بخشی از مقاله
چکیده
زئولیتهاي موجود در توفهاي سبز منطقه حصاربن واقع در جنوب غرب فیروزکوه، داراي اشکال شعاعی، اسفرولیتی، رشتهایی، دانهایی بوده که حفرات، فضاهاي خالی، ترك ها، شکستگی ها و رگههاي سنگ را پر کردهاند. به طور کلی توفهاي سبز سازند کرج در این منطقه درجاتی از دگرگونی تدفینی را تحمل نمودهاند. و همچنین در رگهها و شکستگیها تحت تاثیر سیالات هیدروترمال قرار گرفتهاند.
براساس مطالعات میکروسکوپی و آنالیزهاي پراش پرتو ایکس - XRD - وجود این انواع از زئولیتها به طور دقیق مشخص و بررسی شده است. زئولیتهاي تشکیل شده در منطقه مورد نظر از گروه هیولندایت، کلینوپتیلولیت، گروه ناترولیت و آنالسیم هستند. از دیگر کانی هایی که زئولیتهاي مزبور را در حفرات و رگهها همراهی می کنند، کلسیت و کوارتز ثانویه می باشند.
با توجه به مطالعات و بررسیهاي انجام شده تشکیل این زئولیتها را میتوان به نهشته گذاري سیالات هیدروترمال با منشأ آبهاي دریایی کم عمق و دریاچهایی یا آبهاي جوي و زیرزمینی با ماهیت قلیایی و شور و یا حمل از منشا دیگري نسبت داد. اختلاف در نسبتهاي Na/K، Na/Ca و Si/Al این آب هاي گردش کننده باعث تغییر در کانیشناسی و شیمی زئولیتها و مجموعه کانیهاي اتوژنیک میشود.
مقدمه
ستبرترین واحدهاي آتشفشانی ایران به سن ائوسن هستند که این واحدها توفهاي سبز سازند کرج را به طور گستردهایی در برمی گیرند و در مناطق وسیعی از ایران به چشم میخورند. این توفها حاصل فعالیت آتشفشان انفجاري در زمان ائوسن میباشند، گسترش این توفها با ترکیب داسیتی تا ریوداسیتی، تحت تأثیر درجات مختلف دگرسانیهاي هیدروترمال قرار گرفتهاند که مشابه آنها در نقاط مختلف دنیا گزارش شدهاند. محصولات این نوع سیالات در رگهها و شکستگیهاي این توفها محدوده وسیعی از تنوع کانیشناسی از جمله زئولیتها، کلیست، کوارتز ثانویه، سریسیت و ... را در برمی گیرد.
گزارشی از بررسی زئولیت زایی در توفهاي سبز به توسط سیالات هیدروترمال در ژاپن، به همچنین - ٢٠١٣ - Machiels et al گزارشی از توالی زئولیتهاي موجود در توفها در طی دگرگونی تدفینی و سیالات هیدروترمال در اکوادر ارائه میدهند. توفهاي سبز در منطقه حصاربن، جنوب غرب فیروزکوه به طور گستردهایی تحت تاثیر سیالات هیدروترمال در رگهها و شکستگیها قرار گرفته و زئولیت زایی در آنها به وفور دیده میشود. از آن جایی که این زئولیتها میتوانند در طی دگرگونی تدفینی و سیالات هیدروترمال تشکیل شوند و با توجه به عدم مطالعه دقیق توفهاي سبز سازند کرج، مطالعه حاضر سعی بر بررسی پدیده تشکیل این زئولیتها ، مطالعه میکروسکوپی، الگوي پراش پرتو ایکس - XRD - براي تشخیص انواع زئولیتها و تعیین ویژگیهاي بلورشناسی آنها دارد.
زمینشناسی منطقه
منطقه مورد مطالعه در 140 کیلومتري شرق استان تهران، حدفاصل شهرستان فیروزکوه – دماوند با طول جغرافیایی 52° 29´ 14ʺ تا 52° 27´16ʺ و عرض جغرافیایی 35° 33´ 55ʺ تا 35° 33´15ʺ قرار دارد و یک منطقه معدنی میباشد. توفهاي سبز در این منطقه ، داراي گسترش فراوانی میباشند.
از تشکیلات مهم منطقه از نظر سازندي میتوان به سازندهاي آهکی و دولومیتی الیکا، ماسه سنگی و مارنی شمشک، ماسه سنگی و کنگلومراي فجن، گچی، مارنی و آهکی نومولیتدار زیارت، کنگلومراي هزار دره، رسوبات رودخانهایی و آبرفتی قدیم، جدید و عهد حاضر اشاره کرد. گسلهاي اصلی و فرعی در منطقه دیده میشوند که باعث تاثیر گذاري بر مجموعههاي منطقه شده و همچنین شکستگیها، خرد شدگیها و برشی شدن، در توفهاي منطقه معدنی را به وجود آوردهاند. از جمله میتوان به گسل خوردگی منطقه بعد از تشکیل توفهاي سبز سازند کرج که موجب زئولیت زایی در رگهها و شکستگیهاي این توفها شده است، اشاره کرد.
روشهاي مطالعاتی
در منطقه مورد مطالعه 49 نمونه از مجموع سنگهاي آذرآواري برداشت گردید، از نمونههاي برداشت شده 36 مقطع نازك تهیه و به کمک میکروسکوپ پلاریزان مورد بررسی قرار گرفت. براي شناسایی دقیق کانیها و مقایسه آنها با شواهد میکروسکوپی روي 7 نمونه پراش پرتو ایکس - XRD - به وسیلهء دستگاه ١٧٣٠ Philips, PW با چشمهء Cu – Kα, Kβ با طول موج 1.39 - 1.54 در شرکت وین گستر انجام گرفت.
نتایج و بحث
درگسترههاي وسیعی از ایران، به ویژه در شرق البرز مرکزي سنگ هاي آتشفشانی ترشیري گسترش و ستبراي در خور توجه دارند و چنین به نظر می رسد که به دنبال فشردگیهاي ناشی از کرتاسه پایانی - رویداد لارامین - ، جریانهاي گرمایی وابسته و فازهاي کششی سراسري، پس از دورههاي فرسایشی و انباشتیهاي پالئوسن - کنگلومراي فجن - زمین با دریاي کم ژرفایی پوشیده شده که محل مناسبی براي ته نشست سنگ آهکهاي نومولیتدار ائوسن پیشین، - سازند زیارت - ، و ماگما زایی گسترده به صورت روانههاي آتشفشانی و یا ردیفهاي آذرآواري توفیتهاي سبز ائوسن میانی - سازند کرج - ، که به ویژه در زمان ائوسن در بیشترین مقدار بوده است. فعالیتهاي آتشفشانی ائوسن، شامل مجموعهایی از سنگهاي آذرآواري، رسوبی و گدازههاي - زیر دریایی و هوایی - است که به طور عمده سن ائوسن میانی و گاه تا 3000 متر ضخامت دارند.
توفهاي مورد مطالعه عمدتاً ترکیب داسیتی و ریوداسیتی بوده و از نوع لیتیک توف، کریستال توف و توف شیشهایی و توف آهکی می باشند. کانیهاي اصلی تشکیل دهندهي آن شامل بلورهاي پلاژیوکلاز به صورت قطعات بلوري شکسته پراکنده و گاهی داراي منطقه بندي میباشند، بلورهاي فلدسپار آلکالن به شکل منشوري با اندازههاي کوچک و بزرگ دیده میشوند. بلورهاي کریستوبالیت به حالت شکلدار تا بیشکل و اغلب زاویهدار هستند. بلورهاي کوارتز در بعضی از نمونهها به حالت درشت بلور و با اشکال خلیجی، و در اغلب موارد به حالت ثانویه داخل رگهها را پر کرده اند، مشاهده میشوند.
اغلب لیتیکها داراي بافت میکرولیتیک پورفیري و بعضی موارد ویتروفیري میباشند. زئولیتها با اشکال اسفرولیتی، شعاعی، رشتهایی و دانهایی و با چند رنگی سفید تا خاکستري و برجستگی ضعیف در داخل حفرات، رگه شکستگیها و اغلب در زمینه آهکی سنگ دیده میشوند. از دیگر کانیهاي رگهاي تشکیل شده در این توفها که همراه با زئولیتها در داخل حفرات و رگهها سنگ مشاهده میشوند، می توان به کلسیت و کوارتز ثانویه اشاره نمود، رگهها، حفرات و فضاهاي خالی که به توسط زئولیتها پر شده اند، در اغلب موارد، حاشیههاي آنها کلسیتی و بعضی موارد در مراکز آن کوارتز ثانویه دیده میشود. مشاهدات پراش پرتو ایکس - XRD - نیز تأیید کنندهء وجود کانیهاي پلاژیوکلاز، فلدسپات آلکالن، کریستوبالیت، کوارتز اولیه و ثانویه، کلسیت و زئولیتها میباشد.
در این توفها، زئولیتها که از مهمترین محصولات سیالات هیدروترمال در رگهها و شکستگیها میباشند و در بعضی موارد داراي غالب بلوري مشخص هستند که به شرح زیر میباشند:
زئولیت گروه هیولندایت
این زئولیت یک سیلیکات آلومنیوم و کلسیم آبدار به فرمول شیمیاییO٢H۴٢].٧٢O٢٧Si٩[Al۴ - Na,K - Ca و داراي نسبت ٫٠۴ Si/Al < میباشد - ٢٠٠١ - Armbruster, et al.، این کانی داراي منشأ ثانویه، و به طور گسترده در حفرات سنگهاي ولکانیکی، دگرگونی، پگماتیتها، توفهاي دگرسان شده و رسوبات عمیق دریا با دیگر زئولیتها و کانی کلسیت دیده میشود. دادههاي چاههاي هیدروترمال نشان میدهند هیولندایت در دماهاي بین 65°C الی 230°C و در اعماق بین 30 الی 1200 متر متبلور می گردد ٨۵١٩ ; Coombs, ٩۴١٩Hurlbut, et al. - ١٩٩٢ .; Tschernich, در این توفها، هیولندایت به شکل دانهایی، منشوري و به رنگهاي سفید، خاکستري، بیرنگ، با چند رنگی و برجستگی ضعیف در حفرات و فضاهاي خالی سنگ دیده میشود - شکل-1 الف - . پراش پرتو ایکس - XRD - وجود این کانی را تأیید میکند.
