بررسی مقادیرتمرکز عناصر سنگین و کمیاب در سیالات گرمابی فعال در میدان زمین گرمایی، جنوب کوه سبلان، استان اردبیل، شمال باختر ایران

رحیم معصومی¹، علی‎اصغر کلاگری²، کمال سیاه‎چشم³ و سهیل پُرخیال⁴

تاریخ دریافت: 24/ 09/ 1395 تاریخ پذیرش: 02/ 03/ 1396

چکیده

میدان زمین گرمایی در جنوب کوه سبلان قسمتی از سیستم زمین گرمایی ناحیه کوه آتشفشانی سبلان است که در آن مظاهر فعالیت‌های آتشفشانی جوان از قبیل چشمه های آبگرم و بخارات سطحی دیده می‌شوند. سیالات گرمابی سطحی در این منطقه بیشینه دمای 77 درجه سانتی گراد و بازه pH از 6.4 تا 7.4 و بیشینه TDS 7006 میلی گرم بر لیتر را نشان می دهند. این آب ها به طور کلی از نظرترکیبی به دو دسته تقسیم می‎شوند. دسته اول عمدتاً آب‌هایی با ترکیب Na-Cl و دسته دوم به طور عمده آب‎هایی با ترکیب Ca-Na-HCO₃هستند. عناصر کمیاب و سنگین در این سیالات عمدتاً شامل بور، لیتیوم، روبیدیم، سزیم، آرسنیک و جیوه بوده که بیشینه فراوانی آنها به ترتیب 33511، 14265، 10366، 4159 و 5 ppb است. با در نظر گرفتن واحدهای سنگ‎شناختی منطقه و نیز فعالیت گسترده سیالات گرمابی و وجود زون‌های دگرسانی گسترده، کانی های حاوی بور به عنوان منبع اصلی این عنصر در نظر گرفته شد که توسط سیالات زمین گرمایی آب شویی و حمل شد. غلظت این عنصر تا اندازه‌ای با تثبیت در کانی‌های رسی کنترل می‌شود. بررسی‌های بیشتر رفتار ژئوشیمیایی عناصر کمیاب و سنگین در این میدان زمین‌گرمایی نشان داد که جذب لیتیم توسط کوارتز و جذب روبیدیم توسط کانی های رسی در دماهای کمتر از 300 درجه سانتی گراد صورت گرفته و یون کلراید در حمل جیوه نقش اصلی را ایفا کرده است. گرچه مقادیر غلظت بور، جیوه، آرسنیک و لیتیم به قدر کافی بالا نیست که بتواند کانه‌زایی اقتصادی احتمالی را برای این عناصر ضمانت کند؛ ولی حضور این عناصر در این آب‌های داغ از دو جنبه محیط زیستی بسیار مهم تشخیص داده شدند؛ اولاً به خاطر اینکه از این آب‌ها مستقیماً برای استحمام در منطقه استفاده می‎شود؛ ثانیاً این آب‎ها ممکن است هنگام اختلاط با آب‌های زیرزمینی و آشامیدنی به عنوان یک منبع آلاینده خطرناک عمل کنند.

کلیدواژه‌ها:کوه سبلان، آب‌های زمین‌گرمایی، عناصر کمیاب و سنگین، فعالیت‌های آتشفشانی جوان.

¹دانشجوی دکترا، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²استاد، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³استادیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

⁴استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج، ایران

نویسنده مسئول:رحیم معصومی؛ E-mail: Rah_masoumi@tabrizu.ac.ir