سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه دامغان

طالع فاضل, ابراهیم. (1404). بررسی سازوکار شکل‌گیری نانوذرات طلا در ساختار بلوری آرسنین‌پیریت‌‌های کانسار زرشوران با استفاده از فناوری‌های الکترونی پیشرفته. مجله زمین شیمی ایران, 30(4), 627-638. doi: 10.52547/ijcm.30.4.627
ابراهیم طالع فاضل. "بررسی سازوکار شکل‌گیری نانوذرات طلا در ساختار بلوری آرسنین‌پیریت‌‌های کانسار زرشوران با استفاده از فناوری‌های الکترونی پیشرفته". مجله زمین شیمی ایران, 30, 4, 1404, 627-638. doi: 10.52547/ijcm.30.4.627
طالع فاضل, ابراهیم. (1404). 'بررسی سازوکار شکل‌گیری نانوذرات طلا در ساختار بلوری آرسنین‌پیریت‌‌های کانسار زرشوران با استفاده از فناوری‌های الکترونی پیشرفته', مجله زمین شیمی ایران, 30(4), pp. 627-638. doi: 10.52547/ijcm.30.4.627
طالع فاضل, ابراهیم. بررسی سازوکار شکل‌گیری نانوذرات طلا در ساختار بلوری آرسنین‌پیریت‌‌های کانسار زرشوران با استفاده از فناوری‌های الکترونی پیشرفته. مجله زمین شیمی ایران, 1404; 30(4): 627-638. doi: 10.52547/ijcm.30.4.627

بررسی سازوکار شکل‌گیری نانوذرات طلا در ساختار بلوری آرسنین‌پیریت‌‌های کانسار زرشوران با استفاده از فناوری‌های الکترونی پیشرفته

مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران
مقاله 4، دوره 30، شماره 4 - شماره پیاپی 90، دی 1401، صفحه 627-638    اصل مقاله (5.18 M)
شناسه دیجیتال (DOI): 10.52547/ijcm.30.4.627
نویسنده
ابراهیم طالع فاضل*
دانشگاه بوعلی سینا
چکیده
ویژگی قابل توجهی که ذخایر طلای افشان با سنگ میزبان رسوبی (از جمله  نوع کارلین) را از سایر ذخایر طلا متمایز می­کند، حضور نانوذرات نامرئی طلا به­ویژه در ترکیب کانه­های Fe-As-S چون ­آرسنین­پیریت است. در این پژوهش، به­طور مشخص از باریکه یون متمرکز همراه فناوری­ میکروسکوپ الکترونی روبشی (FIB-SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا (HR-TEM) برای واکاوی چگونگی توزیع نانوذرات نامرئی طلا در کانسار زرشوران (شمال تکاب) استفاده شد. این واکاوی الکترونی به­طور مشخص برای آرسنین­پیریت­های طلادار (Py4) این کانسار با بافت گل کلمی و متوسط طلا ppm 21 و آرسنیک 4/2 درصدوزنی انجام شد. براساس نتایج به­دست آمده، فعالیت­های ماگمایی-گرمابی پس از شکل­گیری کانسنگ رسوبی زرشوران منجربه بازتبلور آرسنین­پیریت­های طلادار و در نتیجه باز توزیع عناصر کمیاب و به­ویژه شکل­گیری نانوذرات طلا در ریزشکستگی­های ترمیم­شده بلور شده است. تصاویر میدان تاریک حلقوی با زاویه بالا (HAADF) نشان می­دهند که یون­های طلای موجود در سیال گرمابی تحت اشباع از طلا، ناشی از اثر بازپخت حرارتی (Annealing heating) به­تدریج نانوذرات طلا (کوچکتر از 100 نانومتر) را در نانوحفره­ها و گسیختگی­های انباشتی بلور آرسنین­پیریت جای داده­اند و رخداد این چرخه مداوم موجب شکل­گیری کانسار زرشوران با مقیاس جهانی شده است.       
کلیدواژه‌ها
آرسنین‌پیریت؛ نانوذرات طلا؛ فرایند بازپخت؛ کانسار زرشوران
مراجع
  1. [1] Palenik C.S., Utsunomiya S., Reich M., Kesler S.E., Wang L.M., Ewing R.C., "Invisible gold revealed: Direct imaging of gold nanoparticles in a Carlin-type deposit". American Mineralogist (2004) 89, 1359-1366. [DOI:10.2138/am-2004-1002]
  2. [1] Palenik C.S., Utsunomiya S., Reich M., Kesler S.E., Wang L.M., Ewing R.C., "Invisible gold revealed: Direct imaging of gold nanoparticles in a Carlin-type deposit". American Mineralogist (2004) 89, 1359-1366. [DOI:10.2138/am-2004-1002]
  3. [2] Reich M., Kesler S.E., Utsunomiya S., Palenik C.S., Chryssoulis S.L., Ewing R.C., "Solubility of gold in arsenian pyrite". Geochimica et Cosmochimica Acta (2005) 69, 2781-2796. [DOI:10.1016/j.gca.2005.01.011]
  4. [2] Reich M., Kesler S.E., Utsunomiya S., Palenik C.S., Chryssoulis S.L., Ewing R.C., "Solubility of gold in arsenian pyrite". Geochimica et Cosmochimica Acta (2005) 69, 2781-2796. [DOI:10.1016/j.gca.2005.01.011]
  5. [3] Daliran F., Hofstra A., Walther J., Topa D., "Ore Genesis Constraints on the Agdarreh and Zarshuran Carlin-Style Gold Deposits in the Takab Region of Northwestern Iran". Economic Geology (2018) 20, 299-333. [DOI:10.5382/rev.20.09]
  6. [3] Daliran F., Hofstra A., Walther J., Topa D., "Ore Genesis Constraints on the Agdarreh and Zarshuran Carlin-Style Gold Deposits in the Takab Region of Northwestern Iran". Economic Geology (2018) 20, 299-333. [DOI:10.5382/rev.20.09]
  7. [4] Madan-Zamin Co., "Modeling and updating report of rock estimation at the Zarshuran mine". Iranian Mines and Mineral Industries Development and Renovation Organization, Tehran, Report no. MO-9812-04, (2020) 35 pp.
  8. [4] Madan-Zamin Co., "Modeling and updating report of rock estimation at the Zarshuran mine". Iranian Mines and Mineral Industries Development and Renovation Organization, Tehran, Report no. MO-9812-04, (2020) 35 pp.
  9. [5] Kavoshgaran Consulting Engineers., "Instructions for monitoring of drilling operation, geological logging, and sampling in the 30,000-meter exploratory drilling project of the Zarshuran gold mine". Iranian Mines and Mineral Industries Development and Renovation Organization, Tehran, Report no. 99501, (2019) 33 p.
  10. [5] Kavoshgaran Consulting Engineers., "Instructions for monitoring of drilling operation, geological logging, and sampling in the 30,000-meter exploratory drilling project of the Zarshuran gold mine". Iranian Mines and Mineral Industries Development and Renovation Organization, Tehran, Report no. 99501, (2019) 33 p.
  11. [6] Mehrabi B., Yardley B.W.D., Cann J.R., "Sediment-hosted disseminated gold mineralization at Zarshuran, NW Iran". Mineralium Deposita (1999) 34, 673-696 [DOI:10.1007/s001260050227]
  12. [6] Mehrabi B., Yardley B.W.D., Cann J.R., "Sediment-hosted disseminated gold mineralization at Zarshuran, NW Iran". Mineralium Deposita (1999) 34, 673-696 [DOI:10.1007/s001260050227]
  13. [7] Asadi H.H., Voncken J.H.L., Kühnel R.A., Hale M., "Petrography, mineralogy and geochemistry of the Zarshuran Carlin-like gold deposit, northwest Iran". Mineralium Deposita (2000) 35, 656-671. [DOI:10.1007/s001260050269]
  14. [7] Asadi H.H., Voncken J.H.L., Kühnel R.A., Hale M., "Petrography, mineralogy and geochemistry of the Zarshuran Carlin-like gold deposit, northwest Iran". Mineralium Deposita (2000) 35, 656-671. [DOI:10.1007/s001260050269]
  15. [8] Wirth R., "Focused Ion Beam (FIB): A novel technology for advanced ap‌plication of micro- and nanoanalysis in geosciences and applied mineralogy". European Journal of Mineralogy (2004) 16, 863-876. [DOI:10.1127/0935-1221/2004/0016-0863]
  16. [8] Wirth R., "Focused Ion Beam (FIB): A novel technology for advanced ap‌plication of micro- and nanoanalysis in geosciences and applied mineralogy". European Journal of Mineralogy (2004) 16, 863-876. [DOI:10.1127/0935-1221/2004/0016-0863]
  17. [9] Wirth R., "Focused Ion Beam (FIB) combined with SEM and TEM: Advanced analytical tools for studies of chemical composition, microstructure and crystal structure in geomaterials on a nanometre scale". Chemical Geology (2009) 261, 217-229. [DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.05.019]
  18. [9] Wirth R., "Focused Ion Beam (FIB) combined with SEM and TEM: Advanced analytical tools for studies of chemical composition, microstructure and crystal structure in geomaterials on a nanometre scale". Chemical Geology (2009) 261, 217-229. [DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.05.019]
  19. [10] Alavi M., "Regional stratigraphy of the Zagros Fold-Thrust belt of Iran and its proforeland evolution". American Journal of Science (2004) 304, 1-20 [DOI:10.2475/ajs.304.1.1]
  20. [10] Alavi M., "Regional stratigraphy of the Zagros Fold-Thrust belt of Iran and its proforeland evolution". American Journal of Science (2004) 304, 1-20 [DOI:10.2475/ajs.304.1.1]
  21. [11] Nabavi M.H., "An introduction to the geology of Iran". Geological Survey of Iran (1976) 110 p (in Persian).
  22. [11] Nabavi M.H., "An introduction to the geology of Iran". Geological Survey of Iran (1976) 110 p (in Persian).
  23. [12] Karimi M., "Petrographic-mineralogical studies and the genesis of the Au-As ore at Zarshuran, Takab". M.Sc. Thesis, Tarbiat Moallem University, Tehran, Iran (1993) 264 pp.
  24. [12] Karimi M., "Petrographic-mineralogical studies and the genesis of the Au-As ore at Zarshuran, Takab". M.Sc. Thesis, Tarbiat Moallem University, Tehran, Iran (1993) 264 pp.
  25. [13] Heshmatnia Sh., Tale Fazel E., Oroji A., "Petrography of Fe-sulfide and pyrite generations in the Zarshuran sediment hosted gold deposit (N Takab): implication for history of ore deposition". 13th National Symposium of Iranian Society of Economic Geology (2021) p.145-151.
  26. [13] Heshmatnia Sh., Tale Fazel E., Oroji A., "Petrography of Fe-sulfide and pyrite generations in the Zarshuran sediment hosted gold deposit (N Takab): implication for history of ore deposition". 13th National Symposium of Iranian Society of Economic Geology (2021) p.145-151.
  27. [14] Pokrovski G.S., Escoda C., Blanchard M., Testemale D., Hazemann J.-L., et al., "An arsenic-driven pump for invisible gold in hydrothermal systems". Geochemical Perspectives Letters (2021) 17, 39-44. [DOI:10.7185/geochemlet.2112]
  28. [14] Pokrovski G.S., Escoda C., Blanchard M., Testemale D., Hazemann J.-L., et al., "An arsenic-driven pump for invisible gold in hydrothermal systems". Geochemical Perspectives Letters (2021) 17, 39-44. [DOI:10.7185/geochemlet.2112]
  29. [15] Xing Y.L., Brugger J., Tomkins A., Shvarov Y., "Arsenic evolution as a tool for understanding formation of pyritic gold ores". Geolog (2019) 47, 335-338. [DOI:10.1130/G45708.1]
  30. [15] Xing Y.L., Brugger J., Tomkins A., Shvarov Y., "Arsenic evolution as a tool for understanding formation of pyritic gold ores". Geolog (2019) 47, 335-338. [DOI:10.1130/G45708.1]
  31. [16] Li J.L., Qi F., Xu Q.S., "A negatively charged species of gold in minerals-further study of chemically bound gold in arsenopyrite and arsenian pyrite". Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen (2003) 5, 193-214. [DOI:10.1127/0028-3649/2003/2003-0193]
  32. [16] Li J.L., Qi F., Xu Q.S., "A negatively charged species of gold in minerals-further study of chemically bound gold in arsenopyrite and arsenian pyrite". Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen (2003) 5, 193-214. [DOI:10.1127/0028-3649/2003/2003-0193]
  33. [17] Hough R.M., Noble R.R.P., Reich M., "Natural gold nanoparticles". Ore Geology Reviews (2011) 42, 55-61. [DOI:10.1016/j.oregeorev.2011.07.003]
  34. [17] Hough R.M., Noble R.R.P., Reich M., "Natural gold nanoparticles". Ore Geology Reviews (2011) 42, 55-61. [DOI:10.1016/j.oregeorev.2011.07.003]
  35. [18] Simon G., Kesler S.E., Chryssoulis S., "Geochemistry andtextures of gold-bearing arsenian pyrite, Twin Creeks, Nevada: implications for deposition of gold in Carlin-type deposits". Economic Geology, (1999) 94, 405-422. [DOI:10.2113/gsecongeo.94.3.405]
  36. [18] Simon G., Kesler S.E., Chryssoulis S., "Geochemistry andtextures of gold-bearing arsenian pyrite, Twin Creeks, Nevada: implications for deposition of gold in Carlin-type deposits". Economic Geology, (1999) 94, 405-422. [DOI:10.2113/gsecongeo.94.3.405]
  37. [19] Cook N.J., Chryssoulis S.L., "Concentrations of invisible gold in the common sulfides". Canadian Mineralogist (1990) 28, 1-16.
  38. [19] Cook N.J., Chryssoulis S.L., "Concentrations of invisible gold in the common sulfides". Canadian Mineralogist (1990) 28, 1-16.
  39. [20] Fleet M.E., Mumin A.H., "Gold-bearing arsenian pyrite and marcasite and arsenopyrite from Carlin trend gold deposits to laboratory synthesis". American Mineralogist (1997) 82, 182-193. [DOI:10.2138/am-1997-1-220]
  40. [20] Fleet M.E., Mumin A.H., "Gold-bearing arsenian pyrite and marcasite and arsenopyrite from Carlin trend gold deposits to laboratory synthesis". American Mineralogist (1997) 82, 182-193. [DOI:10.2138/am-1997-1-220]
  41. [21] Clark L.A., "The Fe-As-S system: phase relations and applications". Economic Geology (1960) 55, 1631-1652. [DOI:10.2113/gsecongeo.55.8.1631]
  42. [21] Clark L.A., "The Fe-As-S system: phase relations and applications". Economic Geology (1960) 55, 1631-1652. [DOI:10.2113/gsecongeo.55.8.1631]
  43. [22] Cline J.S., Hofstra A.H., Muntean J.L., Tosdal R.M., Hickey K.A., "Carlin-type gold deposits in Nevada: Critical geologic characteristics and viable models". Economic Geology 100th Anniv. Volume (2005) 451-484. [DOI:10.5382/AV100.15]
  44. [22] Cline J.S., Hofstra A.H., Muntean J.L., Tosdal R.M., Hickey K.A., "Carlin-type gold deposits in Nevada: Critical geologic characteristics and viable models". Economic Geology 100th Anniv. Volume (2005) 451-484. [DOI:10.5382/AV100.15]
  45. [23] Deditius A.P., Reich M., "Constraints on the solid solubility of Hg, Tl, and Cd in arsenian pyrite". American Mineralogist (2016) 101, 1451-1459. [DOI:10.2138/am-2016-5603]
  46. [23] Deditius A.P., Reich M., "Constraints on the solid solubility of Hg, Tl, and Cd in arsenian pyrite". American Mineralogist (2016) 101, 1451-1459. [DOI:10.2138/am-2016-5603]
  47. [24] Zheleva T., Jagannadham K., Narayan J., "Epitaxial growth in large-lattice-mismatch systems". Journal of Applied Physics (1994) 75, 860-871. [DOI:10.1063/1.356440]
  48. [24] Zheleva T., Jagannadham K., Narayan J., "Epitaxial growth in large-lattice-mismatch systems". Journal of Applied Physics (1994) 75, 860-871. [DOI:10.1063/1.356440]
  49. [25] Jia B.P., Gao L., "Morphological transformation of Fe3O4 spherical ag‌gregates from solid to hollow and their self-assembly under an external magnetic field". The Journal of Physical Chemistry (2008) 112, 666-671. [DOI:10.1021/jp0763477]
  50. [25] Jia B.P., Gao L., "Morphological transformation of Fe3O4 spherical ag‌gregates from solid to hollow and their self-assembly under an external magnetic field". The Journal of Physical Chemistry (2008) 112, 666-671. [DOI:10.1021/jp0763477]
  51. [26] Scherer G.W., "Crystallization in pores". Cement and Concrete Research (1999) 29, 1347-1358. [DOI:10.1016/S0008-8846(99)00002-2]
  52. [26] Scherer G.W., "Crystallization in pores". Cement and Concrete Research (1999) 29, 1347-1358. [DOI:10.1016/S0008-8846(99)00002-2]
  53. [27] Reich M., Utsunomiya S., Kesler S.E., Wang L., Ewing R.C., Becker U., "Thermal behavior of metal nanoparticles in geologic materials". Geology (2006) 34, 1033-1036. [DOI:10.1130/G22829A.1]
  54. [27] Reich M., Utsunomiya S., Kesler S.E., Wang L., Ewing R.C., Becker U., "Thermal behavior of metal nanoparticles in geologic materials". Geology (2006) 34, 1033-1036. [DOI:10.1130/G22829A.1]
  55. [28] Gonzalez-Jimenez J.M., Reich M., Camprubi A., Gervilla F., Griffin W.L., Colas V., O'Reilly S.Y., Proenza J.A., Pearson N.J., Centeno-Garcia E., "Thermal metamorphism of mantle chromites and the stability of noble-metal nanoparticles". Contributions to Mineralogy and Petrology (2015) 170, 15 p. [DOI:10.1007/s00410-015-1169-9]
  56. [28] Gonzalez-Jimenez J.M., Reich M., Camprubi A., Gervilla F., Griffin W.L., Colas V., O'Reilly S.Y., Proenza J.A., Pearson N.J., Centeno-Garcia E., "Thermal metamorphism of mantle chromites and the stability of noble-metal nanoparticles". Contributions to Mineralogy and Petrology (2015) 170, 15 p. [DOI:10.1007/s00410-015-1169-9]
  57. [29] Shackelford J.F., "Introduction to materials science for engineers". Upper Saddle River, Pearson, (2016) 687 p.
  58. [29] Shackelford J.F., "Introduction to materials science for engineers". Upper Saddle River, Pearson, (2016) 687 p.
  59. [30] Hirth J.P., Kubin L., "Dislocations in solids". Amsterdam, Elsevier (2010) 282 p.
  60. [30] Hirth J.P., Kubin L., "Dislocations in solids". Amsterdam, Elsevier (2010) 282 p.
  61. [31] Dubosq R., Lawley C.J.M., Rogowitz A., Schneider D.A., Jackson S., "Pyrite deformation and connections to gold mobility: Insight from microstructural analysis and trace element mapping". Lithos (2018) 310-311, 86-104. [DOI:10.1016/j.lithos.2018.03.024]
  62. [31] Dubosq R., Lawley C.J.M., Rogowitz A., Schneider D.A., Jackson S., "Pyrite deformation and connections to gold mobility: Insight from microstructural analysis and trace element mapping". Lithos (2018) 310-311, 86-104. [DOI:10.1016/j.lithos.2018.03.024]
  63. [32] Gopon P., Douglas J., Auger M., Hansen L., Wade J., Cline J., Robb L., Moody Mi., "A Nanoscale Investigation of Carlin-Type Gold Deposits: An Atom-Scale Elemental and Isotopic Perspective". Economic Geology (2019) 114, 1123-1133. [DOI:10.5382/econgeo.4676]
  64. [32] Gopon P., Douglas J., Auger M., Hansen L., Wade J., Cline J., Robb L., Moody Mi., "A Nanoscale Investigation of Carlin-Type Gold Deposits: An Atom-Scale Elemental and Isotopic Perspective". Economic Geology (2019) 114, 1123-1133. [DOI:10.5382/econgeo.4676]
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 105
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 85