علی لطفی بخش
-
مقدمه
زئولیت ها که بزرگ ترین گروه کانی های سیلیکاتی را تشکیل می دهند به خانواده سیلیکات های داربستی تعلق دارند که در آنها بنیان های چهار وجهی [SiO4]4- و [AlO4]5- در قالب یک شبکه سه بعدی به گونه ای به یکدیگر متصل می شوند که در بین آنها فضای خالی ایجاد شده و از قرارگیری فضاهای خالی به دنبال هم کانال هایی در ساختار زئولیت ها ایجاد می شود. زئولیت ها خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارند که سبب کاربرد گسترده آنها در حوزه های مختلف گردیده است. بیشتر زئولیت ها کانی های ثانویه ای هستند که در یک محیط غنی از آب در محدوده دمایی 40 تا 250 درجه سانتی گراد تشکیل می شوند. زئولیت ها در طی واکنش سیالات آبی با سنگ ها در محیط های مختلف زمین شناسی می توانند تشکیل شوند. آنها در طی فرآیندهای دیاژنتیکی در سنگ های رسوبی (از جمله نهشته های آتشفشانی) که می توانند در چندین محیط زمین شناسی یا سیستم های هیدرولوژیکی، مانند سیستم های هیدرولوژیکی باز، سیستم های هیدرولوژیکی بسته، خاک و رسوبات سطحی و رسوبات عمیق دریایی گروه بندی شوند، تشکیل می شوند. زئولیت های موجود در حفره های گدازه آتشفشانی یا در طی دگرگونی تدفینی توده های گدازه، دگرسانی گرمابی بازالت های قاره ای یا دیاژنز در مناطق با جریان گرمای بالای ناشی از سیستم های زمین گرمایی فعال تشکیل می شوند. هدف از این پژوهش تعیین نوع کانی های زئولیت به وجود آمده در سنگ میزبان آتشفشانی واقع در کمربند ماگمایی البرز- آذربایجان در شمال غرب ایران و چگونگی زایش آنها بر پایه داده های به دست آمده از ایزوتوپ های پایدار اکسیژن و دوتریم است.
مواد و روش هامحدوده مورد مطالعه در 25 کیلومتری جنوب شرق اردبیل و شرق شهرستان هیر واقع شده است که بر طبق نقشه زیرتقسیمات اصلی تکتونیکی ایران در پهنه آتشفشانی ترشیر-کواترنر بر روی زون البرز غربی - آذربایجان قرار دارد. در این تحقیق برای تعیین نوع سنگ های میزبان از آنالیز فلورسانس پرتوی ایکس (XRF) استفاده شده است. مطالعات پتروگرافی با استفاده از مقاطع نازک میکروسکوپی توسط میکروسکوپ پلاریزان صورت گرفته است. همچنین برای مطالعه کانی شناسی نمونه ها از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و تعیین ترکیب شیمیایی آنها از روش میکروپروب الکترونی (EMP) استفاده شده است. آنالیز ایزوتوپ های پایدار اکسیژن و هیدروژن جهت تعیین ترکیب ایزوتوپی کانی های زئولیتی به روش طیف سنج جرمی (MS) انجام شده است.
نتایج و بحثواحدهای سنگی در محدوده مورد مطالعه از تنوع بالایی برخوردار نبوده و سنگ های آتشفشانی جوان تقریبا تمامی منطقه را پوشانده اند. تجزیه نمونه های برداشت شده از سنگ میزبان نشان داد که زئولیت ها در داخل واحد آتشقشانی آندزیتی ائوسن با بافت پورفیری تا مگاپورفیری تشکیل شده اند. پلاژیوکلازها مهمترین درشت بلورهای سنگ میزبان را تشکیل می دهند. بر اساس نتایج آنالیز XRD و مطالعه مقاطع نازک، زئولیت های منطقه هیر از کانی های استیلبیت، بارریت، استلریت، شابازیت، اسکولسیت و مزولیت تشکیل شده اند. بلورهای زئولیت به رنگ شیری تا زرد کمرنگ و اغلب با آرایش های شعاعی، حبه قندی، دسته ای، تیغه ای درهم و سوزنی به صورت رگه ای، پر کننده فضای خالی و دروزی به طور پراکنده در داخل حفرات و شکستگی های سنگ میزبان آتشفشانی تشکیل شده اند. کانی سازی زئولیت در مقاطع نازک به سه صورت توده ای، پر کننده حفرات و میهمان دیده می شود. انواع توده ای استیلبیت اغلب بافت موزاییکی و درهم رشد کرده داشته و انواع پرکننده آن، اغلب بافت شعاعی و بادبزنی دارند. بلورهای سوزنی مزولیت به صورت محدود و در قالب میهمان در داخل برخی از بلورهای استیلبیت تشکیل شده اند. نتایج حاصل از آنالیز میکروپروب بر روی نمودار Ca+Mg-Na-K+Ba+Sr نشان داد که زئولیت های بررسی شده شامل استیلبیت، اسکولسیت و شابازیت سرشت کلسیک داشته و استیلبیت و شابازیت در کنار کلسیم به عنوان تشکیل دهنده اصلی حاوی مقادیری سدیم نیز در ترکیب خود هستند. همچنین نتایج بررسی ایزوتوپ های اکسیژن و هیدروژن سه نوع زئولیت انتخابی نشان داد که مقادیر ایزوتوپی آنها نزدیک به هم بوده و در نمودار δ18O - δD به موازات محدوده آب های گرمابی جوی و نزدیک به خط کائولینیت واقع شده اند که نزدیک بودن به خط کائولینیت دلالت به تشکیل آنها تحت شرایط سطحی دارد. استیلبیت، اسکولسیت و شابازیت در محدوده دمای زیر 100 درجه سانتی گراد با ترتیب توالی استیلبیت ← اسکولسیت ← شابازیت تشکیل می شوند.
نتیجه گیریوجود شواهدی نظیر تشکیل بلورهای درشت و شکل دار زئولیت، محدود بودن آنها به داخل شکاف ها و شکستگی ها سنگ های آتشفشانی جوان و نبود کانی های دگرگونی متعلق به رخساره زئولیتی (نظیر پرهنیت)، منشا گرمابی بودن زئولیت ها را در منطقه هیر نشان می دهند. با توجه به شکل پیدایش کانی های زئولیت در محدوده هیر، وجود سنگ میزبان مناسب و نتایج به دست آمده از مطالعات ایزوتوپ های پایدار تصور می شود که سیالات جوی با نفوذ به داخل واحدهای آتشفشانی و گرم شدن تدریجی، با تخریب ترکیبات شیشه ای خمیره سنگ ها و کانی های مستعد دگرسانی نظیر پلاژیوکلازها مواد لازم برای تشکیل زئولیت ها (CaO, Al2O3, SiO4, Na2O) را فراهم کرده است. سیالات در ادامه با چرخش در داخل حفرات، شکستگی ها و فضاهای باز موجود در واحدهای آتشفشانی در مناطق نزدیک به سطح که دمای پایین تری داشته اند سبب ترسیب آنها شده اند.
کلید واژگان: آندزیت، ایزوتوپ پایدار، زئولیت، هیرIntroductionZeolites, which form the largest group of silicate minerals, belong to the tectosilicate family, in which the [SiO4]4- and [AlO4]5- tetrahedrals are connected to each other in the form of a three-dimensional network so that an empty space is created between them. Channels are created in the structure of zeolites by placing the empty spaces one after the other. Zeolites have unique physical and chemical properties that have led to their widespread use in various fields. Most zeolites are secondary minerals formed in a water-rich environment in the temperature range of 40 to 250 °C. Zeolites can form during the reaction of aqueous fluids with rocks in various geological environments. They are formed during diagenetic processes in sedimentary rocks (including volcanic deposits) that can be grouped into several geological environments or hydrological systems, such as open hydrological systems, closed hydrological systems, soil and surface sediments, and deep marine sediments. Zeolites in volcanic lava cavities are formed during burial metamorphism of lava masses, hydrothermal alteration of continental basalts, or diagenesis in areas with high heat flow caused by active geothermal systems. The purpose of this research is to determine the type of zeolite minerals formed in the volcanic host rock located in the magmatic belt of Alborz-Azerbaijan in the northwest of Iran and their formation based on the data obtained from stable isotopes of oxygen and deuterium.
Materials and MethodsThe studied area is located 25 km southeast of Ardabil and east of Hir, which according to the map of the main tectonic subdivisions of Iran is located in the Tertiary-Quaternary volcanic zone on the western Alborz-Azerbaijan. In this research, X-ray fluorescence analysis (XRF) has been used to determine the type of host rocks. Petrographic studies were done using microscopic thin sections by polarizing microscope. X-ray diffraction (XRD) and electron microprobe (EMP) analysis have also been used to study the mineralogy of the samples and their chemical composition. The analysis of stable isotopes of oxygen and hydrogen has been performed to determine the isotopic composition of zeolite minerals by mass spectrometer (MS) method.
Results and DiscussionLithology in the studied area do not have high diversity and young volcanic rocks cover almost the entire area. The analysis of samples taken from the host rock showed that zeolites were formed in the Eocene andesitic volcanic unit with porphyry to megaporphyry texture. Plagioclases make up the most important phenocrysts of the host rock. Based on the results of XRD analysis and the study of thin sections, the zeolites of Hir region are composed of stilbite, barrerite, stellerite, chabazite, scolecite and mesolite minerals. The zeolite crystals are milky to pale yellow in color and often with radial, sugar cube, fascicled, intergrown blades and needles in the form of veins, filling the pore space and druses are scattered inside the cavities and fractures of the volcanic host rock. Zeolite mineralization in thin sections occurs as massive, open- space filling and inclusion. The massive types of stilbite often have a mosaic and intergrown texture, and its space filling types often have a radial and fan-like texture. Needle crystals of mesolite are formed in limited form as inclusions inside some stilbite crystals. The results of the microprobe analysis on the Ca+Mg–Na–K+Ba+Sr diagram showed that the studied zeolites including stilbite, scolecite and chabazite have a calcic nature, and stilbite and chabazite contain some amounts of sodium in addition to calcium as the main component. Also, the results of the analysis of oxygen and hydrogen isotopes of three selected zeolites showed that their isotopic values are close to each other and they are located in the δ18O-δD diagram in the field of meteoric hydrothermal waters and close to the kaolinite line. Being close the kaolinite line indicates their formation under surface conditions. Stilbite, scolecite and chabazite are formed at temperatures below 100 degrees Celsius in the order of stilbite → scolecite → chabazite.
ConclusionThe presence of evidences such as the formation of large and euhedral zeolite crystals, their limitation to the cracks and fractures of young volcanic rocks, and the absence of metamorphic zeolite facies minerals (such as perhenite) show the hydrothermal origin of zeolites in the Hir area. According to the appearance of zeolite minerals in the Hir area, the presence of suitable host rock and the results obtained from stable isotope studies, it is thought that the meteoric fluids penetrated into the volcanic units and were gradually heated. Then, by decomposition the glass matrix of the rocks and minerals prone to alteration such as plagioclase, they have provided the necessary materials (CaO, Al2O3, SiO4, Na2O) for the formation of zeolites. Zeolite minerals have formed by circulation inside the cavities, fractures and open spaces in the volcanic units in areas near the surface that have lower temperature.
Keywords: Andesite, Stable Isotope, Zeolite, Hir -
تقاضای روزافزون جهانی برای انرژی با افزایش مصرف بیشتر سوخت های فسیلی همراه است که سبب انتشار گسترده گاز CO2 به جو زمین شده است. فرآیند کربناته شدن در سازندهای زمین شناسی یکی از ایمنترین و امیدوارکننده ترین رویکردها برای ذخیره سازی CO2 است. محدوده مجدر در شمال غرب ایران بر روی کمربند ماگمایی البرز-آذربایجان واقع شده است. واحدهای آتشفشانی ایوسن متشکل از آندزیت، آندزیت بازالتی، بازالت، آگلومرا و توف، ضخیمترین و وسیع ترین واحدهای سنگی ناحیه را تشکیل می دهند. در این محدوده سنگهای بازالت و آندزیت بازالتی مورد مطالعه قرار گرفته اند. مطالعات پتروگرافی نشان داد که کانیهای پلاژیوکلاز، پیروکسن و مقادیری الیوین درشت بلورهای اصلی سنگ میزبان را تشکیل داده اند و در یک زمینه شیشه ای تا ریزبلور قرار گرفته اند. نتایج XRF نشان می دهد که نمونه های بازالت مجدر حاوی مقادیر مناسبی از اکسیدهای Ca (wt% 29/10 - 27/12)، Fe (wt% 83/9 - 66/12) وMg (wt% 57/5 - 45/7) هستند که می توانند با سیالات حاوی CO2 برای تشکیل کانیهای کربناتی پایدار واکنش دهند. بر اساس نتایج XRD سه کانی کربناتی کلسیت، منگنوکلسیت و آنکریت همراه با کانیهای دگرسانی ثانویه کلینوکلر، ایلیت، مونتموریلونیت، گلاکونیت و کوارتز تشکیل شده اند. مطالعه مقاطع میکروسکوپی نشان می دهد که دگرسانی کانیهای کلسیم و منیزیم دار نظیر اوژیت و آنورتیت توسط سیالات غنی از CO2 سبب رهاسازی کاتیونهای مورد نیاز برای تشکیل کانیهای کربناتی شده اند. مقدار ایزوتوپهای δ18O در نمونه های کلسیتی از 14/10- تا 54/12- در نوسان است. محاسبات انجام شده بر اساس نتایج δ18Ocalcite، محدوده دمایی 35/71-35/88 درجه سانتیگراد را برای تشکیل کلسیت نشان می دهد که منطبق بر عمق 4/2-3 کیلومتری می باشد. با توجه به تخلخل متوسط اندازه گیری شده از سنگها امکان ذخیره سازی 154000 تن CO2 در بلوکی به ابعاد 1000 متر طول، 1000 متر عرض و 70 متر ارتفاع در منطقه مورد مطالعه را میتوان تخمین زد.
کلید واژگان: ذخیره سازی دی اکسید کربن، کربناتی شدن، بازالت، مجدرThe ever-increasing global demand for energy is associated with the more consumption of fossil fuels, which has caused the widespread release of CO2 gas into the earth's atmosphere. The process of carbonation in geological formations is one of the safest and most promising approaches for CO2 storage. Majdar area is located in the northwest of Iran on the Alborz-Azerbaijan magmatic belt. Eocene volcanic units consisting of andesite, basaltic andesite, basalt, agglomerate and tuff form the thickest and widest rock units in the study area. Basalt and basaltic andesite rocks have been studied in this area. Petrographic studies showed that plagioclase, pyroxene and some olivine minerals are the main phenocrysts of host rock placed in a glassy to microcrystalline matrix. The XRF results showed that Majder basalt samples contain adequate amounts of Ca oxides (10.29–12.27 wt%), Fe (9.83–12.66 wt%) and Mg (5.75–7.45 wt% ) that can react with fluids containing CO2 to form stable carbonate minerals. According to the XRD results, three carbonate minerals including calcite, manganocalcite and ankrite are formed along with secondary alteration minerals clinochlore, clinoptilolite, illite, montmorillonite, glauconite and quartz. The study of microscopic sections showed that the alteration of calcium and magnesium minerals such as augite and anorthite by CO2-rich fluids has caused the release of cations needed for the formation of carbonate minerals. The value of δ18O isotopes in the studied samples ranges from -10.14 to -12.54. The calculations based on the results of δ18Ocalcite show the temperature range of 71.35–88.35 °C for the formation of calcite, which corresponds to a depth of 2.4-3 km. According to the measured average porosity of rocks, the possibility of storing 154,000 tons of CO2 in a block measuring 1000 meters long, 1000 meters wide and 70 meters high in the studied area can be estimated.
Keywords: Carbon Dioxide Storage, carbonation, Basalt, Mejdar -
ویژگی های ژیوشیمیایی و ایزوتوپی کربنات های آب شیرین یا قاره ای با یکدیگر متفاوت هستند. یکی از سودترین ابزارهای مطالعاتی کربنات ها از جمله نهشته های تراورتن مطالعه ایزوتوپ های پایدار کربن و اکسیژن آنها است. در محدوده برجلو که بر روی کمربند زمین ساختی البرز غربی - آذربایجان قرار دارد، نهشته تراورتن به سن کواترنر بر روی گدازه های آندزیتی به سن پلیوسن قرار دارد. تراورتن ها براساس مطالعات کانی شناسی به طور کلی از کلسیت تشکیل یافته اند. مقادیر متوسط باریم و استرانسیم در نمونه های برداشت شده به ترتیب 22/40 و 89/536 گرم در تن است که با توجه به این مقادیر، تراورتن برجلو در محدوده گرمازاد با منشا سنگ آهک، تبخیری و دولومیت قرار می گیرد. مقادیر میانگین ایزوتوپ های δ13C و δ18O در توده تراورتن مورد مطالعه به ترتیب ‰ 83/1+ و ‰ 51/15- است که این مقادیر در محدوده منشا گرمازاد - سطحی زاد قرار می گیرد و نشان دهنده اختلاط سیالات گرمابی با آب های جوی است. همچنین مقدار میانگین δ13C(CO2) معادل ‰ 3/8- محاسبه شده است و منشا غیرآلی و گرمازادی برای CO2 پیشنهاد می کند. تصور می شود سیالات گرمابی غنی از CO2 پس از چرخش درون واحد آهکی موجود در محدوده و واکنش با آن، یون بی کربنات کلسیم لازم برای تشکیل تراورتن را فراهم کرده اند. سپس این سیالات از طریق سیستم های گسلی موجود در ناحیه به بالا صعود کرده و پس از اختلاط با آب های جوی، در سطح نهشته تراورتن را برجای گذاشته اند.
کلید واژگان: ایزوتوپ پایدار، برجلو، تراورتن، گرمازادIntroductionTravertine refers to all non-marine carbonate sediments consisting of calcite/aragonite formed by calcium and CO2-rich fluids under surface conditions and low pressure. Travertine deposition takes place as a result of the decomposition of calcium bicarbonate and the release of CO2 gas. Based on elemental geochemistry, origin of carbon dioxide gas and composition of stable isotopes, travertines are divided into two groups: thermogenic and meteogenic. Studies of stable isotopes of carbon and oxygen play a fundamental role in determining the origin and type of travertine. Thermogenic travertines, which are often associated with young volcanic areas, were deposited from medium to high temperature fluids and their carbon isotope composition is heavy. While meteogenic travertines are formed from relatively low temperature fluids and their carbon isotope composition is light.
Materials and methodsIn this study, the mineralogical, geochemical and isotopic characteristics of Borjlu travertine located in the Alborz-Azerbaijan magmatic belt in the northwest of Iran have been investigated based on field and laboratory studies. In this research, petrographic studies were done using microscopic thin sections by polarizing microscope. The samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS) to determine Ba and Sr contents. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) imaging have also been used to study the mineralogy of the samples. The analysis of stable isotopes of carbon and oxygen has been done to determine the isotopic composition of carbonate minerals by mass spectrometer (MS) method.
Results and discussionThree facies including crystalline crust in the form of alternating light and dark layers, raft in the form of discontinuous layers, and shrub consisting of branching structures with rounded and buttons ends can be seen in Barjelo travertine. The result of XRD analysis from the crystalline crust shows that they are formed from pure calcite. SEM image shows the limited presence of microbial accumulations on the surface of calcite crystals. Petrographic studies of the crystalline crust part of travertine show that calcite crystals have grown in three forms of lamellar prisms, fibrous crystals and micrite grains. Some sections also indicate the alternating growth of crystalline crust and shrub facies. The average values of Ba and Sr in the travertine samples are 40.22 and 563.89 ppm, respectively. The values of δ13C(VPDB) and δ18O(VPDB) isotopes of the samples range from +1.44‰ to +2.19‰ and -14.39 to -16.51‰, respectively. The calculated values of δ18O(SMOW) and δ13C(CO2) for the samples show changes from +13.84‰ to +16.02‰ and -7.87 to -8.77‰ respectively.
ConclusionThe comparison of Ba and Sr contents indicates the thermogenic origin of Borjlu travertine. Although the δ13C(VPDB) positive values in Borjlu travertine indicate its thermogenic origin, its values are lower than typical thermogene travertines. Comparison of δ13C(VPDB) and δ18O(SMOW) values showed that Borjlu travertine samples located in the field of thermogene and meteogene travertines, which indicates the mixing of two fluids with heavy and light isotopic composition. The calculated values of δ13C(CO2) indicate the inorganic and internal origin of CO2 in the travertine-forming fluid. Also, in the isotope composition diagram of δ13C(VPDB) versus δ18O(VPDB), carbonate rocks are shown as the source of CO2 gas for the formation of Borjlu travertine. Some field evidences, such as the formation of crystalline crust and shrub facies, the presence of a hot spring with a relatively high temperature in the studied area, and the presence of a geothermal reservoir in the depth are signs of active hydrothermal phenomena in the area. It is thought that the presence of limestone units in the region and their contact with the fault system has provided the possibility of infiltration and circulation of hydrothermal fluids containing CO2 inside them. In this way, the bicarbonate ions necessary for the formation of travertine has been provided by decarbonation and dissolution of these carbonates. It seems that the fault system acted as a conduit for the migration and ascent of fluids containing calcium bicarbonate towards the surface. The mixing of this fluid with meteoric waters near the surface caused lighter isotopic composition of the ascending fluid. Based on isotope composition of travertine samples, the temperature of outflowing fluid is estimated about 70 °C.
Keywords: Stable isotope, Borjlu, Travertine, Thermogene -
هاله های ژیوشیمیایی مناطقی در اطراف ذخایر معدنی هستند که در آن غلظت عناصر تا حد ثابتی به نام زمینه کاهش می یابد. در این میان، برای پی بردن به غلظت غیرعادی عناصر یعنی آنومالی بایستی حد فوقانی مقدار زمینه یعنی حدآستانه ای تعیین گردد. برای رسیدن به این هدف استفاده از روش های نوین و جدید اکتشافی، موثر و کارآمد خواهد بود. در این مقاله برای ترسیم مناطق پتانسیل دار رسوبات آبراهه ای از روش مدل سازی داده های شاخص غنی شدگی عناصر با روش آماره فضایی U استفاده شده است. با توجه به خصوصیات مورفولوژی محیط رسوبات آبراهه ای، منشا نمونه های برداشت شده از این رسوبات به بالادست حوضه های آبریز برمی گردد، لذا تحلیل داده های ژیوشیمیایی این نمونه ها با محیط های سنگی از این لحاظ متفاوت است و باید یک مدل سازی اولیه بر روی داده ها برای درنظر گرفتن خصوصیات زمین شناسی بالادست نمونه ها انجام گیرد. ماهیت همسانگردی پنجره ای که میانگین گیری وزنی در الگوریتم روش آماره فضایی U انجام می شود، طوری است که تمامی نمونه های بالاست و پایین دست نمونه ها در این میانگین گیری سهیم هستند و این مورد می تواند نقطه ضعف قابل توجهی برای این روش به شمار آید. برای کاهش این ضعف و در جهت بهبود روش، ابتدا با درنظر گرفتن واحدهای سنگی بالادست، بر روی داده های خام، شاخص غنی شدگی عناصر بدست آمد و سپس مدل سازی آماره U بر روی این شاخص ها انجام شد. با این روش، ضمن اینکه اندیس های منطقه با دقت بیشتری شناسایی شدند، مناطق پتانسیل دار کاذب بدست آمده از روش آماره فضایی U نیز حذف شده و نتایج قابل قبول و نزدیک به واقعیت های میدانی برای تعیین مناطق پتانسیل دار کانی سازی نمایان شد.کلید واژگان: مدل سازی داده های شاخص غنی شدگی، روش آماره فضایی U، آنومالی ژئوشیمیایی، طلای اپی ترمال، منطقه خوشنامهGeochemical halos are regions around mineral deposits where the concentration of elements decreases to a constant level called the background. In the meantime, in order to find out the unusual concentration of elements (anomaly), the upper limit of the background limit (threshold value), must be determined. To achieve this goal, it will be effective and efficient to use new exploration methods. In this article, to draw the potential areas of stream sediments, modeling the data of element enrichment index with the U-spatial statistic method has been used. According to the morphological characteristics of the stream sediments environment, the origin of the samples taken from these sediments goes back to the upstream of the watersheds, so the analysis of the geochemical data of these samples is different from the rock environments. A preliminary modeling should be done on the data to consider the geological features upstream of the samples. The isotropic nature of the window in which the weighted averaging is performed in the algorithm of the U-spatial statistics method is such that all the upstream and downstream samples participate in this averaging and this case can be the point considered a significant weakness for this method. To reduce this weakness and to improve the method, first by considering the upstream rock units, the element enrichment index was obtained on the raw data, and then the U statistics was modeled on these indices. With this method, while the indices of the area were more accurately identified, the false potential areas obtained from the U-spatial statistic method were also removed and the results were acceptable and close to the field realities for determining mineralization potential areas.Keywords: Enrichment index data modeling, U-spatial statistic method, Geochemical anomaly, Epithermal type gold, Khoshnameh region
-
در محدوده شمال اردبیل (از نمین تا لاهرود) توالی متنوع و گسترده ای از فعالیت های ماگمایی بازی تا حدواسط و اسیدی از ایوسن تا کواترنری رخنمون دارند. ترکیبات سنگی در این منطقه از گدازه های عمدتا بازالتی همراه با گنبدهای داسیتی و ریولیتی در محدوده نمین تا بازالت و آندزیت بازالتی در محدوده لاهرود متغیر است. بررسی ترکیب شیمیایی الیوین در الیوین بازالت ها نشان دهنده ترکیب فورستریتی آنها از 67/8 تا 92/7 است. همچنین کلینوپیروکسن ها از نوع دیوپسیدی بوده و پلاژیوکلازها ترکیب لابرادوریتی تا بیتونیتی دارند. بیگانه بلورهای (زنوکریست ها) گارنت موجود در گنبدهای ریولیتی از نوع آلماندین می باشند. بررسی عناصر نادر خاکی در جریان های گدازه ای، قطعات سنگی و همچنین گنبدهای داسیتی- ریولیتی منطقه نشانگر غنی شدگی در عناصر نادر خاکی سبک به سنگین است. سنگ های مافیک-حدواسط منطقه سرشت شوشونیتی و برخی نیز کالک-آلکالن با پتاسیم بالا و گنبدهای داسیتی و ریولیتی سرشت آداکیتی نشان می دهند. ویژگی های ژیوشیمیایی و ایزوتوپی سنگ های بازالتی-آندزیتی منطقه شمال اردبیل-لاهرود نشان دهنده تشکیل آنها از ذوب بخشی یک گوه گوشته ای متاسوماتیسم شده توسط رسوبات و سیالات حاصل از ورقه فرورانده در زون فرورانشی ایران طی ایوسن است. همچنین ویژگی های ژیوشیمیایی و ایزوتوپی گنبدهای داسیتی-ریولیتی میوسن نشان دهنده منشا گرفتن آنها از ذوب بخشی بخش های زیرین پوسته قاره ای ستبر شده ایران می باشد.کلید واژگان: ژئوشیمی، پتروژنز، شوشونیتی، آداکیتی، نمین-لاهرودIn the north of Ardabil (from Namin to Lahroud) there are widespread sequences of Eocene and Quaternary mafic to intermediate and felsic magmatic activities with different compositions. The composition of these rocks varies from basaltic lavas as well as dacitic and rhyolitic domes in Namin to basalt and basaltic andesite in Lahroud area. The chemical composition of olivine from olivine basaltic lavas indicates a forsterite composition changing from 67.8 to 92.7. Clinopyroxenes show diopside composition whereas plagioclase has labradorite to bytownite composition. Garnet xenocrysts in the rhyolitic domes have an almandine composition. These rocks are characterized by the enrichment in LREEs compared to the HREEs. Mafic-intermediate rocks show shoshonitic to high-K calc-alkaline composition whereas dacitic and rhyolitic domes show adakitic signature. Geochemical and isotopic characteristics of basaltic-andesitic rocks indicate their genesis are related to the partial melting of a metasomatized mantle wedge, re-fertilized by sediments and fluids from the subducting slab in the Eocene subduction zone of Iran. The geochemical and isotopic signatures of dacitic-rhyolitic domes indicate their origin from partial melting of the lower parts of the thickened continental crust of Iran.Keywords: Geochemistry, Petrogenesis, Shoshonitic, adakitic, Namin-Lahroud
-
کربنات های آب شیرین از نظر ویژگی های ژیوشیمیایی و ایزوتوپی با یکدیگر متفاوت هستند. مطالعه ایزوتوپ های پایدار کربن و اکسیژن یکی از مهم ترین ابزارهای مطالعاتی کربنات ها از جمله نهشته های تراورتن است. در گستره مجدر که بر روی کمربند زمین ساختی البرز غربی- آذربایجان قرار دارد، نهشته هایی از تراورتن به سن کواترنر در واحدهای آتشفشانی آندزیت پورفیری به سن ایوسن قرار می گیرند. تراورتن ها بر اساس مطالعات کانی شناسی بهطورکلی از آراگونیت تشکیل یافته اند. مقادیر میانگین ایزوتوپ های δ13C و δ18O در تراورتن های پهنه مورد مطالعه به ترتیب در محدوده ‰ 47/6+ و ‰ 77/8- قرار داشته و نشاندهنده منشا ترموژن تراورتن های گستره مجدر است. همچنین مقدار میانگین δ13C(CO2) معادل ‰ 73/2- محاسبه شده است و منشا غیرآلی و درونزادی برای CO2 پیشنهاد می کند. تصور می شود سیالات گرمابی غنی از CO2 پس از چرخش درون واحد آهکی موجود در پهنه و واکنش با آن، یون بی کربنات کلسیم لازم برای تشکیل تراورتن را فراهم کرده اند. سپس این سیالات از طریق سیستم های گسلی موجود در ناحیه به بالا صعود کرده و در سطح نهشته های تراورتن را برجای گذاشته اند.
کلید واژگان: ایزوتوپ پایدار، تراورتن، ترموژن، مجدرFreshwater carbonates differ from each other according to isotopic geochemical properties. The study of carbon and oxygen stable isotopes is one of the most important study tools for carbonates, including travertine deposits. In Majdar area, which is located in the western Alborz-Azerbaijan tectonic zone, Quaternary travertine deposits are located in the Eocene porphyry andesite volcanic units. Based on mineralogical studies, travertines are mainly composed of aragonite. The mean values of δ13C and δ18O isotopes of travertines in the study area are + 6.47 and -8.77, respectively, which indicates the thermogenic origin of travertines. Also, the mean value of δ13C (CO2) is -2.73, which suggests an inorganic and endogenic origin for CO2. It is thought that CO2-rich hydrothermal fluids have provided the calcium bicarbonate ions needed to form travertine after circulation within the calcareous unit in the area and reacting with it. Then, these fluids ascended through the fault systems and deposited travertine on the surface.
Keywords: Stable isotope, Travertine, Thermogene, Mejdar -
مطالعات زمین شناسی، دگرسانی و کانی سازی کانسار مس پورفیری بارملک (شمال ورزقان- استان آذربایجان شرقی)
گستره اکتشافی بارملک در شمال غرب کشور، استان آذربایجان شرقی و شمالشرق شهرستان ورزقان قرار دارد. رخنمونهای شمالی منطقه شامل سنگهای ولکانیک و ولکانو کلاستیک ایوسن و تودههای نفوذی کوارتز مونزونیت پورفیری الیگوسن میباشند که خود توسط دایکهای نسل اول و دوم غیر مینرالیزه قطع میشوند. در ادامه به سمت شمال، توده نفوذی با نهشتههای کربناته - فیلیشی کرتاسه فوقانی پالیوسن همبری دارد. علاوه بر این تزریق دمهای سابولکانیک داسیتی و فورانهای بازالتی آلکالن پلیو کواترنر نیز در منطقه انجام شده است. توده پورفیری کیقال در ادامه به سمت جنوبغرب به منطقه بارملک میرسد. دگرسانیهای گرمابی فیلیک، پروپیلیتیک و آرژیلیک در این توده شناسایی شدهاند ولی به دگرسانی پتاسیک برخورد نشده است و این مسئله نشان میدهد که توده بارملک پورفیری، توده مستقلی نبوده و حاشیه توده پورفیری کیقال محسوب میشود. بافت غالب در توده پورفیری، پورفیریک با خمیره ریزبلور است و کانیسازی به فرم افشان، رگه رگچهای و پرکننده سطوح درزه و شامل کالکوپیریت، گالن، اسفالریت و پیریت رخ داده است. میزان پیریت در این توده کم بوده و یکی از دلایل عدم غنیشدگی زون سوپرژن همین مسئله است. با توجه به مشاهده کانیسازی سرب و روی اغلب به فرم رگه-رگچه ای در دایکهای کوارتزدیوریتی نسل اول (DK1) و با عنایت به اینکه تزریق این دایکها در سونگون بعد کانی سازی بوده است، میتوان کانیسازی سرب و روی را به فرآیندهای اپیترمالی توده نفوذی بارملک نسبت داد که بعد از تزریق دایکهای کوارتزدیوریتی نسل اول رخ داده است.
کلید واژگان: دم های ساب ولکانیک، توده پورفیری بارملک، غنی شدگی زون سوپرژن، اپی ترمال، ورزقانExploration area of Barmolk is located in the northwest of the country, East Azarbaijan province and northeast of the Varzeghan county. Northern outcrops of the area consist of Eocene volcanic and volcanoclastic rocks and Oligocene porphyry quartzmonzonite intrusion bodies, which are cut off by first and second generation non-mineralized dikes. Towards to the north, this mass is in contact with upper Cretaceous-Paleocene carbonate-flysch deposits. In addition, Plio-Quaternary injection of dacite subvolcanic domes and eruption of alkaline basalt in the studied area have taken place. Kighal porphyry extends to the southwest of Barmolk area. Phyllic, propylitic and argillic hydrothermal alterations were identified in this mass, but potassic alteration was not observed. This indicates that the Barmolk porphyry is not an independent mass and is the margin of Kighal porphyry mass. The main texture in this mass is porphyritic with fine-graind matrix. Mineralization appears to be disseminated, vein-veinlet and fracture surface filling including chalcopyrite, galena, sphalerite and pyrite. Pyrite content in this mass is low, and this is one of the reasons for the lack of supergene enrichment zone. Due to the presence of lead and zinc mineralization mostly in the form of vein-veinlet in the first-generation quartzdiorite dikes (DK1) and with regards to the injection of these dikes into Sungun after supergene zone formation, the mineralization of lead and zinc can be attributed to the epithermal processes, related to the Barmolk intrusive mass. Consequently, the latter mineralization occurred after the injection of first-generation quartzdiorite dikes.
Keywords: Subvolcanic domes, Barmolk porphyry body, Supergene enrichment, Epithermal, Varzeghan -
شمال غرب ایران به خصوص حوزه تالش از پهنه های مهم فعالیت ماگمایی آلکالن شوشونیتی در دوران سنوزوئیک می باشد. توده های گابرویی با سن ائوسن بالایی– الیگوسن در جنوب شهر گرمی به عنوان بخشی از حوزه تالش، در بازالت های آلکالن ائوسن نفوذ کرده اند. بازالت های آلکالن بافت هیالومیکرولیتک پورفیری و گلومروپورفیری دارای ترکیب پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن با مقادیر کمتر کانی های الیوین، کانی های تیره، میکای سیاه، آمفیبول و آلکالی فلدسپار می باشند و توده های گابرویی دارای بافت گرانولار و حاوی کانی های پیروکسن، پلاژیوکلاز، میکای قهوه ای و آمفیبول قهوه ای± آلکالی فلدسپار می باشند. ترکیب سنگ کل تمام این رخنمون ها آلکالن شوشونیتی می باشد. میکاهای سنگ های مورد مطالعه در جنوب گرمی براساس ردهبندی شیمیایی با Fe#>0.33 ترکیب بیوتیتی در حد فاصل بین دو قطب سیدروفیلیت و استونیت دارند که با توجه به شواهد پتروگرافی و ترکیب شیمیایی، همزیست با آمفیبول می باشند. ترکیب شیمیایی این بیوتیتها نشانگر ماهیت آلکالن و منیزیم دار ماگمای میزبان بوده و با توجه به مقادیر AlVI<1 به صورت اولیه از ماگمای اولیه تبلور یافته اند. در همه نمونه های مورد مطالعه مقدار Mg# از 53 تا 67 درصد، مقدار AlTotalاز24/2 تا 58/2 و Fe# از 33/0 تا 47/0 متغیر است. حضور Fe3+در ساختار کانی بیوتیت از 73/1 تا 23/2 نشانگر مقادیر فوگاسیته بالا با مقدار 15-10 تا 17-10 بار برای گابروهای غفار کندی و بین 13-10 تا 15-10 برای گابرو و بازالت های ماراللو با بافر هماتیت و مگنتیت می باشد. بیوتیت های مورد مطالعه به لحاظ شیمیایی مشابه نمونه های بیوتیتی سنگ های تیپ رومن و سنگ های پتاسیک مرند بوده و نشانگر وابستگی ماگمای تشکیل دهنده به محیط فرورانشی است.
کلید واژگان: شیمی کانی، بیوتیت، بازالت، گابرو، جنوب گرمیabstract Northwest of Iran, especially Talesh zone, is one of the important Alkaline and Shoshonite magmatic activity area in the Cenozoic. Eocene - Oligocene Gabbroic rocks in the south of the city of Germi as part of the Talesh zone have penetrated the Eocene alkaline basalts. Alkaline basalts with hyalomicrolitic porphyrytic and glomerulophorphyric texture are composed of plagioclase and clinopyroxene with lower amounts of olivine minerals, dark minerals, black mica, amphibole and alkali feldspar. Gabbro masses have granular texture containing pyroxene minerals, plagioclase, black mica, amphibole and ± alkaline feldspar. Composition of all these rock outcrops are alkaline to shoshonite. The studied micaceous of south Germi, based on the chemical classification with Fe #> 0.33, have biotite composition at the interface between the two poles of sydrophyllite and stonitis, which, according to the evidence of petrography and chemical composition, coexist with amphibole. The chemical composition of these biotite is indicative of the nature of alkaline and magnesium host magma and have been crystallized from primary magma with respect to AlVI <1 values. In all studied samples, the amount of Mg # ranged from 53 to 67%, the Al Total value ranged from 2.4 to 2.58 and Fe # ranged from 0.33 to 0.47. The presence of Fe3 + in the structure of hic biotite from 1.73 to 2.23 indicates high fugacity values of 10-15 until10-17 for Ghafar Kandi gabbroic rocks and between 10-13 until 15-10 for Gabbro and basalts of Marallo with buffering of hematite and Magnetite. The studied biotites is chemically similar to the biotite samples of the Roman-type and the Marand Potassic rocks, indicating the dependence of the magma to the subduction environment.
Keywords: mineral chemistry, Biotite, Basalt, Gabbro, south of Germi
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.