بررسی بازالت های دونین منطقه پل خاوند، کوه عبدالحسین (جنوب شرق انارک، شمال شرق اصفهان)
| دسته | پترولوژی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | قدرت ترابی |
| تاريخ برگزاری | ۰۱ اسفند ۱۳۸۵ |
◊◊◊◊◊◊◊
مقدمه :
مطالعه بازالت ها راهى است براى پى بردن به شرایط فیزیکى و شیمیایى حاکم بر گوشته، که به دلیل قرار داشتن در عمق، در معرض دید مستقیم قرار ندارد. با استفاده از مطالعه بازالت ها، می توان به طبیعت ذوب بخشی، صعود، ماهیت ولکانیسم و محیط ژئوتکتونیک منطقه مورد مطالعه پی برد.
منطقه پل خاوند در زون ساختارى ایران مرکزى قرار دارد. این منطقه در ۱۵ کیلومتری جنوب شرقی انارک ( شمال شرق استان اصفهان) واقع گردیده است که به طور تقریبی در '۱۱˚۳۳ عرض شمالی و '۵۳˚۵۳ طول شرقى قرار گرفته است. موقعیت این منطقه در ایران در شکل ۱- الف و راههای دسترسی به منطقه و ناحیه مورد مطالعه در شکل ۱- ب و ج نشان داده شده است.
ضخامت این واحد بازالتی تقریبا" ۱۲۰ متر می باشد و در مجاورت ماسه سنگ هاى کوارتزی در پائین و سازند سیبزار در بالا قرار گرفته است و خود جزیی از سازند پادها می باشد که در شکل ۲ نشان داده شده است. در کوه عبدالحسین توالى نسبتا" کاملى از سنگ هاى پالئوزوئیک از اردویسین تا پرمین مشاهده مى گردد[۳]. جنبش هاى تکتونیکى در پالئوزوئیک موجب بیرون ریختن ماگماى بازیک در برخى نواحى مانند سه در کاشان و شیرگشت در شرق ایران گردیده است که به ترتیب توسط [۱ و ۲] و [۴] مطالعه شده است. همچنین این جنبش ها باعث ایجاد سنگ هاى ولکانیک در منطقه پل خاوند انارک گردیده است. مقایسه پترولوژی بازالت های منطقه پل خاوند با بازالت های پالئوزوئیک سایر مناطق، داده های بسیار مهمی در مورد گذشته زمین شناسی ایران ارائه خواهد نمود. بر این اساس سعى بر این است که، مطالعاتى بر روى سنگ هاى آتشفشانى پالئوزوئیک زیرین در ایران مرکزى به عمل آید. این مطالعات بر روى ولکانیک هاى منطقه پل خاوند ( جنوب شرق انارک، شمال شرق اصفهان )، به سن دونین زیرین متمرکز شده است.
◊◊◊◊◊◊◊
روش کار :
پس از بررسی های صحرایی، به منظور مطالعه میکروسکوپی و دسترسی به ترکیب شیمیایی کانی ها، از بازالت هاى منطقه نمونه بردارى صورت گرفت و بعد از تهیه مقاطع نازک صیقلی، نمونه های مناسب با استفاده از دستگاه آنالیز نقطه ای الکترون میکروپروب JEOL مدل JXA-۸۸۰۰ (WDS) دانشگاه کانازاوای ژاپن با ولتاژ شتاب دهنده ۲۰ kV و جریان ۱۲ nA مورد بررسی قرار گرفتند. در محاسبه مقدار Fe۳+ جهت دسترسی به فرمول ساختاری کانی ها نیز از [۶] استفاده گردید.
پتروگرافى و شیمى کانى ها :
براساس مطالعات شیمى کانى ها، کانی های موجود در این سنگ ها شامل کلینوپیروکسن (اوژیت)، پلاژیوکلاز (آلبیت)، فلدسپات پتاسیم (سانیدین - آنورتوکلاز) و آمفیبول (هورنبلند شرماکیت) مگنتیت، آپاتیت، ایلمنیت و گاهی زیرکن هستند. کانی های ثانویه شامل کلریت (کلینوکلر و کروندوفیلیت)، گارنت (اسپسارتین)، اپیدوت می باشند، که حاصل دگرگونی درجه پائین هستند. زمینه سنگ را میکرولیت هاى پلاژیوکلاز و کانى هاى اپاک (مگنتیت) تشکیل مى دهند. بافت های موجود در این نمونه ها شامل، افیتیک، ساب افیتیک و پورفیری می باشند.
کلینوپیروکسن: کلینوپیروکسن از عمده کانى هاى تشکیل دهنده این واحد سنگى مى باشد. کانى کلینوپیروکسن یک کانى بسیار با ارزش در پترولوژى است. این کانى مى تواند تمام عناصر موجود در ماگما را در شبکه خود جاى دهد، بنابراین ترکیب شیمیایى آن مى تواند نماینده نوع ماگمایى باشد که از آن منتج شده است [۵].
در این سنگ ها بلورهاى پیروکسن سالم و بدون هیچ گونه دگرسانى مى باشند. اعضاى پایانى محلول جامد کانى هاى پیروکسن، اغلب شامل ولاستونیت، انستاتیت و فروسیلیت هستند، که مقدار فروسیلیت در آنها، از دو عضو دیگر کمتر است(Wo۳۷-۴۴, En۳۹-۴۹, Fs۱۲-۱۷). در دیاگرام تقسیم بندى پیروکسن ها، این کانى ها در نمونه هاى مورد نظر، در محدوده اوژیت و مرز بین اوژیت و دیوپسید قرار گرفته اند (شکل ۳). کلینوپیروکسن هاى نمونه هاى مورد نظر با توجه به End Members در دیاگرام Q-J، در محدوده Quad قرار مى گیرند (شکل ۴) [۸]. در برخى از مقاطع کانى هاى کلینوپیروکسن با بلورهاى پلاژیوکلاز همرشدى نشان مى دهند
پلاژیوکلاز: این کانى نیز مانند کلینوپیروکسن یکى از کانى هاى عمده این سنگ مى باشد. پلاژیوکلازهای موجود در این سنگ ها اغلب تجزیه شده اند که کانی های حاصل از تجزیه آنها شامل اپیدوت، کلریت، کلسیت و آلبیت می باشند. همان طور که در شکل ۵ مشاهده مى شود، ترکیب پلاژیوکلازها در محدوده آلبیت مى باشد و محدوده ترکیبى فلدسپات ها، آنورتوکلاز و سانیدین است. این کانى به همراه کانى هاى کلینوپیروکسن در ایجاد بافت هاى افیتیک و ساب افیتیک شرکت دارد.
الیوین: الیوین در این نمونه ها به صورت فنوکریست هاى شکل دار تا نیمه شکل دار است. شدت تجزیه کانى الیوین در برخى از نمونه ها به حدى بوده است که کانى اولیه، به طور کلى اختصاصات کانى شناسى خود را از دست داده است و به طور کامل توسط کلریت (کروندوفیلیت) جایگزین شده است، به طورى که این کانى ثانویه قالب کانى فرومنیزین اولیه را پر کرده است (شکل ۷- ث و چ).
کلریت: کلریت بیشتر حاصل آلتراسیون کانى هایى مانند پلاژیوکلاز، الیوین، پیروکسن، آمفیبول و گاهى شیشه هاى بین بلورها مى باشد. محدوده ترکیبى کلریت ها در شکل ۶ نشان داده شده است. همان طور که در این شکل مشخص شده است کلریت هاى مورد نظر در محدوده کروندوفیلیت (کلریت هاى حاصل از تجزیه الیوین) و کلینوکلر (کلریت هاى پراکنده در متن سنگ) مى باشد.
کانى هاى اپاک: این کانى ها براساس مطالعات میکروسکوپى مگنتیت و ایلمنیت مى باشند و به دو صورت اولیه و ثانویه (محصولات واپاشى و تجزیه کانى هاى دیگر) و به مقدار فراوان در زمینه وجود دارند.
کلسیت: کلسیت به صورت پرکننده شکستگى ها و حفرات و به مقدار جزئى در متن بازالت ها وجود دارد، که داراى منشا ثانویه بوده (حاصل از تجزیه کانى هاى دیگر یا حاصل از تاثیر آب دریا ) و گاهى هم به صورت رگه اى مشاهده مى شود.
از آنالیز الکترون میکروپروب دانه هاى پیروکسن مى توان براى تشخیص نوع ماگماى اولیه استفاده کرد. برای انجام این کار نمونه هایى از ولکانیک ها که داراى درشت بلورهاى کلینوپیروکسن بودند، جهت روشن شدن فرمول ساختمانى و ترکیب شیمیایى این کانى مورد مطالعات الکترون میکروپروب قرار گرفتند. اکثرکلینوپیروکسن هاى مورد نظر در دیاگرام هاى F۱F۲ و SiO۲ - Al۲O۳ در محدوده هاى OFB، VAB و WPT قرار مى گیرند (شکل ۸)، با توجه به عدم وجود مجموعه افیولیتى و قوس آتشفشانى در منطقه مورد مطالعه، نمونه هاى مورد نظر از نوع WPT مى باشند. از طرفى همانطور که در شکل ۹- الف نشان داده شده است، نمونه ها در محدوده بازالت آلکالن واقع شده اند.
بحث و نتیجه گیرى :
جنس رسوباتى که تشکیلات سیلورین و دونین زیرین را مى سازند (ماسه سنگ سنگ و آهک دولومیتى)، یک محیط رسوبى کم ژرفا و حتى به طور محلى دریاچه اى را نشان مى دهند، به همین دلیل به گدازه بالشی تبدیل نشده اند.
ترکیب تمامى کلینوپیروکسن ها در محدوده اوژیت قرار داشته و سنگ هاى مورد نظر از نظر کانى شناسى یکنواخت هستند، بنابراین مى توان چنین بیان کرد که ماگماى تشکیل دهنده آنها بدون توقف و تفریق گسترده در مسیر به سطح زمین رسیده اند. با توجه به ترکیب کلینوپیروکسن ها و نمایش دادن آنها در دیاگرام هاى F۱F۲ و SiO۲-Al۲O۳ نمونه هاى مورد نظر در محدوده هاى تکتونیکى OFB، VAB و WPT قرار مى گیرند. با در نظر گرفتن اینکه در آن محدوده، مجموعه افیولیتى وجود ندارد، بنابراین این واحد سنگى نمى تواند جزء OFB باشد. همچنین به دلیل عدم وجود قوس آتشفشانى در آن ناحیه، این سنگ ها جزء VAB نیز نمى باشند. بنابراین مى توان چنین نتیجه گرفت که این بازالت ها شبیه WPT مى باشند. از طرفی این نمونه ها به بازالت های آلکالن نیز شبیه می باشند، بنابراین می توان ماهیتی انتقالی بین تولئیتی تا آلکالن را برای آنها پیشنهاد نمود.
این بازالت ها از یک سنگ منشا لرزولیتى، با متوسط درجه ذوب بخشی ۱۸ درصد ایجاد شده اند.
◊◊◊◊◊◊◊
منابع فارسى :
۱. آیتى ، ف ؛ خلیلى، م؛ نقره ئیان، م؛ مکى زاده ، م.ع. (۱۳۸۲) . داده هایى پیرامون ولکانیسم پالئوزوئیک زیرین در مناطق ابیانه ، سه، زفره، باقرآباد و دالمه اردکان) ایران مرکزى)، بیست و دومین گردهمایى علوم زمین، صفحه ۳۱۵-۳۰۹.
۲. آیتی، ف.، ۱۳۸۳، مطالعه پترولوژی و ژئوشیمی ولکانیسم پالئوزوئیک زیرین (سیلورین) در دره ابیانه، پایان نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان، ۱۴۵ صفحه.
۳. ترابى، ق.، ۱۳۸۳، پترولوژى افیولیتهاى منطقه انارک (شمال شرق استان اصفهان)، رساله دکترى، دانشگاه تربیت مدرس، ۲۴۰ صفحه.
۴. درخشى، م.، ۱۳۸۵، موقعیت چینه شناسى، ژئوشیمى و پتروژنز سنگهاى آذرین بازیک پالئوروئیک زیرین ناحیه شیرگشت، شمال غرب طبس، مجموعه مقالات دهمین همایش زمین شناسى دانشگاه تربیت مدرس تهران، دانشگاه صنعتى شاهرود، صفحه ۱۰۰.
References:
- Arivin, M., ۱۹۹۱ “Clinopyroxene composition and genesis of basalts from coloured series and exotic blocks in the Neyriz area (Southern Iran۱:place>): A comparison with Haybi complex of Oman۱:place>۱:country-region>”, Journal Science I.R. Iran ۲, ۳۴-۴۵.
- Droop G.T.R.,۱۹۸۷ “A general equation for estimating Fe۳+ concentrations in ferromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses, using stoichiometric criteria”, Min. Mag. ۵۱, ۴۳۱-۴۳۵.
- Leterrier, J., Maury, R. C., Thono, P., Girard, D. and Marchal, M., ۱۹۸۲ “Clinopyroxene composition as a method of identification of the magmatic affinities of paleo-volcanic series”, Earth and Planetary Science Letters ۵۹, ۱۳۹-۱۵۴.
- Morimoto, N., ۱۹۸۹, “Nomenclature of pyroxenes”, Can. Mineral ۲۷, ۱۴۳-۱۵۶.
- Nisbet, E.G., and Pearce , J. A., ۱۹۷۷, “Clinopyroxene composition in mafic lavas from different tectonic setting”, Contribution Mineralogy Petrology ۶۳, ۱۴۹- ۱۶۰.
- Technoexport, ۱۹۸۴, “Geology of the Anarak area (Central Iran۱:place>): Geological Survey of Iran”, Report TE/no. ۲۱, ۱۳۶.
1- قدرت ترابی، عضو هئیت علمی گروه زمین شناسی، دانشگاه اصفهان
2- فاطمه هاشمی، دانشجو کارشناسی ارشد پترولوژی گروه زمین شناسی، دانشگاه اصفهان
3- سید محسن طباطبائی منش، عضو هئیت علمی گروه زمین شناسی، دانشگاه اصفهان
◊◊◊◊◊◊◊
چکیده :
بازالت های دونین را در درون سازند پادها، در کوه عبدالحسین که دارای سکانس کاملی از پالئوزوئیک است، می توان مشاهده نمود. کانی های تشکیل دهنده این واحد سنگی شامل، کلینوپیروکسن (اوژیت)، پلاژیوکلاز (آلبیت)، فلدسپات پتاسیم (سانیدین، آنورتوکلاز)، کلریت (کروندوفیلیت و کلینوکلر)، آمفیبول (شرماکیت)، گارنت (اسپسارتین)، کلسیت، سریسیت و کانی اپاک می باشند. در این نمونه ها تنوع بافتی و کانی شناسی چندانی دیده نمی شود، که دلیل بر عدم رخداد تفریق گسترده در ماگمای سازنده این سنگ ها می باشد. متوسط درجه ذوب بخشی تعیین شده برای سنگ منشا این سنگ ها، 18 درصد می باشد. این سنگ ها از نظر ترکیبی و موقعیت تکتونیکی شبیه بازالت های WPT می باشند.
Abstract :
The Devonian basalts were found in Padeha Formation. This Formation suited in (Koh-e – Abdolhossein) and have complet sequence of Paleozoic. These basalts consist of clinopyroxene (Augite), plagioclase (Albite), K-feldespar (Sanidine, Anorthoclase), chlorite (Corundophilite and Clinochlore), amphibole (Tshermakite), garnet (Spessartine), calcite, sericite and opaque mineral. These samples are not different in texture and mineralogy that is the sign of low differentiation in their parental magma. These rocks are formed by about 18% partial melting. The composition and tectonic setting of the mentioned rocks are similar to WPT(whthin plate tholeiitic) basalts.