بخشی از مقاله
چکیده
منطقه مورد بررسی در 25 کیلومتری جنوبشرق استان اردبیل و شمال شهرستان هیر واقع شده و بخشی از زون ماگمائی ترشیر-کواترنر محسوب میشود. زئولیتها در حفرات و شکستگیهای سنگ میزبان آندزیت پورفیری تشکیل شدهاند. بر اساس مشاهدات سنگنگاری، کانیهای اصلی سنگ میزبان شامل پلاژیوکلاز و پیروکسن - کلینوپیروکسن - بوده و بافت هیالوپورفیریک نشان میدهند.
نتایج آنالیز XRD و مطالعه مقاطع میکروسکوپی نشانگر تنوع زئولیتها در منطقه بوده که شامل شابازیت، استیلبیت، استیلریت و بارریت به عنوان فازهای اصلی و اسکولسیت و مزولیت به عنوان فاز فرعی در حفرات و شکستگیهای سنگ میزبان منطقه میباشد. زئولیتهای مورد بحث از یک سیال گرمابی فقیر از CO2 و دمای کمتر از 100 درجه سانتیگراد تشکیل شدهاند. استیلبیت و استیلریت در دمای تقریبی 90 درجه سانتیگراد و در عمقی معادل 800 تا 1000 متر تکوین یافتهاند و با افت دمای سیال گرمابی به ترتیب اسکولسیت - دمای تقریبی 70 درجه سانتیگراد - و شابازیت - دمای تقریبی 30 تا 50 درجه سانتیگراد - تشکیل شدهاند.
مقدمه
منطقه مورد مطالعه در استان اردبیل و در 25 کیلومتری جنوب شرق اردبیل در بین طولهای جغرافیایی 35َ30ْ48 تا 10َ32ْ48 شرقی و عرضهای جغرافیاییَ04ْ38 تا 30 َ05ْ38 شمالی قرار دارد. واژه زئولیت از کلمه یونانی - zeo= boil; lithos= stone - به معنای سنگجوش اقتباس شده و برای دستهای از سیلیکاتها که هنگام گرم شدن مقادیری آب از خود خارج ساخته و به نظر میرسید که میجوشند به کار برده شد.
به طور کلی زئولیتها، آلومینوسیلیکاتهای آبدار بوده و ساختار آنها شامل چهار وجهیهایی است که مرکز آنها غالباً با اتم سیلسیم یا آلومینیم اشغال شده و اتمهای اکسیژن در چهار رأس آن قرار دارند. با اتصال این چهار وجهیها به یکدیگر، کانالها و حفراتی تشکیل میشوند که مکانهای مناسبی برای جایگزینی آب، مایعات، گازها و دیگر مولکولها است. فرمول شیمیایی کلی زئولیتها عبارتست از:MXDY[Al - x+2y - Si - n- - x+2y - - D2n]mH2O در این فرمول M کاتیونهای یک ظرفیتی Na، K و D کاتیونهای دو ظرفیتی Mg، Ca، Sr، Br و غیره است.
زئولیتها به دلیل ساختار بلوری ویژهای که دارند به ویژه قابلیت جانشینی Si+4 به وسیله Al+3 که سبب افزایش بار منفی شده و برای تعادل یونی یونهای قلیایی و قلیایی خاکی مانند Na+، K+، Ca+2 و Mg+2 وارد شبکه زئولیت میشوند . - Erdem et al., 2004 - به دلیل تمرکز نقاط منفی در سطح، زئولیتها قادرند یونهای با بار مثبت را جذب کنند و امروزه به دلیل همین ویژگیها، کاربردهای صنعتی و زیست محیطی زئولیتها به سرعت در حال افزایش است.
از کاربردهای دیگر آنها میتوان به جذب فلزات سنگین، رفع جیوه از خاک تصفیه گازها و محلولها - Filippids et al., 1996 - اشاره کرد. زئولیتها همچنین دارای کاربردهای صنعتی دیگر مانند غربال مولکولی، انتقال یونی، جاذب، مواد شوینده خانگی کنترل بوهای نامطبوع، تصفیه آب و فاضلاب و رفع کاتیونهای مضر از پسابهای معدنکاری و پسابهای صنعتی - Mondale et - al., 1995 هستند.
لیتولوژی منطقه هیر شامل سنگهای ولکانیکی آندزیت تا آندزیت بازالتی و آندزیت مگاپورفیری یا لاتیت میباشد که مورفولوژی خشنی دارند. آندزیتهای پورفیری سنگ میزبان زئولیتهای منطقه را تشکیل میدهند. با توجه به تنوع زئولیت در محدوده فوق مطالعه و بررسی کانیشناسی زئولیتهای منطقه هیر مبنای پژوهش خواهد بود.
به طور کلی بررسیهای اندکی در خصوص زمینشناسی ذخایر زئولیت در ایران صورت گرفته و مطالعات انجام گرفته صرفاً در مورد شیمی و ژئوشیمی کانیهای زئولیت توسط پژوهشگران مختلف میباشد. در این پژوهش سنگنگاری و کانیشناسی زئولیتها تشریح میگردد. در این پژوهش، پس از عملیات صحرائی نمونهبرداری از واحدهای مختلف سنگی انجام گرفت و سپس 25 مقطع نازک تهیه و مورد بررسی سنگنگاری قرار گرفتند. ضمناً 2 نمونه جهت انجام آنالیز XRD به آزمایشگاه مطالعات مواد معدنی زرآزما ارسال شدند.
بحث
منطقه هیر در شمال غرب ایران در استان اردبیل و جنوب شرق شهر اردبیل واقع شده است. این محدوده در زون-بندیهای زمینشناسی ایران، بخشی از زون ماگمائی ترشیر-کواترنر و پهنه مرکزی محسوب میشود - آقانباتی، . - 1383 در طول سنوزوئیک این زون به شدت تحت تاثیر فازهای کوهزایی آلپی بوده و نقطه اوج ولکانیسم در ائوسن و شدت پلوتونیسم در اولیگوسن و میوسن بوده است.
رخنمون اصلی سنگهای غالب در محدوده مورد مطالعه مربوط به سنگ-های ولکانیک و ولکانو-کلاستیک ائوسن با ترکیب آندزیت، آندزیت بازالتی، بازالت، آندزیت مگاپورفیر یا لاتیت و توف آندزیتی میباشد. بررسیهای صحرائی نشان میدهد که سنگ میزبان زئولیتهای مورد مطالعه بیشتر آندزیتها و آندزیتهای مگاپورفیری یا لاتیتها میباشند. سنگهای ولکانیکی ائوسن در سطح بسیار وسیعی در اثر فازهای انبساطی پس از کوهزائی لارامید به وجود آمدهاند و سطح فوقانی آنها توسط رسوبات دشت اردبیل پوشیده میشود.
آندزیتهای مگاپورفیری حجم عمده سنگهای ولکانیکی منطقه را به خود اختصاص دادهاند. در نمونه دستی به رنگ خاکستری روشن تا تیره بوده و حاوی درشتبلورهای پلاژیوکلازاند که اغلب به صورت خودشکل در متن سنگ پراکنده شدهاند. اندازه درشتبلورها در حد چند میلیمتر بوده وندرتاً به سانتیمتر نیز میرسند. متن سنگ ریز بلور و در برخی نقاط حالت شیشهای دارد.
در این سنگها پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن کانیهای اصلی را تشکیل میدهند - شکل -1 الف - . بافت غالب این سنگها هیالوپورفیریک - شکل -1ب - بوده و بافت فرعی پوئیکلیتیک نیز در آنها مشاهده می-شود - شکل -1پ - . حفرات سنگ از کربنات و بویژه زئولیتها پر شده و تشکیل بافت بادامی را دادهاند - شکل -1ت، ث - . رشد اسفرولیتی زئولیتها در حفرات سنگ به وفور مشاهده میشود - شکل -1ج - .
