اسفراین واقع شده است. واحدهای مشاهده شده در منطقه اکتشافی به پنج دسته قابل تفکیک می¬باشند که عبارتند از: واحد آندزیتی، مارن، واحد کربناته، شیل،کنگلومرا، ماسه¬سنگ، مادستون و سیلتستون. واحد کربناته، شامل دو واحد آهک ماسه¬ای و آهک کریستالین یا آهک اسپاریتی قابل تفکیک است. واحد ماسه¬سنگ به چهار واحد سنگ¬شناسی کوارتز آرنایت، آرکوز، ساب لیت آرنایت و لیت آرنایت قابل تفکیک است. پنج زون دگرسانی که در منطقه شناسایی شده است شامل: آرژیلیک- سرسیتی، آرژیلیک- کربناتی، سیلیسی، سیلیسی- کربناتی و کربناتی- سرسیتی می¬باشد. کانی¬سازی اولیه بیشتر به صورت افشان و رگه¬ای در مقاطع مشاهده می¬شود. کانی¬سازی اولیه از نوع کانی سولفیدی پیریت و کالکوپیریت به صورت افشان با فراوانی کمتر از 1%، کانی¬سازی به صورت پرکننده فضای خالی 3-2% در کربنات¬ها و سیلیس و کانی¬سازی ثانویه در کربنات¬های مس(مالاکیت و آزوریت) تا حدود 10 تا 15%، کانی¬زایی اکسیدهای آهن5-10% شامل هماتیت، گوتیت، ژاروسیت می¬باشد. در پردازش¬های ماهواره¬ای اکسیدهای آهن ثانویه که حاصل اکسید شدن سولفید¬ها هستند، درسنجنده tm درباند 3 بازتاب قوی و باند 1 جذب قوی دارد، بنابراین برای مناطق حاوی اکسید آهن با نسبت باندی 1/3 با پیکسل روشن، در شناسایی هماتیت و گوتیت و لیمونیت استفاده شدند. جهت شناسایی زون آرژلیک نسبت ساده باندی 7/5 استفاده شد و مناطق با کانی¬های رسی با پیکسل روشن بارز شدند. استفاده از تصاویر رنگی کاذب در شناسایی محدوده زون¬ها کمک زیادی می¬کند. این زونها در محل گسل¬ها شناسایی شدند. به منظور مطالعه ژئوشیمی منطقه مقصود¬آباد و بررسی ¬هاله¬ی اولیه و ثانویه نمونه¬برداری به دو روش رسوب آبراهه¬ای و نمونه لیتوژئوشیمی، صورت پذیرفت. به همین منظور، تعداد 20 نمونه لیتوژئوشیمی و 3 نمونه رسوب آبراهه¬ای برداشت شد. نمونه¬¬¬های برداشت شده به روش xrf و a.a.s آنالیز شدند. روش آنالیز، a.a.s برای تعیین مقدار کمی عناصر ,sb , zn , bi, pb, mn ,cu و ag در نظر گرفته شد. در نمونه¬های آبراهه¬ای، بیشترین مقدار عنصر cu متعلق به آبراهه¬ای در شمال شرق منطقه 23.4 ppm و کمترین مقدار در آبراهه¬ای در جنوب شرق منطقه در گردنه گراب 15.1 ppm می¬باشد. .به منظور رسم پروفیل ژئوشیمی در فواصل 1-5-10 متری از رگه حاوی کانی¬سازی مس نمونه¬برداری به روش لیتوژئوشیمی صورت گرفت. در خود رگه (t,t" ) بیشترین مقدار عنصر مس و با فاصله از آن در 1 متری میزان عنصر مس به شدت کاهش می¬یابد به حدی که در فاصله 10 متری به سمت بالای ترانشه (t" ) این مقدار صفر است. این امر به علت عملکرد گسل¬های فراوان موجود در ترانشه می¬باشد نمونه¬ها از واحد¬های کنگلومرا و لایه¬های شیل ارغوانی که دچار آلتراسیون آرژلیک- سرسیتی، سیلیسی و کربناتی شده¬اند برداشت شده است. میزان فراوانی عنصر مس در نمونه-های عمقی بیشتر از نمونه¬های سطحی است. در چاه 187 این میزان به 12907 ppm می¬رسد. در نمونه¬ی لیتوژئوشیمی سطحی(ch 218) با لیتولوژی ماسه¬سنگی فاقد عنصر مس است. نمونه (ch 189) مقدار 69 ppmعنصر مس نشان می¬دهد.

چکیده در منطقه بیشه واقع در شرق بلوک لوت، هورنبلند دیوریت¬های پورفیری در سنگ¬های رسوبی و آذرین (توف ها و سنگ های دیوریتی پیروکسن دار) نفوذ نموده و به ترتیب تشکیل اگزواسکارن و اندواسکارن داده است. توده های نفوذ کننده دارای ماهیت ساب آلکالن و متا آلومین بوده و بر اساس پذیرفتاری مغناطیسی و خصوصیات ژئوشیمیایی، وابسته به سری مگنتیت و گرانیتوئیدهای نوع i هستند. غنی شدگی عناصر نادر خاکی سبک (lree)، فقیر شدگی عناصر نادر خاکی سنگین (hree) و بی هنجاری منفی کم eu از اختصاصات آنها بوده و بیانگر ماگماتیسم متا آلومین نوع i کمان¬های آتشفشانی حاشیه قاره¬هاست. نمودارهای جداکننده محیط¬های زمین¬ساختی نیز جایگاه گرانیتوئیدهای کمان آتشفشانی را برای آن تایید می¬نماید. نمودارهای مختلف ژئوشیمیایی نشان دهنده انطباق سنگ¬های گرانیتوئیدی بیشه با نفوذی¬های مرتبط با اسکارن های آهن می¬باشد. خصوصیات ایزوتوپی = -1.49) nd? (87sr/86sr=0.706, و سایر خصوصیات ژئوشیمیایی نشان می دهد که این توده ها از ذوب گوشته غنی شده به وجود آمده و با پوسته دچار آلایش شده اند. سن سنجی به روش زیرکن-اورانیم سرب در دو نمونه هورنبلند دیوریت پورفیری سن 43/0±25/39 و 14/0±16/39 میلیون سال (ائوسن بالایی، بارتونین) را نشان می دهد. بخش¬های تغییر نیافته سنگ¬های دیوریتی پیروکسن دار¬، دارای ماهیت کالک¬آلکالن پتاسیم بالا و متا¬آلومین (78/1 a/nk? و 95/0(a/cnk? هستند. نمودار چند عنصری بهنجار شده با گوشته اولیه نشان¬دهنده غنی¬شدگی از عناصر lil مانند rb، ba، cs و تهی¬شدگی از عناصر hfs نظیر nb، p، ti، yو yb است. نمودار عناصر نادر خاکی بیانگر مقادیر (la/yb)n از 75/7 تا 63/8 و بی¬هنجاری منفی ضعیف eu می¬باشد. این خصوصیات به همراه مقادیر بالای th/yb و ta/yb بیانگر ماگماتیسم وابسته به مناطق فرورانش حاشیه قاره¬هاست. تهی شدگی مشخص nb و ti ، میزان نسبتا بالای mg#، نسبت¬های اولیه 87sr/86sr ( 70606/0)، 143nd/144nd ( 512424/0) و nd ? (05/3-) نشان می-دهد که ماگمای سازنده سنگ¬های مورد مطالعه از گوشته غنی¬شده منشاء گرفته و دچار آغشتگی پوسته¬ای شده است. مقادیر بالای rb، th، k و مقدار پایین p و ti در سنگ های مورد بررسی موید آلودگی ماگما در پوسته فوقانی طی تکامل ماگما می باشد. سن سنجی به روش زیرکن-اورانیم-سرب بر روی پیروکسن دیوریت پورفیری نشان می دهد که این ماگماتیسم در 07/44 میلیون سال پیش یعنی در ائوسن میانی (lutetian) رخ داده است. سنگ های گرانودیوریتی رخنمون یافته در بخش شمال شرق منطقه مورد مطالعه دارای ماهیت کالک آلکالن و به لحاظ مقدار شاخص asi پرآلومین بوده و در قلمرو تیپ s واقع شده¬اند. تعیین سن به روش زیرکن-اورانیم-سرب برای دو نمونه از گرانودیوریت های پورفیری نشان دهنده سن 38/0 ± 45/39 و 41/0 ± 75/38 میلیون سال (ائوسن بالایی) می باشد. بر اساس میزان nd? و 87sr/86sr، ماگمای توده گرانودیوریتی از ذوب بخشی پوسته قاره ای منشأ گرفته است. دو مرحله کلی کانی زایی در بیشه تشخیص داده شد، 1) مرحله پیشرونده و 2) مرحله پسرونده. مرحله پیشرونده در دمای حدود 550 درجه سانتیگراد تشکیل شده و در طی آن یک سری کانی های سیلیکات کلسیم بدون آب (گارنت، پیروکسن) تشکیل شده اند. مرحله پسرونده در دمای کمتر از 470 درجه سانتیگراد شروع شده و کانی¬های سیلیکات کلسیم آبدار (اپیدوت، ترمولیت-اکتینولیت)، سیلیس(کوارتز)، کربنات (کلسیت) و کانی¬های کدر (مگنتیت، پیریت، پیروتیت) جانشین شده¬اند. مگنتیت عمدتا در طی این مرحله تشکیل شده است. حضور مگنتیت، پیریت و پیروتیت به همراه کلسیت و کوارتز در مجموعه کانیایی پسرونده نشانگر دمای کمتر از 430 درجه سانتیگراد و ƒs2 ~10-7 محلول¬های متاسوماتیزم کننده می باشد. تجزیه الکترون میکروپروب نشان داد که گارنت های مورد مطالعه به صورت محلول های انحلال جامد آندرادیت و گروسولاریت می باشند که اکثراً حاوی مقدار کمی اسپسارتین ، آلماندین و پیروپ هستند. پیروکسن ها به سری دیوپسید - هدنبرگیت تعلق داشته و دارای مقادیر خیلی کم ژوهانسنیت میباشند. بر اساس ترکیب گارنت ها و پیروکسن ها متوسط میزان فوگاسیته اکسیژن 18/20- مگا پاسکال محاسبه گردید. وجود اپیدوت به عنوان یکی از کانی¬های سیلیکاته آبدار نیز نمایانگر فوگاسیته بالای اکسیژن است. بی هنجاری های بالای مس، طلا، روی، سرب، قلع، تنگستن، کبالت و بیسموت در سطح زمین و مغزه ها دیده می شود. مطالعات ژئوفیزیک هوایی وجود بی¬هنجاری مغناطیسی را در شرق بیشه نشان می¬دهد. مطالعات صحرایی و برداشت های ژئوفیزیک زمینی نیز حاکی از وجود بی¬هنجاری شدید مغناطیسی (56819 نانو تسلا) و وجود کانی¬های فری مغناطیس است. مطالعات مینرالوگرافی از مغزه¬های حفاری نشان می دهد که منبع اصلی ایجاد کننده آنومالی مغناطیسی، حضور کانی مگنتیت و در موارد محدودی پیروتیت می باشد. نقشه¬های مشتق اول قائم و ادامه به سمت بالا نشان دهنده گسترش آنومالی از نزدیک سطح تا عمق بیشتر از 150 متری می باشد. این موضوع نشان می دهد که منبع ایجادکننده آنومالی (کانی سازی مگنتیت) بیشتر عمقی است. برداشتهای ژئوفیزیک زمینی در بخش شمالی منطقه مورد مطالعه نشان داد که نا هنجاری نشان داده شده در نقشه مغناطیس هوایی مربوط به رخنمون توده های دیوریتی پیروکسن و آمفیبول دار با پذیرفتاری مغناطیسی بالا (تا 5- 10 × 1718) می باشد. حضور مگنتیت و فقدان آپاتیت؛ عیار بالای مس، طلا، سرب، روی، نقره، قلع و تنگستن؛ ناهنجاری های مشخص بیسموت و کبالت؛ مقادیر پایین عناصر نادر خاکی و فسفر از ویژگی های شاخص کانسار آهن بیشه می باشد. این کانسار به لحاظ کانی شناسی، دگرسانی، بافت، پاراژنز کانی ها، ژئوشیمی و منشأ کانه زایی تشابه زیادی با کانسارهای اسکارن آهن کلسیمی و (iocg) دارد. واژه های کلیدی: لوت، بیشه، اسکارن، کانی سازی آهن، rb-sr، sm-nd ، سن سنجی زیرکن-اورانیم-سرب.

توده¬ی نیمه عمیق کاکل کوه در 55 کیلومتری شمال شرق سفیدسنگ فریمان واقع شده است و از لحاظ تقسیم بندی رسوبی ? ساختاری در زون کپه داغ قرار گرفته است. لیتولوژی این توده به صورت یک واحد نیمه عمیق کوارتزمونزودیوریتی می باشد که از کانی های اصلی پلاژیوکلاز، کوارتز و ارتوکلاز تشکیل شده است. بافت های مشاهده شده در این توده شامل بافت های پورفیری، پوئی کیلتیکی وگلومروپورفیری می باشد. براساس نمودارهای ژئوشیمیایی سنگ های توده مورد مطالعه دارای ماهیت کالک آلکالن و متاآلومین می¬باشد و با توجه به مطالعات انجام شده در زمره¬ی گرانیتوئیدهای نوع i قرار می¬گیرند. الگوی مسطح عناصر نادر خاکی نشان می دهد که منشاء ماگمای اولیه این توده در خارج از محدوه پایداری گارنت است. در نمودارهای عنکبوتی عناصر کمیاب همه فازهای توده مورد مطالعه بی هنجاری منفی nb,tiو همچنین بی هنجاری مثبت rb,k مشاهده می شود که نشانگر محیط های فرورانشی است. براساس نمودارهای مختلف تکتونیکی سنگ های منطقه از نوع ولکانیک های کمان آتشفشانی (vag) و پس از برخورد (post- collision) می باشد.

منطقه مورد مطالعه در 25 کیلومتری شمال غرب شهرستان تربت جام و 5 کیلومتری شمال روستای جهان آباد واقع شده است. این ناحیه در زون ساختاری بینالود قرار گرفته که در واقع قسمتی از پهنه البرز شرقی محسوب می شود. بر اساس مطالعات صحرایی و پتروگرافی، ترکیب سنگ شناختی مجموعه مورد مطالعه شامل آندزیت، تراکی آندزیت، ریوداسیت، ریولیت، دیوریت پورفیری و سنگ های پیروکلاستیک از قبیل توف و برش می باشد. مهمترین کانی های تشکیل دهنده سنگ های یادشده شامل پلاژیوکلاز (آندزین و الیگوکلاز)، فلدسپات های آلکالن (سانیدین و ارتوکلاز)، کوارتز و آمفیبول اند و نیز کلریت و کلسیت کانی های ثانویه را شامل می شوند. بافت های اصلی در این سنگ ها شامل پورفیری با خمیره میکرولیتی، پورفیری جریانی (تراکیتی)، گلومروپورفیری، مزوستازی و فلسیکی می باشد. بر اساس داده های ژئوشیمیایی، سنگ های منطقه از لحاظ سری ماگمایی جزو سری کالک آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی با ماهیت متاآلومینوس می باشند. این سنگ ها از نظر 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 و نمودارهای عناصر ناسازگار و سازگار در برابر یکدیگر نشان می دهند که تبلور تفریقی عامل اصلی ارتباط بین این سنگ ها می باشد. موازی بودن الگوی تغییرات عناصر فرعی در نمودارهای عنکبوتی نیز مرتبط بودن این سنگ ها از طریق تبلور تفریقی را تایید می کند. 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 تأیید می نماید. غنی شدگی نمونه ها از عناصر lile و تهی شدگی از عناصر hfse بیانگر ماگماتیسم کمان های آتشفشانی حاشیه قاره است که نمودار های مختلف پترولوژی نیز محیط تکتونیکی منطقه مورد بررسی را مرتبط با زون های فرورانش حاشیه فعال قاره ای نشان می دهند.

معدن سنگ آهن سنگان خواف در حدود 300 کیلومتری جنوب شرقی مشهد، 18 کیلومتری شمال شرقی شهرستان سنگان و 40 کیلومتری مرز افغانستان قرار دارد. از لحاظ تقسیمات ساختاری، این معدن در خرد قاره ایران مرکزی و در قسمت های شمالی بلوک لوت و در جنوب گسل درونه واقع است. توده های بزرگ گرانیتی سرنوسر با سن 11± 38/4 میلیون سال در شمال معدن و برمانی و سَرخر در شرق معدن رخنمون دارند. گرانیت های سَرخر و برمانی شامل دو بخش مونزوگرانیتی با سن 0/7± 40/8 میلیون سال و سینوگرانیتی با سن 0/6± 40/6 می باشند. از مهم ترین عوامل ساختاری موثر بر محدوده معدن، گسل دردوی است که به عنوان یکی از پایانه های انشعابی جنوب گسل درونه محسوب می شود. این معدن به سه بخش به نام های آنومالی غربی، مرکزی و شرقی تقسیم شده و محدوده سنجدک iii در آنومالی شرقی قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، واحدهای رخنمون یافته شامل آهک، دولومیت، کوارتز آرنایت؛ مجوعه ای از زون های اسکارنی شامل پیروکسن اسکارن، پیروکسن گارنت اسکارن، گارنت پیروکسن اسکارن، گارنت اسکارن، آمفیبول اسکارن؛ واحدهای دگرگونی شامل فیلیت، آهک با تبلور مجدد، متاسیلتستون و همچنین توده های نفوذی نیمه عمیق شامل هورنبلاند کوارتز مونزودیوریت پورفیری، سینیت پورفیری، مونزونیت پورفیری و رسوبات عهد حاضر می باشند. بر اساس شواهد صحرایی و با تکیه بر خصوصیات کانیایی اسکارن سنجدک iii از نوع کلسیک است. در واحدهای مونزونیت پورفیری و سینیت پورفیری اندواسکارن وجود ندارد و واحدهای اسکارنی بصورت اگزواسکارن حضور دارند. مراحل اسکارنی شدن شامل متاسوماتیک پیشرونده، پسرونده آغازی و پسرونده تأخیری است. کانی های مرحله متاسوماتیک پیشرونده شامل گارنت (سری آندرادیت- گراسولار) و پیروکسن (سری دیوپسید- هدنبرگیت) در شرایط دمایی 550-375 درجه سانتیگراد است. کانی های پسرونده آغازی شامل: اپیدوت، آمفیبول (فرواکتینولیت- هاستینگزیت) در شرایط دمایی 385> درجه سانتیگراد می باشد و کانی های پسرونده تأخیری شامل: کلریت، کوارتز، کلسیت وکانی های رسی در شرایط دمایی 340-250 درجه سانتیگراد تشکیل شده اند. با ورود محلول های اسکارن ساز به سنگ های آهکی، کلسیم از سنگ های کربناتی و سیلیسیم، آلومینیوم و آهن از سیال اسکارن ساز تأمین شده و گارنت و پیروکسن تشکیل می شود. در صورت وجود feo و کافی نبودن سیلیس مگنتیت می تواند در دمای 430 درجه تشکیل شود. حضور دو نوع گارنت همسانگرد و ناهسانگرد نشان دهنده دو مرحله متفاوت در مرحله متاسوماتیزم پیشرونده است. در زون پیروکسن اسکارن یک روند افزایشی در مقدار کوارتز در جهت شمال شرق مشاهده شد که نشان از تأثیر پذیری بیشتر این زون در مرحله پسرونده تأخیری است. در اسکارن سنجدک iii، نسبت sio2:fe2o3 < 3 بوده است. در مرحله پسرونده آغازی ترمولیت و اکتینولیت از آلتراسیون پسرونده دیوپسید و هدنبرگیت بوجود می آیند. در این آلترسیون در صورت افزایش دیوپسید، کانی ترمولیت و در صورت افزایش هدنبرگیت، کانی اکتینولیت تشکیل می شود. در زون آمفیبول اسکارن سنجدک iii مقادیر اکتینولیت بسیار بیشتر از ترمولیت است. راستای اکثر گسل های منطقه شمال شرق- جنوب غرب است. کانی سازی مگنتیت گوتیت و هماتیت در اکثر موارد رگه ای- رگچه-ای و بعضاً توده ای در آهک های تبلور مجدد یافته و مرتبط با زون های گسلی است. بافت منطقه بندی در مگنتیت به آزاد شدن سریع مواد فرار مانند hcl و h2o و co2 در فاز گازی از یک محلول فوق اشباع از آهن در نزدیکی سطح زمین نسبت داده می شود که خاص سیستم های هیدروترمالی است. حضور مقادیر اندک مگنتیت بصورت رگچه ای در زون گارنت اسکارن نشان دهنده شرایط دمایی پایین تر از 550 درجه سانتی گراد در زمان تشکیل مگنتیت است. کانی سازی پیرولوسیت بصورت رگچه ای و در سنگ میزبان دولومیتی اتفاق افتاده است. حضور پیروتیت، پیریت و کالکوپیریت بطور افشان در زون های اسکارنی و مخصوصاً زون آمفیبول اسکارن نشان دهنده ارتباط کانی سازی سولفیدی با زیر مرحله پسرونده آغازی در شرایط دمایی کمتر از 385 درجه سانتیگراد است. پیریت دو مرحله کانی-سازی را بخوبی نشان می دهد. پیریت های نسل اول یوهدرال اند ولی پیریت های نسل دوم آنهدرال هستند و با پیروتیت همراهی می شوند. پیریت های نسل دوم خود به دو صورت جانشینی از حاشیه و یا جانشینی در درز و شکستگی های پیروتیت ظاهر شده اند. مالاکیت تنها کانی مس دار زون اکسیدان است که بصورت رگچه ای و همراه با کانی سازی هماتیت مشاهده می شود. نقشه tmi سه ناهنجاری a ، b و c را در منطقه مورد مطالعه نشان می دهد. انطباق نقشه rtp با نقشه های زمین شناسی و کانی سازی می رساند که ناهنجاری های a و c انطباق خوبی با رخنمون مگنتیت دارند. ولی در محل ناهنجاری b رخنمون مگنتیت وجود ندارد. نبود توده نفوذی، مشابهت و نزدیکی ناهنجاری b با ناهنجاری a تأیید می کنند که قطعاً منشأ ناهنجاری b کانی سازی مگنتیت در عمق است. پردازش داده های مغناطیس سنجی در نقشه فراسو نشان می دهد که هر دو ناهجاری a و b در عمق ادامه داشته و منشأ مشترکی دارند. ناهنجاری مغناطیسی c در نقشه های فراسوی بیش از 10 متر پاسخی ندارد و این مسئله بر کم عمق بودن منبع ناهنجاری دلالت می کند. پردازش داده های مغناطیس سنجی در نقشه های سایه برجسته و همچنین انطباق نقشه rtp با نقشه های زمین شناسی و کانی سازی بخوبی نشان می دهد که کانی سازی مگنتیت در منطقه، کنترل گسلی دارد. بر پایه آنالیزهای ژئوشیمیایی در محدوده مورد مطالعه و مقایسه آن با سایر بخش های معدن سنگان عناصر وانادیم، منگنز، سرب، روی، نقره، آرسنیک، لانتانیم و سریم از آنومالی های غربی به سمت آنومالی های شرقی افزایش و عناصر آهن، نیکل، کروم، کبالت از آنومالی های غربی به سمت آنومالی های شرقی کاهش می یابد. مقدار منگنز بطور قابل ملاحظه ای در سنجدک iii افزایش یافته و با کانی-سازی پیرولوسیت ± آرسنوپیریت ± مگنتیت در نقشه ژئوشیمیایی کلاس بندی شده مرتبط است. روند افزایشی منگنز به سمت شرق و به طرف آنومالی فرزنه ادامه می یابد. عناصر نیکل و کبالت هم در ساختمان مگنتیت و هم در ساختمان ترکیبات سولفیدی حضور دارند.

محدوده اکتشافی آهن مزارانجیری در 75 کیلومتری شمال بیرجند و 25 کیلومتری جنوب قائن و در زون ساختاری بلوک لوت واقع گردیده است. واحد های رسوبی منطقه شامل آهک مربوط به کرتاسه زیرین، کنگلومرا و آهک ماسه ای مربوط به ترشیاری می باشد. توده های نیمه عمیق منطقه شامل هورنبلند فلدسپار پورفیری، هورنبلند پیروکسن دولریت و پیروکسن هورنبلند دولریت به سن ترشیاری در آهک های کرتاسه نفوذ نموده اند. چهار نوع آلتراسیون در منطقه مشاهده شد که شامل: 1) پروپلیتیک ، 2)کربناتی، 3) آرژیلیک و 4) سیلیسی. آلتراسیون آرژیلیک در توده هورنبلند فلدسپار پورفیری باعث آلتراسیون شدید فلدسپار ها شده است. بطوریکه تشخیص دقیق نوع فلدسپار امکان پذیر نیست. در واحد آهکی میزبان کانی سازی، آلتراسیون های سیلیسی و کربناته با شدت-های متفاوت بسته به فاصله از توده های نفوذی شکل گرفته است. با فاصله از توده های نفوذی منطقه از میزان کانی سازی و شدت آلتراسیون در واحد آهکی کاسته می شود. به دلیل حضور گسل های فراوان با روند اصلی شمال غرب- جنوب شرق و شیب تقریبا 55 درجه، مرز بین واحد های آذرین و آهکی در منطقه گسله می باشد. کانی سازی در امتداد شکستگی ها و درز و شکاف های حاصل از گسل و در مرز بین واحد های آهکی و توده های هورنبلند فلدسپار پورفیری و هورنبلند پیروکسن دولریت به صورت یک زون برشی شکل گرفته است. کانی سازی در دو مرحله هیپوژن و سوپرژن به صورت زون گوسان وسیعی در مرکز منطقه شکل گرفته است. در زون گوسان در مرحله هیپوژن اثرات ناچیزی از پیریت، کالکوپیریت و مگنتیت مشاهده شد. سولفید های مس (کالکوزیت، کوولیت و بورنیت) نیز به صورت بسیار کمیاب و غیر قابل تفکیک در سطح واحد آهکی مشاهده شد. فراوان ترین کانه مرحله سوپرژن گوتیت می باشد که بافت گل کلمی دانه ریز و جانشینی (اسکلتال) در مقاطع میکروسکوپی دارد. هماتیت، لیمونیت، مالاکیت و آزوریت به صورت رگچه ای و پراکنده در واحد آهکی زون گوسان در مرحله سوپرژن تشکیل شده است. آنالیز ژئوشیمی به روش طیف سنجی جذب اتمی 13 نمونه از محل کانی سازی به منظور تعیین میزان عناصر fe, ca, mg, mn cu, انجام شد. بیشترین میزان آهن (62/38 درصد) مربوط به زون گوسان در مرکز منطقه می باشد. با فاصله از توده های نفوذی (هورنبلند فلدسپار پورفیری و هورنبلند پیروکسن دولریت) میزان آهن نمونه ها کاهش می یابد. این نشان می دهد که توده های نفوذی مذکور عامل کانی سازی در منطقه هستند. 4 نمونه از توده های دولریتی منطقه دارای حداقل آلتراسیون مورد آنالیز xrf قرار گرفتند. توده های دولریتی موجود در منطقه در محدوده گابرو، گابرودیوریت قرار می گیرند آنها از نوع سری اکسیدان (i)، متاآلومینوس و تولئیتی هستند که در موقعیت تکتونیکی rrg+ceug)) تشکیل شده اند. نمودارهای عنکبوتی توده های دولریتی منطقه غنی-شدگی از عناصر ناسازگار (rb, sr, k,th, la) و آنومالی منفیnb را نشان می دهد که بیانگر آغشتگی ماگما با پوسته قاره ای است. پذیرفتاری مغناطیسی بالای توده پیروکسن هورنبلند دولریت ( si5- 10 × 1850) و ترکیب کانی شناسی آن شامل هورنبلند و مگنتیت نشان می دهد که آن ها به سری مگنتیت (اکسیدان) تعلق دارند. انطباق نقشه های ژئوفیزیکی، زمین شناسی و کانی سازی هم-مقیاس وجود سه آنومالی را در منطقه نشان می دهد. آنومالی های بزرگتر (a و b) منطبق بر واحد پیروکسن هورنبلند دولریت و آنومالی c منطبق بر واحد آهکی حاوی رگچه های هماتیت می باشند. منبع ایجادکننده آنومالی (a و b) توده پیروکسن هورنبلند دولریت (به دلیل پذیرفتاری بالا و ترکیب کانی شناسی آن) تفسیر می شود. آنومالی c به دلیل انطباق با هماتیت در سطح زمین احتمال می رود منبع آن یا وجود مگنتیت در عمق کم و یا توده پیروکسن هورنبلند دولریت باشد. فقط حفاری می تواند یکی از این دو منبع پیشنهادی را تائید کند. اگر ناهنجاری های مغناطیسی با اطلاعات دقیق زمین شناسی، کانی سازی و پذیرفتاری مغناطیسی واحدهای سنگی به درستی تفسیر می شد نیازی به ترانشه، گمانه زنی، آنالیز و هزینه های مرتبط با آنها نمی بود.

منطقه مورد مطالعه درجنوب غرب استان خراسان رضوی و در نقشه توپوگرافی و زمین شناسی 1:250000 شهرستان فردوس و بخشی از واحد ساختاری ایران مرکزی در حاشیه شمالی پهنه لوت محسوب می شود. واحدهای لیتو استراتوگرافی منطقه از قدیم به جدید شامل شیل و ماسه سنگ ودولومیت ضخیم لایه سازند سردر؛ آهک خاکستری، دولومیت و ماسه سنگ کوارتزیتی سازند جمال؛ شیل و ماسه سنگ با میان لایه های آهک سازند شمشک؛ سنگ های کربناته و توده های نفوذی کرتاسه، سنگ های ولکانیکی دوران سوم، کنگلومرای پلیوکواترنر و رسوبات کواترنر است. با توجه به بررسی های کلی صحرایی این محدوده و تمرکز بر روی تصاویر ماهواره ای، دراین مناطق سنگ های آتشفشانی با ترکیب اسیدی تا حد واسط (ریولیت، داسیت، ریو داسیت، آندزیت، کوارتز آندزیت، کوارتز لاتیت آندزیت)، توده های نفوذی (مونزوگرانیت، سینوگرانیت، کوارتز مونزو سینیت، کوارتز سینیت)نیزدر منطقه به چشم می خورد. ماگماتیسم یاد شده به طور عمده بیشتر متا آلومین و پر آلومین می باشد. تغییر راستای گسل های محدوده از جنوب به سمت شمال دارای روند شرقی – غربی می باشد. منطقه احتمالا دارای پتانسیل اقتصادی برای فلدسپات می باشد.ماگماتیسم مورد مطالعه با ویژگی های محتوای بالای na2o(6-3%) و مقدار بالایk2o (5-2%) مقدار متوسط تا پایین cao (4-1%)، مقدار بالای rb(392- 170 پی پی ام)، نسبت بالای ba/nb، نسبت sm/yb (45/2- 79/1) را نشان می دهد.این توده ها دارای ماهیت آهکی - قلیایی و در رده پتاسیم خیلی بالا قرار می گیرند. euدارای آنومالی منفی(تقریبا در تمام نمونه ها) که نشان دهنده فوگاسیته بالای اکسیژن در هنگام تبلور سنگ های منطقه مورد نظر و یا بدلیل جدا شدن پلاژیوکلاز در ابتدای تفریقاز ماگما باشد. بر اساس نمودار rbدر مقابل y+nbاکثر نمونه های منطقه مورد مطالعه تقریبا در ناحیهwpgو بعضا vag+syn-clogتشکیل شده اند.

محدوده مورد مطالعه در بخش جنوب غربی شهرستان بجستان واقع گردیده است. این محدوده از بخش های تپه ماهوری تا مرتفع تشکیل گردیده است. عمده کوههای این محدوده را مجموعه ای از سنگهای آتشفشانی بوجود آورده اند که متعلق به دوره زمانی پالئوژن می باشد. کهن ترین سازندهای این محدوده به دوران مزوزوئیک (کرتاسه) تعلق دارد که این واحدها بصورت دگر شیب برروی سنگهای کربناته سازند سردر قرارگرفته است( عمدتاً تشکیل شده ازسنگ آهک های خاکستری تاکرم رنگ که بصورت توده ای می باشد) و درشمال، جنوب و شرق، این سنگ آهک ها عموماً نازک لایه می باشد. بزرگترین گسل منطقه که این محدوده را تحت تأثیر قرارداده است، گسل مزار است. واحدهای سنگی لیرم راسنگ های آذرین حدواسط تا اسیدی تشکیل داده اند که جنس آنهاکوارتز مونزوسینیت، سینوگرانیت، کوارتزمونزودیوریت، مونزوگرانیت، کوارتزلاتیت و لاتیت آندزیت می باشد. آلتراسیون از نوع آرژیلیک، سیلیسی و پروپلتیک در اکثر توده ها قابل مشاهده است. کانی های ثانویه شامل کلریت، کربنات، سرسیت و کانی های رسی می باشد. آپاتیت، متداولترین کانی فرعی در اکثریت نمونه ها می باشد. وجود آلکالی گرانیت های حاوی فلدسپات های آلکالی صورتی رنگ منطقه را از نظر اقتصادی با اهمیت ساخته است.در بررسی های ژئوشیمیایی دارای ماهیت پرآلومین تا متا آلومین می باشد. این توده ها دارای ماهیت آهکی - قلیایی و در رده پتاسیم خیلی بالا قرار می گیرند. eu دارای آنومالی منفی(تقریبا در تمام نمونه ها) که نشان دهنده فوگاسیته بالای اکسیژن در هنگام تبلور سنگ های منطقه مورد نظر و یا بدلیل جدا شدن پلاژیوکلاز در ابتدای تفریق از ماگما باشد. بر اساس نمودار rb در مقابل y+nb اکثر نمونه های منطقه مورد مطالعه تقریبا در ناحیه wpgو بعضا syn+golgتشکیل شده اند.

اسکارن آهن شترسنگ در فاصله 110 کیلومتری شمال غرب مشهد، 82 کیلومتری شمال شرق سبزوار و در زون ساختاری بینالود قرار دارد. در این منطقه اولین پدیده مرتبط با تشکیل اسکارن، نفوذ توده های ساب ولکانیک حدواسط با ترکیب غالب مونزودیوریت و دیوریت پورفیری پس از ائوسن در بین توالی کربناته (به طور غالب آهکی) کرتاسه زیرین قابل قیاس با سازند تیزکوه در البرز مرکزی می باشد. توده های مذکور مشخصه متا آلومینوس وابسته به سری کالک آلکالن دارند. بر اساس شواهد صحرایی و مطالعات میکروسکوپی، اسکارن منطقه شامل دو زون اندواسکارن محدود و اگزواسکارن گسترده است. در اندواسکارن بافت پورفیری توده نفوذی حفظ شده است، با این تفاوت که پلاژیوکلاز ها آلتراسیون شدیدتری دارند. اگزواسکارن 5 زون مشخص شامل 1- گارنت اسکارن 2- گارنت- ایدوکراز اسکارن 3- پلاژیوکلاز اسکارن 4- زوئیزیت- اپیدوت اسکارن 5- اکتینولیت اسکارن دارد. این زون ها به ترتیب فاصله از توده های نفوذی به وجود آمده اند. بر اساس شواهد پتروگرافی فرایندهای متاسوماتیکی پیشرونده و پسرونده اسکارنی منطقه در سه مرحله جداگانه و مشخص به وقوع پیوسته اند. مرحله پیشرونده بعد از جایگزینی و با شروع تبلور توده نفوذی در عمق و یا آزاد شدن سیالات هیدروترمالی مشتق شده از آن شروع می شود. در این مرحله کانسارسازی انجام نمی شود و در حکم آماده سازی زمینه محسوب می گردد. در این مرحله کالک سیلیکات های بدون آب مانند گارنت در زون اسکارنی تشکیل شده اند. بررسی شرایط فیزیکوشیمیایی تشکیل اسکارن نشان می دهد که دمای مرحله اصلی تشکیل زون گارنت c=550-420 و 25-10- 22-10= o2ƒ بوده است. افزایش محلی فوگاسیته اکسیژن (22-10<) مانع تشکیل همزمان دو کانی گارنت و پیروکسن گردیده است. در مرحله پسرونده آغازی حجم عمده ای از کالک سیلیکات های بدون آب اسکارنی همانند گارنت و پیروکسن که در حرارت های نسبتاً بالا تشکیل شده اند، به مجموعه ای از سیلیکات های آبدار مثل اپیدوت، ترمولیت- اکتینولیت یا کانی هایی مثل کلسیت، کوارتز، مگنتیت و ... تبدیل شده اند. با توجه به دیاگرام پایداری کانی ها، این دگرسانی ها در دمای c=420-400 رخ داده و این محدوده دمایی 1/0=xco2 و 7-10< s2ƒ و 25-10 >o2ƒ را برای اسکارن مورد مطالعه پیشنهاد می کند. در مرحله پسرونده تأخیری کالک سیلیکات های آبدار و بدون آب تشکیل شده در مراحل قبلی به مجموعه های ریزدانه شامل کلریت، کلسیت، کوارتز و کانی های رسی تبدیل شده اند. مرحله اصلی نهشت اکسیدها و بخصوص سولفیدها، بعد از مرحله تشکیل اسکارن پیشرونده یعنی در طی مراحل آغازی دگرسانی پسرونده رخ داده است. مگنتیت مهم ترین و فراوانترین کانه اکسیدی منطقه است. بافت جانشینی مگنتیت در بین بلورهای گارنت نشان می دهد که مگنتیت بعد از تشکیل اسکارن اولیه نهشته شده است. پیریت فراوانترین کانه سولفیدی است که در حفرات، شکستگی ها و مرز بلورهای مگنتیت به وجود آمده است. بنابراین تشکیل پیریت بعد از مگنتیت رخ داده است. فرایند تشکیل پیریت در مراحل انتهایی آلتراسیون کالک سیلیکات های اولیه (مرحله پسرونده تأخیری) رخ می دهد. کالکوپیریت دیگر کانه سولفیدی می باشد که به مقدار بسیار اندک همراه با مگنتیت و پیریت مشاهده می شود. مقایسه طلا، مس و عناصر نادر خاکی منطقه شترسنگ با مهمترین کانسارهای fe oxides cu-au ثابت نمود که کانسار شترسنگ از لحاظ عناصر مورد قیاس در حد کانسارهای fe oxides cu-au نبوده و تنها کانه اقتصادی در آن مگنتیت است. نقشه های مغناطیسی انتقال به قطب آنومالی های مغناطیسی هماهنگ با توده های کانی سازی مگنتیت را آشکار کردند. آنومالی های مغناطیسی نسبت به توده های معدنی اصلی رخنمون یافته بیشتر به سمت شمال تمایل دارند. این تمایل دلالت بر این دارد که وسعت کانی سازی از توده معدنی که در سطح رخنمون دارد، بیشتر است. نقشه مشتق اول قائم داده های مغناطیسی سطحی بودن منابع آنومالی که به وسیله توده های مگنتیت روی سطح آشکار شدند، نشان دادند. نقشه ادامه به سمت بالا تا عمق 50، 100 و 150 متر نشان دادند که آنومالی های مغناطیسی اصلی a و b تا عمق 150 متر همچنان ادامه دارند که چنین عمق وسعتی را برای منایع آنها (توده های معدنی) پیشنهاد می کند.

منطقه معدن کائولن همدی، جزئی از کمربند پلوتونیکی- ولکانیکی 30 کیلومتری جنوب سبزوار است که این کمربند در زون سبزوار واقع شده است. روند گسلها و درزه¬های منطقه هم¬روند با کمربند بوده و شمال¬غرب- جنوب¬شرق می¬باشد. در مطالعات صحرایی و سنگ¬نگاری منطقه، سنگ¬های آتشفشانی از نوع آندزیت و کمی توف، با سن ائوسن و سنگ¬های نفوذی از نوع کوارتز مونزونیت پورفیری، کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند مونزودیویت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و کوارتز دیوریت پورفیری با سن میوسن شناسایی شده است. تمامی واحدهای سنگی توسط محلول¬های گرمابی شدیداً دگرسان شده و مدل آلتراسیونی مشابه با کانی¬سازی¬ مس پورفیری ایجاد نموده است. بررسی دگرسانی منطقه، زون¬های آلتراسیون پروپیلیتیک، پروپیلیتیک-آرژیلیک، آرژیلیک- سیلیسی، سیلیسی- کربناته و ترکیبی از این موارد را نشان می¬دهد. از لحاظ کانی¬زایی می¬توان کانی¬های سولفیدی پیریت و کالکوپیریت، کانی¬های اکسیدی هماتیت و گوتیت و کانی¬های کربناتی مالاکیت و آزوریت را مشاهده نمود که به صورت رگچه¬ای و افشان نمود دارند. اکتشافات ژئوشیمیایی با برداشت 20 نمونه سنگی و رسوب آبراهه¬ای صورت گرفت. این نمونه¬ها پس از آماده¬سازی، به روش جذب اتمی برای عناصر cu، zn، pb ،ag و sb، آنالیز شدند. از بین این عناصر، عنصر مس، روی، نقره و آنتیمون آنومالی نشان می¬دهند. مقادیر بالای عنصر مس به سمت شرق منطقه تمایل دارد. نتایج حاصل از شواهد آلتراسیونی و ژئوشیمی نشان می¬دهد که مرکز سیستم پورفیری به سمت شرق منطقه می¬باشد. از این رو با توجه به مطالعات پتروگرافی، آلتراسیونی، شواهد صحرایی و نتایج ژئوشیمی نتیجه گرفته شد که منطقه مطالعاتی، قسمت حاشیه یک نهشته مس پورفیری می¬تواند باشد. براساس شکل، ابعاد زون¬های آلتراسیون، نوع زون های آلتراسیون و نوع توده¬های نفوذی، الگوی کلی منطقه مشابه بخش¬های فوقانی یک سیستم مس پورفیری است.

منطقه مورد مطالعه بخشی از زون بینالود می باشد که در جنوب -جنوب غرب مشهد واقع گردیده است و دارای مجموعه سنگ شناسی متنوعی شامل سنگهای دگرگونی ، اولترامافیک و گرانیتوئید است.