بافت و ترکیب شیمیایی پلاژیوکلازها: شاهدی بر اختلاط ماگمایی در سنگهای آتشفشانی پلیوکواترنر جنوب شرق اصفهان

مقدمه :

مطالعه منطقه بندی شیمیایی پلاژیوکلازها و بافت های مشاهده شده در این کانی در شناخت تحولات ماگمایی نقش مهمی دارد. زیرا این کانی نه تنها بوفور در سنگ های آتشفشانی نوار های کوهزایی وجود دارد بلکه در گستره دمایی وسیعی متبلور شده و فاز پایداری در حین سردشدن و فوران است، همچنین الگوی زونینگ ترکیبی و بافتی در حین رشد اولیه در پلاژیوکلاز حفظ می شود. بدین ترتیب این کانی می تواند رخدادهای مهم  آشیانه ماگمایی را در خود ثبت کند.

در پلاژیوکلاز های سنگهای آتشفشانی، منطقه بندی های عادی، نوسانی و معکوس می توانند منعکس کننده شرایط تبلور بلور باشند. همچنین بافت های مشهور پلاژیوکلازها نظیر غبارآلود، غربالی، اسفنجی، اثر انگشتی، در سنگ های آذرین با منشا پیشنهادی اختلاط ماگمایی گزارش شده اند. مطالعات تجربی نیز نشان داده اند که پلاژیوکلازهای نزدیک به قطب آلبیت در مذاب نزدیک به قطب آنورتیت پس از گردشدگی دارای حاشیه غبارآلود شده ولی در دمای پائین تر از لیکوئیدوس فقط حاشیه دار شده ولی شکل خود را حفظ می کنند. اما پلاژیوکلازهای با ترکیب کلسیک تر از مذاب همراه در دمای بالای لیکوئیدوس گردشده و در دمای پائین تر از آن شک لدار مانده و هیچ گونه حاشیه غباری در آنها ایجاد نمی شود. قرار گرفتن پلاژیوکلاز حرارت پائین عضو اسیدی در مذاب بازی بعنوان قطب دیگر  ماگمای اختلاطی باعث هضم و همچنین ایجاد بخش های غبارآلود در کانی می شود. هضم بیگانه بلور پلاژیوکلاز سنگ دیواره توسط ماگمای نفوذی نیز می تواند چنین اشکالی بوجود آورد. با این وجود باید توجه داشت که درغیاب شواهد دیگر اختلاط ماگمایی کاهش فشار در حین بالا آمدن ماگما نیز گاهی می تواند چنین اشکالی ایجاد کند.

◊◊◊◊◊◊◊

بحث :

سنگ های آتشفشانی پلیوکواترنر جنوب شرق اصفهان  شامل آندزی بازالت، آندزیت، داسیت و ریوداسیت هستند. در بخشی از این سنگ ها همراهی مجموعه کانیایی متفاوت  و بافتهای نامتعادل از جمله حاشیه های واکنشی، منطقه بندی های ترکیبی غیرعادی، گردشدگی و هضم  در کانی ها بچشم می خورد. همچنین بافت غبارآلود و غربالی و تغییرات منطقه بندی ترکیبی در در پلاژیوکلازها  دیده می شود که می توانند به درک تحولات ماگمایی منطقه کمک کنند. پس ازمطالعات پتروگرافیکی از میان نمونه ها تعدادی جهت آنالیز مایکروپروب انتخاب شدند که نتایج حاصل در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته اند. بطورکلی می توان پلاژیوکلازهای (درشت بلور و میکرولیت) سنگ های آتشفشانی این منطقه را به۳ گروه تقسیم بندی کرد:

۱- بلور پلاژیوکلاز شفاف شکلدار و گاهی نیمه شکلدار با حاشیه هضم شده

۲- بلور های غبارآلود(مرکز یا حاشیه) شکلدار و یا بی شکل 

۳- پلاژیوکلاز با منطقه بندی عادی و یا نوسانی بدون حاشیه  هضم شده

پلاژیوکلازهای داسیت ها دارای زوناسیون نوسانی و محتوای آنورتیت و استرانسیوم پائین می باشند. در شرایطی  که در حین سرد شدن مذاب داسیتی ماگمای بازیک وارد آشیانه ماگمایی شده باشد این بلورها دارای بافت غبارآلود می شوند بدین ترتیب که ابتدا بطور بخشی ذوب شده و سپس رشد مجدد یافته اند. بخش های غبار آلود حاوی شیشه و پلاژیوکلاز می باشند که بسته به شدت ذوب و ترکیب بلور اولیه ممکن است در مرکز یا حاشیه بلور دیده شوند بلورهای شفاف و بدون حاشیه غبارآلود و آثار هضم مستقیماً از مذاب مادر متبلور شده اند و درحین بالا آمدن و سرد شدن بقیه مذاب در معرض حرارت مذابی دیگر قرار نگرفته اند، این بلورها منطقه بندی عادی ویا نوسانی نشان می دهند. اگر مذابی با ترکیب حدواسط در اثر اختلاط کامل ایجاد شود پلاژیوکلاز کلسیک خیلی آرام با مذاب واکنش داده در حالیکه نوع سدیم دارتر تحلیل رفته و حاشیه دار  می شود. اگر اختلاط کامل نباشد ماگمای بازیک فراتافته تحت اشباع از بلور موردنظر ، پلاژیوکلاز را در خود حل و گرد کرده ومذاب تغییر ترکیب می دهد ولی نوع سدیم دار نه تنها گرد می شود بلکه حاشیه دار و غبارآلود می شود. در بلورهای پلاژیوکلاز با حاشیه غبارآلود مرکز بلور دارای محتوای آنورتیت (۳۰%-۴۵%)و استرنسیوم پائینتری است در حالیکه در زون غبارآلود محتوای آنورتیت بشدت بالاتر(۷۰%-۸۵%) است. بلورهایی نیزکه ترکیب کلسیم دارتری داشته اند در اثر حرارت مذاب گرد شده اند و با وجود داشتن زوناسیون عادی ترکیب به سمت حاشیه بطور ناگهانی تغییر می کند.

◊◊◊◊◊◊◊

نتیجه گیرى :

پلاژیوکلازهای سنگ های منطقه مورد مطالعه اتفاقات رخ داده در زمان تبلور و رشد  را در خود حفظ کرده اند. سنگ های داسیتی که دارای پلاژیوکلاز هایی با منطقه بندی نوسانی و بدون زون غباری هستند از  اختلاط بدور مانده اند و اختلاط ماگمایی در بخشی از منطقه رخ داده است در سنگ هایی که حاصل این رویداد هستند بلور های پلاژیوکلاز  دارای هسته ای با منطقه بندی ضعیف و محتوای آنورتیت پائین هستند که به سمت حاشیه، منطقه غبارآلود توسعه یافته و محتوای آنورتیت بطور ناگهانی افزایش می یابد. منطقه غبارآلود ممکن است تمام کانی را بپوشاند. تغییرات ترکیب و بافت در پلاژیوکلازهای سنگ های آتشفشانی پلیوکواترنر جنوب شرق اصفهان نشان می دهد که ورود ماگمای آندزی بازالتی به داخل آشیانه ماگمایی پوسته ای که حاوی ماگمایی داسیتی بوده موجب اختلاط این دو شده است. افزایش حجم آشیانه ماگمایی منجر به فوران در قسمتی از منطقه مورد مطالعه شده است  که شواهد اختلاط ماگمایی را در خود حفظ کرده اند. این شواهد شامل بافت های نامتعادل در دیگر کانی ها ، حاشیه های واکنشی و همیافتی مجموعه کانی های نامتعادل حرارت بالا و حرارت پائین نیز می باشد.

◊◊◊◊◊◊◊

منابع فارسى :

۲ -  خدامى، م.، ۱۳۷۷، بررسى پتروگرافى سنگ‌هاى آتشفشانى شمال باتلاق گاوخونى (استان اصفهان) پایان نامه کارشناسى ارشدپترولوژى دانشگاه اصفهان، ۱۶۸ صفحه.

◊◊◊◊◊◊◊

References:

۳- Brown, B. L.,  J. C. Eichelberger, L. C. Patino, T. A. Vogel, et al., ۲۰۰۶ “Magma mingling as indicated by texture and Sr/Ba ratios of plagioclase phenocrysts from Uzen volcano, SW Japan,” Journal of volcanology and geothermal research, vol.۱۵۴ pp. ۱۰۳-۱۱۶.

۴- Ginibre, C., G. Worner, and A. Kronz, ۲۰۰۲ “Minor and trace-element zoning in plagioclase: implications for magma chamber processes at Parinacota Volcano, northern Chile۱:place>۱:country-region>” Contribution to Mineralogy and Petrology, v. ۱۴۳, p. ۳۰۰-۳۱۵.

۵- Gioncada, A., R. Mazzuoli and A. J. Milton, ۲۰۰۵ “Magma mixing at Lipari (Aeolian Islands۱:place>, Italy۱:place>۱:country-region>): Insights from textural and compositional features of phenocrysts”, Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. ۱۴۵, p. ۹۷-۱۱۸. 

۵- Tsuchiyama, A.  ۱۹۸۵ “Dissolution kinetics of plagioclase in the melt of system diopside – albite - anorthite and origin of dusty plagioclase in andesite,” Contribution to mineralogy and petrology, vol.۸۹, pp. ۱-۱۶,

کلید واژه ها: اصفهان