كاربرد روش آماري چندمتغيره براي تفكيك و منشا عناصر سمي در رسوبات محدوده معدني مس- طلاي چهارگنبد، سيرجان

A Multivariation Statistical Method for the Genesis of the Toxic Elements in Sediments around the Chahar Gonbad Cu-Au Mine, Sirjan

بررسي هاي عناصر سمي در رسوبات پيرامون معدن مس- طلا چهارگنبد نشان‎دهنده رسوبات با منشا و عناصر آلاينده مختلف است. براي بررسي منشا عناصر سمي در رسوبات و جدايش ژيوشيميايي آنها، 38 نمونه رسوب از نقاط مختلف شامل رسوبات رودخانه اي، آبرفت هاي منطقه و رسوبات سد باطله به‌صورت تصادفي از ژرفاي 0 تا 5 سانتي متر برداشت شد. در رسوبات رودخانه اي منطقه، ميانگين غلظت نقره ppm 09/0، آرسنيك ppm 82/17، بيسموت ppm 48/0، كادميم ppm 22/0، كبالت ppm 58/17، مس ppm 49/91، آهن ppm 33/43161، منگنز ppm 83/1152، موليبدن ppm 97/0، نيكل ppm 5/41، سرب ppm 82/10، گوگرد ppm 484، آنتيموان ppm 3/1، سلنيم ppm 13/0، قلع ppm 05/1، تيتانيم ppm 67/3067، تاليم ppm 35/0، واناديم ppm 5/126 و روي ppm 82/90 است. در رسوبات سد باطله ميانگين غلظت نقره ppm 22/0، آرسنيك ppm 37/28، بيسموت ppm 14/13، كادميم ppm 26/0، كبالت ppm 88/51، مس ppm 4/1981، آهن ppm 33/81677، منگنز ppm 13/2165، موليبدن ppm 86/72، نيكل ppm 67/80، سرب ppm 38/191، گوگرد ppm 17/5593، آنتيموان ppm 75/47، سلنيم ppm 66/0، قلع ppm 77/1، تيتانيم ppm 83/2136، تاليم ppm 43/0، واناديم ppm 75/80 و روي ppm 94/989 است. در اين مقاله براي ارزيابي نتايج از روش هاي آماري چندمتغيره شامل آزمون ضريب همبستگي، آزمون مولفه هاي اصلي و تحليل خوشه اي استفاده شد. با انجام روش آماري چندمتغيره مشخص شد كه در محدوده معدن مس چهارگنبد 4 نوع رسوب از ديدگاه ژيوشيميايي قابل جدايش است. دسته اول شامل رسوبات ناشي از فعاليت هاي معدني است كه در مولفه اول آزمون مولفه هاي اصلي توسط عناصر سمي Ag، As، Cd، Co، Cu، Fe، Mo، Pb، Sb، Se، Sn، Tl و Zn مشخص مي شوند. گروه دوم رسوباتي هستند كه فعاليت هاي كانسارسازي بر سنگ منشا آنها تاثير نگذاشته است و در مولفه دوم آزمون مولفه هاي اصلي توسط عناصر Al، Sc، Sr، V، Ta و Ti تعريف مي شوند. گروه سوم شامل رسوبات طبيعي منطقه است كه فعاليت هاي كانسارسازي بر سنگ مادر آنها تاثير گذاشته است و در مولفه سوم آزمون مولفه‎هاي اصلي با عناصر Bi، Mn و S مشخص شده اند. گروه چهارم رسوبات داراي عناصر سمي Cr و Ni هستند كه ناشي از هوازدگي سولفيدها و احتمالاً سنگ هاي افيوليتي منطقه هستند.

The investigation on toxic elements in sediments around the Chahar Gonbad copper-gold mine indicates sediments with various sources of pollution. In order to investigate the source and chemical fractionation of toxic elements 38 sediment samples were collected from 0 to 5 cm depth of river, alluvium and dam sediments randomly. The average values of elements in sediments are: 0.09 ppm Ag, 17.82 ppm As, 0.48 ppm Bi, 0.22 ppm Cd, 17.58 ppm Co, 91.49 ppm Cu, 43161.33 ppm Fe, 1152.83 ppm Mn, 0.97 ppm Mo, 41.5 ppm Ni, 10.82 ppm Pb, 484 ppm S, 1.3 ppm Sb, 0.13 ppm Se, 1.05 ppm Sn, 3067.67 ppm Ti, 0.35 ppm Tl, 126.5 ppm V and 90.82 ppm Zn, respectively. The average values for waste dam sediments include 0.22 ppm Ag, 28.37 ppm As, 13.14 ppm Bi, 0.26 ppm Cd, 51.88 ppm Co, 1981.4 ppm Cu, 81677.33 ppm Fe, 2165.13 ppm Mn, 72.86 ppm Mo, 80.67 ppm Ni, 191.38 ppm Pb, 5593.17 ppm S, 47.75 ppm Sb, 0.66 ppm Se, 1.77 ppm Sn, 2136.83 ppm Ti, 0.43 ppm Tl, 80.75 ppm V and 989.94 ppm Zn. The obtained results were evaluated by using of multivariation statistical method including correlation coefficient, principal component analysis (PCA), and cluster analysis (CA). By using a multivariation statistical method it becomes obvious that the sediments can be divided into four different categories. The first category of these sediments are derived from mining activity, which in the first component of the PCA analysis are related to Ag, As, Cd, Co, Cu, Fe, Mo, Pb, Sb, Se, Sn, Tl and Zn. The second category of sediments are not affected by mineralization and in the second component of PCA analysis are indicated by Al, Sc, Sr, V, Ta, Ti. The third category is of natural sediments, on which, rock source and mineralization had an influence, thus include the third component of PCA analysis and are indicated by Bi, Mn, and S. The forth category of sediments include toxic elements such as Cr and Ni that either are derived from weathering of sulfides or probably from ophiolitic rocks.