مطالعات زمين شناسي و كاني شناسي توفهاي زئوليتي شده سازند كرج در شرق تهران

مناطق مورد مطالعه در 140 كيلومتري شرق تهران و حدفاصل دماوند- فيروزكوه واقع شده اند. اين منطقه با وسعت تقريبي 200 كيلومتر مربع از كوههاي دامغان تا طالش گسترش دارد. مطالعات بر توفهاي زئوليتي شده سازند كرج متمركز شده است. اين توفهاي دگرسان در سه منطقه كيلان، حصاربن و زرين دشت رخنمون دارند. مطالعات صحرايي نشان داده است كه توفهاي زئوليتي شده در همجواري با واحدهاي متنوع زمين شناسي شامل تشكيلات گسترده كنگلومراي پيلوسن و پليوكواترنر، ماسه سنگ و كنگلومراي كرتاسه، آهك – دولوميت هاي ترياس و عدسي هاي ژيپسي قرار گرفته است. زئوليتي شدن در مناطق فوق الذكر نظم خاصي ندارد و گاهي از واحد هاي گسلي تبعيت مي كند. توفهاي دگرسان در نمونه دستي كرمي تا سبز كم رنگ هستند و داراي شكستگي صدفي مي باشند. با توجه به مطالعات پتروگرافي شاخص ترين واحد هاي سنگي اين مناطق توف هاي شيشه اي و كانيهاي اصلي زئوليت، كوارتز، فلدسپات، بيوتيت و هونبلند مي باشند. به علت بافت بسيار دانه ريز توفهاي شيشه اي جهت مشاهده و شناسايي كانيهاي زئوليتي از ميكرسكوپ الكتروني اسكن استفاده گرديد. زئوليت ها در زير ميكرسكوپ الكتروني اشكال مشخصي را نشان نداده اند تنها اشكال ورقه اي از كانيهاي رسي ملاحضه گرديد. آناليز كيفي از بعضي نقاط وجود كاني زئوليتي و رسي را تائيد مي كند. رفتار حرارتي توفهاي زئوليتي شده جهت شناسايي نوع فاز هاي زئوليتي مورد بررسي قرار گرفت.منحني حرارتي TG, DTG از توفها نشان دهنده وجود فاز زئوليتي كلينوپتيلوليت و فاز ناخالصي كربنات در اين توفها است. شناسايي دقيق نوع كاني زئوليتي و يا رسي توسط پراش اشعه امكان پذير است بنابراين بااستفاده از اين روش كانيهاي كلينوپتيلوليت، كوارتز، از جمله كانيهاي اصلي و مونت موريلونيت، مسكويت و …. فازهاي فرعي توفهامي باشند. با استفاده از آزمايشات XRF, ICPMS تركيب شيمياي توفهاي فيروزكوه اسيدي تا حدواسط تعين گرديد. مطالعات نشان داده است كه توفهايي با تركيب اسيدي به كاني كلينوپتيلوليت تبديل مي شوند. در اين منطقه كه توفها تركيب ريوليتي تا داسيتي دارند توسط كلينوپتيلوليت جايگزين شده اند. مطالعات مايكروپروب 40 نقطه از تيغه هاي شيشه اي نشان داده است كه اين تيغه ها به كلينوپتيلوليت تبديل شده اند. در مجموع آنومالي استرانسيوم، كلر، باريم در توفهاي فيروزكوه در ارتباط با محيط تشكيل توفها و خاصيت جذب زئوليت ها براي اين عناصر قابل توجيه مي باشد. مدلهاي كه براي تشكيل زئوليت ها ارائه گرديده، متفاوت مي باشند ولي در مجموع وجود يك سيستم باز كه آبهايي با تركيب شور وقليايي بتوانند توفها را مورد هجوم قرار دهند و سبب تشكيل كانيهاي زئوليتي شوند، مورد تائيد است. در نهايت براي بازساري شرايط زئوليت ها اقدام به سنتز زئوليت از توف شيشه اي گرديد كه در دماي 150 درجه سانتيگراد و با استفاده از محلولهاي قليايي NaOH, KOH زئوليت مرلينوئيت سنتز شد.