مطالعه سیال های درگیر (Fluid inclusion) در اسکارن های سنگان خواف
| دسته | زمین شناسی اقتصادی واکتشاف |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | احمد مظاهری |
| تاريخ برگزاری | ۲۵ بهمن ۱۳۷۸ |
بررسی های اولیه مطالعه اسکارن ها شامل جمع آوری داده های صحرایی و آزمایشگاهی است که می تواند ارزیابی شرایط P- T- X تشکیل اسکارن (با استفاده از روش های تجربی و محاسبات تعادلی) را نیز دربر گیرد. بدیهی است این داده ها به تنهایی جهت تشخیص درجه حرارت (T) و ترکیب سیال (Fluid) در طی تشکیل اسکارن کافی نمی باشد (Essen , Bowman 1984). به منظور تکمیل بررسی های پترولوژیکی و رفع بسیاری از ابهامات لازم است از روش های بررسی و مطالعه سیال های درگیر و ایزوتوپ ها نیز استفاده شود. در این پژوهش سیال های درگیر اولیه و ثانویه اسکارن های سنگان مورد بررسی قرار گرفته است. مقاطع دو سو صیقل داده شده ابتدا به طور مقدماتی در موسسه پژوهشی CSIRO (سیدنی) و سپس به تفصیل در دانشکده علوم زمین دانشگاه ولنگانگ (نیوساوت ولز) و گروه زمین شناسی و پژوهش های معدنی دانشگاه تاسمانیا، در استرالیا توسط نگارنده با استفاده از دستگاه Fluid Inc. Gas Flow Stage مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.در گارنت های موجود در اسکارن های مگنتیتی سنگان (گارنت اسکارن و گارنت پیروکسن اسکارن) هم سیال های درگیر اولیه و هم ثانویه فراوان است (Mazaheri 1995) سیال های درگیر اولیه (منعکس کننده ترکیب سیال در حین تشکیل فاز های اسکارن) به صورت گروهی (خوشه ای) و یا به صورت ردیف های موازی زون های رشدی بلور و یا به صورت پراکنده در گارنت مشاهده می شوند. شکل هندسی سیال های درگیر متفاوت است و از چوب کبریتی تا شکل های نامنظم و کشیده در تغییر می باشد. بلور های دختر (daughter crystals) به صورت فاز جامد و به شکل های مکعبی (نمک طعام) در بعضی سیال های درگیر دیده شده است. فاز CO2 در سنگان مشاهده نشد. سیال های درگیر ثانویه بسیار ریز به صورت ردیف های جهت یابی شده مشاهده می شوند که معمولاٌ زون های رشدی را در بلور گارنت قطع نموده اند. سیال های درگیر ثانویه ریز به شکل های هم بعد و یا مربعی شکل در دیگر کانی ها، مثل کوارتز، کلسیت و آپاتیت نیز دیده می شوند.
مطالعه سیال های درگیر: حرارت همگونی (Th) سیال های درگیر در گارنت درجه حرارتی بین 448 تا 499 (و عمدتاٌ حدود 475) درجه سانتیگراد را نشان می دهند. تصحیح فشار به روش کامپیوتری و با استفاده از برنامه نرم افزاریFLINCOR, در سیال های درگیر ناحیه سنگان شامل مخلوط H2O- NaCl روشن ساخت که درجه حرارت واقعی به دام افتاده می تواند 90 درجه سانتیگراد بالاتر از درجه حرارت همگونی ثبت شده باشد (Hall و دیگران 1988).
حرارت یوتکتیک یا ذوب اولیه (Te) سیال های درگیر در گارنت 21/5- تا 22 - درجه سانتیگراد و درجه ذوب نهایی (T fm) بین 7- تا 7/5- درجه سانتیگراد در تغییر بوده است. حرارت یوتکتیک به سیستم NaCl بسیار نزدیک بوده و نشان دهنده میزان NaCl بیش از 23/6 درصد وزنی می باشد. این امر ثابت می کند که NaCl فراوانترین نمک محلول در سیالهای درگیر اولیه در سنگان است. درجه حرارت ذوب نهایی میزان NaCl را 11 تا 11/5 درصد وزنی نشان می دهد.
حرارت یوتکتیک (Te) در سیال های درگیر ثانویه در کلسیت و کوارتز به ترتیب 24- و 26- و درجه حرارت نهایی (T fm) برابر 14- و 17/2- درجه سانتیگراد بوده که نشان دهنده NaCl به عنوان فراوان ترین نمک می باشد. داده های انجماد سیال های درگیر ثانویه نشان دهنده سالینیته 17 تا 21 درصد وزنی NaCl است.
بررسی های پترولوژیکی نشان می دهد که مگنتیت های موجود در اسکارن های سنگان بیشتر در طی مراحل نهایی تکامل اسکارن به وجود آمده است. (Meinert 1984) عقیده دارد که میزان کلرید محلول های متاسوماتیکی احتمالاٌ بیشترین کنترل کننده انتقال و ته نشست آهن در اسکارن ها است. بنابراین ته نشست مگنتیت در اسکارن های سنگان به خوبی می تواند با حضور و انجام واکنش سیال های نمک دار حاوی آهن با سنگ دیواره تسهیل گردد.
نتیجه گیری: مطالعه سیال های درگیر اسکارن های سنگان حضور سیال های درگیر اولیه و ثانویه در گارنت و سیال های درگیر ثانویه را در کلسیت و کوارتز نشان می دهند. هر دو نوع سیال های درگیر حاوی بلور های دختر هالیت می باشند. این امر حاکی از میزان نمک طعام بیش از 23/6 درصد وزنی می باشد. در سیال های درگیر نهشته های اسکارن سنگان فاز CO2 مشاهده نشد.
حرارت همگونی (T H) سیال های درگیر اولیه از 448 تا 499 درجه سانتیگراد متغیر بوده و اکثراٌ در حدود 475 درجه سانتیگراد می باشد. این سیال های درگیر بر اساس اندازه گیری های انجماد نمک دار بوده و NaCl فراوان ترین گونه نمکی آن است. بر اساس محاسبات کامپیوتری FLINCOR در سیستم NaCl حرارت واقعی به دام افتاده می تواند به بیشتر از 90 درجه سانتیگراد برسد. ماکزیمم درجه حرارت تشکیل گارنت اسکارن حدود 550 درجه سانتیگراد تعیین شده است. تخمین فشار به دام افتاده حدود 600 بار است که با تخمین فشار حاصل از ضخامت چینه ای به هنگام جایگزینی توده نفوذی مطابقت دارد. دو گروه از سیال های درگیر ثانویه بر اساس ترمومتری محدود سیال های درگیر به طور تجربی تعریف شده اند. این سیال های درگیر حرارت همگونی (T H) برابر 239 تا 276 درجه سانتیگراد را در کلسیت و 321 تا 370 درجه سانتیگراد را در کوارتز نشان می دهند. اندازه گیری های انجماد نشان داده اند که سیال های درگیر ثانوی بیشتر در مقایسه با بعضی از سیال های درگیر نمک دار بوده اند (17 تا 21 درصد وزنی NaCl).
مطالعه سیال های درگیر: حرارت همگونی (Th) سیال های درگیر در گارنت درجه حرارتی بین 448 تا 499 (و عمدتاٌ حدود 475) درجه سانتیگراد را نشان می دهند. تصحیح فشار به روش کامپیوتری و با استفاده از برنامه نرم افزاریFLINCOR, در سیال های درگیر ناحیه سنگان شامل مخلوط H2O- NaCl روشن ساخت که درجه حرارت واقعی به دام افتاده می تواند 90 درجه سانتیگراد بالاتر از درجه حرارت همگونی ثبت شده باشد (Hall و دیگران 1988).
حرارت یوتکتیک یا ذوب اولیه (Te) سیال های درگیر در گارنت 21/5- تا 22 - درجه سانتیگراد و درجه ذوب نهایی (T fm) بین 7- تا 7/5- درجه سانتیگراد در تغییر بوده است. حرارت یوتکتیک به سیستم NaCl بسیار نزدیک بوده و نشان دهنده میزان NaCl بیش از 23/6 درصد وزنی می باشد. این امر ثابت می کند که NaCl فراوانترین نمک محلول در سیالهای درگیر اولیه در سنگان است. درجه حرارت ذوب نهایی میزان NaCl را 11 تا 11/5 درصد وزنی نشان می دهد.
حرارت یوتکتیک (Te) در سیال های درگیر ثانویه در کلسیت و کوارتز به ترتیب 24- و 26- و درجه حرارت نهایی (T fm) برابر 14- و 17/2- درجه سانتیگراد بوده که نشان دهنده NaCl به عنوان فراوان ترین نمک می باشد. داده های انجماد سیال های درگیر ثانویه نشان دهنده سالینیته 17 تا 21 درصد وزنی NaCl است.
بررسی های پترولوژیکی نشان می دهد که مگنتیت های موجود در اسکارن های سنگان بیشتر در طی مراحل نهایی تکامل اسکارن به وجود آمده است. (Meinert 1984) عقیده دارد که میزان کلرید محلول های متاسوماتیکی احتمالاٌ بیشترین کنترل کننده انتقال و ته نشست آهن در اسکارن ها است. بنابراین ته نشست مگنتیت در اسکارن های سنگان به خوبی می تواند با حضور و انجام واکنش سیال های نمک دار حاوی آهن با سنگ دیواره تسهیل گردد.
نتیجه گیری: مطالعه سیال های درگیر اسکارن های سنگان حضور سیال های درگیر اولیه و ثانویه در گارنت و سیال های درگیر ثانویه را در کلسیت و کوارتز نشان می دهند. هر دو نوع سیال های درگیر حاوی بلور های دختر هالیت می باشند. این امر حاکی از میزان نمک طعام بیش از 23/6 درصد وزنی می باشد. در سیال های درگیر نهشته های اسکارن سنگان فاز CO2 مشاهده نشد.
حرارت همگونی (T H) سیال های درگیر اولیه از 448 تا 499 درجه سانتیگراد متغیر بوده و اکثراٌ در حدود 475 درجه سانتیگراد می باشد. این سیال های درگیر بر اساس اندازه گیری های انجماد نمک دار بوده و NaCl فراوان ترین گونه نمکی آن است. بر اساس محاسبات کامپیوتری FLINCOR در سیستم NaCl حرارت واقعی به دام افتاده می تواند به بیشتر از 90 درجه سانتیگراد برسد. ماکزیمم درجه حرارت تشکیل گارنت اسکارن حدود 550 درجه سانتیگراد تعیین شده است. تخمین فشار به دام افتاده حدود 600 بار است که با تخمین فشار حاصل از ضخامت چینه ای به هنگام جایگزینی توده نفوذی مطابقت دارد. دو گروه از سیال های درگیر ثانویه بر اساس ترمومتری محدود سیال های درگیر به طور تجربی تعریف شده اند. این سیال های درگیر حرارت همگونی (T H) برابر 239 تا 276 درجه سانتیگراد را در کلسیت و 321 تا 370 درجه سانتیگراد را در کوارتز نشان می دهند. اندازه گیری های انجماد نشان داده اند که سیال های درگیر ثانوی بیشتر در مقایسه با بعضی از سیال های درگیر نمک دار بوده اند (17 تا 21 درصد وزنی NaCl).