بخشی از مقاله
چکیده
ذخیره کائولن آوان در فاصله 70 کیلومتری شمالغرب شهرستان ورزقان، استان آذربایجان شرقی - شمالغرب ایران - واقع میباشد. عملکرد فرایندهای دگرسانی بر روی سنگهای آتشفشانی آندزیتی ائوسن در این منطقه با توسعه و تشکیل ذخیره کائولن همراه بوده است. محاسبات تغییرات جرم نشان میدهند که عناصری مانند U، Ba، As، Co، Cs، Zn، Y، Cu، و Pb در طی کائولینیتیشدن آندزیتها محتمل تهیشدگی و عناصری نظیر Th، Hf، Nb، Sb، Rb، V، Ga، Ta، Sn، Mo، W، Be، Zr، Ni متحمل هر دو فرآیند تهیشدگی- غنیشدگی شدهاند.
وجود همبستگیهای مثبت قوی بین K با Rb، Ba و Cs نشان دهنده میزبانی این عناصر جزئی توسط موسکویت و ایلیت میباشد. آنومالیهای منفی Eu در نمونههای ذخیره کائولن نشانگر تخریب پلاژیوکلازهای آندزیتها توسط سیالات دما بالا است. غنیشدگی شدید عنصر Sr، همبستگی قوی بین P و S با LOI، همبستگی مثبت قوی بین نسبتهای - La/Yb - N و - LREE/HREE - N با اجزایی نظیر P، S، Sr و LOI همراه با رخداد آنومالی منفی Ce در نمونههای مورد مطالعه بیانگر منشا درونزاد ذخیره کائولن و افزایش مقدار عناصر یاد شده با پیشرفت درجه دگرسانی میباشد.
مقدمه
کمربند فلززایی ارسباران واقع در شمال غرب ایران در بردارنده تیپهای متنوعی از دگرسانیهای گرمابی مرتبط با کانیسازیهای فلزی شامل ذخایر پورفیری، اسکارن، و رگه-رگچهای اپیترمال میباشد. تاکنون پژوهشهای متعددی توسط پژوهشگران مختلف بر روی دگرسانی های مذکور و کانسارهای فلزی مرتبط با آنها در این ناحیه از ایران زمین انجام شده است. منطقه آوان به عنوان مثال تیپیکی از مناطق دارای پتانسیلهای فلزی به ویژه آهن بخشی از کمربند فلززایی ارسباران محسوب میشود. این منطقه در فاصله 70 کیلومتری شمالغرب شهرستان ورزقان، استان آذربایجان شرقی واقع گردیده است.
بررسیهای زمینشناسی نشان میدهند که دگرسانیهای و کانهزاییهای مختلفی در محدوده آوان گسترش یافتهاند که به ترتیب فراوانی شامل انواع دگرسانی فیلیک، اسکارنی شدن، دگرسانی آرژیلیک، دگرسانی پروپلیتیک و سیلیسی شدن میباشند - شرکت مهندسین مشاور زرناب اکتشاف، . - 1386 دگرسانی آرژیلیک در محدوده آوان بطور عمده همراه با دگرسانیهای پروپلیتیک و سیلیسی شدن درون سنگهای آتشفشانی آندزیتی ائوسن گسترش یافتهاند. در برخی از بخشها شدت دگرسانی بر روی سنگ-های آذرین آندزیتی به قدری بالا است که سبب تبدیل پهنه دگرسانی آرژیلیک به ذخیرهای از کائولن در این منطقه شده است.
مشاهدات صحرایی آشکار میکنند که توسعه و تشکیل ذخیره کائولن آوان در کنترل فرآیندهای ساختمانی میباشد. به نظر می رسد که علت اصلی گسترش و توسعه فرآیند کائولینیتی شدن در منطقه آوان در ارتباط با گسل آوانسر باشد که خود به عنوان بخشی از گسل نیمهحلقوی آوانسر-شاهسون- نوجمهر محسوب میگردد. مشاهدات صحرایی حاکی از آن است که کائولنزایی - به رنگ سفید - در محل گسل ها از شدت بالایی برخوردار بوده که با دور شدن از محل گسل از شدت آن کاسته میشود. بخش اعظم کائولینیتیشدن در سنگهای آذرین آندزیتی ائوسن رخ داده است.
در این مقاله با استفاده از مطالعات سنگ نگاری، کانیشناسی، و ژئوشیمیایی به بررسی فاکتورهای کنترل کننده توزیع عناصر به ویژه عناصر جزئی و نادر خاکی و دلایل رخداد آنومالی های Eu و Ce و منشاء سیالات سازنده ذخیره کائولن آوان پرداخته شده است. جهت نیل به این هدف، در این پژوهش از 20 مقاطع نازک و صیقلی، 5 آنالیز پراش پرتو ایکس - XRD - و 12 آنالیز شیمیایی ICP-ES و ICP-MS بهره گرفته شده است.
بحث
کانیشناسی ذخیره کائولن: آنالیزهای XRD نشان میدهند که ذخیره کائولن آوان از کانیشناسی به نسبت سادهای برخوردار بوده و از کانیهای کائولینیت، کوارتز، هماتیت، موسکویت، ایلیت، و روتیل در مقادیر سنگساز تشکیل شده است. ژئوشیمی تغییرات جرم عناصر جزئی و نادر خاکی در طی توسعه پهنه دگرسانی آرژیلیک: با بررسی مقادیر عناصر اصلی، فرعی، جزئی، و نادر خاکی نمونههای کائولن و سنگهای مادر آندزیتی سالم منطقه آوان مشخص گردید که از بین عناصر حاضر Al، Zr، و Ti در طی کائولینیتیشدن سنگهای آتشفشانی ندزیتی کمترین میزان تحرک از خود نشان میدهند .
- Kadir and Erkoyun, 2013 - از بین عناصر یاد شده، تنها عنصر تیتانیوم دارای کمترین تحرک پذیری نسبت به سنگ مادر آندزیتی میباشد. لذا، در این پژوهش برای محاسبات تغییرات جرم عناصر از روش عنصر کمتحرک نسبیت - Nesbitt, 1979 - مطابق رابطه زیر بهره گرفته شد: % Change = [ - X/I - Kaolin sample/ - X/I - Andesite] - 1 × - 100 - در این رابطه، مقدار تغییر جرم عنصر مورد نظر در سنگ آندزیتی و کائولن با X و مقدار عنصر کمتحرک در هر دو نوع سنگ مذکور با I نمایش داده شده است.
محاسبات تغییرات جرم نشان میدهد که رخداد فرآیندهای کائولینیتیشدن در منطقه آوان منجر به شستشو و تهیشدگی عناصری مانند U، Ba، As، Co، Cs، Zn، Y، Cu، Pb، غنیشدگی عنصر Sc و Sr و شستشو و غنیشدگی نامنظم عناصری مانند Th، Hf، Nb، Sb، Rb، V، Ga، Ta، Sn، Mo، W، Be، Zr، و Ni شده است. از بین عناصر نادر خاکی فقط عنصر Dy در تمامی نمونهها تهیشدگی نشان میدهد. با وجود این، سایر عناصر نادر خاکی روندهای نامنظم تهیشدگی و غنیشدگی را نمایش میدهند.
از آنجاییکه عناصر با قدت میدان بالا - HFSE - و REE اغلب طی رخدادهای دگرسانی رفتار بیتحرک از خود نشان میدهند - Jiang et al., 2003 - ، وجود روندهای نامنظم افزایشی و کاهشی در این عناصر را - شکل -1 الف و ب - میتوان به وجود عواملی مانند تغییرات در میزان pH سیال آبگون، تغییرات در میزان فراوانی لیگندهای کمپلکسساز محلول گرمابی مانند CO32-، F-، Cl-، PO43- و SO42- و وجود تغییرات در نسبت سیال به سنگ نسبت داد.
