این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های دانش زمین، جلد ۱۶، شماره ۱، صفحات ۶۸-۸۱
عنوان فارسی نگرشی بر کانی شناسی و زایش زئولیت‌ها در محدودۀ هیر واقع در استان اردبیل بر اساس یافته‌های ایزوتوپ‌های پایدار
چکیده فارسی مقاله مقدمه زئولیت­ها که بزرگ­ترین گروه کانی­های سیلیکاتی را تشکیل می­دهند به خانوادۀ سیلیکات­های داربستی تعلق دارند که در آنها بنیان­های چهار وجهی [SiO4]4- و [AlO4]5- در قالب یک شبکۀ سه بعدی به گونه­ای به یکدیگر متصل می­شوند که در بین آنها فضای خالی ایجاد شده و از قرارگیری فضاهای خالی به دنبال هم کانال­هایی در ساختار زئولیت­ها ایجاد می­شود. زئولیت‌ها خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارند که سبب کاربرد گستردۀ آنها در حوزه­های مختلف گردیده است. بیشتر زئولیت‌ها کانی­های ثانویه­ای هستند که در یک محیط غنی از آب در محدوده دمایی 40 تا 250 درجه سانتی­گراد تشکیل می­شوند. زئولیت­ها در طی واکنش سیالات آبی با سنگ­ها در محیط­های مختلف زمین شناسی می­توانند تشکیل شوند. آنها در طی فرآیندهای دیاژنتیکی در سنگ‌های رسوبی (از جمله نهشته‌های آتشفشانی) که می‌توانند در چندین محیط زمین‌شناسی یا سیستم‌های هیدرولوژیکی، مانند سیستم‌های هیدرولوژیکی باز، سیستم‌های هیدرولوژیکی بسته، خاک و رسوبات سطحی و رسوبات عمیق دریایی گروه‌بندی شوند، تشکیل می­شوند. زئولیت­های موجود در حفره­های گدازه آتشفشانی یا در طی دگرگونی تدفینی توده­های گدازه، دگرسانی گرمابی بازالت­های قاره­ای یا دیاژنز در مناطق با جریان گرمای بالای ناشی از سیستم­های زمین گرمایی فعال تشکیل می­شوند. هدف از این پژوهش تعیین نوع کانی­های زئولیت به وجود آمده در سنگ میزبان آتشفشانی واقع در کمربند ماگمایی البرز- آذربایجان در شمال غرب ایران و چگونگی زایش آنها بر پایۀ داده­های به دست آمده از ایزوتوپ­های پایدار اکسیژن و دوتریم است. مواد و روش‌­ها محدودۀ مورد مطالعه در 25 کیلومتری جنوب شرق اردبیل و شرق شهرستان هیر واقع شده است که بر طبق نقشۀ زیرتقسیمات اصلی تکتونیکی ایران در پهنه آتشفشانی ترشیر-کواترنر بر روی زون البرز غربی - آذربایجان قرار دارد. در این تحقیق برای تعیین نوع سنگ­های 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 مطالعۀ کانی شناسی نمونه­ها از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و تعیین ترکیب شیمیایی آنها از روش میکروپروب الکترونی (EMP) استفاده شده است. آنالیز ایزوتوپ­های پایدار اکسیژن و هیدروژن جهت تعیین ترکیب ایزوتوپی کانی­های زئولیتی به روش طیف سنج جرمی (MS) انجام شده است. نتایج و بحث واحدهای سنگی در محدودۀ مورد مطالعه از تنوع بالایی برخوردار نبوده و سنگ­های آتشفشانی جوان تقریباً تمامی منطقه را پوشانده­اند. تجزیۀ نمونه­های برداشت شده از سنگ میزبان نشان داد که زئولیت­ها در داخل واحد آتشقشانی آندزیتی ائوسن با بافت پورفیری تا مگاپورفیری تشکیل شده­اند. پلاژیوکلازها مهمترین درشت­بلورهای سنگ میزبان را تشکیل می­دهند. بر اساس نتایج آنالیز XRD و مطالعۀ مقاطع نازک، زئولیت­های منطقه هیر از کانی­های استیلبیت، بارریت، استلریت، شابازیت، اسکولسیت و مزولیت تشکیل شده­اند. بلورهای زئولیت به رنگ شیری تا زرد کمرنگ و اغلب با آرایش­های شعاعی، حبه قندی، دسته­ای، تیغه­ای درهم و سوزنی به صورت رگه­ای، پر کنندۀ فضای خالی و دروزی به طور پراکنده در داخل حفرات و شکستگی­های سنگ میزبان آتشفشانی تشکیل شده­اند. کانی­سازی زئولیت در مقاطع نازک به سه صورت توده­ای، پر کنندۀ حفرات و میهمان دیده می­شود. انواع توده­ای 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 شده­اند. نتایج حاصل از آنالیز میکروپروب بر روی نمودار Ca+Mg–Na–K+Ba+Sr نشان داد که زئولیت­های بررسی شده شامل استیلبیت، اسکولسیت و شابازیت سرشت کلسیک داشته و استیلبیت و شابازیت در کنار کلسیم به عنوان تشکیل دهندۀ اصلی حاوی مقادیری سدیم نیز در ترکیب خود هستند. همچنین نتایج بررسی ایزوتوپ­های اکسیژن و هیدروژن سه نوع زئولیت انتخابی نشان داد که مقادیر ایزوتوپی آنها نزدیک به هم بوده و در نمودار δ18O - δD به موازات محدودۀ آب­های گرمابی جوی و نزدیک به خط کائولینیت واقع شده­اند که نزدیک بودن به خط کائولینیت دلالت به تشکیل آنها تحت شرایط سطحی دارد. استیلبیت، اسکولسیت و شابازیت در محدودۀ دمای زیر 100 درجه سانتی­گراد با ترتیب توالی استیلبیت ← اسکولسیت ← شابازیت تشکیل می­‌شوند. نتیجه­‌گیری وجود شواهدی نظیر تشکیل بلورهای درشت و شکل­دار زئولیت، محدود بودن آنها به داخل شکاف­ها و شکستگی­ها سنگ­های آتشفشانی جوان و نبود کانی­های دگرگونی متعلق به رخسارۀ زئولیتی (نظیر پرهنیت)، منشأ گرمابی بودن زئولیت­ها را در منطقۀ هیر نشان می­دهند. با توجه به شکل پیدایش کانی­های زئولیت در محدودۀ هیر، وجود سنگ میزبان مناسب و نتایج به دست آمده از مطالعات ایزوتوپ­های پایدار تصور می­شود که سیالات جوی با نفوذ به داخل واحدهای آتشفشانی و گرم شدن تدریجی، با تخریب ترکیبات شیشه­ای خمیره سنگ­ها و کانی­های مستعد دگرسانی نظیر پلاژیوکلازها مواد لازم برای تشکیل زئولیت­ها (CaO, Al2O3, SiO4, Na2O) را فراهم کرده است. سیالات در ادامه با چرخش در داخل حفرات، شکستگی­ها و فضاهای باز موجود در واحدهای آتشفشانی در مناطق نزدیک به سطح که دمای پایین­تری داشته­‌اند سبب ترسیب آنها شده‌­اند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله آندزیت،ایزوتوپ پایدار،زئولیت،هیر،
عنوان انگلیسی Occurrence and genesis of zeolites located in Hir in Ardabil province based on the stable isotopes findings
چکیده انگلیسی مقاله Introduction Zeolites, 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 Methods The 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 Discussion Lithology 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.   Conclusion The 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.  
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله آندزیت,ایزوتوپ پایدار,زئولیت,هیر
نویسندگان مقاله علی لطفی بخش |
گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

نشانی اینترنتی https://esrj.sbu.ac.ir/article_104876_8f6a103898ec4dc228c80deed34b7fc7.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات