پتروژنز مجموعه نفوذی جنوب غرب ندوشن

متن اصلی:
     پتروگرافی
خانواده دیوریتی ازسنگهای با بافت گرانولار متوسط تا ریز بلور (اندازه بلورها کوچکتر از یک میلیمتر تا حداکثر چهار میلیمتر )، شامل پلاژیوکلاز، آمفیبول ، پیروکسن ، کوارتز ، ارتوز و کانیهای فرعی همچون آپاتیت، و کانیهای اپک و مجموعه ای از کانیهای ثانویه (شامل اپیدو ، کلریتهای سوزنی از نوع پنین ، اسفن و کانیهای اپک ریز و بی شکل، حاصل آلتراسیون آمفیبولها) تشکیل شده اند.
سنگهای این خانواده دارای پلاژیوکلازهای زونه، با ترکیبی در حد آندزین – لابرادور می باشند که صورت بافت پوئی کلیتیک ، بلورهای گرد و ریز پیروکسن را در برگرفته اند (شکل شماره 1). کانی پیروکسن در مجموع سه تا پنج درصد حجمی سنگهای دیوریتی را اشغال می نماید و اغلب اورالیتی شده است. در حالیکه دسته ای دیگر از بلورهای آمفیبول ، شکلدار تا نیمه شکلدار بوده و بصورت مستقل متبلور شده اند. به نظر می رسد بلورهای آمفیبول شکلدار. فاز تاخیری باشند.
خانواده لوکوگرانیتی دارای سنگهای گرانولار ریز تا متوسط بلور (3-5/1 میلیمتر ) و پورفیروئید با زمینه میکروگرانولار می ابدش. بافت گرانوفیر و گرافیک (هم رشدی کوارتز و ارتوز) از فراوانترین بافتهای این خانواده است کوارتز، ارتوز، پلاژیوکلازهایزونه با ترکیب الیگوکلاز – آندزین که در پنوموگرانیتها به طیف آلبیت – الیگولاز نزدیک می شوند، میکروکلین، هورنبلند سبز، بیوتیت ، کانی های اصلی و تورمالین زیرکن و آپاتیت فازهای فرعی این خانواده می باشند. همچنین پلاژیو کلازهای سرسیتیزه شده و ارتوزهای کائولینتیی و کانی های ثانویه حاصل آلتراسیون آمفیبولها (ه صورت محدود) در مقاطع گزارش شده اند.
میزان هورنبلند و سایر کانیهای مافیک در این خانواده بشدت پایین است بطوریکه در پنوموگرانیتها به کمتر از سه درصد حجمی تنزل می یابد.
با توجه به شواهد پتروگرافی، به نظ میرسد تورمالین ها از دو نسل متفاوت باشند: نسل اول و قدیمتر ، بلورهای تورمالین خود شکل با مقاطع عرضی شش گوش که بصورت بافت پوئیکلیتیک توسط پلاژیوکلازها در بر گرفته شده اند (شکل شماره 2) و نسل دوم، تورمالیتهای سوزنی شکل بسیار ریز (کوچکتر از 2/0 میلیمتر) که در ارتباط با بلورهای بی شکل صفحه ای مسکوویت (مسکوویت ثانویه ) هستند (شکل شماره 3 و4): افزایش سرعت انجماد، کاهش سرعت انتشار و افزایش سرعت نطفه بندی از عوامل موثر در ایجاد بلورهای سوزنی و ریزتورمالین می باشند. از طرفی نقش کانی مسکوویت در فراهم نمودن عناصر فرار برای رشد این تورمالین ها را نمی توان نادیده گرفت.
سومین فاز نفوذی منطقه مشتمل بر مونزوگرانیتهای بیوتیت دار و گرانودیوریتهایی با بافت گرانولار متوسط بلور (5-2 میلیمتر) است ، بافتهای گرافیک ، پرتیت و پوئی کلیتیک نیز در مقاطع فراوان هستند پلاژیوکلاز (با ترکیب الیگوکلاز – آندزین)ؤ کوارتز ، ارتوز، میکورکلین ، هورنبلند سبز و بیوتیت (بدون آثار دگرسانی) کانیهای اصلی آن و آلانیت ، زیرکن (با حاشیه متامیکت )، آپاتتیت و کانیهای اپک ریز و شکلدار کانیهای فرعی آن می باشند.

شکل (1)

شکل (2)

شکل (3)

خانواده گرانودیوریتی در تپه قطعه، ترکیب گرانودیوریتی دارد ولی در توده چاه ترش، مونزوگرانیتای پورفیری با زمینه میکروگرانولار در حاشیه توده به کوارتز مونز و دیوریتهای گرانولار با آمفیبولهای درشت سوزنی تبدیل می شوند. که فراوانی آپاتیت در این سنگها جالب توجه است. بافت اسفرولیتی (درکلریتها ) و بافت گرافیکی نیز در سنگها گزارش شده اند
ژئوشیمی
در سنگهای نفوذی منطقه، میزان درصد وزنی سیلیس از 55 درصد ، در دیوریتها تا 72 درصد در لوکوگرانیتها متغیر است. نبود (gap) میزان سیلیس از 55 تا 62 درصد وزنی آشکار کننده حد بین دیوریتها و گرانودیوریتهاست. (پیوست جدول 1).
تمامی سنگهای این چهار خانواده متاآلومین و کالک آلکالن هستند ( 0.72 < ASI.<1.1.6) ، تنها توده مرگاریس اختصاصات پرآلومین نشان می دهد (پیوست، نمودار 1 و نمودار 2 ). از نظر میزان پتاسیم ، سنگهای خانواده دیوریتی پتاسیم متوسط و لوکوگرانیتها پتاسیم بالا نشان می دهند. دو خانواده گرانیتی و گرانودیوریتی در پتاسیم تا متوسط پتاسیم هستند.
برروی دیاگرامهای هارکر،خانواده دیوریتی ازنظردرصدوزنی CaO, MgO, Fe2O3 و TiO2 و عناصری با پایداری میدان بلوری بالا همچون ، Sc و V و Co ، غنی شدگی و از نظر میزان Na2O و K2O و Rb تهی شدگی نشان می دهد. در مقابل لوکوگرانیتها ، غنی از عناصر ناسازگار بوده و بالاترین میزان قلع و مولیبدن را در بین تمامی خانواده ها دارا هستند.
خانواده های گرانیتی و گرانودیوریتی ویژگیهایی کم و بیش حد واسط دیوریتها و لوکوگرانیتها، نشان می دهند، از طرفی قرابت اختصاصات ژئوشیمیایی دو خانواده گرانیتی و گرانودیوریتی، بر روی دیاگرامهای هارکر جالب توجه است (نمودارهای شماره 3). نسبت Rb/Sr ، نیز از خانواده دیوریتی به لوکوگرانیتها افزایش می یابد، افزایش این نسبت مبین تفریق یافته تر بودن ماگماست.
نمونه های تپه قلعه با دارا بودن بالاترین میزان Mg# ، بالاترین نسبت Sr/Y و کمترین میزان Y و Ba ، تشابه زیادی به خانواده دیوریتی دارند.
در دیاگرامهای عنکبوتی چند عنصری، لوکوگرانیتها غیر از عنصر Ti ، نسبت به بقیه عناصر HFSE ، بویژه Y و Th ، غنی شدگی نشان می دهند. همچنین تمامی خانواده ها آنومالی منفی Pb و P دارند و از عناصر نادر خاکی سبک ، غنی شده هستند (نمودارهای شماره 5 و 6).
غنی شدگی از MREE نسبت به HREE ، بدلیل وجود کانی هورنبلند می باشد. در مذابهای فلسیک فازهای فرعی مثل اسفن ، آپاتیت ، آلانتی و زیرکن با وجود فراوانی متوسط کمتر از یک درصد، بواسطه ضرایب جدایش بسیار بالا بر الگوی توزیع عناصر نادر خاکی تاثیر بسزایی دارند.
کانی های ثانویه نظیر اپیدوت ، اسفن، سرسیتیزه شدن فلدسپارها ، کلریتی شدن بیوتیتها و آمفیبولها حاصل فعالیتهای هیدروترمال تاخیری هستند.
تعیین منشا ماگمایی و جایگاه تکتونیک
با استناد به شواهد صحرایی ، همچون فقدان انکلاوهای سروومیکاسه ، رنگ صورتی کانی ارتوز (حاکی از شرایط اکسیدان و فوگاسیته بالای اکسیژن) و شواهد پتروگرافی همچون وجود کانی هورنبلند سبز، تبلور مگنتیت شکلدار (نشان فوگاسیته بالای اکسیژن) ، پلی کروئیسم کاهی تا شکلاتیبیوتیت و شواهد ژئوشیمی همچون درصد بالای سدیم، متاآلومین بودن اغلب نمونه ها ، کاهش P2O5 در گرانیتهای تفریق یافته (لوکوگرانیتها )، دارا بودن بیشترین تفریق از عناصر نادر خاکی، نسبت Fe203/FeO>0.04 است، افت Ti و قله Y در دیاگرامهای عنکبوتی چند عنصری و دارا بودن انکلاوهایی همخون
( cognate) با سنگ میزبان ، همگی موید منشا ماگمایی (I) این توده ها است (Chappell , Whetie, 2000)
تمرکز داده ها برروی دیاگرامهای جایگاه تکتونیکی، نشاندهنده تعلق ماگمابه محیط قوس آتشفشانی (حاشیه قاره ای فعال) است (نمودار شماره 4).
در زمان الیگو – میوسن ، عاملی که برخی آنرا فرورنش نئوتتیس به زیر ایران مرکزی می دانند (معین وزیری، 1985 ، بربریان 1981 ، یونگ 1975 )، موجب تسریع در آبزدایی پوسته اقیانوسی فرورانده شده و گرم شدن کوه گوشته ای ، حرارت مورد نیاز برای توید ماگمای مادر این توده ها را فراهم نموده است.
با تومجه به منشأ مامایی (I) این خانواده ها ، برای ماگمای مولد آنها، می توان دو منشا در نظر گرفت: یکی ذوب گوه گوشته ای و دیگری ذوب بخشی پوسته تحتانی (Scailler and prouteau, 2001) . که بیش از 5/1 درصد وزنی به ازای 50 درصد K2O با وجود شواهدی همچون درصد بالای، چنین Opio-Aketch, 1999 ، کمتر از 8/10 (P/TiO2) و نسبت Flierdt, 2003 می باشد (وزنی سیلیس ماگمایی تنها می تواند از ذوب سنگ پوسته ای مافیک تا حد واسط دگرگون شده ، کالک آلکالن خانواده ها ، با میزان کم پتاسیم بالا و آبدار بوجود آمده باشد. با توجه به نمودارهای 4 و 5 ، این Alther, 2000 منشا مافیک تا حد واسط دگرگون شده دارند A1203Fe2O+MgO, Na2 /k2O مولار از طرفی روند افت و غیرعناصر فرعی و عناصر نادر خاکی نیز منشا کاملاً متفاوتی برای این خانواد ها نشان نمی دهند، اما شواهد ژئوشیمیایی ، همچون گرانروی بالای مذاب گرانیتی (بدلیل درصد بالای سیلیس ) و پراکندگی طیفی عناصر فرعی و شواهد صحرایی مانند پراکندگی مکانی، تصور تبلور این توده ها را از مخزن ماگمایی واحد رد می کند و نشان می دهد که ویژگیهای این عناصر تحت کنترل ذوب پوسته ای ، با شرایط و ترکیب متفاوت بوده اند.
علاوه بر تنوع ترکیب (در اثر هتروژنیته پوسته)، عواملی همچون ناهماهنگی حرارتی، درد ذوب بخشی متفاوت و شرایط متفاوت ذوب (همچون محتوای آب ، فشار ، حرارت و فوگاسیته اکسیژن) می توانند از عوامل موثر در تفاوت ترکیبی و کانی شناسی این خانواده های ماگمایی باشند بطوریکه طبق آزمایشات رپ واتسون 1995 ، ذوب و آبزدایی از آمفیبولیت در دمای 900 تا 1000 درجه سانتی گراد، باعث تولید 10 تا 60 درصد مذاب مافیک با ترکیبی در حد کوارتز دیوریت تا تونالیت می شود در حالیکه ذوب آبدار، همین درصد مذاب را در دمای 850 تا 900 درجه تولید می کند که ترکیب مذاب لیکوئیئدوس ، گرانیتی بوده و غنی از سیلیس، آلومینیوم و فقیر از آهن و منیزیم خواهد بود (Flierdt, 2003)
بنابراین ، با در نظر داشتن تاثیر فرایندهای هضم و آلایش (AFC prosseces) در حین جایگیری ماگما، با کمک شواهد ژئوشیمیایی و پتروگرافی ، می توان تا حدی به شرایط ذوب این سنگها پی برد.
چنانچه ، بالاترین نسبت Sr/Y و کمترین میزان Y در دیوریتها نشاندهنده تشکیل ماگما، در شرایطی با فشار بالاتر از فشار حاکم بر ذوب بخشی سایر توده هاست.
در لوکوگرانیتها نیز، شواهد صحرایی (رگه سیلیسی – تورمالینی قاطع توده)، کانی شناسی (فراوانی کانی تورمالین)، بافتی (فراوانی بافت گرانوفیری). ژئوشیمیایی (بالا بودن میزان Sn و Na ). و نداشت هاله دگرگونی بارز، نشاندهنده تبلور سنگهای این خانواده از اولین محصول ذوب بخشی یعنی ماگمایی با ترکیب اوتکتیک ، می باشد. اختصاصات پرآلومین این خانواده نیزشاهدی بر تشکیل آن از مذاب گرانیتی حرارت پایین است Chappell , White, 1992 )). همچنین فراوانی کای تورمالین (17-15 درصد حجمی ) و بالا بودن درصد سدیم و قلع، نشانگر تاثیر محلولهای غنی از بور و عناصر فرار بر این خانواده است. در واقع وجود تورمالین ، انعکاسی از حضور عناصر کمیاب در فازهای همزیست هنگام رشد است.
بافت گرانوفیری که از بافتهای متداول در لوکوگرانیتاست، در اصل شبه تبلوری از کانیهای کوارتز و فلدسپات الکالن می باشد که تبلور از ماگمای مادرغنی از مواد فراز ، در افقهای نزدیک به سطح زمین را نشان می دهد ( Clark, D.B., 1992) .

-