كنترل كانيايي و زمين‌شيميايي بر توزيع و تحرك عناصر جزئي و خاكي نادر در طي گسترش پهنه‌ي دگرساني آرژيليك: بررسي موردي از شمال خاور خاروانا، شمال باختر ايران

The mineralogical and geochemical control on the distribution and mobilization of trace and rare earth elements during development of argillic alteration zone: A case study from northeast of Kharvana, NW Iran

فوذ توده­هاي آذرين توناليتي، گرانوديوريتي و كوارتز ديوريتي به سن اليگوسن به درون سنگ­هاي آندزيتي، آندزي- بازالتي و كربناتي كرتاسه در شمال شرق خاروانا (استان آذربايجان­ شرقي، شمال باختر ايران) باعث رخداد پهنه­ي دگرساني آرژيليك گسترده به همراه اسكارن­زايي شده است. بررسي­هاي كاني­شناسي نشان مي­دهند كه پهنه دگرسان آرژيليك حاوي كاني­هاي كائولينيت، كوارتز، آلونيت، پيروفيليت، روتيل، كلريت، جاروسيت، هماتيت، گوتيت و پيريت مي­باشد. بررسي­هاي زمين­شيميايي آشكار مي­كنند كه عواملي نظير pH پايين، نسبت­هاي بالاي آب به سنگ، يون­هاي همبافت كننده فراوان در سيالات گرمابي و سيستم زهكشي مناسب نقش مهمي در شستشوي عناصري نظير Ga، Sc، Hf، Nb، Th، Ta، Zr، Y و REEها طي گسترش اين پهنه ايفا كرده­اند. الگوي توزيع REEهاي به هنجار شده به كندريت دلالت بر جدايش و غني­شدگي LREEها نسبت به HREEها و رخداد بي­هنجاري منفي Eu و Ce طي آرژيليكي شدن آندزيت­ها دارد. تغييرات بي­هنجاري­ Eu و Ce، تخريب پلاژيوكلاز، فلدسپار پتاسيم و هورنبلاند به­وسيله­ي محلول­هاي درون­زاد و توليد اسيدسولفوريك حاصل از اكسايش پيريت­ به­وسيله­ي محلول­هاي برونزاد در گسترش اين سيستم دگرسان را پيشنهاد مي­كنند. ضرايب همبستگي بين عناصر دلالت بر نقش كنترل كننده اكسيدهاي منگنز در تمركز Cu، Pb، Zn، Cd و Tl دارد. تمركز REEها در اين پهنه به­وسيله­ي فرايندهاي جذب سطحي (كائولينيت)، روبش به­وسيله­ي اكسيدها و هيدروكسيدهاي فلزي (هماتيت و گوتيت) و تثبيت در فازهاي نئومورف (روتيل، جاروسيت و موسكويت- ايليت) كنترل شده است.

Intrusion of tonalitic, granodioritic and quartz-dioritic igneous bodies of Oligocene age into Cretaceous andesite, andesi-basalt and carbonate rocks led to occurrence of widespread argillic alteration zone, along with skarnification in the northeast of Kharvana (East Azarbaidjan Province, NW Iran). Mineralogical studies indicate that argillic alteration zone includes kaolinite, quartz, alunite, pyrophyllite, rutile, chlorite, jarosite, hematite, goethite and pyrite minerals. Geochemical investigations revealed that factors such as low pH, high water/rock ratios, abundant complexing agents in the hydrothermal solutions, and suitable drainage system have played an important role in leaching of elements such as Ga, Sc, Hf, Nb, Th, Ta, Zr, Y and REEs during the development of this zone. The distribution pattern of REEs normalized to chondrite shows differentiation and enrichment of LREEs relative to HREEs and occurrence of negative Eu and Ce anomalies during argillization of andesites. Variations of Eu and Ce anomalies suggest destruction of plagioclase, potassium feldspar and hornblende by hypogene solutions and generation of H2SO4 originated from oxidation of pyrite by supergene solutions in development of this alteration system. The correlation coefficients between elements display the controlling role of Mn-oxides in concentration of Cu, Pb, Zn, Cd and Tl. Concentration of REEs was controlled by adsorption processes (kaolinite), scavenging by metallic oxides and hydroxides (hematite and goethite) and fixation in neomorphic pahses (rutile, jarosite and muscovite-illite) in this zone.