تركيب شيميايي گازهاي خروجي و فعاليت هاي پساآتشفشاني تفتان، جنوب شرق ايران

Investigation of Chemical Composition of Gas Exhalation and Post Volcanic Activities of Taftan Volcano, SE Iran

آتشفشان تفتان واقع در جنوب شرقي ايران، روزانه مقدار قابل توجهي از گازهاي آتشفشاني را در طول فعاليت هاي دودخاني (فومرولي) خود آزاد مي كند. فعاليت-هاي پساآتشفشاني در تفتان بسيار شديد است و به سه شكل دودخاني، سولفاتاري و چشمه هاي آب گرم ديده مي شود. دودخان‌ها و سولفاتارها در مجموع گازهاي خروجي از دهانه تفتان را شامل مي شوند كه درجه حرارت بالايي دارند. فعاليت هاي دودخاني باعث دگرساني گدازه هاي قديمي و سنگ هاي آذراواري نيز شده است. تركيب شيميايي آب در چشمه هاي خروجي از اين آتشفشان متاثر از اين گازها است و عامل اصلي آلودگي در آنها نيز به‌شمار مي‌رود. گوگرد رايج ترين عنصر در گازهاي دودخاني است و غلظت آن در يك نمونه تجزيه شيميايي شده برابر با 860 ميلي گرم بر ليتر است. pH شديداً اسيدي (65/1) در گازهاي خروجي از آتشفشان تفتان، ناشي از وجود اسيد سولفوريك در اين گازهاست. حضور اسيد سولفوريك در گازهاي آتشفشاني حاكي از وجود فوگاسيته بالاي اكسيژن در اتاق ماگمايي تفتان است كه هورنبلندهاي اوپاسيتي شده در ايگنيمبريت ها، داسيت ها، آندزيت ها و توف ها اين موضوع را تاييد مي كند. غلظت نسبتاً بالاي بور در گازهاي خروجي از آتشفشان تفتان نشان دهنده حضور يك سيستم زمين‌گرمايي نسبتاً جوان در منطقه است. علاوه بر اين گازهاي ماگمايي تفتان حاوي 672/0 ميلي گرم بر ليتر ارسنيك مي باشند. بررسي نمودار Eh-pH براي عناصر گوگرد و ارسنيك مشخص مي كند كه آنيون HSO4- وAs (III) به ترتيب فراوان‌ترين گونه اين دو عنصر در گازهاي خروجي از تفتان است. As (III) خطرناك ترين گونه ارسنيك از لحاظ زيست‌محيطي است.

Abstract Taftan volcanolocated in the SE of Iran, releases significant volcanic gases during fumarolic activities. Post volcanic activities in Taftan are very rigorous, and they are in three types: fumaroles, solfatara and thermal springs. Fumarolic emission and solfataras which have high temperature over all involve gas discharges from the Taftan crater. Furthermore, fumarolic activities in Taftan have caused altered old lava and pyroclastic rocks. Chemical composition of springs waters in Taftan are genetically influenced by the fumarolic gases which are the main factor of waters contamination. Sulfur is the most common element in fumarolic gases; its concentration is 860 mg/L in one analyzed sample. The existence of H2SO4 causes high acidic pH (1.65) in gas exhalation in Taftan. Presence of this composition is as the result of high Oxygen fugacity in magma chamber of Taftan that the opacities hornblends in Taftan ignimbrite support it .The relatively high concentrations of boron in the Taftan thermal waters also indicate a relatively young geothermal system. Furthermore Taftan magmatic gases contain 0.672 mg/L arsenic. Construction of Eh-pH diagram for sulfur & arsenic reveals that the HSO4- and As (III) ions are the predominant species for both of these elements respectively. As (III) is the most hazardous type of arsenic.