بررسی تغییرات عناصر اصلی، جزئی و نادرخاکی در کانسار بنتونیت اسفزار شرق بیرجند، استان خراسان جنوبی

کانسار بنتونیت اسفزار در 50 کیلومتری شرق بیرجند در استان خراسان جنوبی و در مرز شرقی پهنه لوت قرار دارد. این کانسار به دلیل لایه ای بودن، حضور ژیپس و گستردگی در پیرامون منطقه مورد بررسی، از نوع درونزایی است. بررسی سنگ نگاری و شیمی سنگ های میزبان نمونه های بنتونیتی نشان می دهد که این سنگ ها، داسیت و تراکی آندزیت هستند. کانی شناسی به روش پراش پرتوی x (xrd) ترکیب کانی های رسی منطقه را از نوع مونتموریونیت سدیمی و کلسیم سدیمی همراه با پلاژیوکلاز، کریستوبالیت، ژیپس، مسکوویت، میکروکلین و کوارتز نشان می دهد. نمودارهای کاهیدگی افزودگی بنتونیت ها نسبت به سنگ های آتشفشانی میزبان نشان دهنده تهی شدگی قابل توجه پتاسیم و آلومینیم و تهی شدگی جزئی سدیم و کلسیم، همچنین افزودگی قابل توجه سیلیس و منیزیم و افزودگی جزئی آهن، تیتانیم و گوگرد است. مقدار عناصر سنگ دوست بزرگ یون از جمله روبیدیم، سزیم و باریم مانند پتاسیم در بنتونیت پایین است. استرانسیم از آنجا که می تواند جایگزین کلسیم شود غنی شدگی نمایانی را نشان می دهد. عناصری مانند مس، نیکل، کروم، وانادیوم و تیتانیوم به دلیل جذب سطحی مونتموریلونیت افزایش یافته اند و از میان این عناصر، وانادیوم بیشترین غنی شدگی را دارد. عناصر خاکی نادر در نمونه های بنتونیتی روندی مشابه سنگ میزبان دارند، و تهی شدگی عناصر خاکی نادر سبک بیشتر از عناصر سنگین است. به نظر می رسد که مواد اولیه یا شیشه آتشفشانی در محیط آبی قرار گرفته و بین آب سرد و شیشه داغ واکنش شدیدی رخ داده که منجر به سردشدن سریع شیشه آتشفشانی و در نتیجه خلل و فرج در آن شده است. بعضی عناصر شیمیایی مانند کلسیم، آلومینیم و قلیایی ها از آن شسته شده اند. بدین ترتیب، شیشه آتشفشانی دگرسان شده و بنتونیت از بازتوزیع mg و fe و دریافت mg از آب دریاچه شکل گرفته است همچنین بازتوزیع si سبب ته نشینی سیلیس بی شکل و کریستوبالیت شده است.

Investigation of major, trace and rare earth elements variations in Esfezar bentonite deposit, east of Birjand, South Khorasan Province

The Esfezar bentonite deposit is located 50 km east of Birjand, in south Khorasan Province and as a part of eastern boundary of lut Block. This deposit is a diagenetic bentonite type, because of its layering, existence of gypsum between bentonite layers, and expanded shape. Petrography and chemical analysis of host rocks in Esfezar bentonite deposit indicate that they are mainly of dacite and trachyandesite. X ray diffraction analysis shows that the main minerals of Esfezar bentonite deposit are Namontmorilonite, CaNa montmorilonite, plagioclase, cristobalit, gypsum, illite, K feldspar and quartz. The loss and gain diagrams of bentonites compare with their volcanic host rocks show that the elements of Na , K , Ca and Al are lost, while the Si , Fe , Mg , Ti and S elements are gained. The lithophile elements such as Rb, Cs and Ba similar to K in bentonite samples are lost. Sr, as the same as Ca, has gained. Elements such as Cu, Ni, Cr, V and Ti, because of surface adsorption of montmorilonite, have increased and vanadium show more enrichment than other elements. REE pattern in bentonite samples from Esfezar deposit and host rocks are similar and LREE are more than HREE. It might be possible some reaction happened between volcanic rocks or glass with sea water resulting rapid coolness which results some elements such as Ca, Al, K, Na cleared, volcanic glasses are altered and bentonite formed by receiving Mg and Fe from sea water. Existing of silicon in that environment causes opal and crystobalite to be formed.