بررسی پترولوژیکی سنگهای ماگمایی ترشیری منطقه معبد (شمال باختری ترود- ایران مرکزی)
| دسته | پترولوژی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | محمد فوادزی- محمد هاشم امامی |
| تاريخ برگزاری | ۲۵ بهمن ۱۳۷۸ |
خلاصه سنگ شناسی، ژئو شیمی، تکتونو ماگمایی: سنگ های آذرین منطقه را می توان در سه گروه از یکدیگر تفکیک نمود:
الف- سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن
ب- سنگ های آذر آواری
ج- توده نفوذی سینیتی
سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن دارای ترکیب بازالتیک آندزیت، بازالتیک تراکی آندزیت، تراکی آندزیت، آندزیت، تراکی آندزیت بازالت، داسیت تا داسیتیک آندزیت (نمودار Middlemost, 1985, Lemaitre, 1989) و آنالیسم تراکی آندزیت تا فنوتفریت، میکرو مونزونیت، میکرو مونزودیوریت بر اساس مطالعات پترو گرافی می باشد. سنگ های مذکور متحمل فرایند دگر سانی شده اند و کانی های ثانویه نظیر کربنات، سریسیت، کلریت، سرپنتین، ایدنگزیت، اپیدوت و آنالیسم در آنها به وجود آمده است، تشکیل پاراژنز های یاد شده در مرحله بسیار ضعیف (رخساره زئولیت) تا ضعیف (رخساره شیست سبز) در فشار کمتر از 3 کیلو بار و تحت تاثیر سیالات عبور کننده از شکستگی ها و درزه های حاصل از گسله های فرعی و در نتیجه ناپایدار شدن کانی های اولیوین، پیروکسن و پلاژیو کلاز صورت گرفته است.
در سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن شواهد آلودگی و اختلاط ماگمایی در مقیاس میکروسکوپی مشاهده گردیده است، از جمله این شواهد می توان به حاشیه سوخته و اوپاسیته اطراف کانی های بیوتیت و کلینوپیروکسن نوع اوژیت، خوردگی حاشیه کانی پلاژیو کلاز، اختلاف ترکیب زمینه سنگ با فنوکریست ها، وجود اولیوین خلیجی شکل، و همچنین وجود حالت میکرو پگماتیتی در حاشیه پلاژیو کلاز ها و منطقه بندی نوسانی (Oscillatory zoning) در کانی پلاژیو کلاز و وجود کانی های بازیک نظیر اولیوین و پیروکسن و پلاژیو کلاز (لابرادوریت) در یک زمینه اسیدی در نمونه های متعلق به دایک های تراکی آندزیتی تا تراکی بازالتی اشاره نمود.
سنگ های آذر آواری دارای گسترش محدود و ترکیب اسیدی (کریستال توف داسیتی) می باشند و حاصل فوران های انفجاری و رسوب گذاری در محیط های دریایی کم عمق هستند.
توده نفوذی سینیتی احتمالاٌ در اواخر ائوسن و اوائل اولیگوسن در درون سنگ های آتشفشانی ائوسن پسین جایگزین شده است و به لحاظ پترو گرافی شباهت زیادی به این سینیت ها داشته و کانی های آهن و منیزیم دار و فلدسپات های سنگ های آذرین اولیه بر اثر یک دگرسانی توام با ورود سدیم تغییر یافته است. شواهد پترو گرافی نظیر آلبیتی شدن حاشیه پلاژیو کلاز ها و همچنین وجود آلبیت با ماکل صفحه شطرنجی بیانگر وقوع پدیده متاسوماتیسم آلکالن در توده نفوذی سینیتی می باشد.
در توده نفوذی سینیتی اسکاپولیت زایی صورت گرفته است، برای تشکیل این کانی یک پدیده پنوماتولیز محتوی گاز کلر نقش داشته است. برای تعیین ترکیب شیمیایی اسکاپولیت از جدید ترین کاری که بر روی اسکاپولیت ها توسط (Teertstra & Sherriff, 1996) انجام گرفته است استفاده گردید، در این مطالعه نسبت Si / Al بر اساس
( Si/Al=(101.96*wt%Sio2)/(2*60.084*wt%Al2o3 محاسبه گردیده است، طبق نظر محققین مذکور نسبت Si /Al از 3 در ماریالیت تا 1 در میونیت تغییر می نماید، چون در نمونه های برداشت شده از توده نفوذی سینیتی پنج کوه که به روش شیمی مرطوب مورد تجزیه قرار گرفته اند نسبت Si / Al تقریباٌ 2/5 می باشد بنابراین اسکاپولیت منطقه مذکور گرایش به سمت نوع ماریالیت (Marialite) دارد.
با توجه به اینکه در همبری توده نفوذی سینیتی بنابر برداشت های روی زمین و مطالعات میکروسکوپی تجمعی از پیروکسن (دیو پسید و تا حدودی متمایل به هدنبرژیت) مشاهده می گردد می توان نتیجه گرفت که با شدت یافتن متاسوماتیسم در حاشیه توده نفوذی که منجر به تشکیل اسکاپولیت سدیک (Marialite) شده است عناصری نظیر سیلیسیم، آهن، کلسیم و منیزیم که بنا بر فرضیه تراوش و نشر (Korzhisky, 1950) فقط در متاسوماتیسم شدید دارای پویایی هستند به بخش دیگری از توده انتشار یافته اند و ضمن تشکیل دیوپسید و تا حدودی هدنبرژیت، مهاجرت بخشی از آهن و تمرکز (Concentration) آن در رگه ها و رگچه های موجود در حاشیه توده نفوذی سینیتی به صورت منیتیت و تا حدودی هماتیت تشکیل کانسار آهن منیتیتی پنج کوه را داده است.
بر اساس نمودار های ژئو شیمیایی سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن غالباٌ از نوع آلکالن بوده و نسبت بالای K2O/ Na2O در آنها سبب شده است تا بیشتر در محدوده سری آلکالن غنی از پتاسیم و سری شوشونیتی قرار گیرند، در حالیکه کلیه نمونه های متعلق به توده نفوذی سینیتی دارای نسبت K2O/ Na2O کمتر از یک و در نتیجه گرایش سدیک می باشند که بیانگر متاسوماتیسم سدیک در این توده است.
شواهد ژئو شیمیایی نظیر پراکندگی و ناهنجاری های عنصری نسبت به ضریب تفریق در سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن و همچنین بررسی نمودار های عنکبوتی و فراوانی نسبی LREE و LILE و تشابه آنها با رخساره آمفیبولیت گنیس (پوسته بالایی) بیانگر وقوع آلودگی و احیاناٌ اختلاط ماگمایی و همچنین آغشتگی به مواد پوسته ای (Crustal contamination) می باشد.
با توجه به ماهیت پتاسیم سنگ های تقریباٌ بازیک تا حد واسط منطقه مورد مطالعه، در این بررسی از نمودار های عنکبوتی عادی شده با کندریت (Thompson) (به نقل از Muller & Groves 1997) که موقعیت سنگ های آذرین پتاسیک را در محیط های مختلف تکتونیکی (Continental ARC, Post collisional ARC, Oceanic ARC Late Oceanic ARC, Within Plate) نشان می دهند استفاده نموده و ضمن مقایسه آنها با نمونه های متعلق به منطقه مورد مطالعه (از نظر شکل نمودار و همچنین غنی شدگی نسبت به کندریت) اثبات گردید که الگوی نمودار عنکبوتی سنگ های تقریباٌ بازیک تا حد واسط منطقه مورد مطالعه بیشترین هماهنگی را با ماگماتیسم پتاسیک مناطق درون ورقه ای (Within plate) دارا می باشد.
نتیجه:
1- نتایج حاصل از مطالعات پتروگرافی و همچنین نمودار های ژئو شیمیایی ماهیت پتاسیک و بسیار پتاسیک (شوشونیتی) سنگ های آتشفشانی- نیمه آتشفشانی ائوسن منطقه مورد مطالعه را به اثبات می رساند.
2- کلیه نمونه های متعلق به توده نفوذی سینیتی دارای گرایش سدیک می باشند که بیانگر متاسوماتیسم سدیک در این توده می باشد.
3- در توده نفوذی سینیتی اسکاپولیت زایی صورت گرفته است، به لحاظ پاراژنز کانی شناسی (پیروکسن + آنالیسم+ اسکاپولیت + فلدسپات + ایلیت + کلریت)، اسکاپولیت منطقه مورد مطالعه از نوع ماریالیت (Marialite) می باشد و تحت عمل متاسوماتیسم به طور فراگیر جایگزین پلاژیو کلاز نوع آلبیت شده است.
الف- سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن
ب- سنگ های آذر آواری
ج- توده نفوذی سینیتی
سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن دارای ترکیب بازالتیک آندزیت، بازالتیک تراکی آندزیت، تراکی آندزیت، آندزیت، تراکی آندزیت بازالت، داسیت تا داسیتیک آندزیت (نمودار Middlemost, 1985, Lemaitre, 1989) و آنالیسم تراکی آندزیت تا فنوتفریت، میکرو مونزونیت، میکرو مونزودیوریت بر اساس مطالعات پترو گرافی می باشد. سنگ های مذکور متحمل فرایند دگر سانی شده اند و کانی های ثانویه نظیر کربنات، سریسیت، کلریت، سرپنتین، ایدنگزیت، اپیدوت و آنالیسم در آنها به وجود آمده است، تشکیل پاراژنز های یاد شده در مرحله بسیار ضعیف (رخساره زئولیت) تا ضعیف (رخساره شیست سبز) در فشار کمتر از 3 کیلو بار و تحت تاثیر سیالات عبور کننده از شکستگی ها و درزه های حاصل از گسله های فرعی و در نتیجه ناپایدار شدن کانی های اولیوین، پیروکسن و پلاژیو کلاز صورت گرفته است.
در سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن شواهد آلودگی و اختلاط ماگمایی در مقیاس میکروسکوپی مشاهده گردیده است، از جمله این شواهد می توان به حاشیه سوخته و اوپاسیته اطراف کانی های بیوتیت و کلینوپیروکسن نوع اوژیت، خوردگی حاشیه کانی پلاژیو کلاز، اختلاف ترکیب زمینه سنگ با فنوکریست ها، وجود اولیوین خلیجی شکل، و همچنین وجود حالت میکرو پگماتیتی در حاشیه پلاژیو کلاز ها و منطقه بندی نوسانی (Oscillatory zoning) در کانی پلاژیو کلاز و وجود کانی های بازیک نظیر اولیوین و پیروکسن و پلاژیو کلاز (لابرادوریت) در یک زمینه اسیدی در نمونه های متعلق به دایک های تراکی آندزیتی تا تراکی بازالتی اشاره نمود.
سنگ های آذر آواری دارای گسترش محدود و ترکیب اسیدی (کریستال توف داسیتی) می باشند و حاصل فوران های انفجاری و رسوب گذاری در محیط های دریایی کم عمق هستند.
توده نفوذی سینیتی احتمالاٌ در اواخر ائوسن و اوائل اولیگوسن در درون سنگ های آتشفشانی ائوسن پسین جایگزین شده است و به لحاظ پترو گرافی شباهت زیادی به این سینیت ها داشته و کانی های آهن و منیزیم دار و فلدسپات های سنگ های آذرین اولیه بر اثر یک دگرسانی توام با ورود سدیم تغییر یافته است. شواهد پترو گرافی نظیر آلبیتی شدن حاشیه پلاژیو کلاز ها و همچنین وجود آلبیت با ماکل صفحه شطرنجی بیانگر وقوع پدیده متاسوماتیسم آلکالن در توده نفوذی سینیتی می باشد.
در توده نفوذی سینیتی اسکاپولیت زایی صورت گرفته است، برای تشکیل این کانی یک پدیده پنوماتولیز محتوی گاز کلر نقش داشته است. برای تعیین ترکیب شیمیایی اسکاپولیت از جدید ترین کاری که بر روی اسکاپولیت ها توسط (Teertstra & Sherriff, 1996) انجام گرفته است استفاده گردید، در این مطالعه نسبت Si / Al بر اساس
( Si/Al=(101.96*wt%Sio2)/(2*60.084*wt%Al2o3 محاسبه گردیده است، طبق نظر محققین مذکور نسبت Si /Al از 3 در ماریالیت تا 1 در میونیت تغییر می نماید، چون در نمونه های برداشت شده از توده نفوذی سینیتی پنج کوه که به روش شیمی مرطوب مورد تجزیه قرار گرفته اند نسبت Si / Al تقریباٌ 2/5 می باشد بنابراین اسکاپولیت منطقه مذکور گرایش به سمت نوع ماریالیت (Marialite) دارد.
با توجه به اینکه در همبری توده نفوذی سینیتی بنابر برداشت های روی زمین و مطالعات میکروسکوپی تجمعی از پیروکسن (دیو پسید و تا حدودی متمایل به هدنبرژیت) مشاهده می گردد می توان نتیجه گرفت که با شدت یافتن متاسوماتیسم در حاشیه توده نفوذی که منجر به تشکیل اسکاپولیت سدیک (Marialite) شده است عناصری نظیر سیلیسیم، آهن، کلسیم و منیزیم که بنا بر فرضیه تراوش و نشر (Korzhisky, 1950) فقط در متاسوماتیسم شدید دارای پویایی هستند به بخش دیگری از توده انتشار یافته اند و ضمن تشکیل دیوپسید و تا حدودی هدنبرژیت، مهاجرت بخشی از آهن و تمرکز (Concentration) آن در رگه ها و رگچه های موجود در حاشیه توده نفوذی سینیتی به صورت منیتیت و تا حدودی هماتیت تشکیل کانسار آهن منیتیتی پنج کوه را داده است.
بر اساس نمودار های ژئو شیمیایی سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن غالباٌ از نوع آلکالن بوده و نسبت بالای K2O/ Na2O در آنها سبب شده است تا بیشتر در محدوده سری آلکالن غنی از پتاسیم و سری شوشونیتی قرار گیرند، در حالیکه کلیه نمونه های متعلق به توده نفوذی سینیتی دارای نسبت K2O/ Na2O کمتر از یک و در نتیجه گرایش سدیک می باشند که بیانگر متاسوماتیسم سدیک در این توده است.
شواهد ژئو شیمیایی نظیر پراکندگی و ناهنجاری های عنصری نسبت به ضریب تفریق در سنگ های گدازه ای و نیمه ژرف ائوسن و همچنین بررسی نمودار های عنکبوتی و فراوانی نسبی LREE و LILE و تشابه آنها با رخساره آمفیبولیت گنیس (پوسته بالایی) بیانگر وقوع آلودگی و احیاناٌ اختلاط ماگمایی و همچنین آغشتگی به مواد پوسته ای (Crustal contamination) می باشد.
با توجه به ماهیت پتاسیم سنگ های تقریباٌ بازیک تا حد واسط منطقه مورد مطالعه، در این بررسی از نمودار های عنکبوتی عادی شده با کندریت (Thompson) (به نقل از Muller & Groves 1997) که موقعیت سنگ های آذرین پتاسیک را در محیط های مختلف تکتونیکی (Continental ARC, Post collisional ARC, Oceanic ARC Late Oceanic ARC, Within Plate) نشان می دهند استفاده نموده و ضمن مقایسه آنها با نمونه های متعلق به منطقه مورد مطالعه (از نظر شکل نمودار و همچنین غنی شدگی نسبت به کندریت) اثبات گردید که الگوی نمودار عنکبوتی سنگ های تقریباٌ بازیک تا حد واسط منطقه مورد مطالعه بیشترین هماهنگی را با ماگماتیسم پتاسیک مناطق درون ورقه ای (Within plate) دارا می باشد.
نتیجه:
1- نتایج حاصل از مطالعات پتروگرافی و همچنین نمودار های ژئو شیمیایی ماهیت پتاسیک و بسیار پتاسیک (شوشونیتی) سنگ های آتشفشانی- نیمه آتشفشانی ائوسن منطقه مورد مطالعه را به اثبات می رساند.
2- کلیه نمونه های متعلق به توده نفوذی سینیتی دارای گرایش سدیک می باشند که بیانگر متاسوماتیسم سدیک در این توده می باشد.
3- در توده نفوذی سینیتی اسکاپولیت زایی صورت گرفته است، به لحاظ پاراژنز کانی شناسی (پیروکسن + آنالیسم+ اسکاپولیت + فلدسپات + ایلیت + کلریت)، اسکاپولیت منطقه مورد مطالعه از نوع ماریالیت (Marialite) می باشد و تحت عمل متاسوماتیسم به طور فراگیر جایگزین پلاژیو کلاز نوع آلبیت شده است.