معاونت آزمایشگاه های مرجع

اداره آزمایشگاه های مرجع زمین شناسی این مرکز با در اختیار داشتن کادر تحصیلکرده، مجرب و همچنین دستگاههای مدرن، توانایی مطالعه انواع کانی­ها و مواد سنتزی متبلور، بافت در برگیرنده کانی­ها، پدیده های میکروسکوپی در حد نانو و آنالیز نقطه ای نمونه، دانه بندی رسوبات و نرمایش و خردایش نمونه ها را بر عهده دارد.

 این اداره شامل 8 آزمایشگاه به شرح زیر می باشد:

1. FE-SEM
2. XRD
3. میکروسکوپ نوری
4. گوهر شناسی
5. سن سنجی
6. رسوب شناسی
7. کانی سنگین
8. نمونه کوبی

در این مجموعه آزمایشگاهی علاوه بر خدمات تحقیقاتی مختلفی با هدف برطرف نمودن مشکلات و نیازهای زمین شناسان، متالوژیست ها، مهندسین در صنایع چینی و سرامیک، مواد، نظامی، مشاوره هایی به منظور بهینه سازی پروژه های اکتشافی و تحقیقاتی کشور ارائه می­ شود

 

 

آزمایشگاه XRD

معرفی و کاربرد:

آزمایشگاه XRD با توان تشخیص بیش از 135 هزار ماده متبلور شناسایی کیفی بلورهای طبیعی و سنتزی را عهده دارد.

این بخش فعالیت آنالیزی خود را در سال 1389 آغاز کرد. آزمایشگاه پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction) تکنیکی قدیمی و پرکاربرد در بررسی خصوصیات کریستال‌ها می‌باشد. در این روش از پراش اشعه ایکس توسط نمونه جهت بررسی ویژگی های نمونه استفاده می شود. XRD، برای تعیین عموم کمیات ساختار کریستالی از قبیل ثابت شبکه، هندسه شبکه، تعیین کیفی مواد ناشناس، تعیین فاز کریستال‌ها، تعیین اندازه کریستا‌ل‌ها، جهت گیری تک کریستال، استرس، تنش، عیوب شبکه و غیره، قابل استفاده می‌باشد. پرا‌ش اشعه ایکس توسط کریستال مشاهده می شود که شدت اشعه ایکس باز‌تابیده از کریستال، که در هر اتم بصورت الاستیک پراکنده شده‌اند (بدون تغییر طول موج)، در زوایای خاصی ما‌کسیمم خواهد بود و در بقیه زوایا، شدت اشعه پرا‌شیده شده مقدار قابل ملاحظه ای ندارد.

نکته مهم در XRD این است که برای شناسایی کانی های موجود در نمونه می باستی 3-5 درصد وزنی در نمونه موجود باشد تا دستگاه بتواند ماده مورد نظر را شناسایی نماید. در XRD نمونه می‌تواند به صورت پودر یا به صورت لایه یا ورقه نازک باشد. بطور کل XRD نیاز به آماده سازی سخت و پیچیده ندارد. معمولا در آزمایش XRD  از پودر نمونه استفاده می‌شود. نمونه‌ی پودری، شامل صفحات نمونه می‌باشد که به صورت تصادفی در نمونه وجود دارند. این امر باعث افزایش سرعت بررسی نمونه می شود. ذرات این پودر باید کوچکتر از 200مش و حداقل مقدار پودر می بایستی 3 گرم باشند.

تجهیزات و فناوری:

شماره	نام دستگاه	کارخانه سازنده
1	XRD	Inel- فرانسه

 

 

 

پرسنل آزمایشگاه XRD

زهرا مجلسی: دارای 10 سال سابقه کاری با مدرک کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی   

 

 

آزمایشگاه FE-SEM

معرفی و کاربرد:

آزمایشگاه SEM با توان بزرگنمایی تا یک میلیون برابر امکان مطالعه دقیق سطح نمونه های جامد طبیعی و سنتزی نظیر سنگ ها، کاتالیست ها، رسوبات معدنی، داروها، نانوذرات و ... را فراهم می نماید.

میکروسکوپ الکترونی روبشی يك ميكروسكوپ الكتروني معمولي نيست كه در آن تصوير الكتروني از يك جسم شفاف توسط عدسي‌هاي الكتروني به بزرگنمايي بالاتري رسانده شود. در ا‌ین میکروسکوپ هيچ سيستم نوري- الكتروني براي تشكيل تصوير و بزرگنمايي وجود ندارد، بلكه تصوير از مشاهده نقطه به نقطه پديده‌هاي سطحي منتج از اثر متقابل پرتوي الكتروني با سطح نمونه تشكيل مي‌گردد. منطقه مورد مطالعه با يك حالت ويدئويي توسط پرتوي الكتروني روبش و تصوير متقابل نيز به همان طريق ساخته مي‌شود. در اين صورت عدسي‌هاي الكتروني نقش مهمي را ايفا مي‌نمايند. این میکروسکوپ در زمينه‌هاي مختلف نظير بيولوژي، زمين‌شناسي، متالوژي، تكنولوژي نيمه هادي‌ها، مطالعات سطوح، كنترل كيفي و غیره به كار رفته و در ارتباط با علم مواد در بررسي‌هاي ساختاري فلزات، شكست، خوردگي، پارگي، پودرها، غيرفلزات، الياف، لاستيك‌ها، پلاستيك‌ها و غیره مورد استفاده است. تواناييSEM  براي بررسي سطح بي‌نظير بوده و برتري‌هاي فراواني نسبت به ميكروسكوپ نوري دارد. در ميكروسكوپ نوري تشكيل تصوير با استفاده از نورهاي منعكس شده از سطح نمونه صورت مي‌گيرد. در حالي كه در SEM‌ اين مهم با بكارگيري الكترون‌ها ميسر مي‌شود. اختلاف طول موج منبع تشعشع باعث ايجاد مقادير مختلف وضوح مي‌گردد. طول موج الكترون‌ها از فوتون‌هاي نور كوتاه‌تر بوده و طول موج كوتاه‌تر باعث ايجاد وضوح قدرت تفكيك و حصول اطلاعات مناسب‌تر مي‌شود.

این آزمایشگاه مجهز به دو دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع معمولی و میدانی می باشد که میکروسکوپ الکترونی معمولی آن مجهز به آشکار ساز ثانویه بوده که جهت تصویر برداری از ذرات و میکرو ساختارهای گوناگون استفاده می شود.

میکروسکوپ الکترونی گسیلی میدانی آزمایشگاه مجهز به آشکار ساز های زیر می باشد که در زیر شرح داده شده است:

• آشکار ساز الکترون ثانویه درون لنزی جهت تصویر برداری با رزولوشن بالا و برون لنزی جهت تصویربرداری مورفولوژی و توپوگرافی کاربرد دارد.
• دستگاه مجهز به آشکار ساز الکترون برگشتی که جهت تصویربرداری مورفولوژی و توپوگرافی استفاده می شود.
• آشکارساز EDS دستگاه که جهت آنالیز عنصری براساس انرژی آنها به کار می رود.
• آشکار ساز WDS دستگاه که جهت بررسی فاز ها و اندازه ذرات و سایر فعالیت های متالوگرافی استفاده می شود.
• آشکار ساز EBSD که جهت بررسی فاز ها و اندازه ذرات و سایر فعالیت های متالو گرافی استفاده می شود.
• آشکارساز VPSE جهت تصویربرداری در شرایط خلا پایین استفاده می شود.

تجهیزات و فناوری:

 

دستگاه	کارخانه سازنده
SEM	KYKY
FESEM	ZEISS
پوشش دهنده طلا	KYKY

 

 

 

 

 

پرسنل آزمایشگاه FE-SEM

• امیر مهیار اژدرپور : دارای 10 سال سابقه کاری (دانشجوی دکتری زمین شناسی مهندسی)

• آرش منتری : دارای 17 سال سابقه کاری با مدرک دیپلم

 

    

 

آزمایشگاه رسوب شناسی

معرفی و کاربرد:

امروزه مطالعات زمين‌شناسي دريائي با توجه به اهميت اقتصادي، زيست ‌محيطي، سياسي، نظامي و امنيتي، در اكثر كشورهاي دنيا از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. این علم بين رشته‌اي که هدف آن مطالعه زمين‌شناسي بستر درياها، اقيانوسها، درياچه ها، ويژگي‌هاي زمين‌شناسي زير رسوبات دريا، فرايند­­هاي تشکيل محيط و حوضه رسوبي، شناخت تاريخچه و تحولات حوضه، شناسايي فرآيندهاي رسوبگذاري و فرسايش، نحوه شکل‌گيري و تغييرات پهنه‌ی ساحلي، مخاطرات دريايي و شناسايي منابع غير زنده دريايي می‌باشد که جهت رسیدن به اهداف ذکر شده، در وحله اول نیازمند آنالیز رسوبات در محیط آزمایشگاهی می‌باشد که مهم‌ترین گام در جداسازی رسوبات و تعیین تیپ رسوبات می‌باشد.

این بخش فعالیت خود را در سال 1387 آغاز کرد. در آزمایشگاه رسوب‌شناسی این مرکز وظیفه دانه‌بندی رسوبات به دو روش الک شیکر و دستگاه لیزر پارتیکل انجام می شود.

• الک شیکر( نمونه های بالای 63 میکرون)

پس از انتقال نمونه‌ها به آزمایشگاه و ثبت آنها، ابتدا بخشی از نمونه برداشته شده  و در داخل آون در دمای کمتر از 70 درجه سانتیگراد خشک می­شود، سپس نمونه های خشک شده، جهت ثبت وزن اولیه توزین شده و به منظور خیساندن کامل نمونه ها توسط آب، در داخل بشر به مدت 24 ساعت قرار داده می شوند و بعد ازمدت زمان لازم به درون دستگاه الک شیکر مرطوب منتقل می شوند.

• لیزر پارتیکل (نمونه های زیر 63 میکرون)

پس از دانه بندی نمونه های بالای 63 میکرون توسط دستگاه الک شیکر، مقدار مناسبی(بسته به غلطت نمونه) از رسوبات زیر 63 میکرون، درون قوطی فیلم ریخته شده و روی آن آب مقطر ریخته می شود سپس به منظور جدایش ذرات رسی که به هم چسبیده شده اند به مدت 15 دقیقه درون دستگاه اولتراسونیک قرار داده می شود پس از آن نمونه ها  آماده انتقال به دستگاه لیزر جهت آنالیز زیر 63 میکرون می‌باشند.

 

 

تجهیزات و فناوری:

ردیف	دستگاه	کارخانه سازنده
1	Laser Particle sizer (لیزر)	Fritsch
2	Sieve shaker (الک شیکر)	Fritsch
3	آون	Binder
4	آون	memmert
5	ترازوی دیجیتال	SARTORIUS
6	حمام اولتراسونیک	Fritsch

 

پرسنل آزمایشگاه رسوب شناسی

1- پریسا یوسفی: دارای 12 سال سابقه کاری با مدرک کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی

2-  بهرام کدخدا: دارای 28 سال سابقه کاری با مدرک دیپلم

 

 

آزمایشگاه میکروسکوپ نوری

معرفی و کاربرد:

1- بخش سنگ شناسی (مقاطع نازک)

سنگ­های تشکیل دهنده پوسته زمین از دیدگاه چگونگی فرایند تشکیل، به سه گروه سنگ­های آذرین، دگرگونی و رسوبی تقسیم می­شوند. ابتدایی ترین روش برای شناسایی و جداسازی این سه گروه از یکدیگر مشاهده چشمی توسط زمین شناس است؛ اما برای بررسی­های دقیق­تر و کاربردی نیاز به مطالعات بیشتر است که یکی از کاربردی­ترین و کم هزینه­ترین روش­ها برای شناسایی و تفکیک و تفسیر سنگ­ها تهیه و مطالعه مقاطع نازک از این سنگ­ها است.

در امر تهیه نقشه­های زمین­شناسی نیز برای معرفی واحدهای سنگی حاضر در هر منطقه، باید مطالعات و بررسی­های دقیق کانی­شناسی و سنگ­شناسی بر پایه این مقاطع به عمل آید.

علاوه بر این برای تعیین سن نسبی واحدها از مجموعه­های فسیلی شناسایی شده در این مقاطع، استفاده می­شود.

2- بخش کانه نگاری (مقاطع صیقلی)

کانه­نگاری علم مطالعه كانه­ها و كاني­هاي كدر در مقاطع صيقلی توسط ميكروسكوپ پلاريزان نور بازتابيده است.

عمده کاربرد کانه­نگاری در زمینه­های زمین­شناسی اقتصادی، کانه­آرایی، متالورژی و بررسی سنگ­های آذرین، رسوبی و دگرگونی حاوی کانی­های کدر دارای ارزش اقتصادی قابل ملاحظه، می­باشد.

با کمک مطالعات میکروسکوپی می­توان به نظم و آرایش و شکل کانه­ها، بافت­های گوناگونی که می­سازند و سرانجام پاراژنز آنها پی برد. این امر زمینه­ایی برای بررسی تیپ ذخایر معدنی و ارزیابی و تخمین هر چه دقیق ­تر ارزش اقتصادی معادن و سپس برنامه­ریزی برای استخراج بهینه آنها فراهم می­آورد. 

کیفیت حضور ماده معدنی در نمونه­های مقطع صیقلی مشخص می­گردد و با نتایج حاصل از این بررسی­ها می­توان تخمین و ارزیابی درستی از توان معدنی ناحیه مورد مطالعه به عمل آورد.

 

 

تجهیزات و فناوری:

یک عدد میکروسکوپ پلاریزان دو منظوره جهت بررسی مقاطع نازک و صیقلی به طور همزمان

پرسنل آزمایشگاه:

پریسا یوسفی: دارای 12 سال سابقه کاری با مدرک کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی

 

 

 

آزمایشگاه گوهرشناسی

معرفی و کاربرد:

نظر به اهميت اقتصادي روزافزون گوهرها از گذشته تا به حال، شاخه‌اي از دانش زمين‌شناسي و كاني­شناسي(Geology-Mineralogy) جدا گشت و به طور مستقل به حيات خود ادامه داد و روز به روز گسترش يافت که امروزه به آن گوهرشناسي(Gemology)  مي‌گويند.

طبق تعاريف، گوهرشناسي عبارتست از بررسي و شناخت گوهرها براساس آزمايش­هاي دقيق علمي و تجربي و مقايسه نتايج اين آزمايشات با مقادير تعيين شده مرجع. اين آزمايشات شامل سنجش پارامترهاي ظاهري، فيزيكي، شيميايي و اپتيكي مي‌باشد.

گوهر­هایی که به روش­های علمی نوین تولید می‌شوند مانند گوهرهای کوارتز، یاقوت و الماس ساختگی (سنتزی) گاهی کیفیت بالاتری از نمونه­های معدنی داشته و در صنایع مهمی مانند الکترونیک، لیزر، اپتیک و ... کاربرد وسیع و انکار ناپذیری را دارند.

شناسایی گوهرهای معدنی از نمونه­ های مشابه سنتزی از وظایف دیگر این آزمایشگاه است.

تجهیزات و فناوری:

شماره	نام دستگاه	کشور سازنده
1	ترازو	ژاپن
2	رفرکتومتر	آمریکا
3	پولاریسکوپ	ایران
4	میکروسکوپ	ایران

 

پرسنل آزمایشگاه:

پریسا یوسفی: دارای 12 سال سابقه کاری با مدرک کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی

 

 

آزمایشگاه سن سنجی

 

معرفی و کاربرد:

این بخش فعالیت  خود را در سال 1390 آغاز کرد. مساله تعیین سن زمین و نحوه تشکیل آن از زمان‌های خیلی دور فکر بشر را بخود مشغول داشته است. علم تعیین سن و تاریخ ‌گذاری سنگ‌ها را ژئوکرونولوژی(Geochronology)  می‌گویند که به معنی شناخت سن زمین می‌باشد. در زمین شناسی اصولا دو نوع سن وجود دارد که عبارتند از سن نسبی و سن مطلق.

تعیین سن نسبی

مقصود از تعیین سن نسبی، تعیین سن چینه ها با استفاده از نحوه قرار گیری آنها در مقایسه با یکدیگر و یا استفاده از میکروفسیل های شاخص موجود در لایه ها و سنگهای رسوبی به منظور تعیین سن لایه، تطابق چینه نگاری زیستی و محیطی و همچنین تعیین جغرافیای دیرین لایه ها می باشد.

تعیین سن مطلق

Radiometric Dating شامل تکنیک ها و روش هایی است که برای تعیین سن مطلق اجسام مانند سنگ ها استفاده می شود. در این روش بر اساس مقایسه بین ایزوتوپ های رادیواکتیو موجود در سنگ و ایزو توپ هایی که در اثر واپاشی همان عناصر رادیو اکتیو (برای رسیدن به حالت پایدار) تشکیل می شوند، انجام میگیرد.

امروزه این روش را به عنوان منشاء اطلاعاتی اصلی سن سنجی معرفی می کنند که به وسیله آن میتوان سن سنگ ها و رنج وسیعی از رخداد های زمین شناسی و حتی ساخته های دست بشر را تعیین سن کرد.

در حدود 40 نوع روش مختلف برای تعیین سن مطلق و جود دارد که هرکدام از این روش ها کاربرد و استفاده اختصاصی خود را دارا می باشند و بسته به نوع قدمت زمانی و نوع عناصر تشکیل دهنده نمونه، از روش های متفاوتی برای تعیین سن آن استفاده می شود اما درحالت کلی همه این روشها مکمل یکدیگر هستند. امروزه سن سنجی کاربرد وسیعی در علم باستان شناسی و تعیین سن اشیاء عتیقه پیدا کرده است.

در آزمایشگاه تعیین سن مرکز پژوهشهای سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور روش تعیین سن نسبی بر اساس مطالعه میکروفسیل های مانند رادیولر ها، کنودونت ها و فرامینیفر ها انجام می شود و برای تعیین سن مطلق روش Cosmogenic Be10  استفاده مشود که تمامی مراحل آماده سازی در داخل کشور انجام می گیرد و برای مرحله AMS نمونه به خارج از کشور فرستاده می شود.

 تجهیزات و فناوری:

ردیف	دستگاه	کارخانه سازنده
1	میکروسکوپ زایس	زایس آلمان
2	میکروسکوپ نیکون	نیکون ژاپن
3	Liquid shaker	IKA
4	بینو کولار	…
5	کوره	Thermo scientific
6	سانتریفیوژ	HETTICH
7	شیکر	Harer & boecker
8	حمام التراسونیک	Parsonic

پرسنل آزمایشگاه سن سنجی

محمد علی حاجی معتمد التجاری: دارای 12 سال سابقه کاری با مدرک کارشناسی ارشد چینه و فسیل شناسی

 

 

آزمایشگاه کانی سنگین

معرفی و کاربرد:

کانی های سنگین (Heavy Minerals)، کانی هایی با وزن مخصوص  بیش از (2/89 گرم برسانتیمترمکعب = وزن مخصوص بروموفرم)، می باشند. که شامل اکثر کانیهای با ارزش از نظر اقتصادی است. بدین ترتیب شناسایی این کانیها به عنوان کانی شاهد در اکتشافات ژئوشیمیایی و مطالعات زمین شناسی اقتصادی اهمیت بسزایی دارد.

مراحل کار این آزمایشگاه شامل دو مرحله آماده سازی و مطالعه می باشد. در مرحله آماده سازی، کانیهای سنگین موجود در نمونه ها در طی عملیات جدایش با بروموفرم و ‌جدايش مغناطيسي به سه فراكسيون مختلف تقسیم می شوند. در مرحله مطالعه کانیهای سنگین، توسط مینرالوژیست مجرب با کمک خصوصیات فیزیکی کانیها و استفاده از روش ميكروشيمي، نوع کانیها شناسایی و مطالعات كيفي و کمی  صورت می پذیرد. همچنین در این آزمایشگاه توانایی جداسازی کانیهای مختلف همانند کانی زیرکن ( آماده سازی جهت مطالعات سن سنجی) دارند.

نکات مهم: نمونه ها در اندازه 0.5 الی 2 میلیمتر، لاوک شویی و خشک شده پذیرفته می شوند. وزن هر نمونه حدوداً 150 گرم یا 50 سی سی از رسوبات ( رودخانه ای، دریایی و بادی ) و نمونه سنگ تقریبا 500 گرم پذیرفته می شود.

تجهیزات و فناوری:

 نام دستگاه   استریومیکروسکوپ

کارخانه سازنده   AXIOM DIAGNOSTIC

پرسنل آزمایشگاه:

• لیلا جابرانصاری: دارای 14 سال سابقه کاری با مدرک دکتری زمین شناسی اقتصادی

 

 

واحد نمونه کوبی

معرفی و کاربرد:

پروسه­ی نمونه­کوبی یکی از مراحل ابتدایی و تأثیرگذار در روند آنالیز نمونه­های ارسالی به مجموعه آزمایشگاه­های شیمی و زمین­شناسی مرکز است. راه­اندازی این کارگاه در سال 1391 زیر نظر مدیریت آزمایشگاه­های مرکز موجب گردید که در زمان و هزینه­های آماده­سازی، خردایش و نرمایش نمونه­های مربوط به پروژه­های مرکز (از قبیل پروژه­­ه­ی ریزگرد، عناصر نادر خاکی، کرومیت، روی و غیره) صرفه جویی به عمل آید و در تسریع و پیشبرد این پروژه­ها نقش بسزایی داشته باشد. حساسیت نتایج مربوط به این پروژه­ها و تصمیماتی که بر اساس نتایج به دست آمده اتخاذ خواهد گردید موجب شد که کنترل، نظارت و پیاده سازی تکنیک­های علمی و به روز در این پروسه امری ضروری بشمار آید. با توجه به اینکه سرعت بخشیدن به فرآیند آماده­سازی نمونه­ها تأثیر مهمی بر افزایش عملکرد آزمایشگاه­ها دارد و از آنجا که اولین مرحله­ی آماده­سازی نمونه­ها پودر کردن می­باشد، بنابراین نزدیک بودن این کارگاه به آزمایشگاه ها می­تواند مانع اتلاف وقت شود و در نهایت این فرآیند در حداقل زمان ممکن انجام گیرد. همچنین جابجایی و انتقال نمونه­ها حداقل شده و به دنبال آن پیگیری­ها کمتر می­شود و می­توان از انرژی انسانی که می­بایست صرف این موضوع گردد برای پیشبرد کارهای دیگر استفاده نمود. بنابراین کارگاه نمونه­کوبی درافزایش عملکرد مجموعه آزمایشگاه­های شیمی و زمین­شناسی مرکز می­تواند بسیارحائز اهمیت ­­باشد. در شروع پروسه پس از آماده سازی و خشک کردن نمونه، عملیات خردایش توسط سنگ شکن‌های فکی و استوانه‌ای صورت می گیرد و پس از تقسیم نمودن نمونه توسط ریفل، مقدار نمونه‌ی مورد نیاز (حدود 200 گرم) به دستگاه پودر کن ارسال تا نرمایش انجام شود و پس از نرم کنی و عبور از سرند 200 مش، نمونه به آزمایشگاه های شیمی و زمین‌شناسی ارسال می‌گردد.

تجهیزات و فناوری:

 

شماره	نام دستگاه
1	سه عدد سنگ شکن فکی آزمایشگاهی
2	سه عدد پودر کن دیسکی آزمایشگاهی
3	سیستم تهویه (هود)
4	پمپ باد دیواری و سیار

 

 

 

پرسنل واحد نمونه کوبی:

عیسی آدینه پور : دارای 21 سال سابقه کاری با مدرک دیپلم