بررسی پترولوژی و ژئوشیمی افیولیتها در منطقه غرب خوی

محدوده مورد مطالعه با وسعتی نزدیک به 47 کیلومتر مربع در غرب شهرستان خوی واقع شده است. بخش مهمی از این محدوده در ناحیه شرقی دهستان الند قرار گرفته است. از طریق دو جاده شمالی و جنوبی می توان به منطقه دست یافت. از مسیر جاده شمالی که به روستای برژوک منتهی می شود حدود 130 کیلومتر تا خوی فاصله دارد. از نظر زمین شناسی محدوده فوق در زون ساختاری البرز غربی- آذربایجان (نبوی1355) و در واحد آمیزه رنگین شمالغرب ایران (خوی) واقع شده است. واحدهای زمین شناسی ناحیه را می توان به طور محلی که بر روی نقشه1:10000 تهیه شده بصورت زیر بیان کرد:
ابتدا به ردیف آمیزه افیولیتی برژوک اشاره می نماییم که از واحدهای هارزبورژیتی سرپانتینی شده، سرپانتینیت، دونیت و پیروکسنیت تشکیل شده است. درون این ردیف افیولیتی بلوک بیگانه آهک مرمری شده به سن احتمالی پرمین وجود دارد. همچنین دایکهای رودنگیتی و دولریتی درون این ردیف به وفور قابل مشاهده است. نفوذیهای محدوده را گابروها و میکروگابروها تشکیل داده است. سنگهای گدازه ای با ترکیب بازالتی و آندزیتی پورفیری و به شکل گدازه های بالشی به سن کرتاسه در شمال محدوده دومین گستردگی سنگی را بوجود آورده اند. این مجموعه ها بر روی سنگهای افیولیتی رانده شده اند. بخشی از اولترامافیکها که در اثر فرایند هیدروترمال به لیستونیت تبدیل شده اند بصورت تیغه های برجسته درون سنگهای اولترامافیکی و همچنین به صورت محدود در میان بازالتها برونزد دارند. از سنگهای ترشیری می توان به آهکهای ائوسن (لوتسین) و واحد مارن و کنگلومرا اشاره نمود که به طور دگر شیب بر روی اولترامافیکهای فوق قرار گرفته اند. این امر موید آن است که زمان تشکیل آمیزه افیولیتی می بایست قبل از ائوسن میانی باشد. نهشته های کواترنری شامل نهشته های آبرفتی بصورت تراسهای کهن و به شکل رسوبات رسی و سیلتی در حاشیه رودخانه الند و نواحی دیگر دیده می شوند.
به طور کلی از نظر تکتونیکی با توجه به گسلهای موجود در ناحیه می توان به دو سیستم اصلی و غالب اشاره نمود که راستای اصلی گسلی دارای روند شمالشرق- جنوبغرب بوده و سیستم دیگر تقریباٌ راستای شمالغرب- جنوب شرق است. علاوه بر این دو گروه اصلی، گروههای فرعی دیگری نیز در ناحیه وجود دارند که عمده ترین آنها راستای شمالی- جنوبی دارند.
با توجه به تنوع واحدهای سنگی موجود در منطقه حدود یکصد نمونه جهت انجام مطالعات پتروگرافی برداشت و نتایج حاصل بصورت ذیل می باشد:
- سرپانتینیزاسیون در اکثر توده های اولترامافیکی دیده می شود.
- لیستونیتیزاسیون در سطح گسترده و در توده های اولترامافیکی برونزد دارند.
- نسبت سنگهای دونیتی و پیروکسنیتی در مقایسه با سایر سنگهای اولترامافیکی از گستردگی کمتری برخوردار است.
- بیشترین حجم توده های اولترامافیکی راهازبورژیت با مشخصات میکروسکوپی اولیوین، اورتوپیروکسن و کلینوپیروکسن (به مقدار کم) تشکیل می دهد.
- رودنگیتیزاسیون در سنگهای گابرویی و دولریتی که غالباٌ همراه با پدیده سرپانتینیزاسیون در مرحله دگرگونی کف اقیانوس بوجود آمده است قابل مشاهده است.
- نوع گابروهای موجود در منطقه بیشتر متمایل به اولیوین گابرو و گابروی معمولی می باشد.
- گدازه های بالشی موجود در منطقه بیشتر از نوع بازالت و آندزیت بازالت می باشد که پدیده اسپیلیتیزاسیون به مقدار کم در آنها قابل مشاهده است.
در تجزیه اکثر سنگها، اکسید آلومینیوم بصورت غیر عادی زیاد از حد دیده می شود که می توان گفت چون سنگهای منطقه متحمل دگرسانی کف دریا شده اند پاره ای از عناصر خارج شده و در نتیجه پاره ای از عناصر تمرکز بیشتری یافته اند. بنابراین احتمالاٌ برای عناصر کم تحرکی مثل Al2O3 تا حدودی تمرکز غیر عادی تصور می گردد. به طور کلی اکتشافات ژئو شیمیایی در محدوده مورد نظر به روش لیتوژئوشیمیایی صورت گرفته است و سعی شده کلیه عوامل ژئوشیمیایی از قبیل انتخاب پروفیلها، نحوه برداشت و... رعایت گردد. عناصر مورد اکتشاف در واحدهای مورد نظر عبارتند از:
1- در سنگهای اولترامافیکی عناصر Cr, Ni به تعداد 254 نمونه
2- در سنگهای لیستونیتی عناصر Cu, Hg, Au به تعداد 10 نمونه
3- در سنگهای بازالتی عناصر Zn, Cu به تعداد 11 نمونه
به طور خلاصه با استفاده از مطالعات ژئوشیمیایی و پترولوژیکی می توان نتایج زیر را از محدوده مورد مطالعه استنباط کرد:
الف- نوع توزیع عنصر کروم در سنگهای هارزبوژیتی از نوع توزیع نمایی بوده و میانگین فراوانی این عنصر در محدوده مورد مطالعه (364ppm) و زیادتر از میانگین جهانی آن (2000ppm) در سنگهای هارزبوژیتی می باشد.
ب- نوع توزیع عنصر نیکل در سنگهای هارزبوژیتی منطقه از نوع توزیع نرمال بوده و میانگین فراوانی این عنصر در محدوده مورد مطالعه (1629) کمتر از میانگین جهانی آن (2000ppm) است.
ج- نوع توزیع مس کمی کمتر و نوع توزیع عنصر روی (هردوعنصر توزیع نرمال) کمی بالاتر از میانگین جهانی است.
د- در واحد سنگی لیستونیتی نوع عناصر طلا و مس از نوع توزیع نرمال و برای عنصر جیوه از نوع توزیع نمایی می باشد. میانگین هر سه عنصر فوق کمتر از میانگین گزارش شده در سنگهای لیستونیتی نقاط مختلف جهان است.
ه- از نظر پترولوژیکی سنگهای بازالتی در محدوده تولئیتی قرار گرفته و فقیر از پتاسیم و متعلق به سری سدیک می باشد. سنگهای گابروئی متعلق به سری تولئیتی تا کالکوآلکالن و میکروگابروها متعلق به سری تولئیتی می باشند. از نظر زمین نشاسی اقتصادی برای اولین بار در منطقه مورد مطالعه عدسیهای کرومیتی یافت شده است. بافت این کانسنگ ها نودولار و پوست پلنگی است. نتایج ژئوشیمیایی حاکی از پایین بودن عیار کانسنگ 23% برای Cr2O3 بالا بودن میزان SiO2 از متوسط صنعتی و پایین بودن متوسط درصد ترکیب Al2O3 و Cr2O3 میباشد.
جهت شناسایی محیط تکتونیکی از تجزیه عناصر کمیاب بازالتها و پیاده نمودن نتایج حاصل بر روی دیاگرامهای مختلف استفاده گردیده است. نمودارها نشان دهنده این واقعیت است که بازالت های موجود در منطقه تماماٌ در یک محیط برجستگی وسط اقیانوس (MORB) تشکیل شده اند. همچنین موقعیت این بازالتها نشان دهنده نزدیکی محیط آنها به منطقه (IAT) می باشد. بنابراین می توان گفت که افیولیتهای خوی در حقیقت قسمتی از پوسته اقیانوسی نئوتتیس (با توجه به فسلیهای رادیولاریت با سن کرتاسه بالایی) هستند، که بین زون سنندج- سیرجان و مرز زون جنوبغربی البرز- آذربایجان در اثر همگرایی صفحات آفرو- عربی و پلیت ایران بوجود آمده است. (Dr.M. Alavi 1994).
سن جایگزینی آمیزه افیولیتی در منطقه ماکو را کرتاسه بالایی تا ائوسن زیرین می دانند، در حالیکه در این بخش از افیولیتهای شمالغرب زاگرس (افیولیتهای خوی) بسته شدن اقیانوس نئوتتیس برخلاف سایر نقاط این مجموعه افیولیتی که زمان ائوسن آغازی (Ypresian) بوده کمی دیرتر یعنی قبل از ائوسن میانی (Lutetian) با توجه به کارهای انجام شده می باشد.