عدم اختلاط ماگمایی در گدازه داسیتی

دسته پترولوژی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری سومین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده مهدی حسینی
تاريخ برگزاری ۱۳ شهریور ۱۳۸۴

 متن اصلی:
     گدازه های داسیتی با علائم تفکیک به دو بخش که بطور ضعیفی از نظر ترکیب متمایز می گردد در کوههای شمال شرق قزوین(شکل 1) نزدیک شهر قزوین برونزد دارند. این گدازه ها در بین لایه های توف،توف برشی، گدازه های بازی تا اسیدی و غیره به سن پالئوژن قرار گرفته اند.
سنگهای مورد مطالعه بصورت جریان گدازه از دهانه ای که در بالای تپه ای بزرگ واقع شده، خارج شده است. رنگ سنگ های فوق خاکستری تیره تا بور است. تقریبا بدون فنوکریستال هستند و یک ساختمان واریولیتی دارند. سنگ پر از گلوله هائی است که از نظر رنگ و مشخصات با زمینه تفاوتی ندارند، ولی توسط مرز مشخصی از آن تفکیک می گردند. این گلوله ها از زمینه جدا شده و بصورت منفرد قابل دسترسی هستند. بعضی از گلوله های بزرگ توسط یک لایه بسیار نازک کلسیتی پوشیده شده اند که بدون میکروسکوپ قابل تشخیص هست. اندازه گلوله ها چند میلیمتر تا 3 الی 4 سانتیمتر متغییر است. سطح جریان گدازه و تپه داری دهانه خروج گدازه، توسط گدازه های گلوله پوشیده شده است. گلوله ها در هر افق جریان گدازه ای پشت سر هم در جهت جریان قرار گرفته و یک ساختمان زنجیره ای تشکیل می دهند. این حالت در افقهای متفاوت در جهت جریان تکرار می گردند. بعضی از گلوله ها بعلت تشکیل از مذاب بهم چسبیده و در هم رفته هستند. علاوه بر آن در سنگ کانالهای استوانه ای مشاهده می شود که در امتداد آرایش گلوله ها و جریان گدازه قرار گرفته اند. این مجاری با چشم غیر مسطح قابل مشاهده است. در قسمت دهانه این مجاری تقریبا عمودی قرار گرفته اند و طبق قضاوت بر اساس علائم ظاهری، نتیجه تفکیک و جدایش عمومی گازها و مواد فرار از ماگما، طی کاهش فشار محسوب می شوند. این علائم، به دلیل ویسکوزیته زیاد گدازه ( با وجود اینکه تشکیل جریان گدازه داده و در سطح زمین پخش شده است) شاخص مذاب با ترکیب داسیتی نمی باشد، بلکه شاهدی بر اشباع از مواد فرار بودن ماگما هنگام تخلیه و خروج می باشد. گلوله ها 20 تا 70% حجم سنگ را تشکیل می دهند، اما جائیکه گلوله ها زیادند، کوچک می باشند( کوچکتر از 2 تا3 میلیمتر). سطح گلوله های بزرگ توسط انواع دانه ریز چسبیده به آن پوشیده است. بطوریکه طی به هم چسبیدن پهن شده و یا درهم فرو رفته اند. مشخصات گلوله ها در عکس مشاهده می گردند. خصوصیات شکلی گلوله ها و توزیع جریانی و اتصال به همدیگر آنها دلالت بر این دارد که آنها ابتدا بصورت قطرات مایع مذاب بوده اند که در گدازه شناور بوده و از آن توسط مرزهای فازی جدا می شده اند.
در مطالعات میکروسکوپی روشن می شود که سنگ بافت دانه ریز (آفیری) دارد و تعداد فنوکریستالها و زمینه هیالوپیلیتی اندک می باشد. زمینه متشکل از میکرولیتهای پلاژیوکلاز و کلینوپیرکسن ( حدود 30% حجمی) که در بین شیشه با تبلور ضعیف قرار گرفته اند.فنوکریستالها( 5 تا 10% حجمی) عبارتند از پلاژیوکلاز، کلینوپیرکسن، اوتوپیرکسن و ماگنتیت هستند. سنگ عملا دگرسانی ثانویه را تحمل نکرده است. لایه نازک کلسیتی در حاشیه گلوله ها بنظر توسط آبهای سطحی فرورو ته نشین شده اند که پس از تشکیل و سخت شدن سنگ در مرز بین بعضی از گلوله ها و زمینه نفوذ کرده اند. گلوله ها و زمینه از نظر بافتی و فنوکریستالها غیر قابل تفکیکند، ولی در فنوکریستالهای گلوله ها فلدسپار K-Na ولی در زمینه آلبیت – اولیگوکلاز قابل تفکیک هستند. بر عکس در زمینه اثر جهت یافتگی بصورت جریان گلوله ها و میکرولیتها نمایان است. بنظر تفکیک ماگما پس از تبلور فنوکریستالها ولی قبل از سخت شدگی زمینه اتفاق افتاده است.
طبق ترکیب شیمیائی (جدول 1،A) وتمامی علائم مورد مطالعه، سنگ را می توان داسیت واریولیتی با قلیائیت بالا نامید. مشخصه شاخص این داسیت مقدار بالای باریم(حدود 1/%Ba2O) است. گلوله ها و زمینه در کل ترکیب نزدیکی دارند ولی در آهن، فلزات قلیائی و همچنین عناصر خاکی کمیاب تفاوت دارند. مجموع فلزات قلیائی و نسبت K/Na در گلوله ها نسبت به زمینه بالاتر است ( 85/6% و 47/6%و 99/% و 77/% ). بالا بودن مقدار عناصر خاکی کمیاب گلوله ها در مقایسه با زمینه جالب است. بطوریکه در گلوله ها ایتریم 3 برابر، لانتانیم 4 برابر و سریم 7 برابر زمینه می باشد ( جدول 1، B). در شکل (2) ملاحظه می شود که مقدار عناصر خاکی کمیاب در زمینه نزدیک به سایر سنگهای منطقه است، اما گلوله ها بطور مشخص از این عناصر غنی شده و از زمینه متمایز می گردد. درجه اکسیداسیون آهن (Fe2O3/Fe2O3+FeO) گلوله ها(65/) بالاتر از زمینه (37/) می باشد، عموما هم آهن گلوله ها بالاتر است. تمرکز عناصر خاکی کمیاب در گلوله ها با نتایج آزمایشات تاثیر جدایش و تفکیک عناصر خاکی کمیاب بین مایعات آلومینوسیلیکاتی امتزاج ناپذیر (Ellison et.al,1989) تطابق دارد، که طبق آن عناصر خاکی کمیاب در فاز با ترکیب بازی بالاتر تمرکز می یابد. جدایش REE مشاهده شده بدین ترتیب بنفع تصور وجود عدم اختلاط مایع در ماگمای داسیتی دلالت می کند. مطالعات فنوکریستالها توسط میکروسوند (جدول 2) نشان می دهد که فنوکریستهای پلاژیوکلاز زونه هستند بطوریکه بخش مرکزی آنها لابرادور N60-70 (جدول 2 ستون 1 و 2)، اما حاشیه آلبیت-اولیگوکلاز N8-12 (جدول 2 ستون 3 و 4) می باشد. در بخش مرکزی کریستالیت ها اغلب زونالیته تکراری مشاهده می شود که نتیجه تغییرات پریدیک نسبت آنورتیت /آلبیت از مرکز به حاشیه بوده است. کلینوپیرکسنها ، اوژیت هستند(جدول 2 ستون 5 و 6) اما ارتوپیرکسنها هیپرستن(جدول 2 ستون 7 و 8) می باشد. ضریب یا ثابت محاسبه ای توزیع منیزیم بین اوژیت و هیپرستن است که دلالت بر ژئوترمومتری بالا حدود 1300 درجه سانتی گراد برای آغاز تبلور فنوکریستالهاست(پرچوک ل.ل.1970 ). با در نظر گرفتن ترکیب اسیدی ماگما ،اشباعیت از سیال و سرد شدن مجدد قابل توجه طی خروج به سطح زمین ماگمای داسیتی فوق می توان تصور کرد که حرارت تبلور زمینه سنگ بالاتر از 700 –600 درجه نبوده است. تفاوت پترولوژیکی اساسی بین گلوله ها و زمینه اینکه در گلوله ها فلدسپار K-Ni (جدول 2 ستون 3 و 4)است اما در زمینه آلبیت-الیگوکلاز می باشد (شکل 3). این موضوع نسبت پتاسیم به سدیم بالاتر در ترکیب مومی گلوله ها نسبت به زمینه را می رساند. ناهمگنی مطالعه شده در داسیت نتیجه تبلور همزمان دو مذاب (مایع) محسوب می شود که قدری از نظر ترکیب متفاوت هستند. دو واریانت برای تشکیل و پیدایش بافت واریولیتی مورد مطالعه ممکن است: یک- عدم اختلاط و همگن شدگی کامل دو مذاب که از اجاقهای ماگمائی متفاوت به اتاقک ماگمائی وارد شده اند، دو- عدم اختلاط ماگمائی در ماگمای داسیتی قبل از خروج و تخلیه آن به سطح زمین. با توجه به مطالب آمده و ملاحظات زمین شناسی احتمال واریانت اول کمتر است. بخصوص اینکه این واریانت، تشکیل قطرات کوچک با عدم وجود بخشهای بزرگ لیکوانت را نظر دوم یعنی عدم اختلاط عمدتا اشباعیت غیر عادی بالای ماگما از مواد فرار صحبت می نماید. با قبول این نظریه لازم به تذکر است که پدیده مورد مطالعه غیر عادی است، چرا که ترکیب شیمیایی دو بخش داسیت می باشد و تفاوت کمی با همدیگر دارند. طبق ماراکوشیف آ.آ.(1989) ترکیب گلوله ها و زمینه نزدیک میدان III با ترکیب حدواسط قرار می گیرند، گر چه اغلب زمینه با ترکیب اسیدی با لیکوانت با ترکیب نزدیک به بازالتها یا بازالتهای آندریتی است. فرایند غیر معمول مشابه با کنتراست ضعیف عدم اختلاط توسط روسینوف و.ل.در لایه های آندزیتی – داسیتی با سن کربنیفر میانی در سلسله جبال کورامینسک ازبکستان مشاهده و گزارش شده است. در آنجا در گدازه های آندزیتی – داسیتی لایه ها و عدسیهای تیره و فلامهای منفرد در ایگنمبریت ها گزارش گردیده است. چنین وضعیتی در گدازه های داسیتی منطقه شمال دریاچه نمک( نره خر کوه) در ایگنمبریت ها مطالعه و گزارش شده است ( حسینی 1367). این فلامها از نظر آهن مقداری غنی تر از زمینه می باشند.

 

 

کلید واژه ها: ماگما پترولوژی سایر موارد