پایان نامه درباره بررسی پتانسیل معدنی استان تهران

فصل اول

کلیات

1-1-مقدمه

     در راستای سیاست کلی دولت مبنی بر عدم وابستگی سیاسی؛اقتصادی ورهایی از سیاست تک محصولی و جهت رشد و شکوفایی صنایع و بر آورد نیاز اولیه آنها با توجه به وسعت صنایع و گسترش آن در سطح استان تهران و روند رو به رشد آن در سایر مناطق و نیز با نگرش به تنوع حوادث زمین شناسی و رسوبات آن در تهران مصمم شدیم قدمی هر چند کوتاه در این راستا برداشته  و برآن شدیم که در سطح استان تهران پتانسیل یابی مواد معدنی را بررسی نماییم.

ذکر این نکته لازم است که استان تهران با توجه به موقعیت آن از لحاظ مرکزیت کشور ؛ وجود مراکز دانشگاهی وسازمان زمین شناسی و حضور متخصصین زمین شناسی خارجی در سالهای قبل تا حدودی از لحاظ اطلاعات زمین شناسی واطلاعات اولیه در بعضی مناطق غنی می باشد و گزارشهایی نیز در مراکز یاد شده وجود دارد ولی از لحاظ زمین شناسی اقتصادی و بعد شناخت مواد معدنی و با توجه به اولویت ها فعالانه در این راستا قدمی برداشته نشده است0

با توجه به اینکه استان تهران یک منطقه نسبتا وسیع و با پراکندگی روستاها وجمعیت ها است و همچنین بدلیل وجود سلسله جبال مرتفع البرز در شمال این منطقه که باعث صعب العبور شدن خیلی از نقاط این استان شده و بعلت تنوع رسوبات از لحاظ زمین شناسی و حوادث تکتونیکی اتفاق افتاده؛  مطالعات بصورت مناطق مجزاء در نظر گرفته میشود که بتوانیم نیروی بیشتری در یک منطقه اعمال نمائیم و به همین منظور از مساحت استان که در حدود 30000 کیلومتر مربع می باشد قسمت غرب استان یعنی بخشهاو روستاهای کرج-اشتهارد- ساوجبلاغ- هشتگرد با مساحتی که در حدود پنج هزار کیلومترمربع است مورد پی جویی قرار گرفته شده است که ره آورد آن بطور خلاصه بشرح زیر میباشد:

بررسی وضع زمین شناسی منطقه با توجه به نقشه زمین شناسی با مقیاس1:250000 سازمان زمین شناسی و پیاده نمودن تشکیلات زمین شناسی بر روی نقشه 1:50000جهت انجام کارهای بعدی0

2-شناسایی و تفکیک لایه های سیلیسی منطقه و انجام آنالیز های لازم جهت تعین عیار آن0

3-شناسایی افق های باریت دار0

4-شناسایی لایه های نمک و انجام آنالیزهای مربوطه0

5-شناسایی پتانسیلهای جدید گچ و طبقه بندی افقهای گچدار در استان تهران0

6-ردگیری پتانسیل های منگنز و مس 0

7-شناسایی خاک های صنعتی و انجام آزمایشات لازم بر روی آنها0

8-اقدام به تهیه دفترچه مشخصات بعضی از پتانسیل های شناسایی شده جدید جهت راه اندازی

در خاتمه امید است با اجرای طرحهای  پتانسیل یابی در سراسر استان تهران ضمن شناسایی مواد جدید ؛ با توجه به اولویتها اقدامات لازم جهت عملیات بعدی بعمل آید تا در آینده مواد معدنی شناسایی شده بتواند جوابگوی کارخانجات و صنایع کشور بوده و گامی مثبت در خود کفایی اقتصادی کشور برداشته شود0

1-2-موقعیت جغرافیائی استان تهران

استان تهران با وسعتی معادل 30055 کیلومتر مربع بین عرض شمالی َ2،0 34  تا َ3، 0 36  و َ2،0 50 تا 53 درجه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار گرفته است که از طرف شمال به استان مازندران از جنوب به استان مرکزی و اصفهان از شرق به استان سمنان و از مغرب به استان زنجان محدود بوده و مرکز شهر تهران می باشد.

شهرستانهای این استان شامل : شهرستانهای تهران بزرگ (شهرستان تهران،‌ ری، شمیرانات) شهرستان قم – شهرستان کرج – شهرستان دماوند – شهرستان ساوجبلاغ – شهرستان شهریار و شهرستان ورامین می باشد.

این استان در دامنه جنوبی سلسله جبال البرز قرار گرفته که دارای ارتفاعات و زمینهای نسبتاً پستی است، مهمترین کوههای استان عبارتند از دماوند که قله آن بیش از 5670 متر از سطح دریا ارتفاع دارد، کوههای طالقان با ارتفاع 4145 متر، امام زاده داود با ارتفاع 3380 متر و توچال که قله آن در حدود 3870 متری از سطح دریا می باشد.

امتداد این کوهها در جهت شمال غربی به جنوب شرقی است که در میان آنها دره های بزرگی نظیر دره کرج – دره جاجرود واقع شده اند در قسمت شمال استان بعلت وجود کوههای مرتفع و گسترش آنها دشتهای وسیعی به چشم نمی خورد ولی در قسمت جنوبی بویژه در جنوب غربی و شرقی استان دشتهای حاصلخیزی – نظیر کرج، ری و ورامین وجود دارد.

1-3-شرایط اقلیمی

استان تهران بعلت شرایط خاص جغرافیائی مختلف دارای آب و هوای متفاوتی می باشد که می توان از نظر مطالعه به دو بخش جداگانه تقسیم نمود.

الف) بخش شرقی و جنوبی شامل کوهپایه های البرز تا دماوند و شرق تهران و ورامین و شهر ری، قم.

ب) بخش غربی از کرج تا آبیک

الف) منطقه شرقی خود شامل 4 نوع آب و هوای مختلف بشرح زیر می باشد:‌

آب و هوای ارتفاعات فوقانی از نیمه مرطوب تا مرطوب که دارای زمستانهای طولانی و خیلی سرد می باشد متوسط حداکثر درجه حرارت گرمترین ماه سال کمتر از 0 20 سانتی گراد و متوسط حداقل درجه حرارت در سردترین ماه سال پائین تر از 15 درجه سانتی گراد زیر صفر است. این منطقه شامل مخروط قله دماوند و قله توچال می گردد و ارتفاع آنها از سطح دریای آزاد بین 2100 تا 5670 متر است مقدار متوسط بارندگی سالیانه مشخص نیست و نزولات آسمانی بصورت برف می باشد.

آب و هوای نمیه مرطوب یا آلپی با زمستانهای خیلی سرد و نسبتاً طولانی متوسط حداکثر درجه حرارت گرمترین ماه سال 0 26 تا 0 33 سانتی گراد و متوسط حداقل درجه حرارت سردترین ماه سال 12 درجه سانتی گراد زیر صفر می باشد مقدار بارندگی سالیانه بطور متوسط 600-300 میلی متر که بیشتر بصورت برف می باشد این منطقه شامل کوهستانهای شرق تهران تا فیروز کوه و تپه ها و فلات های داخلی کوهستان است و ارتفاع آن از سطح دریا بین 2900-1100 متر می باشد.

آب و هوای خشک با زمستانهای کوتاه و سرد، متوسط حداکثر درجه حرارت گرمترین ماه سال 36 درجه سانتی گراد و متوسط حداقل درجه حرارت سردترین ماه سال حدود 4 درجه سانتی گراد زیر صفر است و بارندگی سالانه 300-200 میلی متر است این منطقه شامل منطقه تهران تا گرمسار می باشد که قسمت عمده دشتهای دامنه های آبرفتی را شامل می گردد، ارتفاع تهران از سطح دریا 1191 متر می باشد.

طی بیست سال گذشته متوسط بارندگی تهران 226 میلی متر تعداد روزهای یخبندان بطور متوسط 53 روز در سال متوسط رطوبت نسبی در ساعتهای 5/5 صبح و 5/12 ظهر بترتیب 48 و 30 درصد و میزان درجه حرارت تهران طی مدت مذکور بشرح زیر بوده است.

معدل حداکثر 0 7/22، معدل حداقل 0 4/11 ، حداکثر مطلق 43 و حداقل مطلق 8/14 متوسط حرارت 1/17 درجه سانتی گراد بوده است.

آب و هوای خشک با زمستانهای کوتاه و خشک

متوسط حداکثر درجه حرارت گرمترین ماه سال بیش از 30 درجه سانتی گراد و متوسط حداقل درجه حرارت سردترین ماه سال 3/1 درجه سانتی گراد زیر صفر است.

بارندگی سالیانه 100 تا 200 میلی متر که بیشتر بصورت باران در فصول آخر پائیز و زمستان در اوایل بهار است و بقیه مدت سال خشک است که شامل قسمتهای جنوبی دشت ورامین تا نزدیک گرمسار است.

ب) بخش غربی از کرج تا آبیک

آب و هوای خشک تابستانهای گرم و خشک و زمستانهای نسبتاً سرد می باشد متوسط درجه حرارت تابستان 5/32 درجه سانتی گراد و ماکزیمم آن 8/39 درجه سانتی گراد می باشد و حداقل درجه حرارت مطلق در زمستان تا 20 درجه سانتی گراد زیر صفر می باشد، مقدار متوسط باران سالانه در دشت کرج در حدود 200 میلی متر است ولی در حوزه رودخانه کرج طبق آمار 7 ساله موجود متوسط باران سالانه 50 میلی متر گزارش شده است.

1-4- زمین شناسی عمومی استان تهران

بطور کلی خصوصیات زمین شناسی ایران به زمین شناسی ساختمانی آن بستگی دارد و همانطور که اشتوکلین در سال 1965 در مقاله اش اشاره نموده است ایران را می توان به چند منطقه که دارای وضع تکنونیکی – تاریخچه ساختمانی و رسوبی متفاوت است تقسیم نمود.

تغییرات و تحولات زمین شناسی ایران مربوط به وضع حوضه های رسوبی شدت و نوع فازهای تکتونیکی و فعالیتهای ماگماتیسم بصورت سنگهای خروجی و نفوذی می باشد از طرف دیگر می توان گفت که ایران یک ناحیه چین خورده است که بین دو سپر قرار دارد. این سپر یکی فلات روسیه در شمال و دیگری سپر عربستان در جنوب می باشد اصولاً ایران را می توان از نقطه نظر ساختمان زمین شناسی به قسمتهای زیر تقسیم نمود.

دشت خوزستان

منطقه چین خورده زاگرس

منطقه رورانده زاگرس

زون یا منطقه رضائیه، سیرجان

زون کپه داغ

زون مشرق ایران و دشت جبال مکران

البرز

ایران مرکزی

بلوک لوت

که با توجه به موقعیت جغرافیائی استان تهران – از زون های ساختمانی یاد شده قسمتهایی از دو زون البرز (شامل البرز مرکزی) و همچنین ایران مرکزی استان تهران را دربرمی گیرد که به همین منظور دو زون ساختمانی زمین شناسی فوق مختصراً شرح داده خواهد شد.

الف) زون البرز

رشته کوههای البرز در شرق و قسمت مرکزی آنتی کلینوریوم ساده ای را در حاشیه شمال ایران مرکزی تشکیل می دهد این رشته کوهها در حاشیه جنوبی خود نه تنها از نقطه نظر ساختمانی بلکه از لحاظ چینه سازی نیز با ایران مرکزی شباهت زیادی دارد در صورتیکه حاشیه شمال آن با دامنه جنوبی اش دارای اختلافات فاحشی است.

سلسله جبال البرز در دامنه جنوبی روراندگی پرشیبی بسمت جنوب و در دامنه شمالی روراندگی پرشیبی بسمت شمال دارد که نتیجه عمل تکنونیکی مهمی محسوب می شود و چین خوردگیها و گسلهای عادی فراوانی در آن ناحیه حائز اهمیت می باشد این پدیده نشانه آن است که امتداد شرقی، غربی البرز امتداد قدیمی و مربوط به پرکامبرین می باشد که چین خوردگیهای بعدی مربوط به فاز آلپین آنرا تحت تأثیر خود قرار داده است. برای مطالعه زمین شناسی ساختمانی البرز تقسیمات زیر را می توان در نظر گرفت.

دشت ساحلی

البرز مرکزی که خود این قسمت نیز شامل بخش های شمالی ساحلی، بخش جنوبی، فرورفتگی های بخش جنوبی و آنتی البرز است.

قسمت شمالی استان تهران بخش مرکزی، بخش جنوبی و فرورفتگی بخش قدامی آنتی البرز را دربر می گیرد. بخش مرکزی البرز مرکزی قسمت مهمی از ساختمان سلسله جبال البرز را شامل می شود. تشکیلات پالئوزوئیک این بخش مستقیماً زیر رسوبات لیاس قرار داشته. در ناحیه علم کوه (در غرب جاده کرج – چالوس) بعلت وجود یک باتولیت گرانیتی رسوبات پرکامبرین اندکی دگرگون گردیده است.

رسوبات دوران سوم این بخش بخصوص در جنوب علم کوه توسعه دارد و بیشتر از رسوبات سنگهای آذر – آواری تشکیل شده که در آن سیل ها و دایکهای فراوان وجود دارد.

در قاعده رسوبات میوسن نوعی کنگلومرای قرمز قاعده ای که معرف رخساره ساحلی است بر روی رسوبات اوایل دوران سوم که تحت تأثیر فرسایش زیاد قرار گرفته است بر جای گذاشته شده است این امر آغاز یک سیکل رسوبی را نشان می دهد.

بخش جنوبی :‌ دوران اول و دوم این بخش در جنوب گردنه و تونل کندوان نمایان بوده بطور خلاصه از شمال بجنوب سری طبقات زیر متوالیاً تکرار می شود.

آهک های کرتاسه بالایی و میانی

آهکهای ژوراسیک بالایی

رست و ماسه همراه با زغال متعلق به دوره لیاس

آهکهای تریاس

تشکیلات آهکی و ماسه پرمو – کربنیفر

سری تخریبی و دولومیتی کامبرین

رسوبات فوق بصورت رورانده روی تشکیلات سوم قرار دارد این روراندگی بخصوص در شمال جاده کرج – آبیک و همچنین در راه کرج – چالوس – شمال میگون و شمال تهران بخوبی مشخص است. رسوبات قاعده ای ائوسن در این بخش اغلب از کنگلومرای و آهک تشکیل شده که بطور منقطع مجاور یک سری ضخیم از لایه های سبز قرار دارد رسوبات اخیر بطور رورانده بر روی کنگلومرای پلیوسن قرار گرفته تمام حجم توچال را در شمال تهران بوجود می آورد.

در شرق تهران قسمتی از رسوبات این بخش در یک تاقدیس پالئوزوئیک که بوسیله رسوبات ژوراسیک پوشیده شده دیده می شود. خط الرأس این کوه که بآن اره کوه می گویند از رسوبات دوره ژوراسیک می باشد. در شمال تهران رسوبات قلوه سنگی پلیوسن که بشدت چین خورده است دیده می شود که جابجا بوسیله رسوبات سبز رورانده پوشیده شده است (شمال قریه کن) اندکی بیشتر بسمت مشرق یعنی در شرق جاجرود مارنهای ژیپس دار قاعده پلیوسن متناوباً در داخل کنگلومرای و سایر رسوبات پلیوسن قرار دارد.

آنتی البرز : در جنوب شرقی تهران برآمدگی دیگری از رسوبات قبل از دوران سوم بصورت تاقدیس وجود دارد که ریویر نام آنتی البرز را به آنها داده است. این برآمدگی شامل ارتفاعات سپاهیه است که در دنبال آن کوه بی بی شهربانو قرار دارد.

ب) زون دیگری که استان تهران را دربرمی گیرد زون ایران مرکزی می باشد این زون یکی از واحدهای اصلی و عمده ای است که بشکل مثلث در مرکز ایران قرار دارد و جزء بزرگترین و پیچیده ترین واحد زمین شناسی بشمار می رود و در این واحد قدیم ترین سنگهای دگرگونی شده از پرکامبرین تا آتشفشانهای فعال و نیمه فعال امروزی وجود دارد.

در واقع این منطقه را می توان محل قدیم ترین قاره ایران محسوب دانست که حوادث زمین شناسی فراوانی بخود دیده است آتشفشانهای این زون عمدتاً به ترسیر تعلق دارد در داخل این زون آتشفشانی توده های نفوذی متعددی بیرون زدگی دارد.

گرچه قسمت واقع شده از ایران مرکزی در منطقه استان تهران در رابطه با مساحت این زون کم می باشد ولی تا حدودی حوادث گذشته شده بر این زون را دارا می باشد پی سنگ ایران مرکزی و پوشش پلاتفرمی آن لااقل از دوران پالئوزوئیک در امتداد گسلهای بزرگ شکسته و با توجه به نبودهای چینه شناسی در بعضی از مناطق آن حرکات قائم مداومی را متحمل شده است که در پیدایش آتشفشان های ترسیر نیز بی تأثیر نبوده است.

از لحاظ چینه شناسی و توده های آذرین بیرون زدگی تشکیلات قدیم زمین شناسی در منطقه استان تهران واقع در زون ایران مرکزی رخنمونی وجود ندارد در منطقه جنوبی استان در نزدیکی راونج بیرون زدگی تشکیلات آهکی اوربیتولین و رودیست دار کرتاسه دیده می شود و در شرق گسل شمال جنوبی بیدهند توفهای سبز رنگ ائوسن را داریم که همراه با ماسه سنگ، شیل، رس و آهک و همراه گچ های مارنی است.

در ائوسن سنگها بخصوص در حوضه جنوبی استان و اطراف ساوه و قم شامل سنگهای آتشفشانی آندزیتی است که گاه در بین آنها لایه های آهکی دیده می شود و در بعضی نقاط این آهکها حاوی فسیل نومولیت، گاستروپودا و خارداران می باشد بعنوان مثال این پدیده را می توان در 80 کیلومتری تهران به قم در سمت چپ جاده در توده های آندزیتی مشاهده نمود، همچنین در نقاط دیگر چون جنوب شوراب و مغرب کهک وجود ائوسن بالایی همراه با مرجان و خارپوستان و دو کفه ایها مشخص می گردد.

تشکیلات ائوسن، الیگوسن آغازی در منطقه جنوبی استان شامل تشکیلات قرمز زیرین است که زیر تشکیلات دریایی قم در حوضه رسوبی قم قرار دارد که لیتولوژی آن شامل شیلهای سیلتی قرمز و سبز رنگ، مارن های ژیپس دار ماسه سنگهای قرمز قهوه ای ژیپس دار، جریانهای ولکانیکی و مواد پیروکلاستیک این مجموعه در ناحیه جنوبی حوضه قم روی یک کنگلومرای قاعده ای فسیل دار که سن ائوسن میانی تا بالایی است قرار دارد ضخامت این تشکیلات در مقطع تیپ که توسط Forder  مورد مطالعه قرار گرفته حداکثر 1500 متر می باشد، سن این تشکیلات تا الیگوسن آغازی تعیین می گردد، تشکیلات قرمز زیرین با تشکیلات قم در بعضی نقاط بصورت چینه بندی بین انگشتی مشاهده می شود که بعد از این تشکیلات قم را داریم با سن الیگوسن میوسن که نام این تشکیلات به مناسبت شهر قم انتخاب شده است و به مجموعه رسوبات دریایی حوضه قم اطلاق می شود و ناحیه مورد بررسی تپه های اطراف قم می باشد که از جمله می توان نواحی دوچاه، دو برادر، نرداغی، خورآباد و شوراب را نام برد ضخامت این تشکیلات در حدود 1200 متر می باشد و شامل 9 بخش (member)  می باشد که در قاعده شامل سنگ آهک قاعده ای قهوه رنگ است و سری های این تشکیلات بطور متناوب عمدتاً شامل شیل، مارن، ماسه سنگ ژیپس فسیل های آهکی و مارن های سبز رنگ همراه با آنترکالاسیونهای آهک رسی و در افق بالایی شامل آهکهای ریفی زرد مایل به سفید می باشد.