مطالعه ژيوشيمي پوليه كارستي خركت (شمال شرق شهر مشهد)

The Study the geochemistry of Kharket polje (North of Mashhad city)

پوليه خركت يكي از بارزترين پديده هاي كارست سطحي در استان خراسان رضوي است كه در 55 كيلومتري شمال شرق شهر مشهد قرار دارد. اين پوليه عمدتا از واحدهاي كربناته سازند مزدوران (Jmz1, Jmz2 & Jmz3) تشكيل شده است. علاوه بر آن، واحدهاي تبخيري سازند شوريجه در شمال پوليه و هم چنين رسوبات متعلق به كواترنري در منطقه وجود دارد. در اين مطالعه 28 نمونه از واحدهاي كربناته سازند مزدوران و هم چنين 5 نمونه از رسوبات كواترنري برداشت شده و ميزان عناصر Ca ، Mg، Sr، Mn و Fe در اين نمونه ها اندازه گيري گرديده است. در ادامه نقشه پراكندگي اين عناصر در منطقه تهيه و هم چنين فرآيند تحليل عاملي بر روي آن ها صورت گرفته است. هدف مطالعات تشخيص عوامل موثر و كنترل كننده ژيوشيمي پوليه خركت و هم چنين مكان هاي مستعد براي تجمع عناصر اقتصادي در پوليه با توجه به ژيومورفولوژي خاص آن بوده است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان دهنده اين موضوع است كه پديده دياژنز متيوريك با توجه به افزايش Mn و Fe و كاهش Sr و نسبت Sr/Mn مهم ترين عامل كنترل كننده ژيوشيمي پوليه خركت است. افزايش ميزان Fe و Mn در نمونه هاي كربناته بر اثر تاثير فرآيندهاي دياژنتيكي در يك محيط نسبتاً احيايي تا كم اكسيژن صورت گرفته است. هم چنين افزايش ميزان اين دو عنصر و كاهش ميزان Sr در نمونه ها مي تواند در ارتباط با ضريب توزيع اين عناصر و هم چنين تمركز آن ها در محلول هاي دياژنزي باشد. از طرفي، مطالعه و رسم نقشه هاي پراكندگي عناصر فوق به همراه نقشه نشانه هاي عاملي ((Factor Score Map نشان دهنده اين مسيله است كه ميزان عنصر Fe در پايين دست پوليه خركت افزايش چشمگيري مي يابد و به 7500 ppm مي رسد و اين احتمال را به وجود مي آورد كه رسوبات آبرفتي در پايين دست پوليه با توجه به شيب كم آن نسبت به ساير بخش هاي پوليه مي تواند به عنوان تله هاي ژيوشيميايي براي عناصري باشند كه در بالادست پوليه انحلال يافته است.

Kharket Polje is one of the most outstanding Karstic feature in Khorasan-Razavi province which is located 55 Km to the north of Mashahd. This polje is covered by Mozduran carbonate Formation and marginally by Shoorije Formation in the north and quaternary sediments in the center. During this survey, 33 samples including 28 samples from Mozduran carbonates and 5 samples from quaternary sediments were collected and the concentration of Sr, Mg, Mn, Fe and Ca were analyzed. The distribution map of these elements in the study area and factor analysis depicted the parameters which control the geochemistry of the polje and identify the locations of high concentration of the elements. Increase in Fe and Mn concentration in the carbonate samples is due to influence of diagenetic processes in relatively anoxic to low oxygen environments, whereas increase in these elements values and decrease in Sr concentration in the study samples can be related to their partition coefficient and low concentration of these element in diagenetic fluids. The results of this survey show that Meteoric diagenesis is the most significant factor which controls the geochemistry of Kharket polje whereas the distribution map and factor analysis demonstrates that the concentration of Fe increases dramatically in the base of polje and reaches about 7500 ppm where the slope is considerably lower compare to other parts of polje. The gentle slope of Kharket polje and its lithology (mainly consists of sandstone) in southern parts makes it good geochemical trap for some minor elements such as Fe, Ni and Mn.