مکانیسم جایگزینی بخش شمالی توده گرانیتوئیدی زاهدان

متن اصلی:
     علیرغم اینکه توده های نفوذی گرانیتی متعددی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. ولی به دلیل مشکلات مذکور تنها تعداد معدودی از آنها از لحاظ ساختار داخلی و ساخت‌های میکروسکوی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. روش جدید، روش تعیین فابریکهای مغناطیسی است که مطالعات صورت گرفته در این مقاله بر مبنای آن استوار است.
روش جدید برمبنای تعیین فابریکهای مغناطیسی استوار است. نمونه‌هایی که در این روش مورد آزمایش قرار می‌گیرند قطعاتی از مغزه‌هایی (به قطر 25 میلیمتر و طول 50 تا 100 میلیمتر)هستند که بوسیله یکماشین حفاری کوچک قابل حمل تهیه می‌گردند. با انجام تدابیر خاص، مغزه‌هایی بدست آمده نمونه‌های جهت داری خواهند بود که پس از انتقال شده به کارگاه سنگ‌بری هر مغزه به قطعاتی به طول 22 میلیمتر برش داده می‌شود، معمولاً از هر مغزه بین 2 تا 4 قطعه بدست می‌آید. این قطعات از بالا به پایین مغزه با اندیس 1،2،3،4 و ... مشخص می‌گردند، برای مثال اگر نمونه‌ای دارای شماره Z156A باشد، قطعات آن پس از برش با شماره‌های زیر مشخص می‌شوند (به شکل 1 نیز نگاه کنید):
ZZ156Al, Z156A3, Z156A3, Z154A4,…
پس از انجام این مراحل، کلیه قطعات باید با اسید کلریدریک 1/0 نرمال به مدت 2 ساعت شستشو داده شوند. بدین منظور ابتدا قطعات سنگی تهیه شده در یک تشتک پلاستیکی ریخته می‌شود و با توجه به حجم و تعداد آنها اسید کلریدریک 1/0 نرمال به آنها به مقدار کافی افزوده می‌گردد تا تمامی نمونه‌ها پوشش داده شود. پس از 2 ساعت نمونه‌ها از ظرف مورد نظر خارج می‌گردند به وسیله یک برس پلاستیکی به دقت تمیز می‌شوند، این کار باعث می‌گردد تا کلیه ذرات آهن دار احتمالی که در حین حفاری یا برش به نمونه اضافه شده‌اند، در اسید حل شده و در طی شستشوی نمونه‌ها از بین بروند. در این مرحله باید دقت نمود که شماره‌های نمونه‌ها، در اثر واکنش با اسید مخدوش نگردند.

شکل (1)

پس از تمیز کردن و خشک شدن، نمونه‌ها برای اندازه‌گیری حساسیت مغناطیسی آماده هستند.
حساسیت مغناطیسی توسط روشهای متعدد و با استفاده از دستگاههای متعددی (نظیر KL-Y2، KL-Y3، KL-Y4 و ...)اندازه‌گیری می‌شود ولی حساسیت مغناطیسی نمونه‌های مورد مطالعه در اینجا به کمک دستگاه کاپابریج KL-Y3 TM (شکل 2)ساخت شرکت آجیکو (Agico)از کشور چکسلواکی اندازه‌گیری شده است، این دستگاه با فرکانس 920 هرتز و میدان مغناطیسی با حد پایینی 4-10×4 تسلا (T)، کار می‌کند و قادر است حساسیت مغناطیسی را تا حد SI 8-10×5 اندازه‌گیری کند. این دستگاه از سه بخش تشکیل شده است که عبارتند از:
1- بخش اندازه‌گیری اصلی 2- واحد الکترونیکی کنترل کننده عملکرد بخش اصلی و 3- یک مینی کامپیوتر که داده‌هایی نظیر شیب و جهت شیب، نام و سایر مختصات هر نمونه به آن داده می‌شود و در عین حال عملکرد دستگاه را در هر لحظه کنترل می‌کند، همچنین برنامه‌های نرم‌افزاری تعبیه شده بر روی آن، محاسبات لازم را انجام داده و نهایتاً یک سری داده به ما تحویل می‌دهد، این داده‌ها مبنای محاسبات و تعبیر و تفسیرهای بعدی قرار می‌گیرد.

شکل (2)

بحث چگونگی عملکرد اینگونه دستگاهها بسیار مفصل است ولی به طور خلاصه اصل بر این است که: جسم دارای خاصیت مغناطیسی در داخل یک سیم پیچ به چرخش در می‌آید، و در واقع یکمیدان مغناطیسی القایی با شدت مغناطیسی معین (H) بر آن اعمال می‌شود و بردارهای مغناطیسی ذرات یا اجسام دارای خاصیت مغناطیسی بستگی به شدت مغناطیسی القاء شده بر آنها در یک راستا قرار می‌گیرند و در واقع به درجات مختلف مغناطیس شدگی (M)پیدا می‌کنند. شدت مغناطیسی (H) و مغناطیس شدگی (M) با یکدیگر متناسب هستند و به کمک یک ضریب به صورت معادله زیر با یکدیگر ارتباط پیدا میکنند:
M=K.H
K=M/H
K که نسبت بین M و H را تعریف می‌کند به عنوان ضریب حساسیت مغناطیسی شناخته می‌شود و بر حسب Si μ بیان می‌شود. اساس اندازه‌گیری فابریکهای مغناطیسی بر اندازه‌گیری ضریب حساسیت مغناطیسی استوار است و با حرف K نشان داده می‌شود. اگر بردارهای مغناطیسی را در یک فضای بیضوی تجسم کنیم می‌توانیم سه بردار Kmax و Knit و Kmin تعریف کنیم (به شکل 3 نگاه کنید) Kmax به عنوان لیناسیون مغناطیسی شناخته می‌شود. Kmin که بردار دارای کمترین مقدار حساسیت مغناطیسی را تعریف می‌کند به عنوان قطب فولیاسیون مغناطیسی شناخته می‌شود (بوشه، 1997).
Kint به عنوان بردار دارای حساسیت مغناطیسی حدواسط در نظر گرفته می‌شود و مقدار آن حد واسط Kmax و Kint می‌باشد. Kmax و Kint بر روی صفحه فولیاسیون مغناطیسی قرار می‌گیرند. کلیه این اندازه‌گیریها به طور اتوماتیک توسط دستگاه KL-Y3 یا KL-Y4 انجام می‌شود و داده‌ها به صورت یک فایل در حافظه مینی‌کامپیوتر ذخیره می‌گردند.

شکل (3)

منطقه‌ای به وسعت 200 کیلومتر مربع در شمال و شمال غرب توده گرانیتوئیدی زاهدان مورد بررسی قرار گرفته است. در این منطقه، در 190 ایستگاه حفاری صورت گرفت، در بعضی نقاط به علت همجواری واحدهای سنگ شناسی مختلف با یکدیگر (سنگهای گرانیتی تا دیوریتی)، از هر واحد به طور مجزا مغزه‌گیری شد، همچنین از تعدادی از آنکلاوها میکروگانولارمافیک دیوریتی و کوارتز دیوریتی نیز مغزه گیری شد. در صورتی که مختصات جغرافیایی هر ایستگاه را به صورت نقطه‌ای بر روی نقشه مبتنی بر رخنمون سنگهای مورد مطالعه ترسیم نماییم. نقشه موقعیت ایستگاهها بدست می‌آید. این نقشه که با نقشه زمین شناسی منطقه تلفیق گردیده است. اطلاعات با ارزشی در اختیار ما قرار می‌دهد (شکل 4).
در مجموع مطابق روشهایی که در ابتدای این مقاله به آنها اشاره شد، بیش از 400 مغزه به طولهای 5 تا 10 سانتیمتر گرفته شد. این مغزه‌ها در کارگاه سنگ بری دانشگاه پل ساباتیه تولوز به قطعاتی با ابعاد 22 میلیمتر طول و 25 میلمیتر قطر تبدیل گردیدند و در مجموع بیش از 1150 قطعه تهیه گردید. پس از شستشو و آماده‌سازی نمونه‌ها، در آزمایشگاه مغناطیس دانشگاه مذکور ، حساسیت مغناطیسی و پارامترهای لازم برای تعیین فابریک‌های مغناطیسی نمونه‌ها به وسیله دستگاه کاپابریج KL-Y3 اندازه‌گیری گردید. از نتایج این اندازه‌گیریها در ترسیم نقشه‌های ارائه شده در این مقاله استفاده شده است، پارامترهای لازم برای ترسیم نقشه‌های ساختاری مبتنی بر فابریکهای مغناطیسی عبارتند از:
(Km,KI, K2,K3,P,T)
K1 لیناسیون مغناطیسی و K3 عمود بر فولیاسیون مغناطیسی (قطب فولیاسیون مغناطیسی)، Km حساسیت میانگین، P درصد آنیزوتروپی و T پارامتر شکل (جلینک، 1981) می‌باشد. اگر لیناسیون مغناطیسی را به وسیله یک فلش نشان دهیم می‌توانیم با قرار دادن یک فلش بر روی موقعیت هر ایستگاه، وضعیت لیناسیون مغناطیسی را در هر ایستگاه نشان دهیم تا نقشه لیناسیون مغناطیسی حاصل گردد (شکل 5- الف).

شکل (4)

برای نشان دادن مقدار شیب می‌توان از یک استریونت استفاده کرد و کل داده‌ها از به صورت همزمان بر روی آن نشان داد. همزمان بر روی استریونت موقعیت بهترین خط یا در واقع بهترین میانگی روند لیناسیونها نشان داده می‌شود. همچنین بهترین صفحه‌ای که از این خط عبور می‌کند به صورت یک نوار یا نیم‌دایره بر روی این استریونت قابل نشان دادن است (شکل 5)پس از بدست آوردن فولیاسیون مغناطیسی برای کلیه ایستگاهها، همانند آنچه در مورد لیناسیون مغناطیسی گفته شد، با استفاده از یک نماد خاص برای نشان دادن فولیاسیون مغناطیسی، نقشه لیناسیون مغناطیسی را ترسیم کرد (شکل 5- ب)
برای نشان دادن وضعیت کلی فولیاسیون‌ها می‌توان از یک استریونت نیز کمک گرفت (شکل – 5- ب).
نگاهی اجمالی به نقشه لیناسیون مغناطیسی (شکل 5 – الف) نشان می‌دهد که روند لیناسیونها در چندین منطقه به طور بارز با یکدیگر متفاوت هستند به ویژه در بخش میانی نقشه و در یک راستای شمالی ـ جنوبی روند لیناسیونها کاملاً در خلاف جهت یکدیگر میباشد. همچنین در قسمت جنوبی نقشه در جایی که دیوریتها و سنگهای همجوارشان رخنمون دارند، لیناسیون‌ها از شیب بسیار بالا و نزدیک به قائم برخوردار هستند. در قسمت بیوتیت گرانیت‌ها بخش عمده لیناسیون‌ها دارای روند شمالی ـ جنوبی می‌باشند. وضعیت مشابهی برای فولیاسیون‌های مغناطیسی در این مناطق وجود دارد (به شکل 5- ب نگاه کنید).

شکل (5)

قلمروبندی بخش مطالعه شده بر مبنای وضعیت لیناسیونها و فولیاسیونهای مغناطیسی و سایر شواهد زمین شناسی
باتوجه به در نظر گرفتن وضعیت لیناسیون‌ها و فولیاسیون‌های مغناطیسی و همچنین ساختهای میکروسکپی، بخش شمالی توده گرانیتوئیدی زاهدان به 5 قلمرو تقسیم گردید (قلمرو 4 خود به دو زیر قلمرو 4A و 4B تقسیم شده است) (به شکل 6 نگاه کنید).

شکل (6)

شکلهای 6- تقسیم بندی بخش شمال ـ شمالغرب توده گرانیتوئیدی زاهدان به پنج قلمرو براساس وضعیت لیناسیونهای مغناطیسی، فولیاسیونهای مغناطیسی و ساختهای میکروسکوپی، قلمرو 4 خود به دو قلمرو فرعی یا زیر قلمروهای 4A و 4B تقسیم گردیده‌ است. برای هر قلمرو، دو استریونت (نمودار با نواحی یکسان، نیمکره پایینی) ارائه شده که وضعیت لیناسیونها (L) و قطب فولیاسیونها (+F) را در هر قلمرو یا زیر قلمرو بخوبی نشان می‌دهند. N معرف تعداد اندازه‌گیریها می‌باشد.
قلمرو (1)
این قلمرو با پوشش دادن 24 ایستگاه، کل بیوتیت گرانیت‌های حاشیه غربی منطقه مورد مطالعه و بخشی از گرانودیوریتهای شمال غرب آن را در برمی‌گیرد. لیناسیون‌های مغناطیسی در این قلمرو عمدتاً دارای روند شمالی ـ جنوبی هستند. فولیاسیونهای این منطقه نیز غالباً شرقی ـ غربی و دارای شیب کم (16 درجه) به سمت شمال شرق می‌باشند.
قلمرو (2)
این قلمرو با 32 ایستگاه حاشیه شرقی ـ شمال شرقی توده گرانیتوئیدی مورد مطالعه را پوشش دهد. این قلمرو، دارای تشابه زیادی با قلمرو(1)می‌باشد. لیناسیونهای مغناطیسی در این قلمرو عمدتاً دارای روند شمال غربی ـ جنوب شرقی هستند و بهترین خط (لیناسیون)آنها دارای مشخصات o14/o318 می‌باشد.
فولیاسیونهای این منطقه نیز غالباً جنوب شرقی ـ شمال غربی و دارای شیب کم (18 درجه) به سمت شمال شرقی می‌باشند.
قلمرو (3)
این قلمرو با 35 ایستگاه بخش داخلی شمال و شمال غرب توده گرانیتوئیدی مورد مطالعه را شامل می‌شود. این قلمرو صرفاً سنگهای گرانودیوریتی را در بر می‌گیرد. لیناسیونهای مغناطییس این قلمرو دارای روند شمال غربی و شیب بسیار کم میباشند.
فولیاسیونهای مغناطیسی قلمرو 3 دارای شیب بسیار کم و نزدیک به افقی هستند (به طور میانگین 6 درجه به سمت جنوب غرب).
قلمرو (4)
این قلمرو با 82 ایستگاه عمده مناطق مرکزی و جنوب توده گرانیتوئیدی مورد مطالعه را شامل می‌شود. سنگهای این قلمرو گرانودیوریتی هستد و ساخت میکروسکپی آنها ساخت کاملاً ماگمای میباشد، گاهی اوقات اندکی متورق هستند.
از آنجایی که روند لیناسیونهای مغناطیسی در امتداد یک خط فرضی شمالی ـ جنوبی که از حول و حوش ایستگاههای Z-35 تا Z-90 عبور می‌کند، در دو جهت کاملاً متفاوت به سمت شرق یا غرب آرایش پیدا کرده‌اند. لذا قلمرو 4 خود به دو زیر قلمرو 4A و 4B تقسیم گردیده است (شکل 6).
زیر قلمرو 4A، 66 ایستگاه را پوشش می‌دهد، اغلب لیناسیون‌های این زیر قلمرو دارای روند غرب ـ شمال غرب می باشند و شیب آنها نزدیک به افقی است. فولیاسیونهای مغناطیسی این زیر قلمرو دارای شیب کم (به طور میانگین 16 درجه) به سمت شمال شرق می‌باشند.
زیر قلمرو 4B، 16 ایستگاه را پوشش می‌دهد. روند غالب لیناسیون‌های مغناطیسی این زیر قلمرو به سمت شرق ـ شمال شرق تمایل نشان می‌دهد و در ضمن از شیب بسیار کمی برخوردار هستند (8 درجه به سمت شمال شرق).
فولیاسیونهای مغناطیسی این زیر قلمرو دارای شیب بسیار کمی (9 درجه)به سمت شمال شرق می‌باشند.
قلمرو (5)
این قلمرو با 16 ایستگاه، استوک دیوریتی ـ کوارتز دیوریتی (با 7 ایستگاه)و سنگهای گرانودیوریتی همجوارش را شامل می‌شود، هر دو نوع سنگ ساختهای میکروسکپی ماگمایی بارز نشان می‌‌دهند. شیب بسیار زیاد لیناسیون‌ها و فولیاسیونهای مغناطیسی باعث گردیده است، تا این قلمرو از جذابیت ویژه‌ای برخوردار باشد.
فولیاسیونهای مغناطیسی این قلمرو دارای شیب و امتداد میانگین (NE o72/o 97) می‌باشند. این داده‌ها مبین آنست که این قلمرو یک زون تغذیه کننده ماگما می‌باشد.

شکل (7)