بخشی از مقاله
چکیده
پهنه دگرسانی جوزم - جنوب شهر بابک، استان کرمان - محصول جایگیری سنگهای آذرین دیوریتی، کوارتز مونزودیوریتی، و گابرودروریتی الیگوسن به سن الیگومیوسن به درون توفها و سنگهای آتشفشانی با ترکیب سنگشناسی آندزیت و آندزی-بازالت ائوسن میباشد. بر اساس مطالعات کانیشناسی، دگرسانیهای عمده قابل تشخیص در منطقه جوزم عبارتند از: - 1 - پروپلیتیک، - 2 - فیلیک، - 3 - پتاسیک، - 4 - سیلیسی، و - 5 - اکسید آهن. الگوی توزیع REEs به هنجار شده به کندریت دلالت بر تفریق و غنی شدگی HREEs نسبت به LREEs در پهنههای دگرسانی پتاسیک و سیلیسی در مقایسه با پهنههای دگرسانی پروپلیتیک، فیلیک و اکسید آهن دارند.
الگوی توزیع REEs نورمالیزه شده به سنگ اولیه آتشفشانی، غنی شدگی LREEs در پهنه دگرسانی پتاسیک و تهی شدگی LREEs در پهنه دگرسانی سیلیسی را نشان میدهد. همچنین، الگوی توزیع REEs به هنجار شده به سنگهای اولیه آتشفشانی تهیشدگی LREEs و HREEs را در پهنه دگرسانی اکسید آهن آشکار میسازد. نتایج بدست آمده از بررسیهای زمینشیمیایی نشان میدهند که عواملی نظیر تغییرات pH محلولهای دگرسان کننده، Eh، تفاوت در میزان شدت دگرسانی، تغییرات دمایی، فرایند جذب سطحی و روبش، و نوع و فراوانی یونهای کمپلکس ساز نقش کنترلی مهمی در توزیع و تحرک لانتانیدها در سیستم دگرسانی منطقه جوزم ایفا نمودهاند.
کلید واژه: زمینشیمی، لانتانیدها، پهنه دگرسانی، جوزم، شهر بابک
مقدمه
مهمترین شاخصه معدنی استان کرمان وجود نشانههای معدنی مختلف و متعددی نظیر ذخایر مسپورفیری، اسکارن، و رگههای پلیمتال است. اغلب این کانسارها در کمربند ماگمائی منطقه کرمان موسوم به کمربند دهج- ساردوئیه واقع هستند. منطقه جوزم به عنوان بخشی از کمربند ماگمائی دهج- ساردوئیه، در فاصله 35 کیلومتری جنوب شهر بابک واقع گردیده است. تاکنون بررسیهای مفصلی بر روی ویژگیهای زمینشیمیایی پهنههای دگرسانی این منطقه انجام نشده است. در این مطالعه با استفاده از مشاهدات صحرایی، تهیه و مطالعه تعداد 38 مقطع نازک و صیقلی، تجزیه پراش پرتو مجهول - XRD - تعداد 5 نمونه و آنالیز شیمیایی تعداد 12 نمونه از سنگ های آذرین و پهنههای دگرسانی - به روشهای ICP-ES و - ICP-MS در شرکت Acme کشور کانادا مبادرت به بررسی عوامل دخیل در تحرک و توزیع عناصر نادر خاکی - لانتانیدها - در پهنههای دگرسانی منطقه جوزم گردیده است.
بحث زمین شناسی
منطقه جوزم بر اساس تقسیمات زونهای زمین ساختی ایران - نبوی، - 1355 در پهنه ایران مرکزی و بر روی کمربند ولکانوپلوتونیسم ارومیه- دختر واقع شده است. مهمترین واحدهای سنگی برونزد یافته در منطقه جوزم به ترتیب قدیم به جدید شامل واحدهای ولکانیک و لکانو کلاستیک - آندزیت تا آندزیت بازالت، تراکی آندزیت لیتیک کریستال توف، توف دانه ریز تا ویتریک توف - ائوسن، سنگهای آذرین دیوریتی، میکرو دیوریت تا میکرو گابرو- دیوریت و میکرو کوارتز مونزودیوریت به سن الیگومیوسن، دایکهای میکرو دیوریتی تا میکرو مونزودیوریت پورفیری میوسن، و آندزیت-های میوسن میباشد. عملکرد فرایندهای دگرسانی در این منطقه باعث تشکیل و توسعه پهنههای دگرسانی مختلفی نظیر پروپلیتیک، فیلیک، پتاسیک و با اهمیت کمتر پهنههای اکسید آهنی و سیلیسی شده است. دگرسانی پروپلیتیک فراگیرترین واحد دگرسانی در سطح منطقه جوزم میباشد. کانیهای اصلی این دگرسانی شامل کلسیت، کلریت، اپیدوت، کوارتز و اکسیدآهن میباشند که بر حسب شدت مقدار آن در واحدهای مختلف تغییر میکند. دگرسانی فیلیک از گسترش نسبتاً خوبی برخوردار است و بعد از دگرسانی پروپلیتیک بیشترین گسترش را در سطح محدوده نشان میدهد.
کانی شناسی
مطالعات میکروسکوپی و نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس - XRD - نشان می دهند که کانیهای سنگساز پهنه پروپلیتیک شامل کلسیت، کلریت، اپیدوت، کوارتز و اکسید های آهن میباشد. کانیهای کوارتز، سریسیت، و اکسید و هیدروکسید های آهن ناشی از تجزیه پیریتهای اولیه ترکیب کانیشناسی پهنه دگرسانی فیلیک را تشکیل میدهند. کوارتز و سریسیتعمدتاً به صورت ریز بلور، محصول اصلی این دگرسانی هستند که سریسیتموجود عمدتاً از دگرسانی فلدسپارها به ویژه پلاژیوکلاز و در مواردی از تجزیه کانیهای فرومنیزین حاصل شده است. دگرسانی پتاسیک به صورتگسترش رگچههای کوارتز، مگنتیت، کالکوپیریت، بیوتیت ثانویه و مالاکیت قابل مشاهده است. از دیگر دگرسانیهای که به صورت پهنههایکوچک وکم اهمیت در سطح محدودهقابل مشاهده هستند، میتوان به دگرسانیهای سیلیسی و اکسیدآهن اشاره نمود.
الگوی توزیع لانتانیدها و ژئوشیمی تغییرات جرم
جهت انجام محاسبات میزان افزایش و یا کاهش جرم عناصر در طی تکوین پهنههای دگرسانی و هوازده روشهای متنوع و متفاوتی توسط پژوهشگران مختلف ارائه گردیده است. از مهمترین این روشها میتوان به روش فاکتور حجم، روش ایزوکون - Grant,1986 - و روش عنصر بی تحرک - MacLean and Kranidiotis ,1987 MacLean, 1990; - Nesbitt and Markovics,1997 - اشاره نمود. معمولا" برای انجام این روشها از عناصر بیتحرکی نظیر Al، Ti، Zr، Nb، و ... استفاده میشود. برای انجام محاسبات میزان تغییرات جرم عناصر در طی دگرسانی سنگهای آذرینی نظیر آندزیتها و آندزی بازالتها به طور معمول از عناصری نظیر Zr و Ti استفاده میشود.
بررسیهای زمینشیمیایی نشان میدهند که دامنه تغییرات این دو عنصر و سایر عناصری که به طور تاریخی در طی توسعه فرآیندهای دگرسانی به صورت بیتحرک عمل مینمایند، در سیستم دگرسانی جوزم بسیار زیاد بوده، لذا در این مطالعه نمیتوان از هیچ یک از این روشها برای محاسبات تغییرات جرم استفاده کرد. با توجه به این مسئله، در این بررسی برای محاسبات تغییرات جرم عناصر از رابطه - Van Der Weidjen and Van Der Weidjen, 1995 - که نیازی به استفاده از عنصر شاخص بیتحرک نیست، استفاده گردید:- 1 ] ×100 × - فراوانی عنصر در سنگ آندزیت/فراوانی عنصر در سنگ دگرسان - Change % = [اعداد منفی بدست آمده از این رابطه مبین میزان کاهش جرم، اعداد مثبت بیانگر افزایش جرم و اعداد صفر نشان دهنده عدم تغییر جرم عناصر در طی دگرسانی میباشد.
همچنین محدوده تغییرات +20 تا -20 به دلیل تغییر حجم سیستم در طی دگرسانی به عنوان محدوده عدم قطعیت در نظر گرفته شد و تنها مقادیر تغییرات خارج از این محدوده به عنوان افزایش و یا کاهش جرم عناصر در طی تکوین سیستم دگرسانی مطقه جوزم در نظر گرفته شدند. نتایج تغییرات جرم عناصر نادر خاکی به هنجار شده به کندریت به شکل گرافیکی در شکل 1 و سنگ اولیه آندزیتی در شکل 2 نشان داده شده است.الگوی توزیع عناصر نادر خاکی به هنجار شده به کندریت - Taylor and McLennan, 1985 - دلالت بر تفریق و غنیشدگی LREE از HREE دارد. از آنجایی که به طور معمول در pH های خنثی تا قلیایی، ثبات کمپلکسهای HRRE نسبت به LREE در محلولهای دگرسانی بیشتر میباشد، میتوان دخالت محلولهای جوی در طی توسعه
