امکان ذخیره سازی CO2 از طریق تشکیل کلسیت در سنگ های آتشفشانی (مطالعه موردی بازالت های مجدر واقع در جنوب شرق اردبیل)

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.