پتروگرافی و پترولوژی سنگهای آتشفشانی منطقه صفی آباد (شمال سبزوار)
| دسته | پترولوژی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | منیره پشتکوهی- جواد رادفر |
| تاريخ برگزاری | ۲۵ بهمن ۱۳۷۸ |
سنگهای آتشفشانی منطقه مورد مطالعه: سنگ های آتشفشانی منطقه از نظر ترکیب سنگ شناختی شامل سنگ های اسیدی، متوسط، بازیک، بازیک فوئیدار و لامپروئیت است. از نظر رده بندی شیمیایی بر اساس درصد مجموع اکسید های آلکالن (Na2O + K2O) در مقابل SiO2 یعنی نمودار های TAS به انواع سنگ های اسیدی، متوسط و بازیک تقسیم بندی می شوند. سنگ های اسیدی منطقه را به طور عمده سنگ های داسیتی، سنگ های متوسط منطقه را داسیتیک آندزیت، آندزیتیک داسیت، آندزیت، سنگ های با آلکالن متوسط را تراکی آندزیت، تراکی بازالتیک آندزیت و تراکی بازالت و سنگ های با ترکیب بازیک را بازالت، بازالت فوئیددار تا فوئیدیتی تشکیل می دهند. سنگ های آذر آواری شامل توف ها و پیرو کلاستیک های با ترکیب اسیدی (ریولیتی) بوده و توده های نفوذی نیمه ژرف نیز در منطقه مورد بررسی اغلب با ترکیب میکرو مونزونیت، میکرو کوارتز دیوریت و میکرو گرانیت دیده می شوند و گاهی به صورت دایک سنگ های ائوسن را قطع می کنند.
ویژگی های میکروسکوپی سنگ های آتشفشانی ائوسن: این سنگ ها اغلب دارای بافت های پورفیریتیک با زمینه میکرولیتی، پورفیریتیک با زمینه میکرولیتی- شیشه ای (هیالو میکرولیتی) و سریفیتیک پورفیریتیک هستند. درشت بلور ها به طور عمده از کانی های پلاژیو کلاز های سالم و بدون تجزیه و پلاژیو کلاز های به شدت تجزیه شده که ترکیب آنها از اسیدی تا بازیک تغییر می کند. کلینو پیروکسن توام با حواشی سوخته و گاهی با حواشی خورده شده و گاهی با ترکیب تیتانواوژیت، آمفیبول با حاشیه سوخته و اکسیده و بیوتیت تشکیل شده است. در سنگ های تراکی آندزیتی بلور های پلاژیو کلاز، آمفیبول، بیوتیت که قالب های آمفیبول توسط کلریت، کربنات کلسیم و اکسید های آهن جانشین و جایگزین شده اند، فنو کریست های سنگ را تشکیل می دهد و در خمیره ای از میکرولیت های فلدسپات سدیک توام با بافت جریانی، ریز بلور های کلینو پیروکسن، کانی های کدر، کلریت آغشته به اکسید آهن، کلسیت و کوارتز قرار دارد. در سنگ های با ترکیب تراکیتی، سانیدین درشت بلور این سنگ را تشکیل می دهد که در زمینه ای از میکرولیت های فلدسپات سدیک توام با بافت جریانی قرار دارند. در زمینه برخی از این سنگ ها شبه فلدسپار سودالیت- آنالیسم و آپاتیت مشاهده می شود. بلور های پلاژیو کلاز به کلسیت، سیلیس، کلریت، آلکالی فلدسپار، کانی های رسی تجزیه شده اند و اغلب با ساختمان منطقه ای (Zoning)، بافت غربالی به صورت تحلیل رفتگی در حواشی دیده می شوند.
سنگ های آتشفشانی میوسن بالا- پلیوسن: بازالت فوئید دار، تفریت، آنالیسم تفریت و آنالیسم تفروبازانیت
کانی های اصلی و فنو کریست ها را بیوتیت، الیوین کلریتی- سرپانتینی و کربناتی شده، آنالیسم- سودالیت، ترمولیت و اکتینولیت تشکیل می دهد که در خمیره ای از الیوین، آنالیسم، آلکالی فلدسپار، پلاژیو کلاز، آپاتیت، کلریت، کلسیت و کانی های کدر قرار دارند. فلوگوپیت در برخی از این سنگ ها هم در حواشی الیوین و هم به صورت تیغک های پهن که با سایر کانی ها بافت پوئی کلیتیک نشان می دهد، دیده می شود.
لامپروئیت ها: فنو کریست ها را کانی های بیوتیت، کلینو پیروکسن و الیوین تشکیل می دهد که در خمیره ای از تیغک های کلینو پیروکسن، سودالیت- آنالیسم فراوان، کلسیت، بیوتیت و آپاتیت قرار دارند.
سنگ های داسیتی: کانی های اصلی و فنو کریست ها را پلاژیو کلاز، پیروکسن و آمفیبول تشکیل می دهد. بلور های پلاژیو کلاز دارای ساختمان منطقه ای و بافت غربالی، کلینو پیروکسن با خورده شدگی حاشیه بلوری و آمفیبول توام با حاشیه سوخته هستند. همچنین آلکالی فلدسپار و کوارتز نیز به صورت فنو کریست دیده می شوند. زمینه سنگ را کانی های کریپتو کریستالین فلسیک، سوزن های فلدسپار به مقدار کم، شیشه دویتریفیه و توام با تبلور دوباره، بلور های سیلیس و پیروکسن تشکیل می دهند.
سنگ های گرانوفیر- اسپیلیتی: اغلب این سنگ ها دارای بافت میکرولیتی جریانی (تراکیتی) بوده و به طور کلی از میکرو لیت های آلکالی فلدسپار با ترکیب سدیک (آلبیت) توام با بافت جریانی تشکیل شده است که به همراه آنها کلسیت، لوکوکسن اسفن، کانیهای کدر به فراوانی دیده می شود.
سنگ های آذر آواری و پیرو کلاستیک: این سنگ ها از نظر ترکیب شیمیایی و پترو گرافی دارای ترکیب اسیدی تا نسبتاٌ متوسط هستند. سنگ های اسیدی در نورم خود دارای سیلیس آزاد بوده و برخی از آنها با توجه به نسبت بالای Na2O /K2O گرایش سدیک نشان می دهند. و برخی دیگر متمایل به قطب پتاسیک هستند. بر طبق رده بندی امامی (1981) توف های منطقه بیشتر از نوع توف بلور دار، توف شیشه ای و توف قطعه سنگی است.
آلتراسیون و دگر سانی: آلتراسیون و دگرسانی شدید در اغلب سنگ های موجود در منطقه مورد بررسی مشاهده می شود که از آن جمله می توان به آلتراسیون های سریسیتی شدن، آرژیلی شدن، کلریتی شدن و کربناتی شدن اشاره نمود. در برخی از این سنگ ها پدیده سریسیتی شدن در امتداد رخ های پلاژیو کلاز دیده می شود. پدیده آرژیلی شدن بیشتر در آلکالی فلدسپار و گاهی در پلاژیو کلاز ها مشاهده می شود. همچنین آثار خرد شدگی، شکستگی و خمیدگی ماکل های پلاژیو کلاز، تاب خوردگی کانی های میکایی به ویژه مسکویت، بیوتیت که به احتمال قوی نتیجه نیرو های وارده بر اثر تکتونیک است، به وضوح قابل ملاحظه است. به طوریکه در بعضی موارد آثار دگرسانی به قدری شدید می شود که سنگ مزبور را به سری دگرگونی شدن سوق می دهد. از دیگر کانی های ثانوی موجود می توان به سیلیس توام با تبلور مجدد، آلبیت تازه تشکیل شده، اسفن لوکوکسن، کانی های اکسید آهن فراوان، کلریت و کربنات کلسیم اشاره نمود.
طبقه بندی شیمیایی سنگ های آتشفشانی منطقه مورد بررسی: سنگ های اسیدی منطقه از نظر مقدار درصد سیلیس اشباع و فوق اشباع بوده به طوریکه در نورم آنها کوارتز آزاد شده است. آپاتیت و هیپرستن نیز به حد قابل توجهی دیده می شود. سنگ های حد واسط و بازیک نیز از نظر مقدار آهن نسبتاٌ غنی بوده و در نورم آنها منیتیت، ایلمنیت، هماتیت تا اندازه ای دیوپسید، الیوین و هیپرستن آزاد شده است. سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها از نظر سیلیس اشباع تا تحت اشباع بوده و غنی شدگی از نظر آهن و منیزیم و کلسیم نشان می دهد و دارای منیتیت نورماتیو، الیوین نورماتیو، آپاتیت نورماتیو هستند. نفلین نورماتیو در نمونه های 148 و 178 به مقدار قابل ملاحظه ای دیده می شود. اکسید های تیتان، آهن، منیزیم، در سنگ های لامپروئیتی و بازیک دارای روند افزایشی بوده که احتمالاٌ دلالت بر تجمع و افزایش کانی های منیتیت، ایلمنیت و تیتانومنیتیت، الیوین و کلینو پیروکسن دارد. کلسیم در سنگ های لامپروئیتی و بازیک دارای روند کاهشی بوده که احتمالاٌ دلالت بر تفریق و تبلور کانی های پلاژیو کلاز می کند. روند افزایشی فسفر در سنگ های لامپروئیتی بیانگر تجمع و افزایش کانی های آپاتیت است.
پراکندگی و بی نظمی زیاد عناصر زیرکن، نیوبیم، ایتریم احتمالاٌ به دلیل درگیری ماگما با پوسته و آلودگی بخشی (Selective- Contamination) با سنگ های پوسته است. در نمودار آلکالی بر سیلیس (Na2O + K2O- SiO2) سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها در محدوده آلکالن و نمونه های اسیدی و حد واسط در محدوده کالکو آلکالن واقع می شوند. (ایروین و باراگار، 1971). در نمودار های عناصر اصلی و فرعی نسبت به ضریب تفریق ناپیوستگی محسوسی مابین سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها و دیگر سنگ های منطقه دیده می شود که به احتمال قوی دلیل بر دو منشاء بودن ماگمای مذکور می کند. نمونه های موجود در منطقه غیر از لامپروئیت ها و سنگ های فوئید دار در نمودار های مثلثی Fe2O3- Al2O3- MgO, AFM (بتسون و فونتلیس 1974) و نمودار های TiO2- P2O5 و SiO2- FeO / MgO در قلمرو کالکو آلکالن قرار می گیرند.
نامگذاری شیمیایی سنگ های منطقه:
در نمودار SiO2- Zr / TiO2 سنگ های حد واسط در محدوده آندزیت ها و سنگ های اسیدی در محدوده ریو داسیت/ داسیت و برخی در محدوده تراکیت و سنگ های فوئید دار گاهی در محدوده بازانیت/ تراکیت/ نفلینیت واقع می شوند. (وینچستر و فلوید 1977).
در نمودار آلکالی بر سیلیس (Na2O + K2O - SiO2) اغلب سنگ ها در محدوده تفریت (Ol< 10%)، بازالت فوئید دار، تراکی بازالت، تراکی آندزی بازالت، تراکی آندزیت، داسیت، تراکیت و ریولیت قرار می گیرند.
بر اساس نمودار MnOx- TiO2 - P2O5×10 (مولن 1983) که فقط نمونه های بازیک با درصد سیلیس 45 تا 54 درصد سنجیده می شود در قلمرو کمان جزیره ای اقیانوسی واقع میشوند.در نمودار های مثلثی
Th- Hf/ 3- Ta,Th- Hf /3- Nb /16,Th- Zr /117- Nb /16 همه نمونه های منطقه مورد بررسی در محدوده بازالت های حاشیه سازنده صفحات قرار می گیرد که این پدیده در اثر آلایش با مواد پوسته ای اتفاق می افتد (وود 1980).همچنین ویلسون (1989) معتقد است که آلکالی بازالت های درون ورقه ای بر اثر آلودگی پوسته ای (Crustal Contamination) در قلمرو D و نزدیک به قطب توریم تجمع پیدا می کنند.
در نمودار مثلثی Zr / 4- Nb* 2- Y اغلب نمونه های موجود در قلمرو آلکالن داخل صفحه ای (WPA) و آتشفشان های آلکالی بازالت قرار می گیرند (مشد 1986).
میانگین نمونه های بازیک منطقه در نمودار های عنکبوتی (Spider. Diagrams) بیشتر با آند مرکزی و شمالی مطابقت نشان می دهد و هیچگونه مطابقتی با MORB و OIB ندارد. در نمودار های عنکبوتی که عناصر فرعی و کمیاب سنگ های بازیک منطقه نسبت به مورب و گوشته اولیه عادی سازی شده اند و با عناصر عادی سازی شده پوسته قاره ای پایینی و بالایی (ویوروترنی 1984) مقایسه شده است ملاحظه می شود که سنگ های بازیک منطقه قابل مقایسه با پوسته بالایی است.
تهی شدگی عناصر تانتالیم، هافنیم، نیوبیم و تیتانیوم حائز اهمیت است که به احتمال قوی نتیجه آلودگی با پوسته قاره ای صورت گرفته و این پدیده را در نمودار
Y / Nb- Zr / Nb به وضوح می توان مشاهده نمود.
جهت تعیین درجه ذوب و ماهیت ماگمای مورد نظر از نمودار کاتیونی منیزیم نسبت به آهن استفاده شده است برای همین منظور سنگ هایی که دارای درصد سیلیس پایین تر از 57 درصد هستند انتخاب شده اند. در این نمودار ملاحظه می شود که سنگ های مورد نظر از یک منشاء غیر پیرولیتی و فشار بخشی یا فوگاسیته اکسیژن (fO2) نسبتاٌ بالا منشاء می گیرند یعنی از محدوده ماگمایی که الیوین و گاه کلینو پیروکسن و تیتانومنیتیت تفریق پیدا کرده است سرچشمه گرفته است (هانسون و لانگمویر 1978). چنین ماگمایی با این منشاء در صورت نسبتاٌ بالای Fe/ Mg یک منشاء غنی شده از آهن، ذوب بخشی پیشرونده ای را تحمل کرده که می توان محل و جایگاه چنین ماگمایی را با مقدار آهن بالا توجیه کرد. (راجامانی و همکاران 1985- احمد و راجامانی 1991). به نظر می رسد که سنگ ها در محدوده درجه حرارت 1000 تا 13000 درجه سانتیگراد و از یک منشاء غنی شده گوشته ای به وجود آمده اند. نمودار هایی جهت تعیین نوع ماگما نسبت به گوشته اولیه سنجیده شده است این نمودار ها شامل نیوبیوم، یتریم و تیتانیم نسبت به زیر کونیم می باشد. در این نمودار ملاحظه می شود که نیوبیوم نسبت به ماگمای اولیه تهی شدگی (Deplete) و تیتانیم ویتریم تا حدی غنی شدگی (Enrichment) نشان می دهند (سان و مک دونو 1989).
در نمودار مثلثی K2O- TiO2- P2O5 (پیرس و کان 1977) اغلب نمونه ها در محدوده قاره ای قرار می گیرند و نمودار Zr / Y- Ti / 4 نشان می دهد که سنگ های مورد مطالعه در محدوده بازالت های حاشیه صفحات قرار دارند همچنین پراکندگی و بی نظمی اغلب نمونه ها در نمودار Al2O3- TiO2 احتمالاٌ به دلیل عدم و یا تفریق بسیار کم کانی های کلینو پیروکسن از ماگمای اولیه است.
نتیجه گیری:
1- ماگماتیسم منطقه ویژگی کالکو آلکالن- آلکالن و گاه تولئیتی نشان می دهد.
2- به جز سنگ های لامپروئیتی و سنگ های بازیک فوئید دار بقیه سنگ ها گرایش سدیک نشان می دهند.
3- عناصری مانند باریم، پتاسیم، توریم و به طور کلی عناصر لیتوفیل پوسته ای (LILE) ماگمای گوشته ای را تحت تاثیر قرار داده و باعث آلایش با پوسته گردیده است.
4- تبلور تفریقی (Fractional crystalization) فرایندی موثر در منطقه بوده و در خلال ائوسن بالا و میوسن ماگمای بازالتی آلکالن را دچار تحول کرده است. در عین حال آلودگی بخشی این ماگما با پوسته (به ویژه پوسته بالایی) آن را دچار ناهنجاری عنصری نموده است در همین زمان ماگمای گوشته ای درون پوسته بالایی متمرکز شده و فرایند AFC (آلودگی همراه با تبلور بخشی) را سبب گردیده است.
5- تهی شدگی عناصری مانند تانتایم و نیوبیم دلیل دیگری بر آلودگی پوسته ای است.
6- افزایش و پراکندگی میزان پاره ای عناصر نظیر زیرکن به دلیل درگیری پوسته با ماگمای مادر است.
7- در نمودار کاتیونی منیزیم در مقابل آهن منحنی تفریق و جدایش الیوین را به همراه جدایش بسیار کم کلینو پیروکسن و پلاژیو کلاز شاهد هستیم.
8- سنگ های ولکانیک بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها در همه نمودار های عناصر اصلی و فرعی نسبت به ضریب تفریق ناپیوستگی محسوسی را با دیگر سنگ های منطقه نشان می دهند که به احتمال قوی حاکی از دو منشاء (Bimodal) بودن ماگمای مذکور است.
ویژگی های میکروسکوپی سنگ های آتشفشانی ائوسن: این سنگ ها اغلب دارای بافت های پورفیریتیک با زمینه میکرولیتی، پورفیریتیک با زمینه میکرولیتی- شیشه ای (هیالو میکرولیتی) و سریفیتیک پورفیریتیک هستند. درشت بلور ها به طور عمده از کانی های پلاژیو کلاز های سالم و بدون تجزیه و پلاژیو کلاز های به شدت تجزیه شده که ترکیب آنها از اسیدی تا بازیک تغییر می کند. کلینو پیروکسن توام با حواشی سوخته و گاهی با حواشی خورده شده و گاهی با ترکیب تیتانواوژیت، آمفیبول با حاشیه سوخته و اکسیده و بیوتیت تشکیل شده است. در سنگ های تراکی آندزیتی بلور های پلاژیو کلاز، آمفیبول، بیوتیت که قالب های آمفیبول توسط کلریت، کربنات کلسیم و اکسید های آهن جانشین و جایگزین شده اند، فنو کریست های سنگ را تشکیل می دهد و در خمیره ای از میکرولیت های فلدسپات سدیک توام با بافت جریانی، ریز بلور های کلینو پیروکسن، کانی های کدر، کلریت آغشته به اکسید آهن، کلسیت و کوارتز قرار دارد. در سنگ های با ترکیب تراکیتی، سانیدین درشت بلور این سنگ را تشکیل می دهد که در زمینه ای از میکرولیت های فلدسپات سدیک توام با بافت جریانی قرار دارند. در زمینه برخی از این سنگ ها شبه فلدسپار سودالیت- آنالیسم و آپاتیت مشاهده می شود. بلور های پلاژیو کلاز به کلسیت، سیلیس، کلریت، آلکالی فلدسپار، کانی های رسی تجزیه شده اند و اغلب با ساختمان منطقه ای (Zoning)، بافت غربالی به صورت تحلیل رفتگی در حواشی دیده می شوند.
سنگ های آتشفشانی میوسن بالا- پلیوسن: بازالت فوئید دار، تفریت، آنالیسم تفریت و آنالیسم تفروبازانیت
کانی های اصلی و فنو کریست ها را بیوتیت، الیوین کلریتی- سرپانتینی و کربناتی شده، آنالیسم- سودالیت، ترمولیت و اکتینولیت تشکیل می دهد که در خمیره ای از الیوین، آنالیسم، آلکالی فلدسپار، پلاژیو کلاز، آپاتیت، کلریت، کلسیت و کانی های کدر قرار دارند. فلوگوپیت در برخی از این سنگ ها هم در حواشی الیوین و هم به صورت تیغک های پهن که با سایر کانی ها بافت پوئی کلیتیک نشان می دهد، دیده می شود.
لامپروئیت ها: فنو کریست ها را کانی های بیوتیت، کلینو پیروکسن و الیوین تشکیل می دهد که در خمیره ای از تیغک های کلینو پیروکسن، سودالیت- آنالیسم فراوان، کلسیت، بیوتیت و آپاتیت قرار دارند.
سنگ های داسیتی: کانی های اصلی و فنو کریست ها را پلاژیو کلاز، پیروکسن و آمفیبول تشکیل می دهد. بلور های پلاژیو کلاز دارای ساختمان منطقه ای و بافت غربالی، کلینو پیروکسن با خورده شدگی حاشیه بلوری و آمفیبول توام با حاشیه سوخته هستند. همچنین آلکالی فلدسپار و کوارتز نیز به صورت فنو کریست دیده می شوند. زمینه سنگ را کانی های کریپتو کریستالین فلسیک، سوزن های فلدسپار به مقدار کم، شیشه دویتریفیه و توام با تبلور دوباره، بلور های سیلیس و پیروکسن تشکیل می دهند.
سنگ های گرانوفیر- اسپیلیتی: اغلب این سنگ ها دارای بافت میکرولیتی جریانی (تراکیتی) بوده و به طور کلی از میکرو لیت های آلکالی فلدسپار با ترکیب سدیک (آلبیت) توام با بافت جریانی تشکیل شده است که به همراه آنها کلسیت، لوکوکسن اسفن، کانیهای کدر به فراوانی دیده می شود.
سنگ های آذر آواری و پیرو کلاستیک: این سنگ ها از نظر ترکیب شیمیایی و پترو گرافی دارای ترکیب اسیدی تا نسبتاٌ متوسط هستند. سنگ های اسیدی در نورم خود دارای سیلیس آزاد بوده و برخی از آنها با توجه به نسبت بالای Na2O /K2O گرایش سدیک نشان می دهند. و برخی دیگر متمایل به قطب پتاسیک هستند. بر طبق رده بندی امامی (1981) توف های منطقه بیشتر از نوع توف بلور دار، توف شیشه ای و توف قطعه سنگی است.
آلتراسیون و دگر سانی: آلتراسیون و دگرسانی شدید در اغلب سنگ های موجود در منطقه مورد بررسی مشاهده می شود که از آن جمله می توان به آلتراسیون های سریسیتی شدن، آرژیلی شدن، کلریتی شدن و کربناتی شدن اشاره نمود. در برخی از این سنگ ها پدیده سریسیتی شدن در امتداد رخ های پلاژیو کلاز دیده می شود. پدیده آرژیلی شدن بیشتر در آلکالی فلدسپار و گاهی در پلاژیو کلاز ها مشاهده می شود. همچنین آثار خرد شدگی، شکستگی و خمیدگی ماکل های پلاژیو کلاز، تاب خوردگی کانی های میکایی به ویژه مسکویت، بیوتیت که به احتمال قوی نتیجه نیرو های وارده بر اثر تکتونیک است، به وضوح قابل ملاحظه است. به طوریکه در بعضی موارد آثار دگرسانی به قدری شدید می شود که سنگ مزبور را به سری دگرگونی شدن سوق می دهد. از دیگر کانی های ثانوی موجود می توان به سیلیس توام با تبلور مجدد، آلبیت تازه تشکیل شده، اسفن لوکوکسن، کانی های اکسید آهن فراوان، کلریت و کربنات کلسیم اشاره نمود.
طبقه بندی شیمیایی سنگ های آتشفشانی منطقه مورد بررسی: سنگ های اسیدی منطقه از نظر مقدار درصد سیلیس اشباع و فوق اشباع بوده به طوریکه در نورم آنها کوارتز آزاد شده است. آپاتیت و هیپرستن نیز به حد قابل توجهی دیده می شود. سنگ های حد واسط و بازیک نیز از نظر مقدار آهن نسبتاٌ غنی بوده و در نورم آنها منیتیت، ایلمنیت، هماتیت تا اندازه ای دیوپسید، الیوین و هیپرستن آزاد شده است. سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها از نظر سیلیس اشباع تا تحت اشباع بوده و غنی شدگی از نظر آهن و منیزیم و کلسیم نشان می دهد و دارای منیتیت نورماتیو، الیوین نورماتیو، آپاتیت نورماتیو هستند. نفلین نورماتیو در نمونه های 148 و 178 به مقدار قابل ملاحظه ای دیده می شود. اکسید های تیتان، آهن، منیزیم، در سنگ های لامپروئیتی و بازیک دارای روند افزایشی بوده که احتمالاٌ دلالت بر تجمع و افزایش کانی های منیتیت، ایلمنیت و تیتانومنیتیت، الیوین و کلینو پیروکسن دارد. کلسیم در سنگ های لامپروئیتی و بازیک دارای روند کاهشی بوده که احتمالاٌ دلالت بر تفریق و تبلور کانی های پلاژیو کلاز می کند. روند افزایشی فسفر در سنگ های لامپروئیتی بیانگر تجمع و افزایش کانی های آپاتیت است.
پراکندگی و بی نظمی زیاد عناصر زیرکن، نیوبیم، ایتریم احتمالاٌ به دلیل درگیری ماگما با پوسته و آلودگی بخشی (Selective- Contamination) با سنگ های پوسته است. در نمودار آلکالی بر سیلیس (Na2O + K2O- SiO2) سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها در محدوده آلکالن و نمونه های اسیدی و حد واسط در محدوده کالکو آلکالن واقع می شوند. (ایروین و باراگار، 1971). در نمودار های عناصر اصلی و فرعی نسبت به ضریب تفریق ناپیوستگی محسوسی مابین سنگ های بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها و دیگر سنگ های منطقه دیده می شود که به احتمال قوی دلیل بر دو منشاء بودن ماگمای مذکور می کند. نمونه های موجود در منطقه غیر از لامپروئیت ها و سنگ های فوئید دار در نمودار های مثلثی Fe2O3- Al2O3- MgO, AFM (بتسون و فونتلیس 1974) و نمودار های TiO2- P2O5 و SiO2- FeO / MgO در قلمرو کالکو آلکالن قرار می گیرند.
نامگذاری شیمیایی سنگ های منطقه:
در نمودار SiO2- Zr / TiO2 سنگ های حد واسط در محدوده آندزیت ها و سنگ های اسیدی در محدوده ریو داسیت/ داسیت و برخی در محدوده تراکیت و سنگ های فوئید دار گاهی در محدوده بازانیت/ تراکیت/ نفلینیت واقع می شوند. (وینچستر و فلوید 1977).
در نمودار آلکالی بر سیلیس (Na2O + K2O - SiO2) اغلب سنگ ها در محدوده تفریت (Ol< 10%)، بازالت فوئید دار، تراکی بازالت، تراکی آندزی بازالت، تراکی آندزیت، داسیت، تراکیت و ریولیت قرار می گیرند.
بر اساس نمودار MnOx- TiO2 - P2O5×10 (مولن 1983) که فقط نمونه های بازیک با درصد سیلیس 45 تا 54 درصد سنجیده می شود در قلمرو کمان جزیره ای اقیانوسی واقع میشوند.در نمودار های مثلثی
Th- Hf/ 3- Ta,Th- Hf /3- Nb /16,Th- Zr /117- Nb /16 همه نمونه های منطقه مورد بررسی در محدوده بازالت های حاشیه سازنده صفحات قرار می گیرد که این پدیده در اثر آلایش با مواد پوسته ای اتفاق می افتد (وود 1980).همچنین ویلسون (1989) معتقد است که آلکالی بازالت های درون ورقه ای بر اثر آلودگی پوسته ای (Crustal Contamination) در قلمرو D و نزدیک به قطب توریم تجمع پیدا می کنند.
در نمودار مثلثی Zr / 4- Nb* 2- Y اغلب نمونه های موجود در قلمرو آلکالن داخل صفحه ای (WPA) و آتشفشان های آلکالی بازالت قرار می گیرند (مشد 1986).
میانگین نمونه های بازیک منطقه در نمودار های عنکبوتی (Spider. Diagrams) بیشتر با آند مرکزی و شمالی مطابقت نشان می دهد و هیچگونه مطابقتی با MORB و OIB ندارد. در نمودار های عنکبوتی که عناصر فرعی و کمیاب سنگ های بازیک منطقه نسبت به مورب و گوشته اولیه عادی سازی شده اند و با عناصر عادی سازی شده پوسته قاره ای پایینی و بالایی (ویوروترنی 1984) مقایسه شده است ملاحظه می شود که سنگ های بازیک منطقه قابل مقایسه با پوسته بالایی است.
تهی شدگی عناصر تانتالیم، هافنیم، نیوبیم و تیتانیوم حائز اهمیت است که به احتمال قوی نتیجه آلودگی با پوسته قاره ای صورت گرفته و این پدیده را در نمودار
Y / Nb- Zr / Nb به وضوح می توان مشاهده نمود.
جهت تعیین درجه ذوب و ماهیت ماگمای مورد نظر از نمودار کاتیونی منیزیم نسبت به آهن استفاده شده است برای همین منظور سنگ هایی که دارای درصد سیلیس پایین تر از 57 درصد هستند انتخاب شده اند. در این نمودار ملاحظه می شود که سنگ های مورد نظر از یک منشاء غیر پیرولیتی و فشار بخشی یا فوگاسیته اکسیژن (fO2) نسبتاٌ بالا منشاء می گیرند یعنی از محدوده ماگمایی که الیوین و گاه کلینو پیروکسن و تیتانومنیتیت تفریق پیدا کرده است سرچشمه گرفته است (هانسون و لانگمویر 1978). چنین ماگمایی با این منشاء در صورت نسبتاٌ بالای Fe/ Mg یک منشاء غنی شده از آهن، ذوب بخشی پیشرونده ای را تحمل کرده که می توان محل و جایگاه چنین ماگمایی را با مقدار آهن بالا توجیه کرد. (راجامانی و همکاران 1985- احمد و راجامانی 1991). به نظر می رسد که سنگ ها در محدوده درجه حرارت 1000 تا 13000 درجه سانتیگراد و از یک منشاء غنی شده گوشته ای به وجود آمده اند. نمودار هایی جهت تعیین نوع ماگما نسبت به گوشته اولیه سنجیده شده است این نمودار ها شامل نیوبیوم، یتریم و تیتانیم نسبت به زیر کونیم می باشد. در این نمودار ملاحظه می شود که نیوبیوم نسبت به ماگمای اولیه تهی شدگی (Deplete) و تیتانیم ویتریم تا حدی غنی شدگی (Enrichment) نشان می دهند (سان و مک دونو 1989).
در نمودار مثلثی K2O- TiO2- P2O5 (پیرس و کان 1977) اغلب نمونه ها در محدوده قاره ای قرار می گیرند و نمودار Zr / Y- Ti / 4 نشان می دهد که سنگ های مورد مطالعه در محدوده بازالت های حاشیه صفحات قرار دارند همچنین پراکندگی و بی نظمی اغلب نمونه ها در نمودار Al2O3- TiO2 احتمالاٌ به دلیل عدم و یا تفریق بسیار کم کانی های کلینو پیروکسن از ماگمای اولیه است.
نتیجه گیری:
1- ماگماتیسم منطقه ویژگی کالکو آلکالن- آلکالن و گاه تولئیتی نشان می دهد.
2- به جز سنگ های لامپروئیتی و سنگ های بازیک فوئید دار بقیه سنگ ها گرایش سدیک نشان می دهند.
3- عناصری مانند باریم، پتاسیم، توریم و به طور کلی عناصر لیتوفیل پوسته ای (LILE) ماگمای گوشته ای را تحت تاثیر قرار داده و باعث آلایش با پوسته گردیده است.
4- تبلور تفریقی (Fractional crystalization) فرایندی موثر در منطقه بوده و در خلال ائوسن بالا و میوسن ماگمای بازالتی آلکالن را دچار تحول کرده است. در عین حال آلودگی بخشی این ماگما با پوسته (به ویژه پوسته بالایی) آن را دچار ناهنجاری عنصری نموده است در همین زمان ماگمای گوشته ای درون پوسته بالایی متمرکز شده و فرایند AFC (آلودگی همراه با تبلور بخشی) را سبب گردیده است.
5- تهی شدگی عناصری مانند تانتایم و نیوبیم دلیل دیگری بر آلودگی پوسته ای است.
6- افزایش و پراکندگی میزان پاره ای عناصر نظیر زیرکن به دلیل درگیری پوسته با ماگمای مادر است.
7- در نمودار کاتیونی منیزیم در مقابل آهن منحنی تفریق و جدایش الیوین را به همراه جدایش بسیار کم کلینو پیروکسن و پلاژیو کلاز شاهد هستیم.
8- سنگ های ولکانیک بازیک فوئید دار و لامپروئیت ها در همه نمودار های عناصر اصلی و فرعی نسبت به ضریب تفریق ناپیوستگی محسوسی را با دیگر سنگ های منطقه نشان می دهند که به احتمال قوی حاکی از دو منشاء (Bimodal) بودن ماگمای مذکور است.