سخني درباره اين نوشتاربه سعي خود نتوان برد پي به گوهر مقصود خيال بود كه اين كار بي حواله برآيد ‹‹حافظ›› آري درك مفاهيم پيچيده پديدههاي زمينشناسي و برگردان زبان رازهاي نهفته در دل سنگها و حكايتي كه بر آنها رفته نيازمند شناخت قوانين فيزيكي و شيميايي هنگام تشكيل سنگها و پاسخ آنها به تغييرات فيزيكي و شيميايي محيط فراگير آنها پس از تشكيل دارد. تمام پژوهشگران و صاحبنظران در علوم تجربي و حتي علوم انساني زماني كه ميخواهند فرضيه و يا نظريه خود را ثابت كنند تا براي قوت جستن به يافتههايشان در پژوهش دلايل منطقي و قابل استناد بياورند سعي ميكنند به منطق رياضيات نزديك شوند و فرضيه و نظريه خود را با روشهاي رياضي اثبات كنند. در زمينشناسي روشهاي رياضي و منطق رياضي زبان ژئوشيمي ميباشد و پژوهشگران علوم زمين براي اثبات فرضيات خود از شواهد ژئوشيمي كمك ميگيرند كه داراي منطق رياضي است. امروز ژئوشيمي بسياري از علوم زمين را در نورديده است و پديدههاي گوناگون زمينشناسي را مورد مطالعه و تفسير و تحليل قرار ميدهد. ژئوشيمي خود به شاخههاي گوناگون تقسيم ميشود كه يكي از اين شاخهها ژئوشيمي رسوبي است. كه در حقيقت قوانين و منطق شيميايي حاكم بر تشكيل سنگهاي رسوبي، تغييرات و تحولات آنها را در زمان بررسي ميكند. اغلب ذخاير انرژي جهان در حال حاضر در سنگهاي رسوبي نهفته است. همچنين بيشترين ذخاير معدني دنيا مانند آهن، سرب و روي، منگنز و … داراي خاستگاه رسوبي هستند و همزمان با رسوبگذاري تشكيل شدهاند و يا اغلب ذخاير شناخته شده دنيا داراي سنگ ميزبان رسوبي ميباشند. در كشور ما تقريباً بيش از 90 درصد ذخاير سرب و روي، بيشتر ذخاير طلا، آلومينيوم، فسفات، باريت، سيليس، فلوريت، كائولينيت، آرسنيك، پارهاي از ذخاير آهن و منگنز داراي سنگ ميزبان رسوبي و يا داراي خاستگاه رسوبي هستند، همچنين تمام ذخاير سوختهاي فسيلي، ذخاير دولوميتي و ذخاير نمك را ميتوان يك سنگ رسوبي دانست. حقايقي كه بيان شد نشان ميدهد كه شناخت واقعيتهاي رسوبگذاري بهخصوص فرآيند شيميايي رسوبگذار كه در حقيقت فرآيندهاي كنترل كننده رسوبگذاري و نهشته شدن كانسنگ هستند تا چه مقدار در اكتشاف و بهرهگيري از ذخاير معدني در ايران ميتوانند كارآيي داشته باشند. مطالبي را كه كتاب ژئوشيمي رسوبي، مورد مطالعه قرار ميدهد از مباني زيربنايي در چارچوب اهداف مركز پژوهشي زمينشناسي پارس (آرينزمين) ميباشد. نوشتن كتاب ژئوشيمي رسوبي كاري است بس سترگ كه براي اولين بار در ايران توسط جناب آقاي دكتر محمدحسين آدابي استاد نمونه زمينشناسي كشور در سال 82 از دانشگاه شهيدبهشتي و عضو شوراي پژوهشي مركز پژوهشي زمينشناسي پارس (آرينزمين) تأليف گرديده است. اين كتاب كاري كم نظير و اولين كتاب ژئوشيمي رسوبي در ايران و حتي در خاورميانه ميباشد. اين كتاب حاصل زحمات بيست ساله مؤلف محترم است و كتابي است كه سالهاي سال با اعتبار تمام برجاي خواهد ماند. همكاران مركز سركار خانم مهندس كيميا سادات عجايبي در طراحي جلد و ترسيم پارهاي از شكلها و آقاي محسن ايرانمنش ويرايش فني، صفحهآرايي و ترسيم پارهاي از شكلهاي اين كتاب را بهعهده داشتند كه از زحمات آنها سپاسگزاري ميشود.
مدير مركز پژوهشي زمينشناسي پارس (آرينزمين) دكتر منصور قرباني |
پيشنوشتاردر زمينه ژئوشيمي سنگهاي رسوبي بهويژه سنگهاي كربناته در چند دهه گذشته پيشرفتهاي قابل توجهي حاصل شده است. در گذشته عقيده بر اين بوده است كه كربناتها عمدتاً در محيطهاي حارهاي (tropical) تشكيل ميشدهاند، اما در سالهاي اخير رسوبات كربناته با گسترش فوقالعادهاي در مناطق معتدله (temperate) امروزي يافت شده است. كربناتهاي مناطق معتدله امروزي تقريباً داراي همان گسترش كربناتهاي حارهاي هستند و لذا مطالعه آنها بهويژه از نظر ژئوشيميايي براي تفكيك كربناتهاي مناطق حارهاي و معتدله قديمه بسيار با ارزش است. مطالعات اخير نشان داده است كه كربناتهاي قطبي(polar) نيز هم در نيمكره شمالي (كانادا، اسكاتلند، ايرلند ونروژ) و هم در نيمكره جنوبي (Antarctica) داراي گسترش قابل ملاحظهاي هستند. لذا در اين نوشتار سعي شده است كه خلاصهاي از ويژگيهاي ژئوشيميايي رسوبات كربناته مناطق حارهاي (نظير خليج فارس، تختگاه بزرگ باهاما، ريفهاي سدي بزرگ استراليا و شاركبي، Shark Bay، در استراليا)، مناطق معتدله (نظير كربناتهاي واقع در جنوب استراليا و زلاندنو) و قطبي عهد حاضر ارائه گردد. از آنجايي كه آب و هوا و تركيب شيميايي اقيانوسها از عوامل اصلي كنترل كننده نوع كربناتها است، مطالعه دقيق كربناتهاي عهد حاضر ميتواند به شناخت بهتر آب و هواي قديمه (Paleoclimates)، محيطهاي رسوبي و دياژنتيكي منجر گرديده كه اين خود در اكتشاف منابع طبيعي كمك بسزايي خواهد نمود. آمار و ارقام نشان ميدهد كه سنگهاي كربناته نيمي از ذخائر نفت و گاز، مقادير قابل توجهي نهشتههاي كانساري، و مقادير عظيمي از آبهاي زيرزميني را در خود جاي دادهاند. بنابراين سنگهاي كربناته از نظر اقتصادي از مهمترين نوع سنگها بوده و لذا مطالعات اكتشافي بستگي به درك و فهم ما از نحوه تشكيل و چگونگي تأثير فرآيندهاي دياژنتيكي بر روي اين سنگها دارد.در اين كتاب ابتدا خصوصيات ژئوشيميايي سنگهاي سيليسي- آواري و تفكيك آنها از نظر موقعيت تكتونيكي و سپس ژئوشيمي كربناتهاي عهد حاضر (مناطق حارهاي، معتدله و قطبي) و در نهايت ويژگي سنگهاي كربناته قديمه (از نظر تركيب مينرالوژي اوليه، نقش فرآيندهاي دياژنتيكي و غيره) مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. در مورد منشأ و خصوصيات ژئوشيميايي دولوميتهاي عهد حاضر و قديمهاي كه در شرايط فيزيكوشيميايي متفاوتي تشكيل گرديدهاند مطالبي بيان شده است. نمودارهايي براي تعيين دما و شوري (salinity) سيالات دولوميت ساز و تفكيك دولوميتهاي اوليه از ثانويه (replacement)، تشخيص دولوميتهاي تدفيني (burial)، هيدروترمالي(hydrothermal) و دولوميتهاي آب سرد (cold water dolomite) نيز ارائه گرديده است. در اين نوشتار فصلهايي به دگرساني هيدروترمالي و منشأ سيالات كانسار ساز و نيز استفاده از اطلاعات ژئوشيميايي در رديابي كانسارهاي فلزي اختصاص داده شده است. در نهايت در مورد توزيع، روشهاي تجزيهاي، كاربرد و روند ايزوتوپهاي استرانسيوم، سولفور و اكسيژن و كربن در فانروزوئيك مطالب جامعي ارائه شده است. نگارنده اميدوار است كه اين مختصر نوشتار بتواند براي دانشجويان دورههاي كارشناسي، كارشناسي ارشد و دكترا و ساير محققين علوم زمين مورد استفاده قرار گيرد. در اينجا لازم ميدانم از زحمات سركار خانم مريم ميرشاهاني دانشجوي دوره دكترا كه در بازنويسي و تصحيح اين كتاب همكاري صميمانهاي داشتهاند سپاسگزاري نمايم. از سركار خانم مهندس كيميا عجايبي دانشجوي دوره دكترا بهخاطر اسكن كردن اشكال و طراحي جلد و آقايان مهندس فريد تژه و بهويژه محسن ايرانمنش كه در تايپ، صفحهآرايي و ويرايش فني اين اثر زحمات زيادي را متقبل شدهاند سپاسگزارم. از مركز پژوهشي زمينشناسي پارس (آرينزمين) و انتشارات آرينزمين و همچنين آقاي مهندس محمدباقر اكبري مدير تدوين و ساير همكاران آن مركز تشكر و قدرداني مينمايم. در اينجا از دانشجويان و پژوهشگران عزيز تقاضا دارم كه نقطهنظرات سازنده خود را بهاطلاع اينجانب برسانند تا نواقص موجود در آينده برطرف گردد.در پايان، اين كتاب را كه حاصل سالها تجربه در امر تحقيق و تدريس است را به همسر مهربانم سركار خانم دكتر زهرا زرگراميني و دو فرزند نازنينم مهسا و گلسا بهپاس قدرشناسي تقديم مينمايم. بدون شك اگر تشويق و حمايت اين عزيزان نبود اين اثر به اتمام نميرسيد.
محمدحسين آدابيدانشيار دانشكده علوم زميندانشگاه شهيدبهشتيآذرماه 1383 |
فهرست
فصل اول: كليات
فصل دوم: ژئوشيمي سنگهاي سيليسي- آواري
فصل سوم: ژئوشيمي نهشتههاي كربناته عهد حاضر مناطق حارهاي
فصل چهارم: ژئوشيمي نهشتههاي كربناته عهد حاضر مناطق معتدله
فصل پنجم: ژئوشيمي رسوبات آهكي ديرينه
فصل ششم: تفكيك محيطهاي دياژنتيكي
فصل هفتم: دولوميتهاي (حارهاي و معتدله) عهد حاضر
فصل هشتم: دولوميتهاي آبگرم ديرينه
فصل نهم: دولوميتهاي آب سرد ديرينه
فصل دهم: دگرساني هيدروترمالي و منشأ سيالات كانسار ساز
فصل يازدهم: رديابي كانسارهاي فلزي با استفاده از دادههاي ژئوشيميايي
فصل دوازدهم: ايزوتوپها
كتابنامه