كاني‌شناسي و زمين‌شيمي عناصر لانتانيد ذخيره كائولن بهاريه، شرق كاشمر، شمال‌شرق ايران

Mineralogy and the lanthanide elements geochemistry of the Baharieh kaolin deposit, east Kashmar, NE Iran

ذخيره كائولن بهاريه (شرق كاشمر، استان خراسان رضوي) محصول دگرساني سنگ­ هاي داسيتي (ائوسن) است و در پهنه فلززايي خواف-كاشمر- بردسكن قرار دارد.­ بررسي­ هاي صحرايي نشان مي ­دهند كه گسترش اين ذخيره توسط سامانه زمين­ ساخت منطقه كنترل شده و حضور پوش ­سنگ سيليسي مهمترين ويژگي زمين­ شناسي اين ذخيره به شمار مي رود. بررسي­ هاي كاني­ شناسي با روش­ هاي پراش پرتوي X (XRD)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي اثر ميداني (FE-SEM)، طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتوي X (EDS)، گرماسنجي تفاضلي (DTA) و گرما وزن­ سنجي (TGA) نشانگر حضور كاني­ هاي كائولينيت، هالويزيت، ايليت، كوارتز، آلونيت، جاروسيت، مسكوويت، آلبيت، ژيپس، توپاز، انيدريت، روتيل، گالن، زيركن و هماتيت در نمونه­ هاي كائولن است. محاسبه تغييرات جرم با در نظر گرفتن Al به عنوان عنصر شاخص كم­تحرك نشان مي‌دهد كه گسترش فرآيند كائولينيتي­ شدن با غني­ شدگي شديد عناصر خاكي نادر سبك (LREE) نسبت به عناصر خاكي نادر سنگين (HREE) همراه بوده است. اين پديده به جذب ترجيحي LREE توسط كائولينيت، آلونيت، هماتيت و جاروسيت و فعاليت به نسبت پايين يون­ هاي كمپلكس ­ساز در سيال­ هاي دگرسان كننده سنگ اشاره دارد. ضرايب همبستگي بين عناصر نشان مي­ دهند كه كائولينيت، روتيل، اكسيدهاي منگنز و فسفات ­هاي ثانويه نقش كنترلي مهمي در توزيع و تثبيت لانتانيدها داشته ­اند. رخداد بي ­هنجاري منفي Eu در ارتباط با دگرساني فلدسپارها توسط سيال­ هاي گرمابي دما بالا و رخداد بي­ هنجاري مثبت Ce گوياي اثر سامانه آبي دما پايين بر ذخيره كائولن بهاريه است.

The Baharieh kaolin deposit (east Kashmar, Khorasan Razavi Province) is the product of alteration of dacitic rocks (Eocene) and is located in the Khaf-Kashmar-Bardaskan metallogenic belt. Field observations show that the development of this deposit was controlled by the tectonic system of the area and the presence of silica cap is the most important geological feature of this deposit. Mineralogical studies, using different analytic techniques (such as XRD, SEM-EDS, FE-SEM, DTA and TGA), indicate the presence of kaolinite, halloysite, illite, quartz, alunite, jarosite, muscovite, albite, gypsum, topaz, anhydrite, rutile, galena, zircon and hematite in the kaolin samples. Calculations of mass changes with the assumption of Al as index immobile element show that the development of the kaolinization process has been accompanied with intense enrichment of LREE relative to HREE. This phenomenon indicates the preferential adsorption of LREE by kaolinite, halloylsite, alunite, hematite, and jarosite and the relatively low activity of complexing ions in rock-altering fluids. Correlation coefficients between elements indicate that kaolinite, rutile, manganese oxides, and secondary phosphates have played an important controlling role in the distribution and fixation of lanthanides. Occurrence of Eu negative anomaly in relation to the alteration of feldspars by relatively high-temperature fluids along with the occurrence of positive Ce anomaly indicate the effects of low-temperature aqueous system on the Baharieh kaolin deposit.