مدل سازی توزیع ژئوشیمیایی عناصر نادر خاکی با استفاده از روش های آماری چند‌ متغیره در محدوده خاوری پلاسر مروست، جنوب یزد

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 8، دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 16، تیر 1396، صفحه 249-263   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v9i1.52953

نویسندگان

امین حسین مرشدی^* ؛ امیر حسین کوهساری؛ محمد رضا شاکری ورزنه

یزد

چکیده

امروزه، اکتشاف ذخایر عناصر نادر خاکی به عنوان منابع و اولویت های راهبردی مورد تأکید قرار گرفته است که از جایگاهی ویژه در صنایع پیشرفته و هوشمند برخوردار است. پژوهش‌های اخیر، به شناسایی توانایی‌های امیدبخش این عناصر در ایران منجر شده است که از جمله می توان به بی هنجاری های پلاسر مونازیت مروست یزد در محدوده خاوری و باختری اشاره کرد. در این پژوهش، از داده ها و نمونه‌های تجزیه شده از 53 چاهک در محدوده خاوری این بی هنجاری در جنوب شهرستان یزد به منظور مدل‌سازی و پتانسیل‌یابی عناصر نادرخاکی استفاده شد. در منطقه مروست، سنگ منشأ مونازیت شیل های سیاه است که به صورت متناوب با ماسه سنگ های آهکی، آهک و کنگلومرا و به شکل گرهک‌های پراکنده در شیل ها دیده می‌شود. بررسی الگوی توزیع عناصر نادر خاکی استاندارد شده به مقادیر کندریت، بیانگر مطابقت بالا با الگوی استاندارد مونازیت است. برای بررسی توزیع و تمرکز ژئوشیمیایی در منطقه، نقشه درون‌یابی توزیع این عناصر ترسیم شد که بیشترین تمرکز به‌ترتیب مرتبط با عناصر سبک، حد‌واسط و سنگین بود و بی هنجاری در قسمت جنوب و جنوب‌باختری محدوده واقع شده است. محدوده بی هنجاری ژئوشیمیایی از طریق ضریب شدت‌بخشی از جمله نسبت غلظت عناصر نادر خاکی سبک به سنگین نیز به اثبات رسید. در مرحله بعد، خوشه‌بندی داده ها در دو سطح عناصر و نمونه‌ها انجام شد که نشانگر چهار گروه‌بندی عناصر بر اساس سبک و سنگینی (ساختار اتمی و شیمیایی) و چهار پهنه فضایی بر اساس مناطق امیدبخش تعیین شد که مناطق دارای برچسب خوشه چهارم، منطبق بر منطقه بی هنجاری است. در نهایت، از روش آماری چند متغیره تحلیل مؤلفه های اصلی در راستای مدل‌سازی بی هنجاری استفاده شد که نقشه توزیع بار فاکتوری مؤلفه اول، منطبق بر منطقه بی‌هنجاری جنوبی محدوده است.

کلیدواژه‌ها

عناصر نادر خاکی؛ خوشه‌ بندی سلسله مراتبی؛ پهنه‌ بندی؛ تحلیل مؤلفه اصلی؛ مونازیت؛ پلاسر مروست؛ یزد

مراجع

Alipour-Asll, M., Mirnejad, H. and Milodowski, A.E., 2012. Occurrence and paragenesis of diagenetic monazite in the upper Triassic black shales of the Marvast region, South Yazd, Iran. Mineralogy and Petrology, 104(3-4): 197-210.

Alipour-Asll, M., Rasa, I., Mehrpartou, M. and Babakhani, A.R., 2006. The Measurement of Monazite and Associated Minerals by Heavy Mineral Concentrate Method in Marvast Placer Deposit (Yazd-Iran). Geoscience - Scientific Quarterly Journal, 15(60): 22-31. (in Persian with English abstract)

Alipour-Asll, M., Rasa, I., Mehrpartou, M., Khakzad, A. and Adabi, M.H., 2007. The Composition and Distribution of Nodular Monazite in the Marvast Upper Triassic Shales (Yazd-Iran). Geosciences Scientific Quarterly Journal, 16(62): 1-8. (in Persian with English abstract)

Castor, S.B. and Hedrick, J.B., 2006. Rare earth elements. In: J.E. Kogel (Editors), Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses. Society for mining, metallurgy, and exploration, Inc. (SME), Colorado, pp. 769-792.

Chakhmouradian, A.R. and Wall, F., 2012. Rare earth elements: minerals, mines, magnets (and more). Elements, 8(5): 333-340.

Chen, S., Grunsky, E.C., Hattori, K. and Liu, Y., 2015. Principal Component Analysis of Geochemical Data from the REE-rich Maw Zone, Athabasca Basin, Canada; Geological Survey of Canada. Open File 7689, 24 pp.

Everitt, B., Landau, S., Leese, M. and Stahl, D., 2011. Cluster Analysis. 5th ed., Wiley Publishing, Hoboken, 330 pp.

Geological Survey of Iran (GSI), 2004. Exploration of rare earth element and monazite in the alluvium of the southern Marvast (eastern area). Tehran, 66 pp. (in Persian)

Ghalehnoee, M.H. and Kohsary, A.H., 2015. The study of distribution of monazite and REE in the Marvast alluvium, Yazd, Iran. Irananin Journal of Crystallography and Mineralogy, 22(4): 621-630. (in Persian with English abstract)

Ghorbani, M., 2013. The economic geology of Iran: mineral deposits and natural resources. Springer, London, 569 pp.

Henderson, P., 2013. Rare earth element geochemistry. Elsevier, Amsterdam, 510 pp.

Jain, A.K., Murty, M.N. and Flynn, P.J., 1999. Data clustering: a review. Association for Computing Machinery computing surveys, 31(3): 264-323.

Jaireth, S., Hoatson D.M. and Miezitis Y., 2014. Geological setting and resources of the major rare-earth-element deposits in Australia. Ore Geology Review, 62: 72-128.

Ji, H., Zeng, D., Shi, Y., Wu, Y. and Wu, X., 2007. Semi-hierarchical correspondence cluster analysis and regional geochemical pattern recognition. Journal of Geochemical Exploration, 93(2): 109-119.

Jones, A.P., Wall, F. and Williams, C.T., 1996. Rare earth minerals: chemistry, origin and ore deposits (Vol. 7). Springer, London, 377 pp.

Kryvdik, S.T. and Mykhayiov, V., 2001. The potential of Rare Earth mineralization of Islamic Republic Iran. National Academy of Science of Ukraine, Kiev, 48 PP.

Parks, J.M., 1966. Cluster analysis applied to multivariate geologic problems. The Journal of Geology, 74(5): 703-715.

Parsapoor, A., Khalili, M. and Mackizadeh, M.A., 2009. The behaviour of trace and rare earth elements (REE) during hydrothermal alteration in the Rangan area (Central Iran). Journal of Asian Earth Sciences, 34(2): 123-134.

Rostami, A., Bazamad, M., Hajalilou, B. and Moazzen, M., 2014. The study of geochemical behavior of rare earth elements in apatite’s from the Hormuz Island, Persian Gulf. Journal of economic geology, 6(1): 71-85. (in Persian with English abstract)

Sadeghi, M., Morris, G.A., Carranza, E.J.M., Ladenberger, A. and Andersson, M., 2013. Rare earth element distribution and mineralization in Sweden: An application of principal component analysis to FOREGS soil geochemistry. Journal of geochemical exploration, 133: 160-175.

Templ, M., Filzmoser, P. and Reimann, C., 2008. Cluster analysis applied to regional geochemical data: problems and possibilities. Applied Geochemistry, 23(8): 2198-2213.

Voncken, J.H.L., 2016. The Rare Earth Elements: An Introduction. Springer, London, 126 pp.