سیماهای ژئوشیمیایی ذخیره کائولن کجل، شمال غرب هشتجین، استان اردبیل

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 4، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 5، بهمن 1390، صفحه 165-181   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v3i2.11419

نویسندگان

علی عابدینی^{* 1}؛ رحیم معصومی²؛ علی اصغر کلاگری²

¹ارومیه

²تبریز

چکیده

ذخیره کائولن کجل، در 20 کیلومتری شمال غرب هشتجین، جنوب غرب استان اردبیل واقع گردیده است. شواهد صحرایی و بررسیهای آزمایشگاهی نشان می دهند که این ذخیره محصول دگرسانی ایگنمبرایت ها، توف ها و تراکی آندزیت های ائوسن می باشد. بر اساس یافته های کانی شناسی، کانیهای سنگ ساز اصلی این ذخیره شامل کائولینیت، مونت موریلونیت، پالی گورسکیت، ارتوکلاز، زئولیت (استیلبیت)، کوارتز و کلسدونی هستند. محاسبات تغییرات جرم عناصر با فرض Ti به عنوان عنصر مانیتور بی تحّرک نشان می دهد که شست وشو و تثبیت، دو تنظیم کننده عمده برای تمرکز عناصر اصلی، فرعی، جزئی و نادر خاکی در این ذخیره می باشند. الگوی توزیع REEبه هنجار شده به ایگنمبرایت در نمونه های کائولن، بیان کننده تفریق ضعیف LREEها از HREEها همراه با رخداد آنومالی-های منفی شدید Eu در طی تکوین ذخیره می باشند. محاسبه ضرایب همبستگی بین عناصر نشان می دهند که همبستگی درونی بالایی بین HREEها در بین نمونه های مورد مطالعه وجود دارد. با توجه به شاخصهای زمین شیمیایی می توان استدلال کرد که دگرسانیهای هیپوژن توسط دگرسانیهای سوپرژن در طی توسعه این ذخیره همپوشانی شده اند. با توجه به نحوه توزیع عناصر در ذخیره، به نظر می رسد که رفتار عناصر در طی کائولینیتی شدن ایگنمبرایت ها، تحت تأثیر عواملی چون pH، پتانسیل احیاء، تغییرات دمایی، نسبت بالای فلوئید به سنگ، جذب سطحی و ترجیحی توسط رسها و اکسیدهای آهن، اختلاف در میزان پایداری کانیها، فراوانی یونهای کمپلکس ساز ( CO32-، Fˉ، Clˉ، PO34- و SO42-) و جانشینی ایزومورفی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده حکایت از آن دارند که محلولهای اسید سولفاتی وراگرمایی همراه با محلولهای اسیدی سوپرژن نشأت گرفته از اکسیداسیون پیریت-های هیپوژن نقش ارزنده ای در توسعه این ذخیره ایفا نموده اند. ملاحظات زمین شیمیایی بیشتر نشان می دهند که کانیهای رسی همراه با فسفات های ثانویه ای نظیر مونازیت، رابدوفان، و زینوتایم میزبانان احتمالی برای عناصر نادر خاکی در این ذخیره به شمار می روند.

کلیدواژه‌ها

ذخیره کائولن؛ توزیع عناصر؛ تغییرات جرم؛ ایگنمبرایت؛ کجل؛ هشتجین

مراجع

[1] فریدی م.، انوری ا.، "نقشه زمین شناسی هشتجین به مقیاس 1:100000"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1379).

[2] حاج علیلو ب.، " متالوژنی ترشیری در البرز باختری- آذربایجان (میانه- سیه‌رود) با نگرشی خاص بر منطقه هشتجین"، پایان نامه دکتری دانشکده علوم، دانشگاه شهید بهشتی (1378) 275ص.

[3] مؤید م.، "بررسی نوار ولکانو- پلوتونیک ترشیری البرز باختری-آذربایجان با نگرشی ویژه به منطقه هشتجین"، پایان نامه دکتری دانشکده علوم، دانشگاه شهید بهشتی (1378) 328ص.

[4] معصومی ر.، "بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی ذخیره کائولن کجل (شمال غرب هشتجین، استان اردبیل"، پایان نامه کارشناسی ارشد گروه زمین شناسی دانشگاه تبریز، (1389) 99ص.

[5] معصومی ر.، کلاگری ع.ا.، عابدینی ع.، "مطالعه ژنز ذخیره کائولن کجل، جنوب غرب استان اردبیل"، چهاردهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران و بیست و هشتمین همایش علوم زمین، دانشگاه ارومیه (1389).

[6] معصومی ر.، کلاگری ع.ا.، عابدینی ع.، "مطالعه کانی شناسی و الگوی توزیع عناصر نادر خاکی در ذخیره کائولن کجل، جنوب غرب استان اردبیل"، هجدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی شناسی ایران، دانشگاه تبریز (1389).

[7] Rollinson H., "Using geochemical data: Evaluation, presentation, interpretation", Longman Scientific and Technical (1993) 329 p.

[8] Gresens R. L., "Composition-volume relationships of metasomatism", Chemical Geology 2 (1967) 47-55.

[9] Nesbit H. W., "Mobility and fractionation of rare earth elements during weathering of a granodiorite", Nature 279 (1979) 206-210.

[10]Grant J. A., "The isocon diagram - a simple solution to Gresens equation for metasomatic alteration", Economic Geology 81 (1986) 1976-1982.

[11] Gong Q., Deng J., Xiang Y., Wang Q., Yang L., "Calculation pollution indices by heavy metals in ecological geochemistry assessment and a case study in parks of Beijing", Journal of China University of Geosciences 19 (2008) 230-241.

[12] Nesbitt H. W., Markovics G., "Weathering of granodioritic crust, long-term storage of elements in weathering profiles, and petrogenesis of siliciclastic sediments", GeochimicaetCosmochimicaActa 61 (1997) 1653-1670.

[13] Ng C. W. W., Guan P., Shang Y. J., "Weathering mechanisms and indices of the igneous rocks of Hong Kong", Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology 34 (2001) 133-151.

[14] Riebe C. S., Kirchner J. W., Finkel R. C., "Long-term rates of chemical weathering and physical erosion from cosmogenic nuclides and geochemical mass balance", GeochimicaetCosmochimicaActa 67 (2003) 4411-4427.

[15] Das A., Krishnaswami S., "Elemental geochemistry of river sediments from the DeccanTraps, India: Implications to sources of elements and their mobility during basalt–waterinteraction", Chemical Geology 242 (2007) 232-254.

[16] Braun J. J., Descloitres M., Riotte J., Fleury S., Barbiero L., Boeglin J. L., Violette A., Lacarce E., Ruiz L., Sekhar M., Kumar M. S., Subramanian S., Dupre B., "Regolith mass balance inferred from combined mineralogical, geochemical and geophysical studies: Mule Hole gneissic watershed, South India",Geochimica et CosmochimicaActa 73 (2009) 935-961.

[17] Little M. G., Lee C. T., "On the formation of an inverted weathering profile on Mount Kilimanjaro, Tanzania: Buried paleosol or groundwater weathering", Chemical Geology 235 (2006) 205-221.

[18] Hastie A. R., Kerr A. C., Mitchell S. F., Millar I. L., "Geochemistry and petrogenesis of Cretaceous oceanic plateau lavas in eastern Jamaica", Lithos 101 (2008) 323-343.

[19] Ndjigui P. D., Bilong P., Bitom D., Dia A., "Mobilization and redistribution of major and trace elements in two weathering profiles developed on serpentinites in the Lomie ultramafic complex, South-East Cameroon", Journal of African Earth Sciences 50 (2008) 305-328.

[20]Arslan M., Kadir S., Abdioglu E., Kolayli H., "Origin and formation of kaolin minerals in saprolite of Tertiary alkaline volcanic rocks

Eastern Pontides, NE Turkey", Clay Minerals 41 (2006) 597-617.

[21] Karakaya N., "REE and HFS element behaviour in the alteration facies of the ErenlerDaglVolcanics (Konya, Turkey) and kaoliniteoccurrence", Journal of Geochemical Exploration 101 (2009) 185-208.

[22] Jiang N., Sun S., Chu X., Mizuta T., Ishiyama D., "Mobilization and enrichment of high-field strength elements during late- and post-magmatic processes in the Shuiquangousyenitic complex, Northern China", Chemical Geology 200 (2003) 117-128.

[23] Fulignati P., Gioncada A., Sbrana A., "Rare-element (REE) behaviour in the alteration facies of the active magmatic-hydrothermal system of Vulcano (Aeolian Islands, Italy)", Journal of Volcanology and Geothermal Research 88 (1999) 325-342.

[24] SalviS.,Williams-Jones A. E., "The role of hydrothermal processes in concentrating high-field strength elements in the Strange Lake peralkaline complex, northeastern Canada", Geochimica et CosmochimicaActa 60 (1996) 1917-1932.

[25] Fernandez-Caliani J. C., Cantano M., "Intensive kaolinization during a lateritic weathering event in southwest Spain: Mineralogical and geochemical inferences from a relict paleosol", Catena 80 (2010) 23-33.

[26] Vidal P., "Geochemie", Seriegeosciences.Dunod, Paris, (1998) 190p.

[27] Feng J., "Trace elements in ferromanganese concretions, gibbsite spots, and the surrounding terra rossa overlying dolomite: Their mobilization, redistribution and fractionation", Journal of Geochemical Exploration 108 (2011) 99-111.

[28]Mordberg L. E., "Geochemistry of race elements in Paleozoic bauxite profiles in Northern Russia", Journal of Geochemical Exploration 57 (1996) 187-199.

[29] Palumbo B., Bellanca A., Neri R., Roe M. J., "Tracemetal partitioning in Fe–Mn nodules from Sicilian soils Italy", Chemical Geology 173(2001) 257-269.

[30] Walter A. V., Nahon D., Flicoteaux R., Girard J. P., Melfi A., "Behaviour of major and trace elements and fractionation of REE under tropical weathering of typical weathering of typical apatite-rich carbonatite from Brazil", Planetary Science Letters 303 (1995) 591-601.

[31] Oh N. H., Richter D. D., "Elemental translocation and loss from three highly weathered soil- bedrock profiles in the southeastern United States", Geoderma 126 (2005) 5-25.

[32] Roy P. D., Smykatz-Kloss W., "REE geochemistry of the recent playa sediments from the Thar Desert, India: An implication to playa sediment provenance",Chemie der Erde- Geochemistry 67 (2007) 55-68.

[33] Maiza P. J., Pieroni D., Marfil S. A., "Geochemistry of hydrothermal kaolins in the SE area of Los Menucos, Province of Rlo Negro, Argentina", In: Dominguez, E. A., Mas, G. R., Cravero, F. (Eds.), 2001, A Clay Odyssey. Elsevier, Amsterdam (2003) 123-130.

[34] Dill H. G., Bosse H. R., Henning K., Fricke A., Ahrendt H., "Mineralogical and chemical variations in hypogene and supergene kaolin deposits in a mobile fold belt the Central Andes of northwestern Peru", MineraliumDeposita 32 (1997) 149-163.

[35] Muchangos A. C., "The mobility of rare earth and other elements in process of alteration of rhyolitic rocks to bentonite (Lebombo Volcanic Mountainous Chain, Mozambigue)", Journal of Geochemical Exploration 88 (2006) 300-303.

[36] Ronov A. B., Balashov Y. A., Migdisov A. A., "Geochemistry of REE’s in a sedimentary cycle", Geochemistry International 14 (1967)1-17.

[37] Taylor S. R., McLennan S. M., "The continental crust: Its composition and evolution", Blackwell, Oxford (1985) 312 p.

[38] Chaillou G., Anschutz P., Lavaux G., Blanc G., "Rare earth elements in the modern sediments of the Bay of Biscay, France", Marine Chemistry 100 (2006) 39-52.

[39] Lackschewitz K. S., Singer A., Botz R., Garbe-Schobnberg D., Stoffers P., "Mineralogy and geochemistry of clay minerals near a hydrothermal site in the Escanaba trough, Gorde Ridge, NE Pacific Ocean", In: Ziereenberg, R. A., Fouquet, Y., Miller, D. J., Normark, W. R. (eds), Ocean drilling program, Scientific results 169 (2000) 1-24.

[40] Kamineni D. C., "Distribution of uranium, thorium and rare earth elements in the Eye-DashwaLakespluton:A study of some analogue elements" Chemical Geology 55 (1986) 61-373.

[41] Cravero F., Dominguez E., Iglesias C., "Genesis and applications of the Cerro Rubio kaolin deposit, Patagonia (Argentina)", Applied Clay Science 18 (2001) 157-172.

[42] Koppi A. J., Edis R., Foeld D. J., Geering H. R., Klessa D. A., Cockayne D. J. H., "REEs trends and Ce-U-Mn associations in weathered rock from Koongarra, northern territory, Australia", GeochimicaetCosmochimicaActa 60 (1996) 1695-1707.

[43] Barnes H. L., "Geochemistry of hydrothermal ore deposits", John and Wiley and Sons, Inc (1997) 1-972.

[44] Guibert J. M., Park C. F.,"The geology of ore deposits", Waveland Press, Inc (1986) 1-985.

[45] Hedenquist J. W., Arribas A., Gonzalez-Urien E., "Exploration for epithermal gold deposits", Economic Geology 13 (2000) 245-277.