مشخصات گردسنگهای زئولیتی سیاه‌زاغ٬ جنوب شرقی سمنان٬ شمال ایران‌مرکزی
| دسته | پترولوژی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | کمال الدین بازرگانی گیلان |
| تاريخ برگزاری | ۰۱ اسفند ۱۳۸۵ |
مقدمه :
در توالى هاى جنوب و شمال منطقه سیاه زا غ سنگهاى پیروکلاستیک و ولکانوکلاستیک ترشیارى (ائوسن ) بیرون زدگى فراونى دارند٬که در آنها گردسنگها (Rock balls )در اشکال مختلف وبا ترکیب توف هاى اسیدی و ماسه سنگى پراکندگى زیادى دارند . اما در این منطقه فقط در توالى سنگهاى ائوسن با مختصات̋ ۳۶́ ۲۷ ̊ ۳۵ تا ́۰۰ ۳۰ ̊ ۳۵ شمالی و ̋ ۱۸ ́ ۳۲ ̊ ۵۳ تا ̋ ۳۰ ́ ۳۷ ̊ ۵۳ گرد سنگهاى زئولیتى در افق چینه شناسى معدودى پراکندگى دارد .
در مورد گرد سنگهاى توفى سازند کرج در البرز مرکزى مطالعات معدودى انجام گرفته استFeiznia,۱۹۹۰) ومریدی۱۳۶۹). به گرد سنگهاى توفى سازند کرج در البرز مرکزى امینى و بلوریان( ۱۳۸۴) نیز اشاره کرده اند ٬ اما درمورد گرد سنگهای توفى و زئولیتى شمال ایران مرکزى هیچ مطالعه اى صورت نگرفته است . لذا در این مطالعه براى اولین بارطرز تشکیل گرد سنگهاى زئولیتى و نوع زئولیتهاى انرا با استفاده از مطالعات صحرایى ٬ میکروسکوپى ٬ تفسیر گراف هاى XRD تهیه شده از گرد سنگهاى زئولیتى و همچنین داده هاى SEM مطرح خواهیم کرد .
◊◊◊◊◊◊◊
بحث :
زمین شناسی منطقه:
منطقه مورد مطالعه هسته طاقدیسی به وسعت تقریبی ۵×۳ کیلومتر را تشکیل می دهد(شکل ۱)٬ اغلب لایه ها شیب ۳۰ درجه به سمت جنوب شرق دارند. گسل دلازیان در قسمت غرب منطقه با امتداد شمال شرق-جنوب غرب وجود دارد.قدیمی ترین سنگهای بیرون زده در منطقه مورد مطالعه و ۵ کیلومتر اطراف آن سن ائوسن دارند که با رنگ سبز و ارتفاع کم در منطقه مذکور مشخص می‌شوند. جنس این توالی با توجه به نمودار های XRD٬SEMو مقاطع نازک غالبا زئولیت می باشد. گرد سنگهای زئولیتی مورد بحث نیز در این سری قرار دارند( شکل۲). در بالای سری زئولیتی ائوسن سازند قرمز زیرین به میزان بسیار کمی در شرق برون زدگی دارد و همچنین سازند قم با لیتولوژی آهک مارن دار در منطقه گسترش نسبتا قابل ملاحظه ای پیدا کرده. سازند قرمز فوقانی به صورت هسته ناودیس در مجاورت منطقه مذکور قرار گرفته است.
مشخصات گرد سنگهای زئولیتی:
گرد سنگها زئولیتی داراى اشکال کروی تا کمی بیضوی با ظاهرى سفید تا نخودی درشت دانه و قطری در حدود ۵ تا ۲۰ سانتی متر مى باشند. اغلب گرد سنگهای مشاهده شده هسته دار بوده در گروهی هسته تقریبا در وسط قرار می گیرد و به طور نسبی کوچک می باشد(شکلC,F) و در برخی هسته اغلب تنها توسط غلافی از ذرات احاطه مى شود٬ به عبارت دیگر هسته غالب می‌باشد(شکل۳-E).جنس هسته غالبا سیلیسی است. از آنجا که در توالى فوق الذکر نمک به صورت اغشتگى وجود دارد ، گرد سنگها نیز این مسئله را منعکس می‌کنند و نمک به صورت رشته ای از درزه های موجود در هسته بقابل مشاهده است. مطالعات میکروسکوپی گرد سنگها و سنگ در برگیرنده آن حاکی از وجود کانی های تیره رنگی می باشد که در مطالعه نمودارهای پراش اشعه ایکس اغلب زئولیت هایی از نوع کلینو پتیلولیت و موردنیت میباشندکه به دلیل ریز بودن نمی‌توان توسط میکروسکوپ نوری آنها را مطالعه کرد( شکل۴). کانی های دیگرقابل مشاهده کوارتز کلسدونی که به شکل بادبزنی و رشته ای (شکل۴-A,B) تطاهر دارند. فسیل مشاهده شده در این گرد سنگها مرجان بوده و فضای خالی آن با کلسدونى پر شده‌است ( شکل۴-E ). کانی پلاژیو کلاز با ماکل پلی سنتتیک نیز قابل مشاهده مى‌باشند.
نمودار های XRD گرفته شده از این گرد سنگها اغلب دارای سه پیک بزرگ می باشد که پیک ۹۹/۳ کلینوپتیلولیت، ۳۶/۳ کوارتز و ۰۹۱/۴ اوپال را نشان می دهد.(شکل ۵)
تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی تصدیق کننده نمودار های XRD می باشد. در این تصاویر به میزان بالایی کلینوپتیلولیت با ظاهر تخته ای، اوپال به صورت کره های کوچک و کوارتز که در سطح اوپال به صورت تیغه هایی رشد یافته اند دیده می شوند.(شکل ۶) که بنا به تحقیقات(۱۹۹۹) Liberto(۱۹۹۶) ,Ogihara(۲۰۰۰),Ghiara et.al. تبدیل توف به کلینوپتیلوایت و سایر کانی های نام برده در مرحله دیاژنز انجام می گیرد.
◊◊◊◊◊◊◊
نتیجه گیرى :
طبق نظر فیض نیا(۱۹۹۰) گرد سنگهای توفی تشکیل شده در سازند کرج از مخلوط شدن و نهشته شدن ذرات ریز دانه پیروکلاستیک در شیب های (Slops) موجود و لغزش ذرات رسوب بوجود می آید. هسته آنها درحرکت از بالا به سمت پایین توسط ذرات پیروکلاستیک ماسه و رسوبات دیگر پوشش مى یابند .طق نظر نویسنده مذکور این گرد سنگ های توفی همزمان با توف های موجود در منطقه نهشته شده اند.
اما در مورد تبدیل این گردسنگها ى توفى به نوع زئولیتى تصور بر این است که این گرد سنگها در مراحل دیاژنزهمزمان با تبدیل توفها به زئولیت تشکیل یافته اند ( Liberto).
همانطور که اشاره شد در توالى اغشتگى نمک وجود دارد و همینطور از طرفى با توجه به فسیل یاد شده ٬ ماسه سنگ و ژیبس میتوان تشکیل زئولیت را در محیط قلیایى نمکى متصور دانست.
◊◊◊◊◊◊◊
منابع فارسى :
۱. امینى٬ ص.٬ بلوریان٬ غ. ٬ ۱۳۸۴ : توربیدایت هاى غنى از خاکستر آتشفشانى و بادبزنهاى زیر دریایى در سازند کرج٬فصلنامه علوم زمین٬ سال دوازدهم٬ شماره ۵۵ ٬ ۱۵۳- ۱۴۶.
۲. موریدى٬ الف.٬۱۳۶۹٬ بررسى انواع مختلف گرد سنگهاى موجود در سازند کرج٬پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت معلم
◊◊◊◊◊◊◊
References:
۳. Feiznia, s. ۱۹۹۰. Different types of Rockballs and their Genesis from Karaj Formation (Middle Eocene) in Central Alborz, of Northern Iran , J.Sci.I.R.Iran, Vol.۱ ,No.۴
۴. Liberto, D, ۱۹۹۶,”Diagenesis of Oligocene Vitric Tuffs to Zeolites, Mexican volcanic belt” Clays and Clay Minerals, vol.۴۴, No.۳, ۳۲۴-۳۳۸
۵. Ghiara, M.R., Carmela, P., Franco, E., Lonis, R., Luxoro, S., and Gnazzo, L., ۱۹۹۹. Occurrenc of clinoptilolit and mordenit in tertiary calc-alcaline pyroclastites from Sardinia (Italy), clays and clay minerals, vol. ۴۷, no.۳, ۳۱۹-۳۲۸.
۶. Gundogdu,M.N., Yalcin, H., Temel, Clauer, N.,(۱۹۹۶). Geological, mineralogical and geochemical characteristics of zeolit deposits associated with borates in Bigodic, Emet and Kirka Neogene lacutrine basins Western Turkey, Mineral deposita, vol. ۳۱, ۴۹۲-۵۳۱.
۷. Stamatakis, M.G., Hall, A., Hein, J.R.,(۱۹۹۶), The zeolite deposits of Greece, Mineral deposita, vol. ۳۱, ۴۷۳-۴۸۱.
۸. Ogihara, S., ۲۰۰۰., Composition of clinoptilolit formed from volcanic glass during burial diagenesis. clays and clay minerals, vol. ۴۸, no.۱, ۱۰۶-۱۱۰.
◊◊◊◊◊◊◊
کمال الدین بازرگانی گیلانی٬ دکتری معدن ٬ عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
سمیه رضایی٬دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی دانشگاه تهران
مرتضی ربیعی٬ دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی دانشگاه تهران
◊◊◊◊◊◊◊
چکیده:
منطقه مورد مطالعه در km ۲۰جنوب شرق سمنان قرار دارد . گردسنگهای توفی و زئولیتی در افق زئولیت دار ائوسن یافت شده اند. گردسنگهای زئولیتی غالبا کروی ٬ سفید رنگ ٬ با قطری در حدود cm۲۰- ۵ و دارای هسته سیلیسی غالبا کشیده هستند . کانیهای موجود در آنها با توجه به داده های SEM ,XRD و مقاطع نازک٬ کلینوپتیلولیت ٬ اوپال ٬کوارتز و دولومیت است. در مورد تشکیل آنها نظر بر این است که این نوع در ابتدا گردسنگ توفی بوده و در اثر حرکت هسته از شیب به سمت پایین تشکیل شده و تحت تاثیر دیاژنز٬ همزمان با تبدیل توف به زئولیت در منطقه ٬ به گردسنگ توفی به گردسنگ زئولیتی تبدیل می شود.
Abstract:
The study area is in 20 km south-east Semnan. Tuffball and zeoliticball has been found in Eocene zeolitic horizon. zeoliticball are spherical, white and with diameter of 5-20 cm. Most of them contain an elongated silicic core. Microscopic, XRD and SEM studies showed the minerals of zeoliticballs are clinoptilolite, opal, quartz and dolomite. We believe that, in early stages, these types have been tuffballs and the cores rolled over the tuffaceous mud and finally accumulated down the slope. And in diagenesis stage simultaneous with alteration of tuff to zeolite in the horizon, tuffball altered to zeolitic type.