كاني‌شناسي و زمين‌شيمي رس بنتونيتي وابسته به ايگنيمبريت در تشتاب، جنوب خاور خور و بيابانك، استان اصفهان

Mineralogy and geochemistry of ignimbrite-related bentonitic clay in Tashtab, southwest of Khur and Biabanak, Isfehan Province

ذخيره رس بنتونيتي تشتاب در فاصله 25 كيلومتري جنوب شرقي شهرستان خور و بيابانك، در استان اصفهان واقع است. اين ذخيره نتيجه دگرساني ايگنيمبريت­ها به سن ائوسن زيرين است. بررسي­هاي كاني­شناسي نشان مي­دهند كه مونت­موريلونيت، ساپونيت، كوارتز، نانترونيت، بيدليت، ميكروكلين، آنورتيت، ايليت، آلبيت، و كلسيت فازهاي كانيايي اصلي در اين ذخيره هستند كه در مقادير كمتر با كاني­هايي نظير ورميكوليت، سانيدين، كلريت، اورتوكلاز، اكتينوليت، و دولوميت همراهي مي­شوند. بررسي­هاي بيشتر آشكار نمودند كه نمونه­هاي مورد مطالعه در رده اسمكتيت­هاي دوهشت­وجهي طبقه­بندي مي­شوند و تركيب كاني­شناسي آنها در گستره بيدليت- مونت­موريلونيت- نانترونيت قرار مي­گيرند. بر اساس بررسي­هاي زمين­شيميايي، فرايند تبديل ايگنيمبريت­ها به رس­هاي بنتونيتي با غني­شدگي Mg، شستشو-تثبيت Si، Ca، Mn، Cr، Ba، Co، Cs، Rb، Ta، U، Zn، Cu، و Ni و تهي­شدگي Al، Fe، K، Ti، P، Na، Hf، Nb، Sr، Th، V، Zr، Y، و REEs همراه بوده است. با توجه به نتايج بدست آمده، به نظر مي­رسد كه توسعه ذخيره رس بنتونيتي در تشتاب در كنترل فرآيندهاي زمين­ساختي بوده است. اختلاف در ميزان شدت دگرساني مواد دستگاه، شيمي محلول­هاي دگرسان كننده، جذب سطحي، تركيب در ساختار بلوري، دسترسي به ليگاندهاي كمپلكس­­ساز، و تفاوت در ميزان پايداري كاني­هاي اوليه در برابر دگرساني شش عامل كليدي كنترل كننده تحرك، توزيع، و تمركز عناصر در ذخيره رس بنتونيتي منطقه تشتاب هستند.

The Tashtab bentonitic clay deposit is located about 25 km southwest of Khur and Biabanak, Isfehan Province. This deposit is a product of alteration of ignimbrites with the age of early Eocene. Mineralogical examinations demonstrated that montmorillonite, saponite, quartz, nontronite, beidellite, microcline, anorthite, illite, albite, and calcite are the major mineral phases which are accompanied by lesser amounts of minerals such as vermiculite, sanidine, chlorite, orthoclase, actinolite, and dolomite in this deposit. Further investigations revealed that the studied samples are classified as dioctahedral smectites group and their mineralogical composition lies within the range of beidellite-montmorillonite-nontronite. Based upon geochemical studies, the processes of conversion of ignimbrite into bentonitic clays have been accompanied by enrichment of Mg; leaching-fixation of Si, Ca, Mn, Cr, Ba, Co, Cs, Rb, Ta, U, Zn, Cu, and Ni; and depletion of Al, Fe, K, Ti, P, Na, Hf, Nb, Sr, Th, V, Zr, Y, and RREs. Considering the obtained results, it seems that the development of the bentonitic clay deposit at Tashtab was controlled by structural processes. Discrepancy in the rate of alteration intensity of the source materials, chemistry of altering solutions, adsorption, incorporation in crystal lattice, to complex-forming ligands, and difference in the stability scale of primary minerals against alteration are the six key factors controlling the mobilization, distribution, and concentration of elements in the bentonitic clay deposit of the Tashtab area.