خوراکی . بهداشتی-درمانی . دانستی ها

وضعیت پراکندگی نمک‌های پتاسیم در ایران

وضعیت پراکندگی نمک‌های پتاسیم در ایران

سید حسن طباطبایی

استادیار دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی اصفهان

tabatabaei@cc.iut.ir

چکیده

بررسی امکان وجود ذخایر پتاس در ایران از مدتها پیش مطرح بوده است. اولین گزارش از وجود پتاس در ایران حدود 140 سال پیش مطرح گردید ولی به دلیل پرهزینه بودن اکتشاف پتاس تا چند دقیقه قبل بررسی جامع و کامل صورت نگرفته بود. اکتشاف ذخایر بهداشت در ایران به طور جامع بر روی تیپ ذخائر شورابه ای طی سالهای ۱۳۶۵ تا ۱۳۷۰ و برروی تیپ ذخایر سنگی از سال ۱۳۶۷ تا ۱۳۷۳ صورت پذیرفت.

سپس عملیات اکتشاف تکمیلی در مناطق با پتانسیل نیز در سال ۱۳۷۵ آغاز گردید. با توجه به کارهای انجام گرفته بر روی نهشته‌های تبخیری ۵ حوزه بزرگ پتاسیم دار شامل گنبدهای نمکی جنوب و جنوب خاوری ایران، حوزه گرمسار_قم_سمنان، حوزه‌خراسان، حوزه آذربایجان_زنجان_همدان و سایر منابع طبیعی پتاس نظیر پلایاها  و شورا به تولید مشخص شده است .

مناطق آنومالی در این نواحی ابتدا با تست فیزیکی و تست شیمیایی مشخص شده و سپس با ارسال نمونه به آزمایشگاه، نتایج کمی از آنالیز پتاس در منطقه با دستگاه فیلم فتومتر به دست آمده است.

مقدمه

اولین گزارش از وجود پتاس در ایران در سال ۱۸۶۶ میلادی ابتدا توسط گوبل و سپس تبتزه (۱۸۷۹ م )،لونی ( ۱۹۱۱م )، اشتال ( ۱۹۱۲م )، لادام ( ۱۹۴۲م )، درمنطقه مامان آذربایجان شرقی واقع در ۲۵ کیلومتری شمال شرق میانه گزارش گردیده است.

دکتر block در سال ۱۹۵۹م، اندیس دیگری از پتاس که مربوط به دریاچه ارومیه است را معرفی می کند. دریاچه ارومیه به میزان ۳ گرم در لیتر کلرید پتاسیم دار است و ذخیره آن بر حسب K2O حدود ۶۰ میلیون تن است که میتوان با تبخیر آب دریاچه سالیانه به میزان 50000  تا 100000 تن سولفات پتاسیم استخراج کرد .

دکتر block همچنین وجود پتاس در کوه نمک قم را با اندازه گیری پتاس یک نمونه شورا به، به میزان ۵۰ گرم در لیتر اعلام می نماید.

شازن در گزارش خود تحت عنوان مطالعه امکانات بررسی های سیستماتیک پتاس در ایران به سال ۱۹۶۶ میلادی علاوه بر اشاره به اندیس پتاس مامان به عنوان سرسبد پتاس ایران، در پی جویی پتاس لازم می داند تا سری های تبخیری نمکدار مورد بررسی واقع شوند.

شازن در ابتدا سری های تبخیری نمکدار ایران را در نظر می‌گیرد و این سری ها  شامل سری نمکی هرمز، سری نمکی ژوراسیک بالایی، سری نمکی میو سن و سری نمکی پلیوسن می‌باشند.  در سال ۱۳۶۹ برای اولین بار در یکی از نواحی تحت پوشش پی‌جویی سازمان زمین شناسی واقع در یکصد کیلومتری شرق تهران به نام معدن نمک راهر اهک گرمسار، بلورهای آبی رنگی در دیواره یکی از کارگاه ها جلب توجه نموده و منجر به کشف یک لایه پتاس دار از نوع سیلویت (KCI) گردیده است.

توزیع جغرافیایی سازنده های تبخیری پتاس دار در ایران

اکتشاف ذخایر پتاس در ایران بر روی تیپ ذخایر شورابه ای طی سالهای ۱۳۶۵ تا ۱۳۷۰ انجام پذیرفت.عملیات اکتشاف تکمیلی در مناطق با پتانسیل نیز در سال ۱۳۷۵ آغاز گردید. با توجه به کارهای انجام گرفته نهشته‌های تبخیری را که در آنها آثار پتاس یافت گردیده را می‌توان به ۵ حوزه بزرگ تقسیم نمود:

1-  گنبدهای نمکی جنوب و جنوب خاوری ایران( اندیس های پتاس در زاگرس )

2- حوزه گرمسار_قم_سمنان( اندیس‌های پتاس در ایران مرکزی)

3-  حوزه خراسان

4-  حوزه آذربایجان_زنجان_همدان (اندیس های پتاس در زون البرز)

5-  سایر منابع طبیعی پتاس

اطلاعات جمع‌آوری شده توسط نگارنده مربوط به این حوزه ها در جدول ۱ آمده است معمولاً برای معادن ابتدا با تست فیزیکی ( استفاده از سنتیلومتر ) و تست شیمیایی (دی پیکریل امین) مناطق آنومالی مشخص شده و سپس با ارسال نمونه به آزمایشگاه، نتایج کمی از آنالیز پتاس در منطقه با دستگاه فیلم فوتومترFlame photometer به دست آمده است.

البته کارهای زیادی که توسط سازمان انجام گرفته و منجر به این شده است که بسیاری از نواحی غیر امید بخش شناخته شوند در این جدول نیامده است.

اینک مهمترین اندیس‌های این حوزه ها به اختصار معرفی می گردد:

اندیس های پتاس در جنوب و جنوب خاوری ایران

در جنوب ایران سری نمکی هرمز گسترش دارد. بیشترین تجمع گنبدهای نمکی در بخش‌های جنوب خاوری و میانی است.

جدول 1) حوزه های دارای پتاس در ایران

شازن اندازه گیری یک نمونه از کوه نمک انگوران چیزی کمتر از 0/1 درصد پتاس را مشخص می نماید پروفسور فورستFurst از آلمان در سال ۱۹۸۰ میلادی به اندازه گیری میزان بندرعباس با ۷/۳ گرم در لیتر پتاسیم را معرفی می نماید.

الف _ گنبد نمکی گچین

این گنبد در حدود 40 کیلومتر ی باختر بندر عباس قرار دارد و تقریباً دایره ای شکل است، بلندی آن تا ۳۵۰ متری سطح دریا و گسترده حدود ۵۶ کیلومتر مربع می‌باشد.  گچین از نمک ،گچ، قطعات ناهمگنی از آهک دولومیتی سیاه‌ رنگ و شیل های آهکی، آگلومرا های آتش فشانی و گدازه های ریولیتی تشکیل شده است. یکی از ویژگی‌های بارز این گنبد وجود سه دسته گسله نفره در آن است. بالاترین عیار بتا س  آبراهه ای در مدخل ورودی غار تا حدود 2 لیتر در ثانیه دبی، معادل 7/5 گرم در لیتر پتاسیم می باشد که می تواند احنمال وجود یک منبع پتاس را در داخل آن افزایش دهد.

ب _ گنبد نمکی جزیره هرمز

جزیره هرمز گنبد نمکی مدور در حال بالا آمدن است که احتمالاً حرکت آن قبل از میوسن شروع گردیده است. سری هرمز حاوی نمک، گچ، ریولیت و گدازه های متوسط است که نمک  آن دارای میان لایه های نازک و  متوسط خاک سرخ،الیژیست و مانیتیت می باشد.

در قسمت هایی نیز نمک خالص دیده می شود.  انحلال نمک و مهاجرت محلول نمکی به پایین باعث شده که خاک سرخ درون نمک به صورت نامحلول و درجا در داخل حفرات اینجا شده باقی بماند و تشکیل کانسار خاک سرخ را بدهد.   بالاترین عیار نمونه نمک سنگین موجود در داخل تونل اکتشافی برابر با K=5/56 می باشد، اما اندازه گیری های ژئوشیمیایی دیگر در جزیره میزان پتاسیم قابل ملاحظه‌ای را نشان نداده است.

اندیس های پتاس در ایران مرکزی

تعداد زیادی گنبد نمکی در محدوده شمالی کویر وجود دارد که یا به طور کامل و یا به طور بخشی در لایه های تبخیری میو سن ریشه دارند. گنبدهای نمکی موجود در استان سمنان با در بر داشتن ضخامت زیادی از نمک که در مناطق اطراف گرمسار و ایوانکی و بخش‌های جنوبی سمنان و دشت کویر و سر کویر گسترش دارند، یکی از پتانسیل های بالقوه و مهم وجود پتاس در سطح استان سمنان می باشند. در زیر تنها آثار یا معادنی که در بررسی های جدید واجب پتاس شناخته شده‌اند معرفی می‌شود

الف – معدن سیالک

معدن سیالک که در حال حاضر فعالیتی در آن صورت نمی گیرد در بخش خاوری جاده گرمسار_ایوانکی یعنی ۱۸ کیلومتری شمال باختری گرمسار واقع است (شکل ۱).

این معدن درون واحد قرمز رنگی است که بیشتر از مارنهای قرمز همراه با میان لایه هایی از مارنهای سبز و نمک تشکیل شده است . نمک به رنگ های سبز و آبی رنگ و در برخی نقاط سیاه و سفید وجود دارد. با توجه به نتایج حاصل از نمونه‌های این معدن از نظر درصد K2O به احتمال قریب به یقین در نقاط عمیق‌تر رخنمون های  نمک دار لایه‌های از  پتاس وجود دارد.

ب _ معدن راهراهک

عدن راحت در حال حاضر فعال است این معدن در دامنه جنوبی رشته کوه های مشرف به دست گرمسار یعنی در ۷ کیلومتری شمال و شمال غربی گرمسار قرار دارد. نمک در داخل مجموعه وسیعی که اساساً از گچ و نمک تشکیل شده است قرار دارد، روند عمومی طبقات شمال خاوری_جنوب باختری است.

نمک در گسترده ای به طول چندین کیلومتر و به پهنای چندین ده متر در رنگ های سفید، سیاه، سبز بی رنگ، قرمز و نارنجی برونزد دارد. بلورهای نمک به رنگ آبی یسیر در ابعاد یک میلی متر تا ۱۰ سانتیمتر در برخی از کارگاه ها قابل مشاهده است. ادیس قابل توجهی از پتاس با کیفیت بالا در بعضی از کارگاههای این معدن کشف شده است، نتیجه‌ازمایش یک نمونه وجود کانی سیلویت را با ۴۷/۴۱ درصد K2O نشان داده است.

ج _ معدن ملحه

معدن ملحه در حال حاضر توسط شرکت ایران باریت بهره برداری می شود و  در ۳۵ کیلومتری جنوب خاوری سمنان و یا دو کیلومتری جنوب باختری پایگاه هوایی سمنان واقع شده است و مساحت آن حدود ۴۵ هزار مترمربع است و از معادن بزرگ ایران به شمار می‌رود.

چنانکه نمک آن در شهرهای مختلف مانند اصفهان، نکاح، همدان، کرمانشاه و سمنان به مصارف گوناگون می رسد.  طول کارگاه استخراجی ۳۵۰ و عرض متوسط آن ۸۰ متر با فراز ۱۰ متر می باشد.

نمک ها در این معدن به صورت تپه های کوچک و بزرگ گنبدی است که دارای توپوگرافی پستی در گسترده‌ای به طول چندین کیلومتر و پهنای حدود ۵ هزار متر می باشد. نمک در اکثر نقاط به وسیله نهشته های آبرفتی جوان با ضخامت متوسط ۲ متر پوشیده شده است . وجودحفرات قیفی شکل در این معدن مبین وجود نمک است. رنگ نمکهای معدن ملحه غالباً سفید و بی‌رنگ و تنها در برخی نقاط نارنجی و آبی تیره میباشد. نمکهای سفید دارای خلوص بالایی است و بلورهای شفاف و درشت هالیت در اغلب جاها و گاهی با حجم قابل توجه رویت می‌گردند. در سمت غربی سینه کار معدن یک لایه به ضخامت یک متر حاوی پتاس و بلورهای بیرنگ وجود دارد که بالاترین عیار آن ۱۲/۲۱ درصد می باشد. در قسمت جنوبی لایه فوق یک لایه ۱۳ سانتی متری وجود دارد که حاوی کریستال آبی است و یکی از نمونه‌های آن دارای ۱۵/۱۶ درصد پتاسیم است، پتاس این معدن از جنس سیلویت است.

 

د _ پتاس در کوه نمک قم

معدن نمک قم در ناحیه ای به نام کوه نمک در شمال باختر شهرستان قم قرار دارد. جنس باطله روی نمک شامل مارن قرمز لایه های گچ و نمک مارن دار میباشد که ظاهراً همگی خرد شده اند. از بخش‌های خاوری این گنبد در گذشته به مدت ۲۵ سال نمک استخراج شده است. این مکان حاوی مقداری کلرید پتاسیم است که قابل ملاحظه نمی باشد اما در داخل معدن مقداری شورا به تراوش می شود که دبی آن حدود یک متر مکعب در ساعت می باشد و حاوی ۵۰ گرم در لیتر کلرید پتاسیم است که در مقایسه با شورابه های بحرالمیت که حاوی ۱۴ گرم در لیتر کلرید پتاسیم و شورابه های بونویل(Bonneville) که حاوی ۸ گرم در لیتر کلرید پتاسیم هستند بسیار غنی و بیانگر منبع تغذیه کننده جالب توجه آن می باشد.

 اندیس های پتاس در استان خراسان

بخش جنوبی استان خراسان از مجموعه سنگ های رسوبی_آذرین و آذرآواری ترسیر تشکیل شده است، در واقع همین بخش واجد نمک است. در برخی نقاط از این مجموعه وجود پتاس محتمل است.

معدن نمک عمارلو

ین معدن در ۴۲ کیلومتری شمال باختری نیشابور است. سنگ میوسن در منطقه اساسا شامل کنگلومرای قرمز رنگ، مارن های خاکستری و قرمز و خاکستری مایل به سبز، حاوی ژیپس و نمک با ضخامت تقریبی ۷۰۰ متری می باشد. این معدن شامل دو کارگاه استخراجی است که به صورت اتاق_پایه بهره برداری شده است.

در کارگاه فعال این معدن نمک به دو حالت درشت بلور و ریز بلور وجود دارد و رنگ آن سفید، صورتی و خاکستری تیره است ( استخراج متوسط سالیانه نمک ۷۵۰۰ تن است).

متذکر می‌شود که حد زمینه بر روی نمک‌های فاقد پتاس ۵۰ شمارش در ثانیه C.P.S می باشد، اما نمک های حاوی پتاسیم پرتوزایی ۱۰۰ تا ۴۰۰ شمارش در ثانیه نشان می‌دهد. در یکی از کارگاههای این معدن به طور کلی دو افق پتاس وجود دارد.  امتداد طبقات شمال خاوری_جنوب باختری است و حداکثر برگزاری ۴۰۰ شمارش در ثانیه است که با عیار ۲۸/۳۸ درصد پتاسیم منطبق است.   ضخامت لایه های پتاس در هر افق حداکثر ۸۰ سانتی متر است.

اندیس های پتاس در زون البرز

در زون البرز نئوژن شرایط رسوب املاح تبخیری مساعد گشته است چنانکه در طول میوسن لایه های نمکی به ویژه در آذربایجان به وجود آمده که در پی جویی مقدماتی معدودی از آنها از نظر اندیس پتاس قابل توجه می باشد.

الف _ گنبد نمک نهند آذربایجان

گنبد نمکی نهند در ۱۰ کیلومتری شمال باختری آبادی تازه کند و در جنوب باختری دهکده نهند قرار دارد. این کنبد به صورت قارچی در داخل مارن های قرمز و خاکستری با روند شمال باختری_جنوب خاوری بالا آمده است و بزرگترین گنبد منطقه آذربایجان است و سنگ نمک ها بیشتر زرد عسلی، خاکستری، سفید و قرمز است .

در قسمت های مرکزی گنبد لایه ای با ضخامت ۲۰ تا ۴۵ سانتیمتر به جنس مارن_شیل خاکستری رنگ در لایه‌های نمکی دیده می‌شود که دارای کارنالیت با عیار  15/6 درصد K2O  است.

ب _ گنبد نمک چوپانلو (دوزلاخ )

این گنبد در 4  کیلومتری شمال دهکده چوپانلو است که در امتداد گسل تبریز_تسوج بالا آمده است. گنبد چوپانلو که در گذشته نمک آن مورد بهره برداری قرار گرفته حدود ۲۵ متر ارتفاع دارد و در هسته تاقدیس این گنبد لایه پتاس داری به ضخامت 20 تا 30 سانتی متر وجود دارد.

رنگ لایه های نمک خاکستری و سفید است. عیار متوسط پتاس لایه پتاس دار ۱۳/۶۰ درصد K2O می‌باشد اما عیار پتاس لایحه‌ های در برگیرنده 0/33 درصد K2O است .

سایر منابع طبیعی پتاس

جدایی از نهشته های سنگی فوق به طور اجمال مورد بحث قرار گرفتن پتاس در شورا به های زیر کفه های نمکی و نیز در بیشتر دریاچه های نمک ایران هم وجود دارد. به طور کلی شورابه های قابل بهره‌برداری از نظر املاح تبخیری به 3 صورت دیده می‌شود:

1-  شورابه های دریاچه ها یا آب‌های دریاچه های اشباع، مانند دریاچه ارومیه

2- شورابه های کریستالی در بین پوسته ها یا لایه‌های نمکی دریاچه های نمک خشک

3-  سفره‌های آب زیرزمینی شور یا لب شور حاشیه دشت ها و پلایاها

شورابه های تیپ دوم را در بیش از ۶۰ درصد پلایا که در سر تا سر ایران گسترش دارند می توان دید مانند دریاچه نمک قم،کویر بزرگ مرداب گاوخونی، پلایه‌ها ابرقو و … شورابه های تیپ سوم در حاشیه همه کویرهای ایران و بسیاری از مناطق خشک به صورت سفره زیرزمینی آب لب شور گسترش دارد.

الف _ ذخایر شورابه پتاس داره کویر بزرگ ایران

بررسی‌های انجام شده در کویر بزرگ ایران یعنی بزرگترین پلایای کشور شامل اکتشافات سیستماتیک و بررسی‌های آزمایشگاهی و عملیات کریستالیزاسیون در حوضچه های آزمایشی نشان داده است که از شورا به های موجود در پلایا‌های این کویر بزرگ می توان با استفاده از انرژی خورشیدی نمک پتاس دار استحصال نموده و بدین طریق ماده اولیه مورد نیاز یک کارخانه بزرگ تولید کلرید پتاسیم و یا سولفات پتاسیم را با حداقل ۵۰۰ هزار تن در سال تامین نمود.

پلایاهای خور که در 40 کیلومتری خاور و شمال خاوری شهرستان خور واقع شده است از بزرگترین پلایاهای کویر بزرگ است که وسعت آن ۲۰۰۰ کیلومتر مربع می‌باشد.

با بررسی مقدماتی روی توان معدنی این پلایا آشکار گشته که درصد یون پتاسیم موجود در شورا به های بین کریستالی لایه‌های مختلف موجود در رسوبات دریاچه ها بالاست.  میانگین ترکیب شیمیایی شورا به بین کریستالی به صورتی است که در جدول ۲ آمده است . تست های آزمایشگاهی و صحرایی نشان داده است که از هر متر مکعب این شورا به، می‌توان حدود ۸ کیلوگرم کلرید پتاسیم استحصال نمود. بنابراین ذخیره کلرید پتاسیم موجود در شورا به بین کریستالی پیوسته نمکی پلایای خور حدود ۱۴ میلیون تومان محاسبه گردیده است.

این مقاله ادامه دارد

منابع: مجموعه مقالات همایش ملی نمک

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آواتار موبایل
x
X