مطالعات ژئوشیمیایی ایزوتوپ پایدار کربن و اکسیژن در نهشته های تراورتن محلات (جنوب شرق اراک)

کربنات های آب شیرین از نظر ویژگی های ژئوشیمیایی به خصوص ویژگی های ژئوشیمی ایزوتوپی با یکدیگر متفاوت هستند. مطالعه ایزوتوپ های پایدار کربن و اکسیژن یکی از مهم ترین روش های مطالعاتی کربنات ها از جمله تراورتن است. محدوده محلات با داشتن ذخایر عظیم تراورتن بستر چنین مطالعاتی را فراهم می سازد. این منطقه بخشی از پهنه ساختاری ایران مرکزی است. قدیمی ترین واحدهای سنگی منطقه، سازند سلطانیه و جوان ترین آن ها، نهشته های تراورتن است. این نهشته ها با اشکال تپه ای در اطراف محلات برون زد داشته و معادن متعددی را تشکیل می دهند. بر اساس مطالعات ایزوتوپ پایدار اکسیژن و کربن، سنگ های تراورتن به دو دسته تقسیم می شوند: تراورتن های نوع ترموژن و نوع متئوژن. دامنه تغییرات مقادیر ایزوتوپ کربن13 تراورتن های ترموژن از ‰ 4- تا ‰ 8+ متغیر است و تراورتن های متئوژن دارای دامنه تغییرات δ13C (VPDB) از ‰ 0 تا ‰ 11- می باشند. در نمونه های تراورتن محلات، این دامنه بین ‰ 69/1 تا ‰ 70/9 قرار می گیرد که نشان دهنده تراورتن های ترموژن است. به علاوه، راه دیگری که می توان نوع نهشته های تراورتن را از هم تفکیک کرد، تعیین منشا دی اکسید کربن است. به طوری که مقادیر پایین 〖〖δ^13 C〗_(CO)〗_2 آبی که در زمان ته نشست تراورتن وجود داشته است، دلالت بر ترموژن بودن تراورتن دارد. در این منطقه 〖〖δ^13 C〗_(CO)〗_2 برابر با ‰ 47/8- است که ترموژن بودن این نهشته ها را تایید می کند. همچنین با استفاده از ایزوتوپ اکسیژن 18 دمای آب در زمان نهشت سنگ های تراورتن تعیین می شود. دمای نهشت تراورتن آبگرم محلات، 43 درجه سانتیگراد محاسبه شده است. این دما، شاهدی بر ترموژن بودن این نهشته است.