بخشی از مقاله
چکیده
منطقه خانکندي درشمال شرق شهرستان اهر، در استان آذربایجان شرقی واقع میباشد. این منطقه بخشی از پهنه ماگمایی سنوزوئیک اهر- ارسباران در شمال غرب ایران محسوب میشود. شواهد صحرایی و مطالعات سنگ-نگاري نشان میدهند که نفود تودههاي آذرین درونی الیگوسن با ترکیب غالب کوارتزمونزونیت در درون سنگ-هاي آتشفشانی ائوسن با ترکیب غالب آندزیت، آندزي بازالت، لاتیت و بازالت با تشکیل و توسعه زونهاي دگرسانی گسترده و رخداد کانیسازيهایی از مس، آهن، و طلا همراه بوده است. با توجه به مطالعات کانی-شناسی، زونهاي دگرسان در درون واحدهاي آتشفشانی ائوسن به چهار تیپ دگرسانی - 1 - سیلیسی - کوارتز و روتیل - ، - 2 - آرژیلیک - کائولینیت، ایلیت، جاروسیت، آلونیت، آپاتیت و گوتیت - ، - 3 - فیلیک - کوارتز، پیریت، سریسیت، هماتیت و مگنتیت - و - 4 - پروپلیتیک - کلریت، کلسیت، هماتیت و مگنتیت - قابل تفکیک میباشند. مطالعات ژئوشیمیایی نشان میدهند که مقادیر تمرکز REEها در واحدهاي دگرسانی متغیر میباشند. محاسبات تغییرات جرم عناصر با فرض Al به عنوان عنصر شاخص بیتحرك و سنگهاي آندزیتی به عنوان سنگ اولیه سیستم دگرسانی آشکار میکنند که شستشو و تثبیت، دو عامل عمده تنظیم کننده توزیع و تمرکز REE ها در واحدهاي دگرسانی منطقه هستند. تلفیق نتایج حاصل از مطالعات صحرایی، کانیشناسی و ژئوشیمیایی نشان میدهند که pH، تغییر در نسبت آب به سنگ، میزان دسترسی به یونهاي کمپلکسساز و حضور کانیهاي ثانویهاي که توانایی میزبانی عناصر را در ساختار بلوري خود دارند، چهار فاکتور کلیدي کنترل کننده در تحرك، توزیع و غنیشدگی عناصر نادر خاکی در طی توسعه سیستم دگرسانی منطقه خانکندي میباشند.
مقدمه
منطقه خانکندي، درشمال شرق شهرستان اهر، استان آذربایجانشرقی، شمال غرب ایران واقع میباشد. این منطقه بخشی از کمربند ماگمایی سنوزوئیک اهر– ارسباران و در مقیاس ناحیهاي بخشی از کمربند البرز- ارسباران- قفقاز محسوب میشود. وجود زونهاي دگرسانی گسترده در ارتباط با سنگهاي آذرین آتشفشانی ائوسن و سنگهاي آذرین درونی الیگومیوسن یکی از برجستهترین سیماهاي زمینشناسی اقتصادي سنگهاي آذرین سنوزوئیک این منطقه از کمربند ماگمایی اهر- ارسبارن به حساب میآید. برخی از مطالعات انجام شده بر روي این زونهاي دگرسان منجر به شناسایی پتانسیلهاي مناسبی از عناصر طلا، مس، و آهن با تیپهاي کانیسازي مختلف نظیر پورفیري، اسکارن و رگههاي اپیترمال شده است - جمالی و همکاران، 1391، . - Jamli et al. 2010 بررسیهاي انجام شده بر روي مسائل زمینشناسی این منطقه ، تاکنون بیشتر از دیدگاه تکتونیک ناحیهاي و مینرالوگرافی کانیسازيهاي فلزي زونهاي دگرسانی بوده است. تاکنون مطالعهاي بر روي ژئوشیمی عناصر نادر خاکی زونهاي دگرسانی مرتبط با سنگهاي آتشفشانی ائوسن در منطقه خانکندي انجام نشده است. در این پژوهش سعی شده است به تفصیل اطلاعات جامعی از ویژگیهاي کانیشناسی زونهاي دگرسانی، عوامل ژئوشیمیایی مؤثر در تحرك، توزیع و رفتار عناصر نادر خاکی در طی توسعه واحدهاي دگرسانی، و دلایل رخداد و تغییرات آنومالیهاي Eu و Ce در طی پیشرفت فرایندهاي دگرسانی در منطقه خانکندي ارائه شود.
روش مطالعه
این پژوهش در دو بخش صحرایی و آزمایشگاهی انجام گردیده است. در بخش صحرایی پیمایشهایی جهت بررسی تشکیلات زمینشناسی موجود، آشنایی با روند توزیع زونهاي دگرسانی، روابط صحرایی، ویژگیهاي بافتی افقهاي کانیسازي شده و انتخاب محلهاي مناسب جهت نمونهگیري از زونهاي دگرسان و سنگهاي آذرین مرتبط با دگرسانی که کمترین تاثیرات فرایندهاي سوپرژن را متحمل شدهاند، انجام گردید. در این بخش، تعداد 100 نمونه از رخنمونهاي سنگی زونهاي دگرسانی و سنگهاي آتشفشانی برداشت شد. بخش آزمایشگاهی با تهیه و مطالعه سنگ-نگاري تعداد 15 عدد مقطع نازك و 16 عدد مقطع صیقلی، دیفراکسیون پرتو ایکس 10 - XRD - نمونه از زونهاي دگرسان درشرکت کانپژوه انجام گرفت. متعاقب آن، جهت مطالعات ژئوشیمیایی مبادرت به انجام آنالیز 93 نمونه دگرسان 56 - نمونه از زون دگرسانی آرژیلیک، 11نمونه از زون دگرسانی فیلیک، 14 نمونه از زون دگرسانی سیلیسی و 10 نمونه از زون دگرسانی پروپلیتیک - و سالم - 2 نمونه از سنگ اولیه آندزیتی - به روشهاي طیفسنجی انتشاري پلاسماي جفت شده القایی - ICP-ES - و طیف سنج جرمی پلاسماي جفت شده القایی - ICP-MS - به ترتیب براي تعیین مقادیر عناصر اصلی و فرعی، و عناصر جزئی و نادر خاکی توسطآزمایشگاه شرکت ALS- Chemex کشورکانادا گردید. مقادیر LOI نمونهها با اندازهگیري قبل و بعد از حرارت دادن نمونهها در 1000 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت تعیین شدند. در این پژوهش، همچنین براي تعبیر و تفسیرهاي بهتر و تشخیص عوامل موثر در توزیع عناصر نادر خاکی در زونهاي دگرسان مبادرت به نورمالیزه کردن مقادیر REEها به ترکیب کندریت - Taylor and MacLennan, 1985 - و استفاده از ژئوشیمی تغییرات جرم - - Nesbitt and Markovics, 1997 - گردید.
بحث و نتیجهگیري
در منطقه خانکندي سنگهاي آتشفشانی ائوسن با ترکیب آندزیت، لاتیت- آندزیت، بازالت و آندزیت بازالتی بیشرین حجم واحدهاي زمینشناسی منطقه را تشکیل میدهند. نفود سنگهاي آذرین درونی با ترکیب غالب کوارتزمونزونیت به سن الیگومیوسن در درون واحدهاي آتشفشانی ائوسن نامبرده موجبات تشکیل و توسعه زونهاي دگرسانی مختلفی در این منطقه شده است. بر اساس بررسیهاي صحرایی، زونهاي دگرسان به چهار واحد دگرسان، - 1 - فیلیک، - 2 - آرژیلیک، - 3 - پروپلیتیک و - 4 - سیلیسی قابل تفکیک میباشند . در صحرا، زونهاي سیلیسی به صورت پوششی بر روي واحدهاي دگرسانی آرژیلیک توسعه یافتهاند. از بین واحدهاي دگرسانی نامبرده، زونهاي آرژیلیک و سیلیسی از گسترش سطحی بیشتري برخوردار هستند. زونهاي دگرسانی آرژیلیک و سیلیسی مرتبط با سنگهاي آتشفشانی ائوسن فاقد کانیسازيهاي طلا بوده، ولی رگههاي سیلیسی حاضر در مجاورت این زونها داراي طلا و مس میباشند.
مطالعات سنگنگاري نشان میدهند که سنگهاي آذرین آندزیتی ائوسن در خانکندي داراى بافت پورفیرى بوده و حاوي فنوکریستهایی از پلاژیوکلاز و هورنبلند در یک زمینه دانه ریز میکرولیتی هستند . پلاژیوکلاز، هورنبلند، کوارتز، بیوتیت و آلکالی فلدسپار زمینه میکرولیتی این سنگها را تشکیل میدهند. پلاژیوکلاز فراوانترین کانی این سنگها بوده و ترکیبی در حد الیگوکلاز تا آندزین دارد. این کانی داراي ماکل آلبیتی وکارلسباد همراه با زونینگ نوسانی است. بررسیهاي میکروسکوپی نشان میدهند که پلاژیوکلاز در برخی از نمونهها توسط محلولهاي گرمابی بطور بخشی به کانیهاي کائولینیت، سریسیت و کلسیت دگرسان شده است. هورنبلند نیز به مانند پلاژیوکلاز به مجموعهاي از کانی-هاي سریسیت، کلسیت وکلریت دگرسان شده است. کوارتز در این سنگها با رنگ اینترفرانس شیري، و به دو حالت اولیه و ثانویه در متن سنگ دیده میشود. کوارتزهاي ثانوهی معمولاً با کلسیتها همراه میباشند. آپاتیت و زیرکن به فرم میلهاي و بعضا" منشوري به صورت خیلی ریز بلور در متن سنگ پراکندهاند. کانیهاي اپاك در این سنگها شامل مگنتیت، پیریت و ایلمنیت هستند.
بررسیهاي کانیشناسی نشان میدهند که کوارتز و روتیل، کائولینیت، ایلیت، جاروسیت، آلونیت، آپاتیت، گوتیت، پیریت، سریسیت، کلریت، کلسیت، هماتیت و مگنتیت عمده کانیهاي تشکیل دهنده زونهاي دگرسانی مرتبط با سنگهاي آذرین آتشفشانی ائوسن میباشند. با توجه به مطالعات میکروسکوپی و آنالیزهاي پراش پرتو مجهول - XRD - ، زونهاي دگرسانی در درون ولکانیکهاي ائوسن به چهار تیپ دگرسانی - 1 - سیلیسی - کوارتز و روتیل - ، - 2 - آرژیلیک - کائولینیت، ایلیت، جاروسیت، آلونیت، آپاتیت و گوتیت - ، - 3 - فیلیک - کوارتز، پیریت، سریسیت، هماتیت و مگنتیت - و - 4 - پروپلیتیک - کلریت، کلسیت، هماتیت و مگنتیت - قابل تفکیک هستند. تاکنون شیوههاي متعددي براي محاسبه تغییر جرم عناصر در سیستمهاي واکنشی آب- سنگ توسط پژوهشگران مختلف انجام شده است که از آن جمله میتوان به روش فاکتور حجم - Gresens, 1967 - ، ایزوکون گرنت - Grant, 1986 - و روش عنصر بیتحرك - MacLean, 1990 ; Nesbitt and Markovics, 1997 - اشاره نمود. در این مطالعه، از روش عنصر بیتحرك - Nesbitt and Markovics, 1997 - بر مبناي Al، به عنوان عنصر
