بررسي كاني ‌شناسي، زمين‌شيمي و رفتار عناصر در فرايند تشكيل بنتونيت‌هاي منطقه سربيشه (خراسان جنوبي، شرق ايران)

Study of mineralogy, geochemistry and elemental behavior in the process of bentonites formation in Sarbisheh area South Khorasan, east of Iran

فعاليت­ هاي آتشفشاني اسيدي تا حدواسط ترشيري و عملكرد پهنه­ هاي گسلي در منطقه سربيشه، شرايط مناسبي را براي تشكيل بنتونيت به ويژه در نهشته­ هاي آذرآواري فراهم نموده است. پهنه­ هاي بنتونيتي جنوب­شرق گندكان، كلاته پدران، گلاب، گلستان، آسفيچ، حسن كلنگي و كنگان در گستره نقشه زمين­ شناسي 1:100000 سربيشه هدف اين پژوهش بوده ­اند. پردازش تصاوير ماهواره­ اي بيانگر رخداد دگرساني گسترده رسي باحضور كاني مونت­موريلونيت است. برداشت­ هاي صحرايي و بررسي­هاي كاني ­شناسي به روش پراش پرتوي X (XRD)، پردازش­ هاي ماهواره ­اي و تشكيل بنتونيت در اين مناطق را تاييد نمود. كاني­هاي اصلي تشكيل دهنده اين بنتونيت­ ها شامل مونت­موريلونيت، آنورتيت وكريستوباليت هستند. بر اساس داده ­هاي موجود، بنتونيت حسن كلنگي از نوع سديم-كلسيم ­دار، بنتونيت­ آسفيچ از نوع كلسيم-سديم ­دار و بنتونيت گلستان از نوع كلسيمي است. سنگ مادر بنتونيت­ هاي مورد بررسي شامل گدازه­ هاي اسيدي تا حدواسط (ريوداسيت- داسيت تا آندزيت) و سنگ­ هاي آذرآواري (توف-برش) است كه دچار دگرساني متوسط تا شديد شده ­اند. محاسبه تغييرات زمين­ شيميايي پهنه‌هاي بنتونيتي بيانگر كاهش سيليس، سديم و پتاسيم و افزايش كلسيم است.

Tertiary acidic to intermediate volcanic activities and the role of fault zones in Sarbisheh area have provided suitable conditions for the formation of bentonite, especially in pyroclastic deposits. Southeast Gondakan, Kalateh Pedaran, Golab, Golestan, Asfich, Hasan Kolangi, and Kangan bentonites in 1/100000 geological map of Sarbisheh were selected as the case study. Satellite image processing shows argillic alteration with the presence of montmorillonite. Field and XRD studies approved satellite image processing and bentonite formation in the studied areas. Montmorillonite, anorthite, and cristobalite are the main minerals in these bentonites. Based on available data, Hasan Kolangi, Asfich and Golestan bentonites are Na-Ca, Ca-Na, and Ca-type respectively. Parental rocks of studied bentonites are acidic to intermediate lavas (rhyodacite-dacite to andesite) and pyroclastic rocks (tuff-breccia) that had affected by medium to high-grade alteration. Calculation of geochemical changes in bentonitic zones indicated the decrease of silica, Na, and K and increase of Ca.