پاورپوینت تشکیل سنگ ها و محلول های شور در مناطق فعال قاره ای (pptx) 14 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 14 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
1
.
موضوع:تشکیل سنگ ها و محلول های شور در مناطق فعال قاره ای
2
منبع آب و منبع شوری
منبع آب: مطالعات ایزوتوپهای پایدار آبهای زمین گرمایی و دیگر آبها در منطقه Trough نشان میدهد که آب در سیالات زمین گرمایی SSGS از آبهای متئوریک بخصوص آب رودخانهی کلرادو سرچشمه میگیرد. آین آبها متحمل تبخیر در مناطق نزدیک به سطح شدهاند که توسط واکنشهای بین آب و سنگ در دماهای بالا ادامه مییابد. سیالات زمین گرمایی کم عمق با شوری کم درجات متفاوتی از تبادل ایزوتوپی اکسیژن را نشان میدهد و بر خلاف شورابهای عمیق هایپرسالین که دارای مقادیر یکنواختی از 18Oδ و مقادیر ایزوتوپی Dσ در حدود 80- تا 70-% دارند، که نشان دهندهی تبادل ایزوتوپی کامل آنها با میزبان سنگ رسوبی دگرگونی میباشد.
منشأ شوری
شواهد ایزوتوپهای پایدار نشان میدهد که شوری بالای شورابهای SSGS نمیتواند منحصراً از تبخیر سادهی آب رودخانه کلرادو به وجود آید، در نتیجهی حل شدن تبخیریها و واکنش آب-سنگ در دمای بالا باید نقش اساسی در تکوین این شورابها داشته باشد. شواهد
3
.
شیمیایی، پترولوژیکی و ایزوتوپهای پایدار نشان میدهند که همبستگی Ca و غنیسازی K در شورابها عمدتاً در اثر فرایندهای هیدروترمالی-دگرگونی مانند حل شدن سیمان کربناته، آلیپتیزاسیون پلاژیوکلاز، حل شدن تبخیریهای دریاچهای غنی از CaSO4 و تبدیل اسمکتایت به کلرایت و ماسکووایت در رسوبات میزبان میباشد. بنابراین SSGS به صورت یک پمپ شوراب عمل میکند که سدیم را به طرف پایین پوسته و کلسیم، پتاسیم و فلزات را به اعماق کمتر هدایت میکند. چنین فرآیندی معمولاً باعث ایجاد شورابهای غنی CaCl2 میشود که از تکامل شورابهای غنی از NaCl در طی واکنش آب-سنگ در ریفت قارهای ایجاد میشود. زیرا شورابهای سالتونسی و دیگر سیالات سالتون یک روند خطی در تهی شدگی سدیم نشان میدهد. همچنین شورابهای SSGS مقادیر کمی از حلالیت SO4 را نشان میدهند که حاکی از محلولیت کم انهایدرایت در دماهای بالا در حضور تمرکزات بالای کلسیم است.
منشأ فلزات در شورابها
منشأ فلزات: شیلها در رسوبات میزبان SSGS با افزایش عمق و درجه دگرگونی تهیشدگی پیشروندهای از لحاظ محتوای فلزات پایه نشان میدهند (شکل 17-19). شیلها در
4
.
داخل انبوهی از سنگها که توسط دیاپیر شورابی (یعنی چگالی شوراب گرم شده کم بوده و مثل دیاپیر بالا میآید) احاطه شدهاند، تقریباً 90 درصد فلزات پایهی اصلی خود را از دست دادهاند. از دست دادن محتوای فلزات با کاهش محتوای کلسیت شیلها رابطهی خوبی نشان میدهد. این موضوع حاکی از این است که سرب، روی و مس در اصل در فلزات در فرایندهای تخریبی ودایاژنز کانیهای کربناته ترسیب شده و بعداً در طول دگرگونی شیلها رها میشوند.
منگنز هم در داخل شوراب رها میشود و هم در داخل کانیهایی مانند اپیدوت، بایتایت، اندرادایت و دیگر فازهای آلتراسیونی توزیع مجدد پیدا میکند. ظاهراً شورابهای داغ هنگامیکه دیاپیر شورابی از میان مقاطع رسوبی به طرف بالا حرکت میکند، محتوای فلزات رسوبات میزبان را همزمان با دگرگونی لیچ میکند. این فرضیه میتواند توسط محاسبهی تغییرات جرم یا همان «موازنهی مواد» مابین فلزات از دست رفتهی شیلها و محتوای فلزی شوراب امتحان شود.
- Mass Balance
5
شکل 17-19- نمودار غلظت روی، مس و منگنز در برابر عمق که بر اساس آنالیز XRD مغزههای حفاری شیلهای دگرسان و غیر دگرسان تهیه شده است..
6
.
با محاسباتی که انجام شده، تغییرات جرم مابین فلزات از دست رفته از شیلها با مقدار گرفته شده توسط شوراب ثابت میباشد. اکثر فلزاتی که در شوراب متمرکز هستند، توسط لیچینگ از رسوبات میزبان که تا حد رخسارهی بایتایت یا بالاتر دگرگون شدهاند، به دست آمده است. برخی از فلزات موجود در شورابها نیز از لیچ شدن رسوبات عمیق هنگامیکه شوراب از میان رسوباتی که Trough را پر کردهاند، به طرف بالا حرکت میکند، به دست میآید. حتی احتمال دارد که قسمتی از فلزات لیچ شده در اثر برخورد و اختلاط با زونهای محیطی یا سرد شدن دوباره نهشت شوند. با توجه به مطالعات زمینشناسی و محاسبات تغییرات جرم نتیجه میشود که سیستم SSGS نوعی سیستم بسته آب-سنگ بدون هیچ تغذیه و تخلیه خارجی میباشد. این سیستم عمدتاً توسط شورابهای صعود کننده و متمرکز خود کنترل میشود تا توسط مهاجرت سیال ناحیهای.
منشأ سولفور
بر اساس غلظت مولال، شورابهای SSGS دارای مقادیر تقریباً مساوی از H2S و SO4 میباشند. سولفور احیایی در این شورابها نسبت به آهن و فلزات پایه کمتر بوده و به همین خاطر مقادیر کانیسازی در این سیستم کم میباشد. مطالعات ایزوتوپی نشان دهندهی اکتساب سولفور از حل شدن و دگرگونی انهایدارایت در این سیستم میباشند (شکل 17-20).
7
شکل 17-20- وابستگی ترکیب ایزوتوپی سولفور H2S و SO4 آبگین در a: دما و b: شوری سیالات زمین گرمایی در SSGS
8
کانیسازی
در سیستم SSGS، کانسنگها در رگههای به صورت ناقص پر شده، همچنین در نزدیکی مجرای سیال که نشان دهندهی قسمت بالایی سیال صعود کننده است، بسیار فراوان هستند. متداولترین کانههای موجود در این رگهها شامل پایرایت، هیمانایت، کالکوپایرایت، اسفالرایت، و گلینا میباشند. کانیهای گنگ نیز شامل کلسایت، کوارتز، اپیدوت، و کلرایت هستند. دو نوع تیپ اصلی رگهها در سیستم SSGS موجود میباشند (جدول 17-4)؛ نوع (1) مجموعه کانیائی احیا شده عمدتاً کربناته که به صورت پراکنده فضاهای خالی و شکستگیها یافت میشوند، و نوع (2) مجموعه کانیائی اکسید شده هیماتایت- اپیدوت که در شکستگیهای باز یافت میشوند. میزان شوری مطالعه شده در سیال اینکلوژنهای این رگهها مدل اختلاط سیالات را پیشنهاد میکند.
- open fractures
شرایط اکسایش/کاهش (redox) شوراب
شورابها نسبتاً حالت اکسیداسیونی بالاتری دارند که به جفت اکسیداسیون احیایی هیماتایت-پایرایت و H2S و SO4 بستگی دارد. همچنین با حضور پایرایت و کلرایت غنی از آهن و اپیدوت در رگههای باز و انهایدرایت موجود در متاسدیمنتهای منبع این مقادیر ثابت میباشند (شکل 7). تبخیریهای غنی از CaSO4 در سنگهای میزبان SSGS نقش مهمی در نگه داشتن حالت ریداکس بالا در شورابها
9