بررسی ژئوشیمیایی و پتروژنتیکی ولکانیک های جوان (نئوژن- کواترنر) منطقه بیرجند

شهرستان بیرجند در 485 کیلومتری جنوب شرق مشهد واقع است. مناطق مورد مطالعه در شرق و جنوب شرق شهرستان بیرجند قرار دارند. راه دسترسی به رخنمون های مورد نظر جاده آسفالته بیرجند- سربیشه می باشد.
در مطالعات میکروسکوپی، سنگهای نئوژن - کواترنر این نواحی از بازالت، آندزیت و داسیت و عمدتاٌ از آندزیت و داسیت تشکیل شده اند و از نظر کانی شناسی و سری سنگی مطابقت با سنگهای کالک آلکالن مناطق فرورانش دارند. کانیهای اصلی تشکیل دهنده سنگها شامل پلاژیوکلاز و پیروکسن و فراوانترین فنوکرسیت ها از نوع پلاژیوکلاز می باشند و معمولاٌ دارای ساختمان منطقه ای منطقه ای از نوع معمولی هستند. در بعضی بلورها یک منطقه داخلی همگن و در اطراف آن بخشی سرشار از انکلوزیون بصورت لکه هایی پراکنده اند. پیروکسن ها از نوع ارتوپیروکسن و کلینوپیروکسن می باشند. ترکیب ارتوپیروکسن ها از انستاتیت تا هیپرستن می باشد و معمولاٌ در خمیره سنگ تا اندازه های ریز نیز وجود دارند. بطور کلی در خمیره سنگهای آتشفشانی سری کالکوآلکالن همیشه ارتوپیروکسن حضور دارند (کونو، 1950). بافت سنگها پورفیریک یا هیالوپورفیریک می باشند و بنابراین همه خصوصیات ذکر شده متناسب با کالک آلکالن بودن آنهاست.
نامگذاری سنگها براساس روشهای مختلف طبقه بندی از جمله دیاگرام های مجموع آلکالن در مقابل سیلیس و دیاگرام SiO2 در مقابل Zr/SiO2 همدیگر را تایید می کنند و در بررسی و مطالعات ژئوشیمیایی براساس دیاگرامهای مختلف از قبیل دیاگرامهای اکسیدهای اصلی در مقابل سیلیس، اکسیدهای اصلی و عناصر کمیاب در مقابل ضریب تفریق و عناصر اصلی و کمیاب در مقابل عناصر کمیاب Zr, Sr, Rb, Y, V و... مشخص می نماید که این سنگها از نظر ژنتیکی بهم مربوط بوده و سنگهای اسیدی (داسیت) در اثر تبلور تفریقی سنگهای حد واسط (آندزیت) بوجود آمده اند. از تجزیه های نمونه های اولیوین بازالتی منطقه مود (33 کیلومتری شرق بیرجند) باسن اولیگوسن که از نظر چینه شناسی در زیر نمونه های آندزیتی و داسیتی منطقه مود- سربیشه قرار دارند (خراسانی 1982) استفاده کرده ایم تا احتمالاٌ بتوانیم به ارتباط بین آنها پی ببریم. از بررسی دیاگرامها مشخص می شود که سنگهای آندزیتی و داسیتی حاصل تفریق ماگماهای سنگهای بازالتی مود نیستند. بین سنگهای آندزیتی و داسیتی یک روند تفریق منظم و معمولی وجود دارد ولی این سنگها بطور مجزا از سنگهای بازالتی مود قرار می گیرند و براساس روابط عناصر کمیاب نیز مشخص می شود که آنها حاصل تفریق ماگمای بازالتی مود نیستند.
مجموعه بررسی های ژئوشیمیایی بر روی تجزیه های نمونه های مناطق مورد مطالعه نشان می دهد که سری ماگمایی آنها بر طبق دیاگرام های مختلف و بالاخص دیاگرامهای مجموع آلکالن در مقابل سیلیس، AFM و FeO در مقابل FeO/MgO، دیاگرام Nb در مقابل Zr و...، در قلمرو سریهای کالک الکالن و غنی از پتاسیم قرار می گیرند. آز آنجایی که در حال حاضر سنگهای کالک آلکالن محدود به مناطق فرورانش می باشند، لذا سنگهای مورد مطالعه را با سنگهای این مناطق مقایسه کرده ایم. در مقایسه عناصر اصلی و کمیاب مناطق مورد مطالعه با زونهای فرورانش مشخص می شود که آنها مشابهت بیشتری با زونهای حاشیه قاره ی فعال دارند. بررسی موقعیت سنگهای مورد مطالعه در دیاگرام AFM نشان می دهد که این سنگها همانند سنگهای کالک آلکالن غنی شدگی از آهن نشان نمی دهند و بیشتر از روند تفریق سنگهای کاسکاد و شیلی تبعیت می کنند. از مقایسه میانگین ترکیب شیمیایی آندزیت ها و داسیت های مناطق مورد مطالعه با آندزیت های کوهزایی و غیر کوهزایی و داسیت های کوهزایی مشخص می شود که آندزیت های مناطق مورد مطالعه شباهت بیشتری با آندزیت های آند دارند و از انواع غیرکوهزایی کاملاٌ مجزا هستند و داسیت ها نیز مشابهت زیادی به داسیت های آند مرکزی دارند و بطور کلی بیشتر مشابه مناطق حاشیه قاره ای می باشند.
بر اساس دیاگرامهای مختلف تکتونوماگمایی از جمله دیاگرامهای: Zr-Y.3، Ti/100، TiO2-Zr Nb-SiO2 و Ta-Tb-Hf/3 و... موقعیت تکتونیکی سنگهای آندزیتی و داسیتی و همچنین بازالتهای مود در قلمرو زونهای فرورانش قرار می گیرند.
الگوهای عنکبوتی (Spider diagrams) سنگهای بازالتی و آندزیت بازالتی مود براساس دیاگرام های سان (1980)، تامپسون (1984) و پیرس (1983) مشابهت زیادی با مناطق تکتونیکی زونهای فرورانش حاشیه قاره ای نشان می دهند.
با توجه به بررسی های سنگ شناسی، ژئوشیمیایی، دیاگرام های تکتونوماگمایی و دیاگرام های عنکبوتی، موقعیت تکتونیکی سنگهای مورد مطالعه در قلمرو زونهای فرورانش قرار می گیرند ولی با توجه به وجود ماگماهای کالک آلکالن در مناطق تکتونیکی فشاری لغزشی و گسل های امتداد لغز و مشابهت سیستم های تکتونیکی حاکم بر شرق ایران با این مناطق و پیچیدگی زمین شناسی این قسمت از ایران زمین مسلماٌ نمی توان صرفاٌ با داده های ژئوشیمیایی مدلی از مدلهای گوناگون ارائه شده برای شرق ایران را به یقین تایید و یا رد نمود و مسلماٌ هنوز احتیاج به بررسی های دقیق زمین شناسی تکتونیکی و پترولوژی می باشد.
(لازم به ذکر است که تجزیه شیمیایی نمونه ها در کشور آلمان انجام گرفته است.)