تحقیق درباره معدن سنگ آهن

تحقیق درباره معدن سنگ آهن

چکيده
در معدن سنگ آهن داوران آثاري از رگه هاي آهن در جهت شمال به جنوب مشاهده شده، كه لزوم انجام مطالعات اكتشافي در اين منطقه را نشان مي دهد. در راستاي اکتشاف مقدماتي در اين منطقه اقدام به برداشتهاي ژئوفيزيکي شده است، که اين برداشت طي 11 پروفيل شمالي-جنوبي و يک پروفيل عرضي انجام گرفته و تعداد نقاط برداشت شده 320 نقطه مي باشد. در اين گزارش سعي شده با استفاده از اين داده ها، حدود گسترش رگه هاي آهن مشخص و راه براي مراحل بعدي اكتشاف و استخراج هموارتر گردد. لازم به ذكراست در حال حاضر عمليات استخراج روي رخنمون آهن در حال انجام است.
نرم افزارهاي مورد استفاده براي انجام تفسيرهاي ژئوفيزيكي عبارتند از :
• نرم افزار Excel براي وارد كردن داده ها.
• نرم افزار Surfer براي رسم نقشه هاي هم مقدار شدت ميدان مغناطيسي.
• نرم افزار Mag Pick براي رسم نقشه هاي ادامه فراسو، نقشه تبديل به قطب و نقشه شبه گراني.
• نرم افزار Sign Proc براي ترسيم پروفيل هاي مشتق دوم، پروفيل تبديل به قطب و پروفيل شبه گراني.
نرم افزار Mag2dc براي مدلسازي در امتداد چند پروفيل كه از روي آنومالي عبور مي كند.
توسط روش پيترز عمق كانسار در امتداد پروفيل ها بدست آمده است كه از آن افزايش عمق كانسار به سمت شرق نتيجه مي شود. از عمق هاي بدست آمده براي مدل سازي كانسار استفاده شده است. طبق اين مدلسازي ها كانسار به صورت رگه اي با شيب به سمت جنوب مي باشد. با بهره گيري از مساحت و ضريب خود پذيري مغناطيسي كانسار در مدلسازي هاي انجام شده، ذخيره احتمالي كانسار با استفاده از روش مخروط ناقص 785 هزار تن با ضريب خود پذيري مغناطيسي متوسط 095/ (معادل 30% مگنتيت) بدست آمده است.

تحقیق درباره معدن سنگ آهن

مقدمه:
معدن سنگ آهن داوران به لحاظ ساختار زمين شناسي هم خواني خوبي با منطقه زرند
(که از نظر منابع آهن غني مي باشد) دارد. اين محدوده بر روي نقشه توپوگرافي رفسنجان قرار گرفته است. مساحت آن حدود 025/2 كيلومتر مربع بوده و در طول و عرض جغرافيايي ( “30 ’35 30 و “5 ’16 56) قرار دارد. شايان ذكر است كه با استخراج ذخيره اندک آهن داراي رخنمون، بخش قابل توجهي از هزينه هاي اکتشاف پوشانده مي شود.
اين گزارش در شش فصل تنظيم شده است. در فصل اول خواص مغناطيسي سنگ ها و مغناطيس زمين آمده است. در اين فصل تاثير كاني ها و سنگ هاي مغناطيس روي بعد از وارد کردن داده ها در نرم افزار excel، اين داده ها توسط نرم افزار surfer فراخواني شده و نقشه هم مقدار شدت ميدان مغناطيسي براي آن ترسيم مي گردد. با استفاده از نرم افزار Mag Pick داده ها که قبلاً توسط Surfer گريد، و با پسوند GSASCII ذخيره شده فراخواني مي شود و نقشه هاي اد امه فراسو Upward Continuation در ارتفاعات مختلف ترسيم مي شود. همچنين توسط اين نرم افزار نقشه تبديل به قطب Reduction To Pole و نقشه شبه گراني Pseudo Gravity براي آن ترسيم مي گردد. با فراخواني داده هاي هر پروفيل در نرم افزارSign Proc پروفيل هاي ادامه فراسو ترسيم مي شود. همچنين ترسيم پروفيل تبديل به قطب و شبه گراني توسط اين نرم افزار صورت مي گيرد. بر روي پروفيل هايي که تبديل به قطب آنها ترسيم شده است از روش پيترز مي توان عمق کانسار را بطورتقريبي تخمين زد. با استفاده از نتايج اين مرحله مدل سازي دو بعدي كانسار در امتداد چند پروفيل توسط نرم افزار Mag2dc انجام مي گيرد.

فصل اول :
خصوصيات مغناطيسي سنگ ها
و مغناطيس زمين

1-1- خواص مغناطيسي کاني ها
ذرات باردار(مثبت يا منفي)در هنگام حرکت در اطراف خود ميدان مغناطيسي به وجود
مي آورند و ذرات بار دار اتم ها و يون ها داراي سه نوع حرکت هستند :
1- حرکت چرخشي و گردشي پروتونها در داخل هسته هاي اتم
2- حرکت گردشي الکترونها در داخل اوربيتال ها
3- حرکت چرخشي الکترونها در داخل اوربيتال ها
از اين سه نوع اثر گشتاور مغناطيسي نوع دوم و سوم به مراتب بيشتر از نوع اول
مي باشد و از آنجايي که در يک اوربيتال هر دو الکترون در خلاف جهت يکديگر گردش مي کنند اثر مغناطيسي آنها خنثي مي شود و از اين رو گشتاور مغناطيسي موثر يک اتم و يا يون متناسب با تعداد اوربيتال هاي نيمه پر آن ها است.

تحقیق درباره معدن سنگ آهن
1-1-1- کاني هاي ديا مغناطيس
کاني هايي که اتم ها و يون هاي آن فاقد اوربيتال هاي نيمه پر باشد، به وسيله آهن ربا دفع مي شود که در اين صورت به آن ها کاني ها ي ديا مغناطيس مي گويند.
رانده شدن اين کاني ها را در ميدان مغنا طيسي خارجي مي توان چنين توصيف کرد که وجود اوربيتال هاي پر سبب مي شود که گشتاور مغناطيسي در کاني تقريباً صفر گردد، اگر اين اوربيتال ها ي پر به يک ميدان مغناطيسي خارجي نزديک شوند، قانون لنز در مورد آنها صدق خواهد نمود قانون لنز مي گويد اگر يک حلقه هادي به يک ميدان مغناطيسي نزديک شود، در داخل حلقه جرياني پديد مي آورد که ميدان مغناطيسي حاصل از آن با ميدان خارجي مخالفت خواهد نمود.
هنگام نزديک شدن اوربيتال هاي پر به يک ميدان مغناطيسي خارجي سرعت يکي از اوربيتال ها کم و بر ديگري افزوده خواهد شد به طوري که مجموع گشتاور مغناطيسي آنها صفر نشده و گشتاور منتج در خلاف جهت ميدان خارجي، عمل کرده که سبب رانش کاني در اين ميدان مي شود.
چند نمونه از کاني هايي که داراي اين خاصيت هستند عبارتند از :
کوارتزيت، فلوريت، هاليت و انيدريت.
1-1-2- کاني هاي پارامغناطيس
اين دسته از کاني ها حاوي اوربيتالهاي نيمه پر مي باشند، ولي گشتاورهاي حاصله از آنها به طور در هم و بر هم، در امتدادهاي متفاوت قرار گرفته اند و در نتيجه اثر مغناطيسي
آن ها تقريباً خنثي مي شود و ظاهراً هيچ خاصيت مغناطيسي از خود نشان نمي دهند ولي اگر اين کاني ها در ميدان مغناطيسي خارجي قرار گيرند متناسب با شدت ميدان خارجي، بعضي از اين گشتاورها خود را در جهت گشتاور ميدان خارجي قرار مي دهند و سبب پيدايش گشتاور مغناطيسي القايي در کاني خواهند شد.
در نتيجه کاني هاي پارامغناطيس به طور ضعيفي جذب ميدان خارجي خواهند شد و هر چه شدت ميدان خارجي بيشتر باشد گشتاورهاي بيشتري، خود را در جهت آن قرار داده و در نتيجه شدت ميدان مغناطيسي القايي بيشتر خواهد شد.
1-1-3- کاني هاي فرومغناطيس
کاني هايي هستند که اگر در ميدان مغناطيسي خارجي (H) قرار بگيرند، در آن ها ميدان مغناطيسي القايي شديدي به وجود مي آيد که شدت آن ميليون ها بار بيشتر از کاني هاي پارامغناطيس مي باشد و چون سردسته اين کاني ها آهن است، به آن کاني ها فرومغناطيس مي گويند. در واقع گشتاورهاي حاصله از يون هاي تشکيل دهنده اين
کاني ها، به طور انبوه در جهت گشتاور ميدان خارجي قرار مي گيرند و يک اثر، به نام تبادل اتصال که بحث آن در مکانيک کوانتوم مي باشد، اين گشتاور را به هم قفل
مي کند، به طوري که بعد از حذف ميدان خارجي تعداد زيادي از اين اتصالات همچنان باقي مي ماند و در نتيجه کاني هاي فرومغناطيس مي توانند به صورت مغناطيس دائم درآيند و مغناطيس باقيماند حاصله از تبادل اتصال را به دو صورت مي توان از بين برد :

تحقیق درباره معدن سنگ آهن
1- ايجاد يک ميدان مغناطيسي خارجي در خلاف جهت ميدان کاني فرومغناطيس
2- افزايش درجه حرارت تا حد نقطه کوري آن کاني. دماي نقطه کوري براي
مگنتيت و آهن کبالت و نيکل مي باشد.

1-1-4- خودپذيري مغناطيسي
هنگامي که ميدان خارجي (H) همگن و گشتاور آن نسبت به خط عمود بر سطح جسم پارامغناطيس زاويه( ) بسازد، شدت مغناطيس شدن جسم مزبور برابر است با:

موقعي که گشتاور ميدان خارجي ( ) کاملاً عمود بر سطح جسم پارامغناطيس باشد، در اين صورت رابطه به صورت I=KH نوشته مي شود. در اين رابطه K را ثابت تناسب و يا سپتبيليته جسم پارامغناطيس مزبور مي نامند و مقدار K براي خلاء و تمامي اجسام غير مغناطيسي، برابر صفر مي باشد. اجسام پارامغناطيس داراي(K) مثبت، اجسام ديامغناطيس داراي (K) منفي و اجسام فرومغناطيس داراي(K) مثبت خيلي بالا هستند بايد توجه داشته باشيم، اثرات ديامغناطيس فقط در حضور ميدان خارجي قابل مشاهده هستند و اغلب در کارهاي اکتشافي، با ميدان مغناطيسي خارجي نسبتاً ضعيف(ميدان زمين) يعني در حدود 5/0 اورستد و اجسامي با خواص مغناطيسي نسبتاً ملايم سروکارخواهيم داشت.
1-2- خواص مغناطيسي سنگ ها
مي دانيم که سنگ ها از مجموعه کاني هاي مختلف تشکيل شده اند و بر حسب منشا
آن ها را به سنگ هاي آذرين، دگرگوني و رسوبي تقسيم مي کنند.
اغلب اجزاء تشکيل دهنده سنگ ها داراي خاصيت مغناطيسي کم و يا خيلي کم
مي باشند به عنوان نمونه کوارتز، تعدادي از سيليکاتها، آهک و آرژيل از تشکيل
دهنده هايي هستند که داراي خاصيت مغناطيسي بسيار ضعيف اند. به همين ترتيب
سنگ هايي مانند ژيپس، آهک و ماسه هاي خالص، داراي خواص ديا مغناطيسي ضعيفي هستند. تعداد ديگري از کاني هاي نسبتا فراوان و سنگ هاي رسوبي و کريستالين، به طور کلي در دسته اجسام پارامغناطيس قرار مي گيرند. آرژيل و کاني هاي سنگ هاي بازيک مانند اوژيت، هورنبلند، اوليوين و سرپانتين از اين دسته هستند. هماتيت و ليمونيت به طور ضعيفي داراي خاصيت مغناطيسي اند. نهايتاً مهمترين اين سنگها آن هايي هستند که داراي

تحقیق درباره معدن سنگ آهن

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir