Geochemistry of economic heavy minerals from rosetta black sand of Egypt جيوكيمياء المعادن الثقيلة الاقتصادية في الرمال السوداء برشيد، مصر

Abstract

The potential heavy minerals content of the black–sand resources in Rosetta is investigated using optical microscopy Xray diffraction scanning electron microscope electronmicroprobe analysis and inductively coupled plasmamass spectrometry The separation of individual minerals was done by wetgravity and applying magnetic and electric approaches The composition and morphology of the studied heavy minerals such as zircon monazite garnet magnetite ilmenite and rutile are compared with their equivalents in the Nile sources to elucidate their fate during the long tran sportation Shukri's samples of the Nile sediments that were collected and studied during the midtwentieth Century are adopted for this comparison Generally mineral grains turn to be polished and free of contamination upon long transportation while others are entirely lost before reaching the influx Even the ultrastable minerals such as zircon and monazite experienced some changes in their chemical composition during transportation The REE geochemistry suggests that the coarse grained zircon was possibly derived from highly fractionated and altered pegmatitic rocks of White Nile proximity while the fine grained variety was derived from the Ethiopian hinterlands Two monazite varieties are distinguished namely ; Cemonazite and Thmonazite however the extreme Eu deficiency ( Eu <01) is used to assign derivation from highly fractionated felsic sources Garnet belongs essentially to alamandine variety is derived from metamorphic rocks such as the prevailing twomica schist of White Nile provenance The opaque minerals ; magnetite ilmenite and rutile have nearly flat chondritenormalized REE patterns but with slight enrichment in LREE These minerals are good indicators of the volcanic source of the Ethiopian plateau Few gold grains have been detected in the high grade cassiterite concentrate with average concentration of 7780 ppb Au The radioactivity in the studied black sands is essentially attributed to both uranium and thorium series mostly related to monazite zircon garnet and ilmenite

تمت دراسة مصادر المعادن الثقيلة الهامة باستخدام تقنيات بحثية متنوعة مثل الميكروسكوب الضوئي، وأشعة الحيود السينية، والميكروسكوب الماسح الإلكتروني والمسبار الإلكتروني وتحليل طيف الكتلة بالبلازما التأثيرية تم ذلك على ركاز المعادن الثقيلة والتي تم فصلها بطرق الجاذبية الرطبة وفقا للخصائص المغنطيسية والكهربائية للمعادن كما تمت المقارنة بين بعض المعادن مثل الزيركون والمونازيت والجارنت والمجنيتيت والإلمينيت والروتيل في الركاز المفصول من رمال رشيد، ونفس المعادن عند منابع النيل، لتقييم تأثير النقل لمسافات طويلة في هذا الخصوص تم توظيف عينات شكري المعروفة، والتي تم توصيفها بكل دقة في نصف القرن الماضي بصورة عامة تصبح أسطح المعادن أكثر صفاء، وتحرر من الشوائب نتيجة للنقل الطويل، بينما تفقد بعض المعادن بصورة كاملة بيد أن المعادن الثقيلة المعروفة بثباتها العالي للتجوية والنقل مثل الزيركون، فإنها ليست ببعيدة عن التأثر دللت جيوكيمياء العناصر الأرضية النادرة على أن الزبركون جاء من منابع النيل الأبيض من صخور جرانيتية متمايزة وبجماتيت متحور كما أمكن تمييز نوعين من المونازيت هما عالي ومنخفض الثوريوم، وهما من نواتج الصخور الفلسية المتمايزة يتبع الجارنت، في أغلبه، نوع الألمندين وهو ذو أصل متحول لصخور الشيست، ويأتي مع رواسب النيل الأبيض ولكن المعادن المعتمة الثقيلة مثل الماجنيتيت والإلمنيت والروتيل فهي من نواتج النيل الأزرق، حيث تأتي من صخور البازلت القاعدية في الهضبة الأثيوبية ويحتوي ركاز هذه المعادن على نسب عالية من عناصر هامة مثل الذهب (بتركيز يصل إلى 7780 جزء في البليون) كما تحتوي على تركيز عالي من عناصر الزيركونيوم والقصدير وإشعاع عالي نتيجة للشوائب