بررسی دگرسانی دیاژنتیک و گرمابی در توالی آتشفشانی مؤمن آباد (شمال خاور سربیشه، بیرجند) و نقش آن در کانی‌زایی غیرفلزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران

3 استادیار، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات تهران، تهران، ایران

چکیده

منطقه مؤمن ‌آباد در جنوب خاوری بیرجند و شمال خاوری سربیشه، در زون زمین‌درز سیستان قرار دارد‌. بر اساس مطالعات صحرایی، سنگ نگاری، زمین‌شیمیایی و پراش پرتو ایکس در دو توالی آتشفشانی است به بررسی شرایط دگرسانی در منطقه پرداخته شده است. بر این اساس بنتونیت‌ها از نوع سدیمی-کلسیمی و ناهمگن می‌باشند. یافته‌های کانی‌ شناسی نشان می‌دهد که کانی‌های اسمکتیت، کریستوبالیت و کوارتز، فلدسپارهای قلیایی (آلبیت و آنورتیت و سانیدین)، ژیپس، کلسیت، هماتیت، هولاندیت، کلینوپتیولیت،کائولینیت، ایلیت، و هالیت از پاراژنزهای بنتونیت‌ها هستند. در توالی اول، آثار دگرسانی رسی و اکسید آهن و در توالی دوم، آثار دگرسانی رسی، کربناتی، کلریتی، کلسیتی، آلبیتی، سیلیسی شدن و اکسید آهن دیده می‌شود. واحدهای دگرسان شده مربوط به توالی دوم، در چهار لایه شامل پرلیت‌های ریولیتی رگه‌ای، توده‌ای، عدسی‌ شکل و بنتونیت‌های سفید و سبزرنگ و میانبارهایی از داسیت و ریوداسیت با آثار دگرسانی تبلور شیشه آتشفشانی و تبدیل پرلیت به بنتونیت، رسی شدن شدید و سیلیسی شدن می‌باشد. ترکیبات و بافت‌های گدازه‌ای-آذرآواری و تبلور شیشه آتشفشانی و دگرسانی پرلیت به بنتونیت در نتیجه دگرسانی دیاژنتیک است. رسی شدن شیشه، تبلور فلدسپارها در واحدهای آتشفشانی، دگرسان شدن پلاژیوکلاز به آلبیت+ سریسیت، بیوتیت به کلریت، خمیره سنگ به کوارتز، کلسیت، زئولیت و کلریت در پرلیت‌ها، رگه‌های اکسید آهن و واحدهای قرمز رنگ و تغییر رنگ بنتونیت‌ها در منطقه مرتبط به دگرسانی گرمابی و حضور سیالات و محلول‌های غنی از آهن و منیزیم است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Study of Diagenetic and Hydrothermal Alteration in the Volcanic Sequence of Momen-abad (North- East of Sarbisheh, Birjand) and Their Roles in Non-metallic Mineralization

نویسندگان [English]

  • Sahar Tarabi 1
  • Mohamad Hashem Emami 2
  • Sourosh Modaberi 3
  • Seyed Jamal Shaykh Zakariaee 4
1 Ph.D. Student, Department of Geology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Associated Professor, Department of Geology, Islamic Azad University, Eslam Shahr Branch, Eslam Shahr, Iran
3 Assistant Professor, School of Geology, College of Science, Tehran University, Tehran, Iran
4 Assistant Professor, Department of Geology , Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
چکیده [English]

Momen-abad area, in the southeast of Birjand and the northeast of Sarbisheh, is located in the Sistan-Zemestan zone. Based on the field studies, petrography, geochemical (XRF) and X-ray diffraction (XRD) in two volcanic sequences, the alteration conditions in the area have been investigated. According to mineralogy and chemical studies, bentonites are sodium-calcium and heterogeneous. Mineralogy findings indicate that smectite minerals, cristobalite and quartz, alkaline feldspars (albite and anorthite and sanidine), gypsum, calcite, hematite, holandite, klinoptiolite, kaolinite, ileite, and halite minerals form bentonites. In the first sequence, the effects of argillic and iron oxide alterations and in the second sequence, the effects of alteration of argillic, carbonate, chlorite, calcite, albite, silicification and iron oxide are found. Altered units which are related to the second sequence in four layers include Rhyolytic perlites of the vein, masses, lenses; white bentonites and green; Rhyodacite and dacite with the effects of alteration of devitrification, and the alteration of perlite to bentonite, advanced argillic and silicification. In addition, the composition textures of lava-pyroclastic, devitrification and the alteration of perlite to bentonite due to diagenetic alteration are found out. Glass argillization and feldspars in volcanic units, and the alteration of plagioclase to albite + sericit, biotite to chlorite, stone to quartz, calcite, zeolite and chlorite in perlites, iron oxide veins and red unit are found out in the sequences. Moreover, the change color of bentonite in the region related to alteration hydrothermal, and the presence of fluids and iron-magnesium-rich solutions are obvious in these sequences.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diagenetic alteration
  • Bentonite
  • Sodium- calcium
  • Momen-abad
  • Birjand
کتابنگاری
حجازی، م. و قربانی، م.، 1373- بنتونیت- زئولیت. سازمان زمین شناسی کشور، 67 ص.
کاوشگران، 1394- گزارش عملیات اکتشافی و ارزیابی ذخیره زمین شناسی در مقیاس 1:1000 محدوده معدن بنتونیت مؤمن‎آباد.
نماینده، ع. ر.، مدبری، س. و رنجبران، م. 1391- بررسی کانی‌شناسی و زمین‌شیمی معدن بنتونیت چاه گلستان سرایان، خراسان جنوبی. زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره پنجم، صص. 69 تا 79.
نماینده، ع. ر.، مدبری، س. و رنجبران، م.، 1394- مطالعات کانی‌شناختی و زمین‌شیمیایی در تعیین شرایط تشکیل و زایش معدن بنتونیت خالکوه فردوس، خراسان جنوبی. پترولوژی، سال ششم، شماره بیست و یکم، صص. 19 تا 34.
 
References
Abdioğlu, E. and Arslan, M., 2005- Mineralogy, geochemistry and genesis of bentonites of the Ordu area, NE Turkey. Clay Minerals 40: 131-151.
Caballero, E., Jimanez de Cisneros, C., Huertas, F. J., Huertas, F., Poszzuoli, A., Linares, J., 2005- Bentonites from Cabo de Gata, Almeria, Spain: a mineralogical and geochemical overview. Clay Minerals 40: 463-480.
Camp, V. E. and Griffis, R. J., 1982- Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos 15: 221-239.
Christidis, G. E., 2001- Formation and growth of smectites in bentonites: A case study from Kimolos Island, Aegean, Greece. Clays and Clay Minerals 49: 204-215.
Christidis, G. E., and Huff, W. D., 2009- Geological aspects and genesis of bentonites. Elements 5: 93-98.
Christidis, G. E., Scott, P. W. and Marcopoulos, T., 1995- Origin of the bentonite deposits of Eastern Milos, Aegean, Greece: geological, mineralogical and geochemical evidence. Clays and Clay Minerals 43: 63-77.
Çiflikli, M., Çiftçi, E., Bayhan, M., 2013- Alteration of glassy volcanic rocks to Naand Ca-smectites in the Neogene basin of Manisa, western Anatolia, Turkey. Clay Minerals, 48: 513–527.
Davis, B. K. and McPhie, J., 1996- Spherulites, quench fractures and relict perlite in a Late. Devonian rhyolite dyke, Queensland, Australia: Journal of Volcanology and Geothermal Research 71: 1-11.
Ddani, M., Meunier, A., Zahraoui, M., Beaufort, D. E., Wartiti, M., Fontaine, D., Boukili, B. E. and Mahi, B., 2005- Clay mineralogy and chemical composition of bentonites from the Gourougou volcanic massif (northeast Morocco). Clays and Clay Minerals 53: 250-267.
Elzea, J. and Murray, H. H., 1994- Clays: Bentonite. In: Carr DD (ed) Industrial Minerals & Rocks, 6th edition. SME Littleton Co., pp 233- 246.
Gifkins, C., Hermann, W. and Large, R., 2005- Altered Volcanic Rocks: A Guide to Description and Interpretation. Centre for Ore Deposit Research (CODES), University of Tasmania, Australia, 275 pp.
Gomez, C., Cravero, F., Luna, L. and Garrido, M., 2009- Alteration processes in the Maliman (hipo) bentonite deposit. Andean Precordillera, San Juan, Argentina. Pesquisas em Geociências 36: 283-293.
Grim, R. and Güven N., 1978- Bentonite: geology, mineralogy, properties and uses. Developments in Sedimentology, 24. New York. Elsevier. 256 pp.
Hinojosa-Prieto, H. R., Vidal-Solano, J. R., Kibler, K. W. and Hinojosa-García, H. J., 2016- Geology of the Selene perlite deposit in the northern Sierra Madre Occidental, northeastern Sonora, Mexico, Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana 68: 129-163.
Hosterman, J. W. and Patterson, S. H., 1992- Bentonite and fuller's earth resources of the United States. US Geological Survey Professional Paper, 1522: 45 pp.
Karakaya, M. Ç., Karakaya, N. and Temel, A., 2011- Mineralogical and geochemical Characteristics and Genesis of the Sepiolite Deposits at Eposits at Polatli Basin (Ankara, Turkey). Clays and Clay Minerals 59: 286-314.
Nazari, H. and Salamati, R., 1999- Geological map of Sarbisheh (1/100000), Sheet 7955 Geological survey of Iran.
Özdamar, Ş., Ece, Ö. I., Uz, B., Boylu, F., Ercan, H. Ü. and Yanık, G., 2014- Element mobility during the formation of the Uzunisa-Ordu bentonite, NE Turkey, and potential applications. Clay Minerals 49: 609-633.
Pang, K. N., Chung, S. L., Zarrinkoub, M. H., Khatib, M. M., Mohammadi, S. S., Chiu, H. Y., Chu, C. H., Lee, H. Y., Lo, C. H., 2013- Eocene–Oligocene post-collisional magmatism in the Lut–Sistan region, eastern Iran:Magma genesis and tectonic implications. Lithos 180-181: 234-251.
Pang, K. N., Chung, S. L., Zarrinkoub, M. H., Mohammadi, S. S., Yang, H. M., Chu, C. H., Lee, H. Y. and Lo, C. H., 2012- Age, geochemical characteristics and petrogenesis of Late Cenozoic intraplate alkali basalts in the Lut–Sistan region, eastern Iran. Chemical Geology 306–307: 40-53.
Pirajno, F., 2009- Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Springer. 1250 PP.
Stocklin, J., 1968- Structural history and tectonics of Iran; a review. Amer. Assoc. petrol. Geol 1229-1258.
Takagi, T., Koh, S. M., Song, M. S., Itoh, M. and Mogi, K., 2005- Geology and properties of the Kawasaki and Dobuyama bentonite deposits of Zao region in northeastern Japan. Clay Minerals 40: 333- 350.
Tirrul, R., Bell, I. R., Griffis, R. J. and Camp, V. E., 1983- The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin 94: 134-150.
YalÇın, H. and Gümüser, G., 2000- Mineralogical and geochemical characteristics of Late Cretaceous bentonite deposits of the Kelkit Valley Region, Northern Turkey. Clay Minerals 35: 807-825.
Yıldız, A. and Dumlupınar, İ., 2009- Mineralogy and geochemical affinities of bentonites from Kapıkaya (Eskis_ ehir, western Turkey). Clay Minerals 44: 339-360.
Yildiz, A. and Kuşçu, M., 2004- Origin of the Basoren (Kutahya,W Turkey) bentonite deposits. Clay Minerals 39: 219-231.
Yildiz, A. and Kuşçu, M., 2007- Mineralogy, chemistry and physical properties of bentonites from Ba¸sören, Kütahya, W. Anatolia, Turkey. Clay Minerals 42: 399-414.