بررسی های زمین شناسی زیست محیطی در منطقه قروه-بیجار-گزارش مقدماتی

Category Type For WebSite Administer
Group GSI.IR
Author علیرضا سیاره-محمد فنودی- احمد دادستان
Published At Sep 14, 2007

Summary

هدف اصلی این گزارش، بررسی زمین شناسی زیست محیطی در منطقه قروه-بیجاراست. سلامتی مردم ساکن در منطقه با آشامیدن آب های محتوی بعضی عناصر فلزی وشبه فلزی مورد تهدید قرار گرفته است.کاهش طول عمر، ابتلا به سرطان و وفوربیماری های کلیوی از مشکلاتی است که دراهالی مناطق با غلظت بالای فلزات سنگین دیده می شود.

Description

        مدیریت زمین شناسی مهندسی و زیست محیطی گروه زمین شناسی زیست محیطی     بررسی های زمین شناسی زیست محیطی در منطقه قروه-بیجار گزارش مقدماتی       نگارش: علیرضا سیاره   همکاران: محمد فنودی- احمد دادستان     تابستان 1384     فهرست   1- مقدمه 2- چکیده 3- سپاسگزاری 4- راه های دسترسی به منطقه مورد مطالعه 5- شرایط آب و هوایی 6- منابع آبی 7- ساختار اجتماعی 8- زمین ریخت شناسی 9- تکتونیک و زمین شناسی ساختمانی 10- ارتباط آتشفشان های جوان منطقه با زمین شناسی زیست محیطی قروه-بیجار 11- روش بررسی 12- تا ثیر یونهای فلزی بر آب های سطحی و زیرزمینی و رسوبگذاری ترکیبات فلزی 13- آرسنیک 14- آنتیموان 15- سرب 16- نتیجه گیری وپیشنهادها 17- منا بع فارسی       بررسی های زمین شناسی زیست محیطی در منطقه قروه-بیجار   1-مقدمه حفظ محیط زیست از ارکان توسعه پایدار در هر کشوری است. بدون توجه به مسئله محیط زیست, منابع طبیعی و انسانی دچار نقصان شده و پیامدهای ناگواری را برای کره خاکی و حتی جوامع انسانی درپی خواهد داشت. بشر با بحران آلودگی منابع آبی روبرو است. منابع محدودآبی را جمعیتی مورد استفاده قرار می دهد که اکنون بیش از هر زمان دیگر درتاریخ بشر رو به رشد است. آنچه وضع را وخیم تر می کند این است که آهنگ رشد مصرف منابع آبی، حتی از رشد جمعیت هم سریعتر است. درکشورما کاهش منابع آب وخشک سالی‌های متعدد و پی در پی و از طرفی دیگر آلودگی منابع آن، موانع بسیار بزرگی را جهت تأمین آب بوجود آورده است. یکی از عوامل مهم آلودگی های منابع آبی معدنکاری می باشد. اگر چه تمدن بشری به عرضه بیشتری از مواد معدنی نیاز دارد، اما بشر بطور فزاینده ای متوجه شده است که تولید و مصرف مواد معدنی سیاره زمین را آلوده می سازد. اثرات آلوده کننده که زمانی از نظر مقیاس محلی به شمار می آمد‌، اکنون با در نظر گرفتن مواردی از قبیل گرم شدن کره زمین، بارانهای اسیدی و تخریب لایه اوزون جهانی شده است. معدنکاری مواد لازم برای حیات و پیشرفت بشر را فراهم می کند و از طرفی با افزایش آلودگیها امکان حیات و استفاده از محیط زیست سالم را از بشر سلب می کند. به همین جهت در بسیاری از کشورها، تأثیرات زیست محیطی عملیات معدنکاری مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت استانداردهایی در این زمینه برای فعالیت های معدنی و حدود آلودگی های مختلف حاصل از این صنعت در نظر گرفته شده است. هنگامی که محتاج افزایش تولید مواد معدنی هستیم این نگرانی بوجود می آیدکه زمین در حال رسیدن به حد نهایی آلودگی ناشی از مواد معدنی است. آلودگی های زیست محیطی همراه با استخراج و مصرف منابع معدنی ابعاد گسترده ای به خود گرفته و می رود تا سطح زمین را برای نوع بشر غیر قابل سکونت کند. ازاین بحران نمی توان چشم پوشید، تمدن ما بر پایه منابع معدنی است، از سوی دیگر آلودگی های فزاینده زیست محیطی ناشی از تولید و مصرف مواد معدنی فاجعه انگیز است. بنا بر این باید به دنبال راهی بود که ضمن تولید و مصرف حجم عظیمی از مواد معدنی، کمترین آسیب به محیط زیست وارد شود. آلودگی های معدنی ممکن است بصورت طبیعی باشد و یا عوامل انسانی موجب تشدید آن شده باشند. با توجه به این که ایران یک کشور در حال توسعه بوده و برای پیشرفت خود ناچار به توسعه معادن می باشد، بنابراین برای توسعه پایدار صنعت معدن کشور لازم است تا جنبه های زیست محیطی صنایع معدنی کشورمورد شناسایی قرار گیرد.   2-چکیده هدف اصلی این گزارش، بررسی زمین شناسی زیست محیطی در منطقه قروه-بیجاراست. سلامتی مردم ساکن در منطقه با آشامیدن آب های محتوی بعضی عناصر فلزی وشبه فلزی مورد تهدید قرار گرفته است.کاهش طول عمر، ابتلا به سرطان و وفوربیماری های کلیوی از مشکلاتی است که دراهالی مناطق با غلظت بالای فلزات سنگین دیده می شود. دربررسی مقدماتی زمین شناسی زیست محیطی استان کردستان که از مهر سال 1382آغاز گردیده، به منظور شنا سایی مناطق هنجار از مناطق نا هنجار، ابتدا از منابع آب های سطحی و زیر زمینی که در مقیاس کوچک ولی در سطح گسترده شاخص مناسب تری نسبت به منابع خاک وسنگ به شمار می آیند، نمونه برداری به عمل آمد و در ادامه نیز بر اساس پردازش داده های فوق نمونه برداری ازخاک وسنگ برای رسیدن به منشا نا هنجاریها در دست اقدام می باشد. این بررسی ها اگرچه برای تمامی استان به پایان نرسیده امادر یک نگاه کلی، می توان افزایش غلظت بعضی از عناصر فلزی وشبه فلزی را در واحدهای ساختاری منطقه دنبال نمود. ازنظرساختاری در منطقه آتشفشانی قروه ـ بیجار ـ تکاب در زمان میوسن بالایی ـ پلیوسن تکاپوی ولکانیسم آغاز شده و سر آغاز این تکاپو بصورت ماگماتیسم نیمه نفوذی بوده وتا به امروز بصورت آتشفشان های نیمه فعال ادامه دارد. این آتشفشان ها در امتداد خطی با جهت شمال باختری ـ جنوب خاوری در پهنه سنندج ـ سیرجان قرار گرفته اند. هم زمان با این ولکانیسم کانی سازی که ناشی از فعالیت های ولکانیسم جوان در منطقه می‌باشد، از جنوب خاوری (معدن داشکسن) تا شمال باختری ( معدن زرشوران ) شکل گرفته است. عمده کانیهای این معادن شامل طلا(Au)،رآلگار (As S)، ارپیمنت (As2S3  ) استیبنیت  (Sb2S3) و سینابر (HgS) می باشد، که تمرکزعناصر As ، Sb ،Hg را درمنطقه به نحوچشم گیری افزایش داده اند .نهشته های آب شیرین (تراورتن) متعلق به کواترنر در تمام منطقه بطور پراکنده وجود دارد. این رسوبات تراورتن بصورت حفره دار به رنگ سفید مایل به زرد است. این فعالیت های ژئوترمالی در ارتباط با ولکانیسم جوان منطقه می باشد. بخارهایی که از ماگماهای زیرین فرار کرده آرسنیک را وارد سیستم گرمابی نموده سپس، آرسنیک در اثر انتشار طبیعی وارد آب زیرزمینی شده است. از مهم ترین این چشمه های تراورتن ساز میتوان از چشمه تراورتن ساز باباگرگر در شمال خاوری قروه، چشمه تراورتن ساز پیرصالح در جنوب باختری بیجار و چشمه تراورتن ساز تخت سلیمان در شمال تکاب نام برد. اثرات تکتونو ماگماتیسم و بروز شرایط هیدروتر مالی وپدیدآمدن چشمه های تراورتن ساز در محدوده مورد مطالعه، تاثیر فرآیندهای زمین شناختی بر محیط زیست را به نمایش می گذارد، بطوری که در دراز مدت اثرات بهداشتی نامطلوبی نظیر کاهش طول عمر و بروز سرطان برای ساکنین مناطق آلوده به آب های محتوی بعضی عناصر فلزی و شبه فلزی بدنبال داشته است.   3-سپاسگزاری ایزد یکتا را سپاس می گوئیم، این گزارش محقق نمی شد مگر به الطاف خدا وند و راهنمائیهای اساتید گرانقدر درسازمان زمین شناسی کشور و سازمان صنایع ومعادن استان کردستان، لذا برخود لازم می دانیم که مراتب سپاس وتشکر خود را به ایشان ابراز نمائیم. ازجناب آقای مهندس فرهاد انصاری مدیریت محترم زمین شناسی مهندسی وزیست محیطی سازمان زمین شناسی واکتشافات معدنی کشور جهت راهنمایی ها وهمکاری های ارزنده در طی مراحل این تحقیق تقدیر و تشکر می شود. ازجناب آقای مهندس ماجدی معاونت محترم صنایع ومعادن استان کردستان که بزرگواری نموده و امکان بهره گیری از تجربیات ارزشمند علمی صنایع ومعادن استان کردستان را فراهم کرده سپاس گزاری نموده و توفیقات روزافزون ایشان را از خدا وند متعال خواستاریم.   4- راه های دسترسی بهترین راه دستیابی به محدوده مورد مطالعه جاده آسفالته بیجار - قروه است که از روستای خسرو آباد واقع در 45 کیلومتری جنوب بیجار با پیمودن 100 کیلومتر به سمت خاورو از طریق روستاهای جوروندی، احمد آباد و مهدیخان قابل دسترسی می باشد. از سوی دیگر در 20 کیلومتری جنوب بیجار راهی شنی وجود دارد که با پیمودن 9 کیلومتر به سمت باختر امکان رسیدن به روستاگوندک را میسر می سازد. (شکل1)       شکل1- موقعیت راه های دسترسی به منطقه مورد مطالعه دراستان کردستان       5- شرایط آب و هوایی محدوده مورد مطالعه در تابستان ها آب و هوایی گرم تا معتدل و در زمستان ها آب و هوایی سرد همراه با بارندگی دارد. میزان متوسط بارندگی سالیانه حدود 300 میلی متر می باشد. بر طبق آمار هواشناسی سال 1998 حداکثر دما در منطقه در مرداد ماه بهْ 32 درجه سانتی گراد و حداقل دما در بهمن ماه به ْ3- درجه سانتی گراد می رسد و میانگین رطوبت سالیانه 47 درصدمی باشد. جهت عملیات صحرایی ماه های مناسب از اردبیهشت تا اوایل آبان ماه است.   6- منابع آبی وجود چاه ها و چشمه های متعدد در امتداد درزه ها، شکستگی ها و گسل ها می تواند در تامین آب ساکنین منطقه تاثیر بسزایی داشته باشد. در برخی مناطق با انجام عملیات زهکشی آب آشامیدنی ساکنین و آب مورد نیاز مزارع و باغ ها تحت کنترل در آمده است. مهم ترین رودخانه های منطقه عبارتند از رودخانه تلوار و قزل اوزن که رودخانه تلوار با امتداد شمالی جنوبی از بخش های جنوبی منطقه به سمت شمال ادامه داشته و در نهایت به قزل اوزن می پیوندد و هم اکنون در کوه چنگ الماس، محلی که واحد سنگ آهک میوسن توسط این رودخانه بریده شده، سد تلوار در حال ساخت می باشد.   7- ساختار اجتماعی نزدیک ترین و پرجمعیت ترین مرکز اجتماعی و فعالیت مردمی در محدوده مورد مطالعه شهر بیجار است. از سوی دیگر شهر قروه در جنوب این منطقه مرکز دیگر فعالیت های اجتماعی و تمرکز مردم محسوب می شود. راه آسفالته زنجان- بیجار بعنوان یک جاده ترانزیت, استان زنجان را به استان کردستان پیوند داده و مهم ترین راه منطقه می باشد. از این جاده در شهرستان بیجار راه آسفالته شهرستان تکاب در شمال، راه آسفالته شهرستان دیواندره از باختر و راه آسفالته شهرستان قروه از جنوب منشعب می شود. راه های خاکی بسیار خوبی تمامی روستاهای منطقه را به یکدیگر و در نهایت به شهرستان بیجار متصل می‌نماید. بخاطر وضعیت ریخت شناسی منطقه کشاورزی رونق خوبی داشته و با ساخت سد تلوار امکانات رفاهی بیشتری در اختیار ساکنین منطقه قرارخواهد گرفت. در نقاط مرتفع زندگی مردم روستایی بصورت عشایری است و زندگی خود را از راه بافت قالیچه، گلیم و گله داری می گذرانند. گویش ساکنین این منطقه بیشتر کردی است. 8- زمین ریخت شناسی قدیمی ترین سنگ های مشاهده شده در منطقه اسلیت و ولکانیک های کرتاسه هستند و    سنگ های جوانتر بیشتر آهک های میوسن می باشند که با یک پی کنگلومرایی بر روی آنها قرار گرفته و بلندترین ارتفاعات منطقه را تشکیل داده اند و جدیدترین سازندها شامل بازالت ها و رسوبات آبرفتی و رودخانه ای است. بطورکلی منطقه دارای نواحی کوهستانی مرتفع و بخش های تپه ماهوری به نسبت کم ارتفاع است که در این میان بخش های مرتفع از واحدهای سنگ آهک میوسن بصورت ارتفاعات بلند و گاه صخره ساز بویژه در کوه چنگ الماس و اطراف شهرستان بیجار و تپه ماهورهای به نسبت کم ارتفاع از واحدهای مارنی- تخریبی پلیوسن تشکیل شده است. مناطق پست و کم ارتفاع مربوط به واحدهای کواترنری می باشند.   شکل2- زمین ریخت شناسی منطقه شامل واحدهای کم ارتفاع مارنی پلیوسن، تراورتن و آتشفشانهای نیمه فعال کواترنری است     9- تکتونیک و زمین شناسی ساختمانی برای اولین بار در سال 1968 اشتوکلین زمین شناسی ایران را به چند منطقه یا پهنه ساختاری که دارای وضع زمین ساخت، تاریخچه ساختاری و رسوبی متفاوت هستند تقسیم بندی کرد. منطقه مورد مطالعه بر پایه این تقسیم بندی در پهنه سنندج - سیرجان قرار می گیرد. م- ح نبوی در سال 1355 عواملی چون فعالیت های ماگمائی، دگرگونی، ردیف های رسوبی و زمین‌شناسی ساختمانی را مبنای کار خود قرار داده و این بخش از ایران را جزو ناحیه البرز آذربایجان قلمداد نموده است. با توجه به تقسیم بندی های ارائه شده و شواهد زمین شناسی منطقه مورد مطالعه در پهنه سنندج-سیرجان واقع است. این پهنه در اصل جزئی از ایران مرکزی بوده و از ناآرام ترین و بعبارتی فعال ترین پهنه های ساختمانی ایران بشمار می رود و فازهای دگرگونی و ماگماتیسم مهمی را پشت سر گذاشته است.پهنه سنندج- سیرجان را می توان از ناحیه گلپایگان به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم نمود. بخش شمالی آن پهنه ارومیه- همدان نامیده شده است.   10-آتشفشان های جوان منطقه در ارتباط با زمین شناسی زیست محیطی قروه-بیجار بین بیجار و قروه چندین کوه آتشفشانی دیده می شود که بعضی از آن ها در میوسن فوقانی و پاره ای دیگر در پلیئستوسن فعالیت داشته اند. این آتشفشان ها در راستای خطی با جهت شمال باختری- جنوب خاوری در پهنه سنندج- سیرجان قرارگرفته و با راندگی بزرگ زاگرس در حدود یک صد کیلومتر فاصله دارند. بنظر می رسد که ولکانیسم خطی منطقه بیجار ناشی از فازهای کششی محلی و نتیجه چرخش میکروپلیت ها است، زیرا در بعضی حالت ها فشارش و کشش باهم در یک زمان و در یک منطقه دیده می شود.سنگ های ماگمائی کواترنری بیانگر آخرین تظاهرات ماگمائی ایران می باشند، این آتشفشان های چینه ای طی فازهای تناوبی گدازه ای و انفجاری و با انباشته شدن مواد خروجی بر روی هم بوجود آمده اند. و در حال حاضر در مرحله گوگردزایی و فومرولی به سر می برند. ماگمای بازیک بر اثر کاهش فشار و افزایش حرارت از ذوب بخشی گوشته فوقانی حاصل شده است. این افزایش حرارت سبب پیدایش گنبد حرارتی در پوسته شده که نتیجه آن ذوب بخشی پوسته و ایجاد ماگمای اسیدی بوده است. آتشفشان های میوسن بالایی و کواترنری در محورقروه- بیجار- تکاب در راستای خطی موازی با شکستگی زاگرس قرار گرفته اند و این محور با روند شمال باختری- جنوب خاوری معادن فعالی مانند داشکسن در خاور قروه و زرشوران در شمال تکاب را در برمی گیرد. عمده کانی های موجود در این معادن عبارتند از طلا, استیبنیت, رآلگار, ارپیمنت و سینابر، تشکیل این کانسارهای جوان را می توان در پیوند با محلول های گرمابی فعال در منطقه دانست. موقعیت ساختمانی ورابطه نزدیک بین فعالیت های آتشفشانی جوان و ارتباط آن با کانی سازی و بروز شرایط هیدروترمالی در منطقه، تاثیرفرآیندهای مختلف زمین شناسی بر محیط زیست را به نمایش گذاشته و پیدایش چشمه های تراورتن ساز در شمال خاوری قروه، جنوب باختری بیجار وشمال تکاب با روند شمال باختری - جنوب خاوری, اثرات نامطلوبی درکیفیت بهداشتی وسلامتی مردم ساکن در ناحیه بر جای گذاشته است.   شکل4- چشمه تراورتن سازباباگرگردر شمال خاوری قروه،جنوب باختری بیجار   11- روش مطالعه طی عملیات صحرایی در پائیز 1382 نمونه برداری سیستماتیک از منابع آب های سطحی و    زیر زمینی منطقه انجا م پذیرفت که جهت آنالیز شیمیایی به آزمایشگاه های ژئو شیمیایی سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور ارسال گردیده, سپس نتایج حاصل از آنالیزنمونه هابه همراه اطلاعات آنالیز شیمیایی از منابع آبی موجوددر استان کردستان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت که نمایانگرتمرکزبعضی از فلزات سنگین در نمونه ها می باشد. نتایج حاصل از با استفاده از نرم افزار WINSURF  ارزیابی و پردازش گردید که نتایج این بررسی ها در صفحات بعدی ارائه شده است. 12- تا ثیر یون های فلزی  بر آب های سطحی و زیرزمینی و رسوب گذاری ترکیبات فلزی بطور کلی مهم ترین یون های فلزی محلول شامل آرسنیک، کادمیوم آهن، سرب، مس، نقره، منگنز و روی می باشند. غلظت بالای این یون های فلزی آب های سطحی و زیرزمینی را آلوده می کند و به صورت مستقیم آبخوان ها را تحت تأثیر قرار می دهد. غلظت زیاد یون های فلزی و Ph پایین سبب ایجاد اثرت ویژه ای در انسان می شود و حتی گاهی منجر به بیماری می گردد. غلظت های بالای فلزی معمولاً همراه Ph پایین مشاهده می شوند.  Ph پایین سبب انحلال و تشدید تحرک اغلب یونهای فلزی می گردد. بدین وسیله یون های فلزی به صورت محلول توسط آب های زیرزمینی و سطحی مهاجرت نموده و در فاصله های دور بر اثر افزایش  Ph رسوب می کنند. و رسوب هیدرو کسید و سولفات های فلزی را پدید می آورند.  مواد شیمیایی مورد استفاده در معدنکاری و کانه آرایی از دیگر آلوده کننده های آب هستند. مواد مختلف مورد استفاده بیشتر شامل مس، روی، کرم، سیانور، نیترات و ترکیبات فنولی و اسید سولفوریک می باشند. آلودگی های اسیدی بیشتر در اثر شستشو (لیچینگ) ایجاد می گردند هنگامی که آب از سطح به آبهای زیر زمینی نفوذ می کند، سبب آلودگی آب های زیر زمینی می شود. این آلودگی هنگامی که اتصال هیدرولیکی بین آب های سطحی و زیرزمینی وجود داشته باشد به بیشینه مقدار خود می رسد.   13-آرسنیک زمین شناسی آرسنیک آرسنیک یکی از عناصر کمیاب در پوسته جامد زمین است که از لحاظ فراوانی در رده بیستم عناصر پوسته زمین جای گرفته است. فراوانی این عنصر در پوسته 5/1 تا 2 ppm می باشد ولی گاهی در اثر تجمع کانی های این ماده مقدار آن به 6  ppm هم می رسد. مهم ترین ترکیب تجاری آرسنیک، تری اکسید آرسنیک As2O3 است. که تقریباً 97 درصد آرسنیک مصرفی دنیا از این نوع می باشد. آرسنیک به چندحالت مختلف و متمایز می تواند وجود داشته باشد. بطور کلی سهم  آرسنیک در همراهی با اکثر فلزات بنیادی و برخی از فلزات کمیاب ناچیز است. این عنصر در متالوژی مزاحم محسوب گشته وحتی متناسب با مقدار آرسنیک برای سنگ های صادراتی جرائمی قائل می شوند. زیرا آرسنیک و ترکیبات آن سمی بوده و یک عنصر مضر و پردردسر در فرایند ذوب و تصفیه به حساب می آید. بطور کلی آرسنیک در سنگ های معدنی با فلزات دیگر از قبیل مس، سرب، نیکل، آنتیموان، کبالت، نقره، طلا، جیوه و سلنیوم همراه می باشد .میزان فراوانی این عنصر در سنگ ها نسبتاً کم است. کانی های مهم آرسنیک عبارتند از زرنیخ زرد (As2 S3) زرنیخ قرمز (As S) آرسنوپیریت (Fe As S) و لولنیژیت (Fe As2).   نام کانی فرمول درصد آرسنیک زرنیخ قرمز As2 S3 70 زرنیخ زرد As S 91/60 آرسنوپیریت Fe As S 01/46 کبالتیت Co As S 15/45 انارژیت Cu As S4 02/19   رالگار کانه بسیار ناپایداری است, چنانچه در مجاورت هوا قرار گیرد تغییر رنگ می دهد و به ارپینیت تبدیل می شود. رالگار در گدازه های آتشفشانی و در چشمه های آبگرم پدید می آید. اُرپینیت بطور معمول در رگه های آبگرم دمای پائین و در مناطق آتشفشانی پیدا می شود.   اثرات زیست محیطی آرسنیک آرسنیک یک عمل کننده زیست محیطی نامطلوب, شناخته شده است. مقادیر زیاد آن باعث ایجاد مسمومیت شدید شده و منجر به مرگ می گردد. مقدار کمتر آن باعث عارضه‌هایی همچون پیدایش خطوط سفید بر روی ناخن ها شده و ممکن است باعث بروز سرطان های ریه و پوست شود.هم چنین تصور می شود که آرسنیک در اثر عمل باکتری ها می تواند به شکل های متیلی و سمی درآید. انتشار آرسنیک در جهان عمدتاً در ارتباط با ذخایر طلا و چشمه های آبگرم می باشد. مشکلات ناشی از آرسنیک بطور عمده در باطله های معدنی و یا ذخایر غنی از آرسنیک (مانند ذخایر طلا ـ آنتیموان) متمرکز شده است, هم چنین سوخت های فسیل منبع اصلی آرسنیک به شمار می آیند. زغال سنگ به طور معمول تا 300 ppm آرسنیک دارد، که