بخشی از مقاله
چکیده
نفوذ تودههای آذرین میکرومونزودیوریتی، کوارتزمونزوسینیتی، و میکروگرانیت پورفیری به سن الیگوسن به درون سنگهای آتشفشانی و آذرآواری ائوسن سبب رخداد دگرسانی آرژیلیک گستردهای در منطقه سیاهکمر میانه - استان آذربایجانشرقی، شمالغرب ایران - شده است. کائولینیت، کوارتز، آلونیت، پیروفیلیت، روتیل، سریسیت، ایلیت، جاروسیت، کلسیت، فلدسپار، کلریت، هماتیت، گوتیت، و پیریت کانیهای این سامانه دگرسانی می باشند. محاسبات تغییرات جرم با فرض Al به عنوان عنصر شاخص کم تحرک نشان میدهند که عواملی نظیر pH پایین سیالات دگرسان کننده، سیستم زهکشی مناسب، فعالیت بالای لیگاند های کمپلکس ساز، نسبت بالای سیال به سنگ و شدت دگرسانی نقش کنترلی مهمی در توزیع و رفتار عناصر نادر خاکی در طی تکوین و توسعه سامانه دگرسانی آرژیلیک ایفا نمودهاند.
الگوی توزیع REEs به هنجار شده به کندریت جدایش و غنیشدگی نسبتاً ضعیف LREEs نسبت به HREEs و رخداد بیهنجاری منفی Eu و Ce طی آرژیلیکی شدن سنگهای آندزیتی را به نمایش میگذارند. رخداد بی هنجاری-های منفی Eu و Ce طی توسعه سامانه دگرسانی آرژیلیک در ارتباط با تخریب کانیهای پلاژیوکلاز، فلدسپار پتاسیم و هورنبلند توسط سیالات درونزاد است.افزون بر این، این پژوهش آشکار میکند که توزیع و تمرکز REEs در این سامانه دگرسانی به عواملی نظیر جذب سطحی توسط کائولینیت، روبش توسط اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزی، و تثبیت در فازهای نئومورف - روتیل، جاروسیت، سریسیت و ایلیت - وابسته میباشد.
مقدمه:
پهنه متالوژنی میانه-سراب -هشترود یکی از پهنههای استراتژیک غنی از ذخایر پورفیری، اپیترمال و اسکارن در ایران زمین میباشد. جایگیری و تزریق تودههای نفوذی الیگوسن درون سنگهای آتشفشانی و آذرآواری ائوسن باعث کانیسازیهای مختلف فلزی و تشکیل و توسعه زونهای دگرسانی متنوع در این پهنه شده است. منطقه سیاهکمر در فاصله 6 کیلومتری غرب شهرستان میانه، استان آذربایجانشرقی واقع گردیده است.
این منطقه بخشی از پهنه متالوژنی میانه-سراب-هشترود محسوب میشود. در این منطقه یک سامانه دگرسانی آرژیلیکنسبتاً گستردهای در درون سنگهای آتشفشانی و آذرآواری ائوسن گسترش یافته است. با این حال، تاکنون مطالعه زمین شیمیایی خاصی بر روی این سامانه دگرسانی انجام نشده است. در این پژوهش، سعی بر آن بوده است که اطلاعات جامعی از نقش کنترلی کانی ها و عوامل زمینشیمیایی مؤثر در الگوی توزیع، تحرک و تثبیت عناصر نادر خاکی، دلایل رخداد بیهنجاریهای Eu و Ce و علل تغییرات نسبت لانتانیدها در سامانه دگرسانی آرژیلیک منطقه سیاهکمر ارائه شود.
بحث:
-1 زمین شناسی: بر اساس تقسیمات پهنههای زمینساختی ایران - نبوی، - 1355، منطقه سیاه کمر بخشی از پهنه البرز-آذربایجان میباشد. مهمترین واحدهای سنگی منطقه سیاهکمر را سنگهای آذرین بیرونی و آذرآواری ائوسن و سنگهای آذرین درونی به سن الیگوسن تشکیل میدهند. قدیمیترین واحدهای آذرین بیرونی منطقه با گسترش قابل توجه شامل سنگهای تراکیبازالت، آندزیبازالت و لاتیت آندزیت به سن ائوسن هستند.
از دیگر واحدهای سنگی آذرین بیرونی و آذرآواری ائوسن با گسترش نسبتاً محدود میتوان به توف، آگلومرا، بازالت پورفیری تا مگاپورفیری و گدازههای تراکیآندزیت اشاره نمود. بیشترین برونزد واحدهای آذرین درونی الیگوسن شامل سنگهای میکرومونزودیوریت میباشند که توسط واحدهای آذرین درونی دیگر از قبیل کوارتزمونزوسینیت و گرانیت در حجم کمتر در منطقه رخنمون دارند. جوانترین تشکیلات سنگی منطقه سیاهکمر مشتمل بر رسوبات آبرفتی کواترنری هستند.
بررسیهای صحرایی حکایت از جایگیری تودههای نفوذی الیگوسن به درون تشکیلات سنگی آتشفشانی و آذرآواری ائوسن و تشکیل و توسعه سامانه دگرسانی آرژیلیک به نسبت گسترده در منطقه مورد مطالعه دارند. این سامانه دگرسانی اغلب حاوی برونزدهایی از رگههای سیلیسی میباشد که به نظر میرسد توسعه آنها در نزدیکی گسلها مرتبط با شستشو و خروج سیلیس توسط سیالات درونزاد از سامانه دگرسانی آرژیلیک باشد.
-2 سنگنگاری و کانیشناسی: مطالعات سنگنگاری نشان میدهند سنگهای آندزیتی به عنوان مهمترین سنگ اولیه سامانه دگرسانی آرژیلیک در منطقه سیاهکمر حاوی بافت پورفیری بوده که در آن درشت بلورهای شکلدار تا نیمهشکلدار پلاژیوکلاز در یک زمینه دانهریز شیشهای تا میکرولیتی قرار دارند. زمینه میکرولیتی این سنگها را کانی های پلاژیوکلاز، هورنبلند، کوارتز، بیوتیت، آلکالی فلدسپار، پیروکسن و اولیوین تشکیل می دهد. فراوانترین کانی این سنگها پلاژیوکلاز شکل دار تا نیمه شکلدار دارای ماکل کارلسباد همراه با زونبندی نوسانی است. پیریت مهمترین کانی مافیک فلزی حاضر در این سنگها می باشد.
در این سنگها، کانیهای پلاژیوکلاز، هورنبلند، و پیروکسن توسط سیالات گرمابی بطور بخشی دگرسان شده و به کانی های کائولینیت، اپیدوت، سریسیت، کلسیت، هماتیت و گوتیت تبدیل شدهاند. آنالیزهای پراش پرتو ایکس - XRD - نشان میدهند که سامانه دگرسانی آرژیلیک دارای ترکیب کانیشناسی سادهای بوده که در آن کائولینیت و کوارتز فازهای کانیایی اصلی هستند. آلونیت، پیروفیلیت، فلدسپار، هماتیت، گوتیت، روتیل، کلریت و کلسیت به عنوان فازهای کانیایی فرعی در این سامانه حضور دارند. وجود کانیهای پیروفیلیت و آلونیت نشان میدهد که آندزیتها دگرسانی در حد آرژیلیک پیشرفته را تجربه نمودهاند. مشاهدات میکروسکوپی حکایت از آن دارند که کانههای مهم موجود در رگه-رگچههای این سامانه دگرسانی مشتمل بر کالکوپیریت، پیریت، گالن، مالاکیت، آزوریت، مگنتیت، گوتیت، هماتیت و لیمونیت هستند.
-3ترکیب شیمیایی و محاسبات تغییرات جرم عناصر نادر خاکی در طی توسعه سامانه دگرسانی آرژیلیک: استفاده از نمودار دو متغیره Zr/TiO2 در برابر - Winchester and Floyd, 1977 - Nb/Y نشان میدهد که سنگ اولیه اغلب ترکیب آندزیتی و سامانه دگرسانی حاصل از آن ترکیبی در حد داسیت، ریوداسیت، آندزیت و آلکالی بازالت دارد - شکل . - 1 در این پژوهش، برای تعیین رفتار و تخمین میزان افزایش یا کاهش جرم عناصر طی آرژیلیکیشدن سنگهای آذرین آندزیتی از روش عنصر شاخص کمتحرک - Nesbitt and Markovics, 1997 - استفاده شده است.
در این محاسبات، Al به دلیل انحلال پذیری اندک نسبت به سایر عناصر کمتحرک، به عنوان عنصر شاخص کمتحرک انتخاب و با رابطه زیر مقادیر تغییرات جرم لانتانیدها محاسبه گردید: - 001 - Mass Change - % - = - Element /Al2O3 - Argillic sample / - Element /Al 2O3 - Andesite -1 بر اساس معادله فوق و محاسبات انجام شده فقط Ce دچار تهیشدگی گردیده و سایر لانتانیدها دستخوش هر دو فرایند افزایش و کاهش جرم شدهاند.
-4 بررسی الگوی توزیع لانتانیدها در طی تکوین سامانه دگرسانی آرژیلیک و تغییرات نسبتهای عنصری: مقادیر REEs - La-Lu - ، LREEs - La-Eu - و HREEs - Gd-Lu - در نمونههای سامانه دگرسانی آرژیلیک منطقه سیاهکمر به ترتیب بازه تغییرات 65/50-158/50، 55/51-138/54 و 7/74-19/96 را نشان میدهند. الگوی توزیع REEs به هنجار شده به کندریت - Taylor and McLennan, 1985 - دلالت بر جدایش و غنی شدگینسبتاً ضعیف LREEs نسبت به HREEs طی تکوین و توسعه زون دگرسانی آرژیلیک منطقه سیاهکمر دارد - شکل . - 2 روند توزیع REEs به هنجار شده به کندریت سنگ اولیه آندزیتی و نمونههای سامانه دگرسانی آرژیلیک مشابه می باشند.
