بررسی پترولوژی سنگهای نیمه ژرف منطقه معلمان دامغان

زمین شناسی منطقه: توده های نیمه ژرف معلمان در 100 کیلومتری جنوب- جنوب شرق دامغان واقع شده و از نظر تقسیمات زمین شناسی در ایران مرکزی قرار می گیرند. ته نشست هایی از سنگ های شیستی- آهکی منسوب به سیلورین- دونین، سنگ های کربناته منسوب به دونین، آهکی خاکستری و افق کنگلومرایی کرتاسه بالا رخنمون سنگی دوران های پالئوزوئیک و مزوزوئیک را تشکیل می دهند.
بخش مهمی از رخنمون های منطقه معلمان مابین گسل های انجیلو و ترود از سنگ های آتشفشانی اواخر لوتسین تا ائوسن بالا تشکیل شده است. پس از آن برونزد های مربوط به ائوسن بالا- الیگوسن که شامل گنبد های مخفی نیمه آتشفشانی، توده های نفوذی نیمه ژرف و دایک ها می باشند نیز حضور دارند. بالاخره رسوبات آبرفتی و کوهپایه ای اواخر نئوژن جوان ترین رخنمون های چینه ای منطقه مورد مطالعه هستند.
سنگ شناسی و پترولوژی: سنگ های نیمه ژرف منطقه را می توان در سه گروه سنگ های اسیدی با ترکیب میکرو گرانیت تا میکرو گرانو دیوریت، سنگ های حد واسط با ترکیب میکروکوارتز مونزودیوریت تا میکرو کوارتز دیوریت، سنگ های نیمه آتشفشانی با ترکیب داسیت تا داسیتیک آندزیت، تراکی آندزیت و بالاخره سنگ های بازیک با ترکیب دلریت و میکرو گابرو تقسیم بندی نمود.
این توده ها ویژگی های بافتی گوناگونی دارند، در این سنگ ها بافت های پورفیریتیک، میکرو گرانولار و فلسیتیک ملاحظه می گردد که تا اندازه ای نشانگر عمق و نحوه جایگیری آنها می باشد.
حضور آنکلاو های ریز بلور سرشار از بیوتیت، آمفیبول و پیروکسن در سنگ های حد واسط معرف نقش گوشته در این سنگ ها است. وجود بافت فلسیتیک، ضریب تفریق بالا، حضور کوارتز های درشت با حاشیه خلیجی، گرد شده و حفره دار و بالاخره تورمالین زایی بر اثر متاسوماتیسم بر (B) در سنگ های اسیدی حاکی از عملکرد پوسته در ایجاد سنگ های مذکور می باشد.
بر اساس بررسی های ژئو شیمیایی اکثر سنگ های نیمه ژرف منطقه معلمان در محدوده ساب آلکالن، کالک آلکالن قرار می گیرند. با توجه به میزان پتاسیم، این سنگ ها به ترتیب فراوانی در قلمرو غنی از پتاسیم و پتاسیم متوسط واقع میشوند. از نظر میزان آلومینیوم بیشتر این سنگ ها درقلمرو آلومین قرار می گیرند.
در اکثر نمودار های عناصر اصلی و کمیاب نسبت به ضریب تفریق، نمونه های بازیک، حد واسط و اسیدی در سه مجموعه قابل تفکیک هستند. در این نمودار ها عدم ارتباط تبلور بخشی در تشکیل سنگ های حد واسط و اسیدی مشهود است. پس برای به وجود آمدن سنگ های اسیدی و میانه فرایند پتروژنز پیچیده ای شامل تبلور بخشی + آلودگی پوسته ای + دگرسانی و غیره دخالت داشته است. بررسی تغییرات عناصر کمیاب ناسازگار کم تحرک نسبت به ضریب تفریق و موقعیت نمونه ها در نمودار Winkler 1967 نقش پوسته را در تشکیل مذاب های اسیدی نشان می دهد.
سنگ های حد واسط منطقه از نظر ویژگی های ژئو شیمیایی نوعی حالت دوگانگی بین پوسته و گوشته را نشان می دهند، زیرا بر اساس بعضی از عناصر کمیاب (مس و هافنیوم) این سنگ ها ویژگی گوشته ای و بر مبنای برخی دیگر (زیر کونیم، توریم، ساماریم) ویژگی پوسته ای نشان می دهند. از طرفی نبود سنگ های با ضریب تفریق بین 70-65 در نمودار Na2O در مقابل ضریب تفریق تا حدودی حاکی از این دوگانگی است.
سنگ های نیمه ژرف منطقه معلمان با داشتن خصوصیاتی همچون: دامنه وسیع سنگ شناسی از میکرو گابرو تا میکرو گرانیت (برتری حجمی با سنگ های حد واسط کوارتز مونزودیوریتی و کوارتز دیوریتی) حضور کانی های هورنبلند، اسفن و کانی های کدر اولیه، عدم وجود کانی هایی چون مسکویت، کردیریت، آندالوزیت و سیلیمانیت، محدوده تغییرات سیلیس (48/05 تا 70/78)، متا آلومین بودن، روند کالکو آلکالن، عدم وجود آنکلاو های با منشاء رسوبی و دگرگونی، خاستگاه ماگمایی سنگ های اسیدی منطقه را از نوع I کوردیلر نشان می دهد.
طبق نمودار های عنکبوتی، طرح های توزیع عناصر Rb, K2O, REE در گرانیتوئید های منطقه با در نظر گرفتن غنی شدگی عناصر Sm, Th, Ba, Rb, K2O و فقیر شدگی عناصر Yb, Y, Zr, Hf نسبت به گرانیتوئید های Pearce et al., 1984) شباهت قابل قبولی را با طرح های توزیع این عناصر در محیط های تکتونیکی ارائه شده در نمودار گرانیتوئید پس از برخورد نشان می دهد (از انواع گرانیتوئید های برخوردی عمان و کوریگوت).
با توجه به خصوصیات انواع گرانیتوئید های هیبریدی همچون داشتن اشکال بافتی نوع S و دگرگونی، پر آلومین بودن، وجود گزنو کریستال های ماگمای فلسیک در ماگمای بازیک و میانه آن با سنگ های حد واسط منطقه آنها از انواع هیبرید Hs و Hm متمایز بوده و ویژگی های بافتی (پلاژیو کلاز های هضم شده) و شرایط تشکیلی که بر اثر نفوذ ماگمای بازیک به داخل پوسته قاره ای حاصل شده است آنها را به نوع Hss نزدیک می سازد.
نتیجه گیری:
طبق نمودار های ژئو شیمیایی گرانیتوئید های منطقه معلمان در مرز دو محدوده گرانیتوئید های کمان آتشفشانی و گرانیتوئید های بعد از برخورد قرار می گیرند. با توجه به شباهتی که طرح های توزیع این عناصر در گرانیتوئید های برخوردی با طرح های توزیع همین عناصر در گرانیتوئید های قوس آتشفشانی از خود نشان می دهند، با نظر به تفکیک جایگاه تکتونیکی گرانیتوئید های پس از برخورد که توسط Pearce et al 1984 ارائه شده و با عنایت به وضعیت فشاری الیگوسن در ایران به نظر می رسد که گرانیتوئید های منطقه با انواع پس از برخوردی (عمان و کوریگوت) مشابهت بیشتری داشته باشند.