پراکنش و تشکیل کانی پالیگورسکیت در برخی از رسوبات ترشیاری ایران مرکزی

خادمی, حسین; حجتی, سعید

پراکنش و تشکیل کانی پالیگورسکیت در برخی از رسوبات ترشیاری ایران مرکزی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

پالیگورسکیت از جمله کانیهای رسی فیبری فراوان در خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک و رسوبهای ترشیاری به ویژه در منطقهی خاورمیانه است. این کار پژوهشی با هدف بررسی حضور کانی پالیگورسکیت در برخی از رسوبهای ترشیاری در ایران مرکزی و ایجاد ارتباط بین رسوبهای حاوی این کانیها و زمینشناسی و جغرافیای دیرین این منطقه انجام شده است. بدین منظور بر پایهی مشاهدات صحرایی و آگاهیهای ارائه شده در نقشههای زمینشناسی از رسوبهای وابسته به دورههای مختلف ترشیاری شامل پالئوسن، ائوسن، الیگوسن، الیگوسن-میوسن، میوسن و پلیوسن در 12 نقطه نمونهبرداری به صورت مرکب انجام شد. نمونههای گرفته شده پس از آمادهسازی، با دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی بررسی شدند. نتایج حاصل نشان داد که کانی پالیگورسکیت در رسوبهای با سن پالئوسن، ائوسن و الیگوسن مشاهده نمیشود در حالیکه رسوبهای با سن میوسن و پلیوسن حاوی مقادیر قابل توجهی کانی پالیگورسکیت هستند. اسمکتیت فروانترین کانی همراه با پالیگورسکیت تشخیص داده شد. رسم نمودار پایداری کانی پالیگورسکیت در رسوبهای مورد بررسی نشان داد که در رسوبهای با سنین میوسن و پلیوسن پالیگورسکیت در مقایسه با کانی اسمکتیت پایدارتر بوده و در این رسوبها شرایط برای تشکیل کانی پالیگورسکیت از اسمکتیت محتمل به نظر میرسد. حضور پالیگورسکیت در رسوبهای دوران سوم این مطلب را تائید میکند که یکی از منابع اصلی حضور پالیگورسکیت در خاکهای ایران مرکزی و با احتمال زیاد نقاط دیگر کشور با شرایط مشابه این است که پالیگورسکیت از مواد مادری به ارث میرسد. به نظر میرسد که شرایط ژئوشیمیایی دریای تتیس طی ترشیاری و با حرکت از پالئوسن به پلیوسن به تدریج برای تشکیل کانی پالیگورسکیت در رسوبهای ترشیاری ایران مرکزی فراهم شده و شرایط خشک حاکم بر بخش زیادی از اراضی مرکزی، جنوبی و شرقی کشور باعث پایداری بعدی این کانیها در خاکهای تشکیل شده از این رسوبها شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Distribution and genesis of palygorskite in selected Tertiary deposits of central Iran

چکیده [English]

Palygorskite is a widely distributed clay mineral that is commonly found in soils and sediments of arid regions, particularly in the Middle East. This study aimed to determine the distribution of palygorskite in major parent materials of soils developed on central Iranian Tertiary sediments. Based on field observations and geologic maps, 12 geological formations with Tertiary age were sampled and analyzed for mineralogical composition using x-ray diffraction (XRD) and transmission and scanning electron microscopy (TEM and SEM). Results showed that sediments of Miocene and Pliocene ages had the highest amount of palygorskite in the study area. In contrast, no trace of palygorskite was found in samples of Paleocene, Eocene and Oligocene ages. Smectites were highly associated with palygorskite. Stability diagrams for smectite-palygorskite system in Tertiary sediments of diff erent ages showed that geochemical conditions were not conductive for pakygorskite formation during the Late Oligocene. Occurrence of palygorskite in the Tertiary sediments of Central Iran suggests that the most possible source of this mineral in soils of the study area, and probably those of other areas with similar conditions, is the inheritance from parent materials. It seems that the geochemical conditions of the Tethys Sea became gradually suitable for palygorskite formation in the Tertiary sediments of central Iran. Today's arid environment prevailing in central, eastern and southern Iran has led to the stability of palygorskite in soils developed on Tertiary sediments.

کلیدواژه‌ها [English]

Tertiary
Palygorskite
Smectite
Tethys Sea
Central Iran

مراجع

[1] Bolle M. P., Adatte T., "Palaeocene – early Eocene climatic evolution in the Tethyan realm: clay mineral evidence", Clay Minerals 36 (2001) 249-261.

[2] Brady N. C., Weil R. R., "The Nature and Properties of Soils. 12th edition", Prentice Hall, New York, (1998) 881 p.

[3] Khademi H., Mermut A. R., "Submicroscopy and stable isotope geochemistry of carbonates and associated palygorskite in selected Iranian Aridisols", European Journal of Soil Science 50 (1998) 207-216.

[4] Zabboub N., Abdeljaouad S., Lòpez-Galindo A., "Origin of fibrous clays in Tunisian Paleogene continental deposits", Journal of African Earth Sciences, 43 (2005) 491-504.

[5] Krinsley D. B., "A Geomorphological and Paleoclimatological Study of the Playas of Iran", Geological Survey, United States Department of Interior. Washington DC. (1970) 329 p.

[6] Sengör A. M. C., Altiner D., Cin A., Ustaömer T., Hsü K. J., "Origin and assembly of the Tethyside orogenic collage at the expense of Gondwana Land", in: Audley-Charles M.G., Hallam A., (Eds.) "Gondwana and Tethys". Geological Society of London Special Publication 37 (1988) 119181.

[7] Zahedi M., Explanatory Text of the Esfahan Quadrangle Map 1:250000. Geological Survey of Iran (1976).

[8] Khademi H., Mermut A., "Source of palygorskite in gypsiferous Aridisols and associated sediments from central Iran", Clay Minerals 33 (1998) 561-578.

[9] Singer A., "The texture of palygorskite from the Rift valley, southern Israel", Clay Minerals 16 (1981) 415 419.

[10] Shadfan H., Dixon J. B., "Occurrence of palygorskite in the soils and rocks of the Jordan Valley" in: Singer A., Galán E., (Eds.) "Palygorskite-Sepiolite: Occurrences, Genesis and Uses" editors). Developments in Sedimentology Amsterdam 37 (1984) 187198.

[11] Shadfan H., Mashhady A. S., "Distribution of palygorskite in sediments and soils of eastern Saudi Arabia", Soil Science Society of America Journal, 49 (1985) 243 250.

[12] Aqrawi A. A. M., "Palygorskite in the recent fluviolacustrine and deltaic sediments of southern Mesopotamia", Clay Minerals 28 (1993) 153159.

[13] Henderson S. G., Robertson R. H. S., "A Mineralogical Reconnaissance in Western Iran". Resource Use Ltd. Glasgow UK (1958).

[14] Burnett A. D., Fookes P. G., Robertson R. H., "An engineering soil at Kermanshah, Zagros Mountains, Iran", Clay Minerals 9 (1972) 329343.

[15] Khormali F., Abtahi A., Owliaei H. R., "Late Mesozoic-Cenozoic clay mineral successions of southern Iran and their palaeoclimatic implications", Clay Minerals 40 (2005) 191-203.

[16] Farpour M. H., Krouse H. R. "Stable isotope geochemistry of sulfur bearing minerals and clay mineralogy of soils and sediments in Loot Desert, central Iran", Geoderma 146 (2008) 283-290.

[17] Zahedi M., "Shahrekord geological quadrangle map of Iran no. E8. Scale 1:250000", Ministry of Industry and Mines and Geology Survey of Iran (1993).

[18] Ilewellyn P. G., "Dezful geological compilation map no. 20507. Scale 1:250000", Geological and Exploration Division, National Iranian Oil Operating Companies (1973).

[19] Samadian A., "Chabahar geological quadrangle map of Iran no. 8140. Scale 1:100000", Ministry of Industry and Mines and Geology Survey of Iran (1996).

[20]www.irimo.ir/english/statistics/climn/index.asp

[21] Amidi S. M., “Abadeh geological quadrangle map of Iran no. G9. Scale 1:250000", Ministry of Mines and Metals and Geological Survey of Iran, (1983).

[22] Nabavi M. H., Houshmand-zadeh A., "Khur geological quadrangle map of Iran no. H7. Scale 1:250000", Ministry of Mines and Metals and Geological Survey of Iran, (1987).

[23] Nabavi M. H., Houshmand-zadeh A., Bakhtiari A., "Anarak geological quadrangle map of Iran no. G7. Scale 1:250000", Ministry of Mines and Metals and Geological Survey of Iran, (1986).

[24] Emami M. H., "Qom geological quadrangle map of Iran no. E6. Scale 1:250000", Ministry of Mines and Metals and Geological Survey of Iran, (1986).

[25] Jackson M. L., "Soil Chemical Analysis Advanced Course", 2nd ed., 11th Printing, University of Wisconsin, College of Agriculture, Madison, WI, U.S.A. (1979) 991 p.

[26] USDA-NRCS., "Soil Survey Laboratory Methods Manual", Soil Survey Investigations Report, No. 42.Version 3.0 (1996) 693 p.

[27] Weaver C. E., Beck K. C., "Miocene of S.E. United States: a model for chemical sedimentation in a peri-marine environment". Sedimentary Geology. 17 (1977) 1-234.

[28] Farpoor M. H., Khademi H., Eghbal M. K., "Genesis and distributon of palygorskite and associated clay minerals in Rafsanjan soils on different geomorphic surfaces", Iranian Agricultural Research 21 (2002) 39-60.

[29] Jamoussi F., Ben Aboud A., Lopez-Galindo A., "Palygorskite genesis through silicate transformation in Tunisian continental Eocene deposits", Clay Minerals 38(2003): 187-199.

[30] Lee S. Y., Dixon J. B., Aba-Husayn M. M., "Mineralogy of Saudi Arabian soils: eastern region", Soil Science Society of America Journal 74 (1983) 321 326.

[31] Aba-Husayn M. M., Sayegh A. H., "Mineralogy of Al-Hasa desert soils", Clays and Clay Minerals 25 (1977) 138-147.

[32] Singer A., "Palygorskite and Sepiolite Group Minerals", in: Dixon, J.B., Weed, S.B. (Eds.), Minerals in Soil Environments. Soil Science Society of America.Madison (1989) 829–872.

[33] Bouza P., Simón M., Aguilar J., Rostagno M., del Valle, H., "Genesis of some selected soils in the Valdés Peninsula, NE Patagonia, Argentina" In: Faz Cano, A., Ortiz, R., Mermut, A. R. (Eds.), Advances in Geo Ecology, Catena Verlag GMBH, Reiskirchen (2005) 1–12.

[34] Watts N. L., "Quaternary pedogenic calcretes from the Kalahari (southern Africa): mineralogy, genesis and diagenesis", Sedimentology 27 (1980) 661–686.

[35] Badraoui M., Bloom P. R., Bouabid R., "Palygorskite-smectite in a Xerochrept of the high Chaouia region of Morocco", Soil Science Society of American Journal 56 (1992) 1640-1646.

[36] Sancho C., Mehlendes A., Signes M., Batisda J., "Chemical and mineralogical characteristics of Pleistocene caliche deposits from the central Ebro basin, NE Spain", Clay Minerals 27 (1992) 293-308.

[37] Bouza P. J., Simon M., Aguilar J., del Valle H., Rostagno M., "Fibrous clay mineral formation and soil evolution in Aridisols of northern Patagonia, Argentina", Geoderma 139 (2007) 38-50.