توف های بنتونیتی شمال قزوین: تغییرات ژئوشیمیایی و نحوه تشکیل

در پهنه البرز غربی، دو نهشته بنتونیتی (نیاق و اردبیلک) در نزدیکی هم و در یک افق چینه شناسی، ولی با مجموعه کانی های دگرسانی تقریبا متفاوت وجود دارند (در نیاق همراه با ایلیت و در اردبیلک بدون ایلیت). توف های دگرسان نشده از نوع لیتیک کریستال توف و کریستال ویتریک توف بوده و از کانی های کوارتز، پلاژیوکلاز، بیوتیت، پتاسیم فلدسپار و کانی های تیره همراه با خرده های سنگی و مقدار قابل توجهی (تا 40 درصد حجمی) زمینه شیشه ای تشکیل شده اند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان می دهد که مونتموریلونیت + آلکالی فلدسپار + پلاژیوکلاز + کوارتز ± ایلیت ± کائولینیت، مجموعه کانی های پهنه دگرسانی در مناطق مورد مطالعه هستند. با این حال، به دلیل فراوانی بیشتر ایلیت در منطقه نیاق، این نهشته از مرغوبیت بالاتری نسبت به نهشته اردبیلک برخوردار است. بررسی ژئوشیمی عناصر اصلی حکایت از آن دارد که Na2O، K2O و تا حد کمتری Al2O3 و Fe2O3 در پهنه های دگرسانی تهی شده اند. در صورتی که SiO2 و CaO رفتار متفاوتی در دو منطقه مورد مطالعه نشان می دهند؛ به این معنی که در نیاق SiO2 غنی و CaO تهی و در اردبیلک SiO2 تهی و CaO غنی شده اند. عناصر نادر خاکی در پهنه های دگرسانی هر دو ناحیه غنی شده اند. در صورتی که عنصر Eu تهی شدگی قابل توجه نشان می دهد (به ویژه در نیاق) که خود می تواند به دلیل دگرسانی فلدسپارها و شستشوی Eu در سیالات آبگین باشد. به غیر از برخی عناصر که تهی شدگی قابل توجهی نشان می دهند (ΔCi = -53 در اردبیلک و ΔCi = -64.91 to -84.97 در نیاق)، سایر عناصر با قدرت میدان بالا (به ویژه Nb، Ta و Hf) در طی دگرسانی بی تحرک بوده اند. بررسی های این پژوهش نشان می دهد که سیالات داغ، بسیار اسیدی (pH<4) و قلیایی، عامل تهی شدگی Zr در پهنه های دگرسانی بوده اند. لذا به نظر می رسد که یک توده نفوذی پنهان در زیر منطقه گسل خورده نیاق، عامل گرم کردن و پویایی سیالات در میان سنگ های توفی منطقه بوده اند. تجمع غیر عادی دایک های بازیک و یک گنبد آتشفشانی ریوداسیتی در منطقه نیاق، این نتیجه را تقویت می کند