مطالعات پترولوژیکی و کانی شناسی دگرسانی های گرمابی (بنتونیت زایی و سیلیس زایی)، گردنه ملااحمد (شرق اصفهان)

مهرآباد در 37 کیلومتری جنوب غرب نایین و کیلومتر 110 جاده اصفهان- نایین قرار گرفته است. از نظر تقسیمات طول و عرض جغرافیایی، محدوده مورد مطالعه در طول های جغرافیایی ﹶ55 52º و ﹶ51 52º شرقی و عرض های جغرافیایی ﹶ33 32º و ﹶ39 32º شمالی واقع شده است. این محدوده از نظر موقعیت زمین شناسی ایران، بخشی از زون ایران مرکزی محسوب می شود و در نوار ولکانو پلوتونیک ارومیه- دختر قرار گرفته است. از لحاظ سنگ شناسی، در محدوده مورد مطالعه انواع سنگ های ولکانیک با ترکیب عمدتاً پیروکسن آندزیت و داسیت، واحد های پیروکلاستیک (توف کریستال ویتریک، لیتیک توف و توف ماسه ای) و انواع ولکانوسدیمنتری (ماسه سنگ ولکانیکی) و بنتونیت می باشند. مطالعات ژئوشیمیایی انجام شده بر روی نمونه های بنتونیت و همچنین مینرال شیمی که بر روی بیوتیت های موجود در سنگ های آندزیت بازالتی انجام شده است، نشان می دهد که سری ماگمایی این سنگ های آتشفشانی کالکوآلکالن و ترکیب بیوتیت ها، فلوگوپیت است، همچنین مطالعات ترمومتری بر روی نمونه های بیوتیت منطقه، دمای حدود 800 درجه سانتی گراد را نشان می دهد. به نظر می رسد که بنتونیت ها در منطقه مهرآباد، از محصولات ویتروکلاستیک حاصل از فورانهای ولکانیکی به وسیله حمل در یک محیط دریایی به وجود آمده اند. بنتونیت ها از تبدیل این واحدها با ترکیب داسیتی با سن الیگو میوسن در محیط قلیایی به وجود آمده اند. اسمکتیت و زئولیت های نسبتاً پایدار از طریق انحلال شیشه ناپایدار موجود در توف ها به صورت درون زادی با تغییر شرایط در محیط قلیایی تشکیل شده اند. این شیشه های آتشفشانی در شرایط دیاژنزی در یک محیط کم ژرف دریایی (نظیر لاگون) ایجاد شده اند و از نوع رس های هالمیرولیزی هستند. بر اساس آزمایشات xrd از نمونه های بنتونیت مورد مطالعه، فازهای اصلی موجود در آنها شامل مونت موریلونیت، آلبیت، کلینوپتیلولیت، کوارتز، کریستوبالیت می باشد و فازهای دیگر عبارتند از کلسیت، ژیبس، هالیت، موسکوویت و نانترونیت. بر اساس دیاگرام های تهی شدگی و غنی شدگی، نمونه های بنتونیت نسبت به سنگ والد، از عناصری نظیر mg, ca, cs, ni, zn و ree ها غنی شدگی و از عناصری نظیر na, k, rb, si تهی شدگی نشان می دهند. در کل عواملی چون ph بالا، فرایندهای جذب سطحی، تلفیق ساختاری و تبادل یونی نقش مهمی در تمرکز عناصر در این کانسار ایفا می نمایند. نسبت های تفریق ree ها نظیر ce/ce* در بنتونیت ها نسبت به سنگ والد بالاتر و نسبت های دیگر نظیر (la/sm)cn, (la/yb)cn, (gd/yb)cn, eu/eu* پایین هستند. منطقه کالچویه در 14 کیلومتری جنوب شرق مهر آباد قرار گرفته است. در این منطقه بر اساس مطالعات سیالات درگیر، حرارت و شوری سیالات در منطقه بسیار پایین است که حرارت از 100 تا 300 درجه سانتی گراد و شوری ها از حدود 7/0 تا 3/7 در صد وزنی معادل نمک طعام متغیر است. در حالی که سیالات کانی ساز دارای حرارت حدود 240 درجه سانتی گراد و میانگین شوری 3 در صد وزنی معادل نمک طعام است. بر اساس مطالعه سیالات درگیر، عمق کانی سازی در منطقه حدود 400 متر تخمین زده می شود. کانی های فلزی تشکیل شده در منطقه شامل کانی سازی اولیه (هیپوژن) دارای دو فاز سولفیدی کالکوپیریت و گالن است. در کانی سازی ثانویه، فازاکسیدی شامل هماتیت، گوتیت و دیگر هیدروکسیدهای آهن می شود و کانه زایی سوپرژن سولفیدی عمدتاً شامل کوولیت و کالکوسیت می باشد. بر اساس مطالعات صحرایی، کانه نگاری و سیالات درگیر در منطقه کالچویه، کانی سازی در منطقه از نوع اپی ترمال با سولفیداسیون پایین است. سن نسبی کانی سازی در منطقه کالچویه احتمالاً بعد از الیگوسن است. نتایج آنالیز ایزوتوپی پایدار منشاﺀ محلول های دگرسان کننده در مهرآباد را آب های جوی و منشاﺀ محلول های کانه ساز در کالچویه را مخلوط آب های ماگمایی و جوی تعیین می کند.