ویژگی‌های کانی‌شناسی و زمین شیمی ذخایر کائولن و آلونیت کوجنق، شمال غرب مشکین‌شهر استان اردبیل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین شناسی دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریز

چکیده

نهشته­های کائولن و آلونیت کوجنق در 18 کیلومتری شمال غرب مشکین شهر، استان اردبیل واقع می­باشد. مطالعات صحرایی و میکروسکوپی نشان می­دهند که این ذخیره محصول دگرسانی سنگ­های آتشفشانی ائوسن با ترکیب آندزیت و تراکی­-آندزیت است. این نهشته­ها در روی محور دگرسانی اهر – جلفا (ارسباران) قرار دارند. زون­های دگرسانی در کوجنق عمدتاً آرژیلیکی (کائولینیت)، آرژیلیکی پیشرفته (آلونیت+ کائولینیت) و سیلیسی (کوارتز +کریستوبالیت) بوده که دارای تظاهر سطحی عدسی مانند هستند. با توجه به یافته­های کانی­شناسی، کانی­های سنگ­ساز اصلی این ذخیره شامل کائولینیت، آلونیت، کوارتز، و کریستوبالیت بوده که توسط مقادیر کمتری از هماتیت، مونت موریلونیت، آناتاز، روتیل همراهی می­شوند. بر اساس شاخص­های زمین شیمی نظیر (Ti+Fe),  (Cr+Nb), (Ba+Sr), (Ce+Y+La) همراه با درجه تحرک REE ها در سنگهای دگرسان شده نسبت به سنگ­های اولیه آندزیتی و تراکی-­آندزیتی، به نظر می­رسد که محلول­های گرمابی درونزاد نقش مؤثری در تکوین این ذخایر ایفا نموده­اند. یافته­های زمین شیمی بدست آمده نشان می­دهند که درجه تحرک و توزیع عناصر اصلی، فرعی، جزئی و نادر خاکی در طی فرآیندهای کائولینیتی و آلونیتی شدن تابعی از عواملی چون تغییرات دما و pH محلول­های دگرسان کننده، جذب سطحی، روبش و تمرکز توسط اکسید­های فلزی، و حضور در فاز­های کانیایی مقاوم بوده است. عناصر اصلی به جز Si و Al از سمت سنگ منشاء به سمت دگرسانی سیلیسی تهی شدگی نشان می­دهند. حضور K و Na در ساختمان آلونیت باعث افزایش آنها در زون آلونیتی شده است. عناصر لیتوفیل درشت یون در طی فرآیند دگرسانی تهی شدگی نشان می­دهند. LREE نسبت به HREE غنی شدگی نشان می­دهند .شواهد صحرایی و کانی­شناسی نظیر حضور گوگرد طبیعی و آلونیت در نمونه­های مورد مطالعه آشکار می­کنند که محلول­های اسید سولفاتی اپی ترمال عامل اصلی پیشرفت فرایند کائولینیتی وآلونیتی شدن در طی تکوین ذخایر کوجنق بوده­اند. مقایسه­ای که بین ذخیره کائولن کوجنق با دیگر انواع مشابه در ایران انجام گرفته، نشان می­دهد که کانسار کائولن کوجنق از نظر خصوصیات زمین­شناسی بهترین مطابقت را با ذخایر کائولن زنوز و قلندر در آذربایجان شرقی دارد. از آنجائیکه چنین محیط­های اپی­ترمالی با کانی­زایی فلزات قیمتی مثل طلا همراهند مطالعات بیشتر در این منطقه را توجیه پذیر می­نماید.
 

کلیدواژه‌ها


اروجی، ح.، 1391. بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی نهشته­های کائولن و پرلیت در منطقه کوجَنَق، شمالغرب مشکین شهر، استان اردبیل. پایان نامه کارشناسی ارشد. گروه زمین شناسی دانشگاه تبریز، 118 صفحه.

اسدی، ف.، ابراری، م.، .1388. بررسی شرایط تشکیل کانسار کائولن پیرکوه جلیسه گیلان و تعیین خصوصیات کاربردی آن در جهت مصرف در صنایع پرسلان. فصلنامه علمی پژوهشی زمین و منابع واحد لاهیجان، سال دوم، شماره اول.

باباخانی، ع.،  خان ناظر، ح.، 1370. نقشه زمین شناسی لاهرود به مقیاس 1:100000 ل. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

حسین پور، ح.، 1391. بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی نهشته­های کائولن در منطقه قلندر اهر، استان آذربایجان شرقی. پایان نامه کارشناسی ارشد. گروه زمین شناسی دانشگاه تبریز، 110 صفحه.

حکمی، ح.، سپاهی، ع. ا.، برزویی، ک.، 1391. پتروگرافی و زمین شیمی سنگ­های مافیک و حد واسط جنوب مجموعه نفوذی الوند، منطقه آرتیمان (شمال تویسرکان). مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته. تابستان 91، شماره 4، جلد 1، صفحه 30تا 46.

قربانی، م.، 1390. ماگماتیسم، دگرسانی و ارتباط آن ها با کانی سازی در محور اهر – جلفا ( ارسباران)، مجله علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی (JSIAU)، شماره 81.

نبوی، م، ح.، 1355. دیباچه­ای بر زمین شناسی ایران، سازمان زمین شناسی کشور، 109 صفحه

مهدوی، ا.،  امینی فضل، ع.، 1367. نقشه  زمین شناسی اهر به مقیاس1:250000. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

علیپور، و.، عابدینی، ع.، 1390. رفتار عناصر اصلی، فرعی و جزئی شامل عناصر نادر خاکی در طی فرایندهای کائولینیتی شدن در کانسار زنوز، شمالشرق مرند، استان آذربایجان شرقی. مجله زمین شناسی اقتصادی، شماره 2 ، جلد 3، صفحه 231 تا 249.

معصومی، ر.، 1389. بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی ذخیره کائولن کجل، شمالغرب هشتجین، استان اردبیل. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، 100 صفحه.

Arslan, M., Kadir, S., Abdioglu, E., Kolayli, H., 2007. Origin and formation of Kaolin Minerals in saplolite of Tertiary alkalin volcanic rocks. Eastern pontides, NE Turkey. Clay Minerals 41,  597-617.

Aiuoppa, A., Allard, P., Alessandro, W., Michel, A., Parello, F., Treuil, M., Valeza, M., 2000. Mobility and fluxes of major elements, minor and trace metals during basalt weathering and groundwater transport at Mt. Etna volcano (Sicily). Geochimical et cosmochimica Acta 64, 1827-1841.

Boynton, W. V., 1984. Geochemistry of rare earth elements: Meteorite studies In: Henderson. P., (ed) ., Rare Erath Elements Geochemistry. Elsevier, 63-114.

Chiristidis, G. E., 1998. Comparative study of the mobility of major and trace elements during alteration of an andesite and a rhyolite to bentonite, in the islands of Milos and Kimolos, Aegean, Greece. Clay Minerals 46, 379-399.

Dill, H. G., Boss, H. R., Henning, K., Fricke, A., Ahrendt, H., 1997. Mineralogical and chemical variations in hypogene and supergene kaolin deposits in a mobile fold belt the Central Andes of  northwestern Peru., Mineralium Deposita 32, 149-163.

Dill, H. G., Bosse, H. R., Kassbohm, J., 2000. Mineralogical and chemical studies of volcanic relate argillaceous industrial minerals of the Central America Cordillera (Western Salvador)., Economic Geology 95, 517-538.

Fernandez-Caliani, J. C., Cantano, M., 2010. Intensive kaolinization during a lateritic weathering event in southwest spain: Mineralogical and Geochemical inferences from a relict paleosol., Catena 80, 23-33.

Fung, P. C., Shaw, D. M., 1978. Rb and Tl distributions between Phlogopite and sanidine by direct synthesis in a common vapou phase., GeochimicalActa 56, 899-909.

Goldstein, S. J., Jacobsen, S. B., 1988. Rare earth elements in river waters. Earth and planetary Science 89, 35-47.

Heald, P., Foley, N. K., Hayba, D. O., 1987. Comparative anatomy of volcanic – hosted epithermal deposite: acid – sulfate and adularia – sericite type. Economic Geology 82, 1-26.

Hedenqusit, J. W., Arribas. A., Reynolds, J. R., 1998. Evolution of an intrusion – contered hydrothermal system: Far southeast – lepanto porphyry and Epithermal Cu – Au Deposite, Philipines. Economic Geology 91. 373-404.

Hedenquist, J.W, Arribas, A., and Gonzalez- Urien, E., 2000. Exploration for epithermal gold deposits . Society of Economic Geology 13, 245-277.

Kataba, A., Pendias, H., 1992. Trace element in soils and plants, Boca Raton, Florida: CRC Press.

Koester, H., 1974. Ein Beitrag zur Geochemie und Enstehung der oberpfalzischen kaolin-Feldspat-Lagerstaetten., Geological Runds 63, 665-689.

Kowsari, A.,1996. Evaluation of Geochemical Anomalies north of Astamal (northwest of East Azerbaijan), Geological and Mineral Exploration Survey of Iran, Tehran.

MacLean, W.H., Bonavia, F.F., Sanna, G., 1997. Argillite debris converted to bauxite during karst weathering: evidence from immobile element geochemistry at the Olmedo Deposit, Sardinia. Mineralium Deposita 32, 607–616.

Malpas, J., Dozgoren-Aydin, N.D., Aydin, A., 2001. Behaviour of chemical elements during weathering of pyroclastic rocks. Hong Kong. Environment International 26, 359-368.

Maiza, P. J., Pieroni, D., Marfil, S. A., 2003. 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, 123-130.

Mason, B., Moore, C.B., 1982. Principle of geochemistry, John Wiley, New York, 344 p.

Meyer, C., Hemley, J. J., 1967. Wall rock alteration in Barnes, H. L., Geochemistry of hydrothermal ore deposits, New York, holt, Rinehart and Winston, 166-235.

31

 
Montoya, J. W., Homely, J. J., 1975. Activity relations and stabiles in alkali feldespar and mica alteration re actions. Economic Geology 70, 577-594.

Ohta, A., Kawabe, I., 2001.  REE (III) adsorption onto Mn dioxide (a-MnO2) and Fe oxihyroxide: Ce (III) oxidation by a-MnO2., Geochimica et Cosmochimica Acta 65, 695-703.

Panahi, A., Young, G. M., Rainbird, R. H., 2000. Behavior of major and trace elements (including REE) during Paleoproterozoic pedogenesis and diagenetic alteration of an Archean granite near Vill Marie, Quebec, Canada, Geochimica et Cosmochimica Acta 64, 2199-2220.

Plank, T., Langmuir, C. H., 1988. The chemical composition of subducting sediment and its consequence for the crust and mantle., Chemical Geology 145, 325-394.

Pokrovsky, O.S., Schott, J., Duper, B., 2006. Trace element fractionation and transport in boreal rivers and soil porewater of permafrost dominated basaltic terrain in Central Siberia., Geochimica et cosmochimica Acta 70, 3239-3260.

Raviasankar, R,. Manikandan, E., Dheenathayalu, M., Rao, B., Seshadresan, N. P., Nair, K. G. M., 2006. Determination of rare earth elements in bench rock samples instrumental neutronactivation analysis (INAA). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 251, 496-500.

Robb, L., 2005. Introduction to ore forming process. Black well publishing company, Malden, MA,. 375p.

Salvi, S., Williams-Jones, A. E., 1996. The role of hydrothermal processe in concentrating high field strength elements in the Strange Lake peralkalin complex, northeastern Canada., Geochimica et Cosmochimica Acta 60, 1917-1932.

Stoffrengen, R. E., Alpers, C. N., 1987. Woodhouseite and svanbergite in hydrothermal ore deposits products of apatite destruction during advanced argillic alteration., The Canadian Mineralogist 25,  201p.

Storr, M., Koster, H. M., Kromer, H., Hilz, M., 1991. Minerale der Crandallit-Reihe im Kaolin von Hirschau-Schnaittenbach, Oberpfalz. Z Geol Wiss 19, 677-683.

Taboada, T., Cortiza, A., Garcia, C., Garcia-rodeja, E., 2006. U and Th in weathering and pedogenetic profiles developed on granitic rocks from NW Spain. Science of the Total Envirmental 356, 192-206.

Tittey, S. R., Beane, R. E., 1981. Porphyry copper deposits, Geologic settings, petrology and tectonogenesis. Economic geology, Anniversary Volume, 214-235.

Van der Weijden, C. H., van der Weijden, R. D., 1995. Mobillity of major some redox – sensitive trace element and rare earth elements during weathering of four granitoids in central Protugal. Chemical Geology 125, 149-167.

Walter, A. V., Nahon, D., Filcoteaux, R., Girard, J. P., Melfi, A., 1995. Behaviour of major and trace element and fractionation of REE under tropical weathering of typical weathering of typical apatite-rich carbonatite from Brazil. Earth and planetary Science Letters 303., 591-601.

Wagman, D. D., Evans, W. H., Parker, V. B., Schumm. R. H., Halow, I., 1982. The NBS tables of chemical thermodynamic properties: Selected values for inorganic and C1 and C2 organic substance in SI units., J Phys Chem Ref Data 11, 2-392.

Zarasvandi, A., Zamanian H., Hejazi E., 2010. Immobile elements and mass changes geochemistry at Sar-Faryab bauxite deposit, Zagros Mountains, Iran. Journal of Geochemical Exploration. 107, 77–85.

Zielinski, R.A., 2003. The mobility of uranium and other elements during alteration of rhyolite ash to montmorillonite: A case study in the Troublesome Formation, Colorado, U.S.A, Chemical Geology 35, 185-200.