ژيوشيمي دگرساني زيوليتي در سنگ هاي آتشفشاني منطقه كجل (شمال غرب هشجين – استان اردبيل)

Geochemistry of zeolitic alteration in volcanic rocks of Kejal area(NW of Hashjin, Ardebil province)

منطقه ي مورد بررسي در 20 كيلومتري شمال‌غربي هشجين، جنوب‌غربي استان اردبيل واقع شده و جزيي از زون دگرساني كجل- شمس آباد در كمربند آتشفشاني طارم - هشتجين است. زيوليت و كاني‌هاي همراه آن مانند كوارتز و كلسيت در درز و شكستگي هاي سنگ‌ ميزبان تراكي ‌آندزيتي تشكيل شده اند. در زون هاي دگرسان زيوليتي مورد بررسي، استيلبيت كاني اصلي بوده و كاني هاي ايليت، سانيدين، كلريت، كلسيت و كوارتز به عنوان كاني فرعي حضور دارند. بر اساس مشاهدات سنگ نگاري، كاني‌هاي اصلي سنگ‌هاي ميزبان شامل پلاژيوكلاز، فلدسپار پتاسيم و اوژيت همراه با شيشه‌هاي آتشفشاني بوده و بافت پورفيري نشان مي دهند. بررسي هاي ژيوشيميايي و محاسبات تغييرات جرم عناصر اصلي و فرعي نشان مي‌دهد كه عناصري مانند Na، K، Ca، Mg، Fe و Mn در سنگ هاي دگرسان شده نسبت به سنگ اوليه تراكي آندزيتي تهي شده و Al و Si غني شده اند، عناصر نادر خاكي بجز Eu و عناصر با ميدان پايداري بالا (HFSE) داراي رفتار نسبتاً مشابهي بوده و با افزايش شدت دگرساني غني شده‌اند در حاليكه عناصر ليتوفيل درشت يون (LILE) الگوي توزيع متفاوتي در سنگ هاي دگرسان و نادگرسان نشان مي دهند. خاستگاه گرمابي زيوليت ها با شواهدي نظير بلورهاي خودشكل، بافت پركننده ي فضاي خالي و بادامكي و نبود كاني هاي شاخص دگرگوني تدفيني پشتيباني مي شود. گستره ي پايداري زيوليت در اثر فعاليت سيليس محلول و دما كنترل مي شود. استيلبيت در لگاريتم فعاليت سيليس محلول 1/4- پايدار بوده و در دماي زير ?C 100 و pH حدود 8 تا 9 تشكيل مي‌شود.

The study area is located about 20 km north-west of Hashjin, SW of Ardebil Province and is a part of Kejal-Shamsabad zone in the Tarom-Hashjin volcanic belt. Zeolite and associated minerals, such as quartz and calcite, are formed in cavities and fractures of trachy-andesitic country rock. Studies of zeolitic alteration zones show that stilbite is the main mineral and illite, sanidine, chlorite, calcite and, quartz are minor minerals. Based on petrographic studies, the main minerals of country rocks are plagioclase, k-feldspar, augite with volcanic glass and illustrate porphyritic texture. Geochemical studies and mass-changes calculations on the major and minor elements show that the elements such as Na, K, Ca, Mg, Fe and Mn depleted and Al and Si enriched in altered rocks relative to initial tracky-andesite. The rare-earth elements, except Eu and the HFS elements, have relatively similar behavior and show enrichment with increasing alteration whereas the LIL elements have different distribution patterns in altered and fresh rocks. Hydrothermal origin of zeolites are supported by evidences such as the euhedral crystals, open-space filling and amygdaloidal textures and the absence of main burial or contact metamorphic minerals. Stability field of zeolite is controlled by aqueous silica activity and temperature. Stilbite is stable in log (aSiO2) of -4.1 and forms at temperatures < 100? C and pH of 8-9.