روش های مختلف اکتشاف خاک های صنعتی
مقدمه .................................................................................................................................................................1
فصل اول: تعریف و رده بندی خاک های صنعتی
1-1- مقدمه........................................................................................................................................................ 3
1-2- خاک چيست؟...........................................................................................................................................3
1-3- برخي تعاريف مربوط به خاک.................................................................................................................. 3
1-3-1- سازنده خاک....................................................................................................................................... 3
1-3-2- جغرافياي خاک................................................................................................................................... 4
1-3-3- بافت خاک.......................................................................................................................................... 4
1-3-4- PH خاک.......................................................................................................................................... 4
1-3-5- هوموس ................................................................................................................................................ 4
1-4- فرآيندهاي تشکيل خاک.......................................................................................................................... 6 1-5- تعيين سن خاکها....................................................................................................................................... 8
1-6- سرعت تشکيل خاک................................................................................................................................. 8 1-7- مقاطع خاک............................................................................................................................................. 8
1-8- پايداري خاک در مقادير مختلف رطوبت................................................................................................. 9
1-8-1- پايداري در حالت تر........................................................................................................................... 9
1-8-2- پايداري در حالت مرطوب................................................................................................................. 10
1-8-3- پايداري در حالت خشک.................................................................................................................. 10
1-9- تيپهاي خاک مناطق مختلف جغرافيايي جهان ......................................................................................... 10
1-9-1- تيپهاي مختلف خاک...........................................................................................................................11
1-10- نمونه هايي از خاکهاي مناطق خشک......................................................................................................13
1- 10-1- خاکهاي بلوطي رنگ........................................................................................................................13
1-10-2- خاکهاي خاکستري و قهوه اي نيمه بياباني...........................................................................................13
1-10-3- خاکهاي بياباني .................................................................................................................................13
1-11- خاکهاي حاصل از تاثير سنگ و آب و هوا.............................................................................................16
1-12- خاکهاي هيدرومورفي............................................................................................................................17
1-12-1- انواع خاکهاي هيدرومورفي................................................................................................................17
1-13- خاکهاي شور و سديمي آب و هواي خشک......................................................................................... 19
1-14- فرسايش خاک......................................................................................................................................20
1-15- گروه بندي دمايي خاک........................................................................................................................ 21
1-16- گروه بندي رطوبتي خاک......................................................................................................................22
1-17- رده بندي خاکها بر اساس سيستم آمريکايي.............................................................................................22
فصل دوم: تشکیل و شناسایی رس ها
2-۱- تعريف رسها ...........................................................................................................................................37
2-۲- خواص رسها........................................................................................................................................... 38
2-۲-۱- خاصيت تعويض يوني ....................................................................................................................... 38
2-۲-۲- ذخيره كردن آب ...............................................................................................................................38
2-۲-۳- خاصيت جذب يا جاذب بودن ........................................................................................................... 39
2-۲-۴- شكلپذيري ..................................................................................................................................... 39
2-۲-۵- حالت كلوئيد در آمدن ..................................................................................................................... 39
2-۲-۶- لزجي و حالت ليزي داشتن ................................................................................................................ 39
2-۲-۷- مقاومت در مقابل حرارت ................................................................................................................ 39
2-۲-۸- رسها داراي خاصيت تامپون هستند ..................................................................................................... 39
2-۳- تقسيم بندي كانيهاي رسي..................................................................................................................... 39
2-۳-۱- تقسيم بندي نورتون.......................................................................................................................... 39
2-۳-۲- تقسيمبندي بر پايه تفاوت در شكل مينرالهاي رسي و خصوصيات انبساطي لايههاي سيليكات ................40
2-۳-۳- تقسيمبندي به سه دسته كانيهاي دو صفحهاي، سهصفحهاي و چهارصفحهاي ........................................41
2-۳-۴- تقسيم بندي در دو رده اصلي بنام رسهاي متورق و رسهاي رشتهاي ......................................................43
2-۳-۵- گروه هاي مهم .................................................................................................................................. 43
2-۴- منشاء رسها ............................................................................................................................................ 46
2-۴-۱- رسهاي برجا ..................................................................................................................................... 46
2-۴-۲- رسهاي دگرسان شده ........................................................................................................................ 47
2-۴-۳- رسهاي حمل شده.............................................................................................................................. 47
2-۵- تاثير آب و هوا در تشكيل انواع رسها ..................................................................................................... 47
2-۶- رسها در صنايع .................................................................................................................................... 48
2-۶-۱- رسهاي معمولي و شيل ....................................................................................................................... 48
2-۶-۲- بنتونيت و فولرز ارث ........................................................................................................................ 52
2-۶-۳- كائولن، بالكلي و رسهاي نسوز ......................................................................................................... 53
2-۷- ناخالصيهاي رسهاي نسوز در ايران ....................................................................................................... 59
2-۸- پارامترهاي آزمايشگاهي ........................................................................................................................ 63
2-۸-۱- MOR مدول گسيختگی ............................................................................................................... 64
2-۸-۲- MBI شاخص متيل آبي.................................................................................................................. 64 2-۸-۳- آزمايشات معمول بر روي مواد نسوز ................................................................................................. 64
فصل سوم: رسـهای مهـم صـنعتی( بنتونیت ، کائولن ، فلدسپار)
3-۱- بنتونیت.................................................................................................................................................. 68
3-۲- ژئوشيمي................................................................................................................................................ 68
3-۳- كاني هاي مهم بنتونيت........................................................................................................................... 68
3-۴- انواع بنتونيت ها از ديدگاه صنعتي .......................................................................................................... 69
3-۵- ژنز بنتونيت ........................................................................................................................................... 69
3-۵-۱- ذخاير بنتونيت گرمابي........................................................................................................................ 69
3-۵-۲- ذخاير بنتونيت رسوبي ...................................................................................................................... 69
3-۶- استخراج و فرآوري................................................................................................................................ 70
3-۷- موارد استفاده ........................................................................................................................................ 70
3-۸- بازارهاي عمده جهاني........................................................................................................................... 75
3-۹- تأثيرات زيست محيطي.......................................................................................................................... 75
3-۱۰- مشخصات شيميايي بنتونيت ................................................................................................................ 75
3-۱۱- کاني هاي بنتونيت ...............................................................................................................................76
3-۱۲- پي جوئي بنتونيت ................................................................................................................................ 77
3-۱۳- مدل توصيفي انواع مختلف ذخاير بنتونيت............................................................................................. 78
3-14- فلدسپار................................................................................................................................................ 79
۳-15- تاریخچه ............................................................................................................................................ 80
۳-16- بلورشناسی .......................................................................................................................................... 81
۳-17- کانیشناسی ..........................................................................................................................................81
۳-18- مشخصات شیمیایی .............................................................................................................................. 82
3-19- کاربردها.............................................................................................................................................. 83
۳-20- زمینشناسی و شرایط تشکیل و خاستگاه ............................................................................................... 83
۳-21- انواع کانسار ........................................................................................................................................ 84
۳-22- زمینشناسی و پراکندگی کانه فلدسپار در ایران ..................................................................................... 85
۳-23- ذخایر عمدهء فلدسپار در جهان ..............................................................................................................86
۳-24- ذخایر و کانسارهای عمدهء فلدسپار در ایران ......................................................................................... 86
۳-25- تجارت جهانی فلدسپار ......................................................................................................................... 86
۳-26- مدل توصيفي انواع مختلف ذخاير فلدسپار ........................................................................................... 87
فصل چهارم: روش های نوین اکتشاف خاک های صنعتی
۴-۱- روشهاي متداول اكتشاف ...................................................................................................................... 96
۴-۱-۱ روشهاي زمينشناسي معدني ................................................................................................................. 96
۴-۲- موارد مهم در اكتشافات خاك رس معمولي ........................................................................................... 97
۴-۳- تقسيم بندي براساس گسترش زماني و مكاني ......................................................................................... 97
۴-۴- مرحله شناسایی ...................................................................................................................................... 98
۴-۵- مرحله پی جویی ....................................................................................................................................101
.........................................................................................................................107
۴-۷- مرحله اکتشاف تفصیلی ........................................................................................................................ 113
فصل پنجم: اکتشاف خـاک های صنعتـی استـان سیستان و بلوچستان
چکيده.............................................................................................................................................................122
5-1- موقعيت جغرافيايي و راه هاي دسترسي................................................................................................... 124
5-2- مطالعات سنگ شناسي ..................................................................................................................125
5-3- بررسي و تجزيه و تحليل نتايج آناليزهاي مختلف................................................................................... 126
5-3-1- نتايج آناليز XRF و XRD............................................................................................................. 126
5-3-2- آزمايش نسوزندگي (PCE) ............................................................................................................126
5-3-3- نتايج تست فيزيکي و تست نيمه صنعتي نمونه ها.................................................................................128
5-4- شرايط آب و هوايي و جمعيت.............................................................................................................. 130
5-5- زمين شناسي عمومي استان ................................................................................................................. 131
5-6- توان معدني استان ............................................................................................................................. 131
5-7- مطالعات اکتشافي در گذشته ................................................................................................................ 133
5-7-1- مطالعات اکتشافي انجام شده در سطح استان ..................................................................................... 133
5-7-2- بررسي هاي زمين شناسي ..................................................................................................................133
5-8- بررسي هاي زمين شناسي موضوعي ...................................................................................................... 135
5-8-1- بررسي هاي اکتشافي ........................................................................................................................ 135
5-9- اكتشافات ژئوفيزيكي............................................................................................................................ 135
5-10- مشخصات معادن، کانسارها و انديس هاي داراي پتانسيل خاک صنعتي .............................................. 136
5-11- محدوده هاي مورد نظر جهت بررسي هاي دورسنجي و اکتشافات بعدي .............................................. 136
5-12- کلياتي در مورد خاک هاي صنعتي.......................................................................................................137
5-13- تقسيم بندي خاك هاي صنعتي و رس ها در صنعت..............................................................................138
5-13-1- رس هاي كائولينيتي و نسوز.............................................................................................................138
5-13-2- رس معمولي.................................................................................................................................. 140
5-14- مطالعات دورسنجي در محدوده هاي اکتشافي مورد نظر....................................................................... 141
5-15- خاکهاي صنعتي ................................................................................................................................142
5-16- آمادهسازي داده ها..............................................................................................................................143
5-16-1- پيش پردازش ............................................................................................................................. 144
5-16-2- ترکيب تصاوير................................................................................................................................144
5-16-3- تصيحات هندسي............................................................................................................................ 145
5-16-4- تصحيحات اتمسفري........................................................................................................................145
5-16-5- پردازش...........................................................................................................................................146
5-16-6- ساخت نقاب (Mask) ................................................................................................................ 146
5-17- عمليات رياضي جهت استخراج عوارض..............................................................................................146
5-18- روش( (SAM Spectral Angle Mapper................................................................................ 146
5-19- عمليات صحرايي.................................................................................................................................147
5-19-1- مرحله اول: پي جويي.......................................................................................................................147
5-19-2- مرحله دوم: حفر ترانشه و چاهک در محدوده اولويت 1 ..................................................................148
پیشنهادات ......................................................................................................................................................155
نتيجه گيري ................................................................................................................................................... 157
منابع و مراجع ................................................................................................................................................ 158
چكيده :
اساس تقسيم بندي خاك هاي صنعتي در كشور ها بسته به كاربردشان متفاوت است، اما در يك چيز مشترك هستند و آن اين است كه عمده خاك هاي صنعتي در گروه انواع رس ها قرار مي گيرند. رس ها بسته به كاربرد و يا دانشي كه به انها مي پردازد معاني و تعاريف ويژه به خود مي گيرد و در حقيقت رس نامي نيست كه نزد همه دست اندر كارانش يكسان باشد. خواص شيميايي و ساختمان رس ها تا ميانه قرن بيستم به خوبي شناخته نشده بود. ريزي دانه هاي رس علت اصلي ناشناخته ماندن كاني در بررسي آنها بود.در اين پروژه سعي شده خصوصيات و ويژگي هاي مهم رس ها بيان شود و در ادامه به بحث و بررسي در مورد رس هاي مهم صنعتي از قبيل بنتونيت ، فلد سپار و كائون و خصوصيات مهمي همچون كاني هاي سازنده و بلور شناسي، كاربرد آنها در صنايع ، ذخاير عمده و بازار جهاني و مدل توصيفي انواع مختلف ذخاير اين كاني ها پرداخته شده در آخر چگونگي روش هاي نوين اكتشاف خاك هاي صنعتي ، روش هاي متداول و موارد مهم براي انجام اين كار بيان شده و چهار مرحله ي اصلي آن كه عبارتند از : مرحله ي شناسايي ، مرحله ي پي جويي ، مرحله ي اكتشاف عمومي ، مرحله ي اكتشاف تفصيلي و هدف از انجام هر مرحله به طور كامل توضيح داده شده است.