مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی توفهای زئولیتی شده سازند کرج در

مناطق مورد مطالعه در 140 کیلومتری شرق تهران و حدفاصل دماوند- فیروزکوه واقع شده اند. این منطقه با وسعت تقریبی 200 کیلومتر مربع از کوههای دامغان تا طالش گسترش دارد. مطالعات بر توفهای زئولیتی شده سازند کرج متمرکز شده است. این توفهای دگرسان در سه منطقه کیلان، حصاربن و زرین دشت رخنمون دارند.

مطالعات صحرایی نشان داده است که توفهای زئولیتی شده در همجواری با واحدهای متنوع زمین شناسی شامل تشکیلات گسترده کنگلومرای پیلوسن و پلیوکواترنر، ماسه سنگ و کنگلومرای کرتاسه، آهک – دولومیت های تریاس و عدسی های ژیپسی قرار گرفته است.

زئولیتی شدن در مناطق فوق الذکر نظم خاصی ندارد و گاهی از واحد های گسلی تبعیت می کند. توفهای دگرسان در نمونه دستی کرمی تا سبز کم رنگ هستند و دارای شکستگی صدفی می باشند.

با توجه به مطالعات پتروگرافی شاخص ترین واحد های سنگی این مناطق توف های شیشه ای و کانیهای اصلی زئولیت، کوارتز، فلدسپات، بیوتیت و هونبلند می باشند.

به علت بافت بسیار دانه ریز توفهای شیشه ای جهت مشاهده و شناسایی کانیهای زئولیتی از میکرسکوپ الکترونی اسکن استفاده گردید. زئولیت ها در زیر میکرسکوپ الکترونی اشکال مشخصی را نشان نداده اند تنها اشکال ورقه ای از کانیهای رسی ملاحضه گردید. آنالیز کیفی از بعضی نقاط وجود کانی زئولیتی و رسی را تائید می کند.

رفتار حرارتی توفهای زئولیتی شده جهت شناسایی نوع فاز های زئولیتی مورد بررسی قرار گرفت.منحنی حرارتی TG, DTG از توفها نشان دهنده وجود فاز زئولیتی کلینوپتیلولیت و فاز ناخالصی کربنات در این توفها است.

شناسایی دقیق نوع کانی زئولیتی و یا رسی توسط پراش اشعه امکان پذیر است بنابراین بااستفاده از این روش کانیهای کلینوپتیلولیت، کوارتز، از جمله کانیهای اصلی و مونت موریلونیت، مسکویت و …. فازهای فرعی توفهامی باشند.

با استفاده از آزمایشات XRF, ICPMS ترکیب شیمیای توفهای فیروزکوه اسیدی تا حدواسط تعین گردید. مطالعات نشان داده است که توفهایی با ترکیب اسیدی به کانی کلینوپتیلولیت تبدیل می شوند. در این منطقه که توفها ترکیب ریولیتی تا داسیتی دارند توسط کلینوپتیلولیت جایگزین شده اند.

مطالعات مایکروپروب 40 نقطه از تیغه های شیشه ای نشان داده است که این تیغه ها به کلینوپتیلولیت تبدیل شده اند.

در مجموع آنومالی استرانسیوم، کلر، باریم در توفهای فیروزکوه در ارتباط با محیط تشکیل توفها و خاصیت جذب زئولیت ها برای این عناصر قابل توجیه می باشد.

مدلهای که برای تشکیل زئولیت ها ارائه گردیده، متفاوت می باشند ولی در مجموع وجود یک سیستم باز که آبهایی با ترکیب شور وقلیایی بتوانند توفها را مورد هجوم قرار دهند و سبب تشکیل کانیهای زئولیتی شوند، مورد تائید است.

در نهایت برای بازساری شرایط زئولیت ها اقدام به سنتز زئولیت از توف شیشه ای گردید که در دمای 150 درجه سانتیگراد و با استفاده از محلولهای قلیایی NaOH, KOH زئولیت مرلینوئیت سنتز شد.