فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه: تراورتن به تمام رسوبات کربناتی غیر دریایی متشکل از کلسیت/ آراگونیت گفته می­شود که توسط سیالات کلسیم­دار غنی از CO2 در شرایط سطحی و فشار کم تشکیل می­شود. ترسیب تراورتن در اثر تجزیه بی­کربنات کلسیم و خروج گاز CO2 صورت می­گیرد. تراورتن­ها را براساس ژئوشیمی عنصری، منشأ گاز CO2 و ترکیب ایزوتوپ­های پایدار، به دو گروه گرمازاد و سطحی­زاد تقسیم می­کنند. مطالعات ایزوتوپ­های پایدار کربن و اکسیژن برای تعیین منشأ و نوع تراورتن نقش اساسی ایفا می­کنند. تراورتن­های گرمازاد که اغلب با مناطق آتشفشانی جوان مرتبط هستند از سیالات با دمای متوسط به بالا رسوب کرده و ترکیب ایزوتوپ کربن آنها سنگین است. در حالی که تراورتن­های سطحی­زاد از سیالات با دمای نسبتاً پایین تشکیل شده و ترکیب ایزوتوپ کربن آنها سبک است.مواد و روش­ها: در این مطالعه به بررسی ویژگی‌های کانی‌شناسی، ژئوشیمیایی و ایزوتوپی تراورتن برجلو واقع در کمربند ماگمایی البرز-آذربایجان در شمال غرب ایران براساس مطالعات میدانی و آزمایشگاهی پرداخته شده است. در این تحقیق مطالعات پتروگرافی با استفاده از مقاطع نازک میکروسکوپی توسط میکروسکوپ پلاریزان صورت گرفته است. برای تعیین مقادیر Ba و Sr نمونه­ها به روش طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-MS) تجزیه شدند. همچنین برای مطالعه کانی­شناسی نمونه­ها از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شده است. آنالیز ایزوتوپ­های پایدار کربن و اکسیژن جهت تعیین ترکیب ایزوتوپی کانی­های کربناتی به روش طیف سنج جرمی (MS) انجام شده است.نتایج و بحث: در تراورتن برجلو سه رخساره قشر متبلور به شکل تناوبی از لایه­های روشن و تیره، رخساره شناور به صورت لایه­های ناپیوسته و رخساره بوته­ای شامل ساختارهای انشعابی با انتهای گرد و دکمه­ای قابل مشاهده است. نتیجه آنالیز XRD نمونه ارسالی از قشر متبلور نشان دهنده تشکیل آنها از کلسیت خالص است. تصاویر SEM نشان دهنده حضور محدود تجمعات میکروبی بر روی سطح بلورهای کلسیت است. مطالعات پتروگرافی از بخش متبلور تراورتن نشان می­دهد که بلورهای کلسیت به سه شکل منشورهای تیغه­ای، الیافی و میکریتی رشد کرده­اند. برخی مقاطع نیز نشانگر رشد متناوب رخساره­های قشر متبلور و بوته­ای است. مقادیر متوسط Ba و Sr در نمونه­های تراورتن برجلو به ترتیب 22/40 و ppm 89/563 است. دامنه تغییرات مقادیر ایزوتوپ δ13C(VPDB)  و δ18O(VPDB) نمونه­ها به ترتیب از ‰44/1+ تا ‰19/2+ و ‰39/14- تا ‰51/16- است. مقادیر محاسبه شده δ18O(SMOW) و δ13C(CO2) برای نمونه­ها به ترتیب تغییراتی از ‰84/13+ تا ‰02/16+ و ‰87/7- تا ‰77/8- نشان می­دهند.نتیجه گیری: مقایسه مقادیر Ba و Sr نشان دهنده منشأ گرمازادی تراورتن برجلو است. اگرچه مقادیر مثبت δ13C(VPDB) در تراورتن برجلو نشانگر گرمازاد بودن آن است اما مقادیر آن از تراورتن­های شاخص گرمازاد پایین­تر است. مقایسه مقادیر δ13C(VPDB) و δ18O(SMOW) نشان داد که نمونه­های تراورتن برجلو در محدوده تراورتن­های گرمازاد و سطحی­زاد قرار گرفته­اند که بیانگر اختلاط دو سیال با ترکیب ایزوتوپی سنگین و سبک است. مقادیر محاسبه شده δ13C(CO2) نشان دهنده منشأ غیر آلی و درونی CO2 در سیال تراورتن­سازاست. همچنین در نمودار ترکیب ایزوتوپ δ13C(VPDB) در مقابل δ18O(VPDB)، سنگ­های کربناتی به عنوان منشأ گاز CO2 برای تشکیل تراورتن برجلو نشان داده شده­اند. برخی شواهد میدانی نظیر تشکیل رخساره­های شناور و بوته­ای، وجود چشمه آبگرم با دمای نسبتاً بالا در پهنه مورد مطالعه و نیز اثبات حضور یک مخزن زمین­گرمایی در عمق منطقه نشانه­های فعال بودن محدوده از منظر پدیده­های گرمازادی و گرمابی هستند. تصور می­شود که حضور واحدهای آهکی در منطقه و همبری آنها با سیستم گسلی، امکان نفوذ و چرخش سیالات گرمابی حاوی CO2 در داخل آنها را فراهم نموده و با کربن­زدایی کربنات­ها یون بی­کربنات لازم برای تشکیل تراورتن­ها را تأمین کرده است. به نظر می­رسد که سیستم گسلی به عنوان مجرایی برای مهاجرت و صعود سیالات حاوی بی­کربنات کلسیم به سمت سطح زمین عمل کرده است. اختلاط این سیال با آب­های جوی در نزدیکی سطح سبب سبک­تر شدن ترکیب ایزوتوپی سیال صعود کننده شده است. دمای سیال خروجی براساس ترکیب ایزوتوپی نمونه­های تراورتن در حدود 70 درجه سانتی­گراد برآورد شده است.