کلسیت

شناسایی منابع و معادن جهت استخراج و استحصال مواد اولیه در دنیای باستان، موضوعی جالب توجه است. نتایج حاصل از مطالعه و شناسایی معادن باستانی می تواند منجر به شناخت بهتر فناوری تولید مواد و ابزار در دنیای باستان توسط متخصصان باستان سنجی شود و نشان دهد که هنرمندان و صنعتگران دنیای باستان چگونه سعی در استفاده از مواد خام جهت تولید اشیاء مختلف روزمره و آثار هنری می کرده اند. ازسوی دیگر، شناسایی معادن باستانی می تواند در برخی موارد (مانند آثار سنگی) مواد اولیۀ مناسب را جهت بازسازی آثار در اختیار مرمتگران آثار تاریخی قرار دهد. در این مقاله، سنگ های به کار رفته در معبد آناهیتا کنگاور و معدن باستانی کوه چل مران با استفاده از روش های آزمایشگاهی مطالعه شده اند. هدف از این پژوهش، شناسایی ترکیب شیمیایی و ساختاری سنگ های به کار رفته در معبد آناهیتا و ارتباط آن ها با شواهد معدن کاری باستانی در کوه چل مران است. به این منظور نمونه های سنگ معبد آناهیتا و معدن چل مران با استفاده از روش فلوئورسانس اشعۀ ایکس و پتروگرافی مقطع نازک آزمایش شده اند. پرسش اصلی پژوهش این است که با استفاده از مطالطعات آزمایشگاهی (در کنار یافته های باستان شناسی) می توان رابطۀ دقیق تری بین معدن سنگ چل مران و آثار سنگی محوطۀ معبد آناهیتا کنگاور مشاهده نمود؟ نتایج نشان داد که سنگ های معبد آناهیتا و معدن چل مران، هردو از نوع سنگ آهک هستند و عناصری مانند سیلیسیوم و منیزیوم تنها به عنوان عناصر فرعی و به میزان کم در ترکیب نمونه ها وجود دارند. ساختار میکروسکوپی سنگ ها شامل فاز کلسیت همراه با ناخالصی های دولومیت و کانی های رُسی است. براساس نتایج، معدن کوه چل مران به عنوان منبع مهم تولید قطعات سنگ در ساخت معبد آناهیتا مورد استفاده قرار گرفته است.

گرد و غبار حاصل از رسوبات برجای مانده از پسروی دریاچه ارومیه، می تواند منجر به هسته زایی یخ شده و به این طریق خصوصیات ابرهای شکل گرفته را تحت تاثیر قرار دهد. با توجه به این که این جنبه از اثرات طولانی مدت گرد و غبار حاصل از بستر دریاچه ارومیه به ندرت مورد توجه قرار گرفته است، هدف از پژوهش حاضر، مطالعه نقش گرد و غبار حاصل از پهنه های ماسه ای واقع در غرب دریاچه در هسته زایی یخ و تعیین خصوصیات خاکی اثرگذار بر آن می باشد. نمونه های گرد و غبار در چهار ماه مختلف در طی فصل خشک و با تله های رسوب گیر جمع آوری شدند. خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه ها از جمله توزیع اندازه ذرات، ماده آلی، به همراه ترکیب شیمیایی و کانی شناسی نمونه ها با روش های مرسوم، اندازه گیری شدند. برای انجام مطالعات هسته زایی یخ، از روش انجماد غوطه وری با استفاده از دستگاه کالری سنج اسکن تفاضلی استفاده شد. دمای یخ زدگی ناهمگن بین 6/244 تا 8/247 درجه کلوین و درصد یخ زدگی ناهمگن بین 46 الی 73 درصد در نمونه های گرد و غبار، حاکی از پتانسیل بالای گرد و غبار حاصل از پهنه های ماسه ای در هسته زایی یخ است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش ، تغییرات در میزان فعالیت هسته زایی یخ در نمونه ها تحت تاثیر خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه ها می باشد. مقدار فعالیت هسته زایی، همبستگی منفی با هدایت الکتریکی، درصد شن متوسط، کانی های آراگونیت و هالیت داشت. در مقابل، همبستگی مثبت با درصد رس، سیلت، شن ریز و کانی هایی همچون کلسیت و کوارتز دیده شد. بنابراین، فعالیت هسته زایی بالاتر در انتهای فصل خشک، می تواند ناشی از مقدار شوری کمتر در این نمونه ها باشد. افزایش تولید ریزگرد از سطوح با میزان بالای املاح، می تواند به میزان چشم گیری فعالیت هسته زایی یخ را نسبت به گرد و غبارات غیرنمکی، کاهش دهد و از این طریق منجر به تغییر در خصوصیات ابرها و در نهایت تغییر در میزان بارندگی در منطقه شود.

سابقه و هدف: از مزایای دانش سنجش از دور و طیف سنجی مرئی – فروسرخ نزدیک، سرعت و سادگی و هزینه اندک آن، در مقایسه با روش قدیمی است. سنجش از دور دانش گردآوری داده ها، با حداقل تماس مستقیم فیزیکی با اشیای مورد اندازه گیری است. طیف سنجی مرئی – فروسرخ نزدیک دامنه ای از جذب را با سرعت آنالیز بالا، در مقایسه با روش سنتی، برآورد می کند. هدف از این تحقیق به کاربردن داده های ماهواره لندست 8 و طیف فروسرخ نزدیک، در کاربری های کشاورزی و جنگل در دشت گیان نهاوند، استان همدان، برای تخمین کربنات کلسیم خاک است.مواد و روش ها: 48 نمونه خاک از عمق 30- 0 سانتی متری برداشته و سپس هواخشک، و از الک دومیلی متری عبور داده شد. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها اندازه گرفته شد. به منظور مطالعات سنجش از دور، تصویر لندست 8 متعلق به تاریخ نمونه برداری (سپتامبر 2019) به کار رفت. مقادیر محاسبه شده هریک از قطعات نمونه در محیط ERDAS imagine 9.1 ایجاد شد. ارزش هر باند، برای 48 نقطه، در محیط اکسل وارد و در نهایت، مراحل توصیف های آماری متغیرها انجام شد. در روش سنجش از دور، انعکاس طیفی نمونه ها روی ده باند اصلی استخراج و پردازش شد. سپس همبستگی بین ارزش باندهای اصلی، ترکیب باندها، و شاخص های کلسیت با مقدار کلسیت خاک انجام شد. با برازش انواع رگرسیون های چندمتغیره بدون حذف داده های پرت، بهترین مدل انتخاب شد. آنالیز طیفی خاک های مورد نظر با استفاده از دستگاه طیف سنج زمینی، با دامنه طول موج 2500-350 نانومتر، انجام شد. پس از ثبت طیف ها، انواع روش های پیش پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی در محیط SPSS 24.1 سنجیده شد.نتایج و بحث: نتایج آزمایشگاهی نشان داد که میانگین کربنات کلسیم خاک، در کاربری کشاورزی و جنگل، به ترتیب 30 و 22/22% است. طبق نتایج، باندهای 10 و 11 رابطه معنی داری با کلسیت خاک در کاربری جنگل داشته اند (05/0>p). دوازده ترکیب باندی در سطح 5% و شش ترکیب باندی در سطح 1% با میزان کلسیت خاک، ارتباط معنی داری نشان دادند. همچنین شاخص R1 ((باند 2/ باند 5)/(باند 4/ باند 5))، با کلسیت خاک، رابطه معنی داری داشت (05/0>p). رگرسیون بین کلسیت محاسبه شده در آزمایشگاه و معادله حاصل از تصویر ماهواره ای، در کاربری های کشاورزی، برابر (45/0=r2) به دست آمد. در روش طیف سنجی، بیشترین همبستگی در طول موج 612 نانومتر (**85/0=r2) مشاهده شد. براساس مدل سازی با رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR)، مقدار ضریب تبیین در گروه کالیبراسیون درمورد کلسیت 8/0 و مقادیر RMSE برابر با 8/4%، مقدار ضریب تبیین در گروه اعتبارسنجی برابر با 5/0 و مقدار RMSE برابر با 8/7% محاسبه شد. از بین مدل های برازش یافته با رگرسیون چندمتغیره، در تصاویر ماهواره ای، مدل SMLR برای برآورد کلسیت مناسب به نظر می رسد. مدل رگرسیونی حداقل مربعات جزئی، برای برآورد کلسیت به روش طیف سنجی نیز، تقریباً مناسب بوده است.نتیجه گیری: نتایج کلی نشان داد که مدل برآوردشده از روش آماری رگرسیون، در سنجش از دور، توانسته است میزان کلسیت خاک را در اراضی کشاورزی برآورد کند و میزان به دست آمده براساس روش سنجش از دور و آزمایشگاه اختلاف ناچیزی با یکدیگر دارند. بنابراین می توان گفت روش سنجش از دور، در برآورد کلسیت خاک، موفق بوده است. نتایج طیف سنجی نیز نشان داد که مدل PLSR، در برآورد مقدار کلسیت خاک، مدل مناسبی است؛ به شرط آنکه تعداد نمونه ها بیشتر باشد. در برآورد کلی، می توان نتیجه گرفت روش طیف سنجی مرئی – فروسرخ نزدیک دارای صحت بیشتری از روش سنجش از دور و تیتراسیون است؛ منتها به تعداد نمونه های بیشتری نیاز دارد. توصیه می شود، برای افزایش صحت کار، تعداد نمونه های طیف سنجی افزایش یابد و برای مقایسه بهتر بین دو کاربری نیز، تعداد نمونه های انتخابی برابر باشد.