بلورشناسی و کانی شناسی ایران
سال:1387 | دوره:16 | شماره:2 |تعداد مقالات:13

سنگهای آهکی تخت سلیمان متشکل از مرمرها و کالک - سیلیکاتها در شمال غرب ایران به همراه انواع سنگهای دگرگون شامل آمفیبولیت، سنگهای متا - اولترامافیک، گنیس گرانیت و شیست های پلیتی رخنمون دارند. سنگهای کالک - سیلیکات کامینگتونیت دار در منطقه مورد مطالعه حاصل فرایندهای دگرگونی پسرونده به دلیل بالا آمدگی سنگها در شرایط کاهش فشار و دما هستند. مجموعه کانیهای دگرگونی پسرونده در این سنگها عبارتند از پلاژیوکلاز + گارنت + آمفیبول کلسیک + آمفیبول فرومنیزین + کوارتز + کلسیت ± تیتانیت ± اپیدوت. ترکیب شیمیایی انواع کانیهای آمفیبول در سنگهای کالک - سیلیکات مورد مطالعه با استفاده از تجزیه EMPA مشخص شد. هورنبلند و کامینگتونیت به ترتیب ترکیب اصلی کانیهای آمفیبول کلسیک و آمفیبول فرومنیزین را تشکیل می دهند. کامینگتونیت آمفیبول فقیر از کلسیم است و همزیستی آن با کلسیت و هورنبلند غنی از کلسیم در سنگهای کالک - سیلیکات منطقه تخت سلیمان از پدیده های نادر و بسیار جالب در مطالعات سنگ شناختی در زمین شناسی است. دما سنجی بر اساس ترکیب شیمیایی کانیهای کامینگتونیت همزیست با گارنت دمای تشکیل 550-600oC را نشان می دهد. فشار دگرگونی با استفاده از مقدار Al در ترکیب هورنبلند در حدود 6.5±0.6 کیلوبار محاسبه شد. دما و فشار به دست آمده با شرایط رخساره آمفیبولیت با فشار متوسط سازگاری دارد.

توده خارانمای (گرانیتوئیدی) اینچه در شرق هریس در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. این توده به درون واحدهای سنگی قدیمی تر از جمله استوک نیمه آتشفشانی سوناجیل (ائوسن فوقانی – الیگوسن زیرین) با ترکیب میکرودیوریت پورفیری نفوذ کرده است. ترکیب توده نفوذی اینچه از دیوریت، سینودیوریت تا کوارتز دیوریت بوده و در نمودار های سنگ شناسی در گستره دیوریت، سینودیوریت و کوارتز دیوریت قرار می گیرد. کانی های اصلی آن شامل پلاژیوکلاز، هورنبلند و پیروکسن است و به صورت فرعی بیوتیت، فلدسپار قلیایی، کوارتز، الیوین، اپیدوت و تورمالین در آن دیده می شود. بافت غالب این سنگ ها پورفیری است، ولی بافت های دانه ای، تراکیتوئیدی و افیتیک نیز به صورت فرعی دیده می شوند. توده اینچه تحت تاثیر تفریق، تبلور بخشی و هضم و آلایش متحول شده است. تجزیه های شیمیایی نشان می دهند که سنگ های این توده غالبا متاآلومینوس بوده و به سری ماگمائی قلیایی - آهکی با پتاسیم بالا تا شوشونیتی تعلق دارند. از نظر محیط زمین ساختی، این توده در موقعیت قوس آتشفشانی پس برخوردی و حواشی فعال قاره ای جایگیری کرده است.

این منطقه در 60 کیلومتری شمال غربی طبس، در کوههای درنجال و در زون ایران مرکزی قرار دارد. سنگهای آذرین مورد مطالعه به صورت نفوذی و با طیف ترکیبی الیوین گابرو، گابرو، دیوریت و مونزودیوریت در سازند کالشانه به سن کامبرین میانی و به شکل خروجی و با ترکیب الیوین بازالتی در قسمتهای زیرین سازند نیور به سن سیلورین قرار دارند. شواهد سنگ شناسی و ژئوشیمیایی حاکی از ارتباط ژنتیکی سنگهای نفوذی و خروجی با یکدیگر، نشات گرفتن آنها از یک ماگمای مشترک، تاثیر نسبتا کم آلایش ماگمایی و نقش موثر فرایند تفریق ماگمایی به ویژه جدایش مکانیکی بلورهای الیوین در روند شکل گیری و تحول این سنگهاست. نمودارها و شواهد مختلف حاکی از ماهیت انتقالی تا قلیایی این سنگها، جایگاه تشکیل درون صفحه قاره ای و نیز شکل گیری آنها از ذوب 12 تا 17 درصدی یک خاستگاه غنی شده گارنت پریدوتیتی در آغاز سیلورین است. این جایگاه با موقعیت محیط کششی (کافت درون قاره ای) ایران مرکزی در خلال پالئوزوئیک زیرین، به ویژه رخداد ماگمایی سیلورین در خلال کافت زایی پالئوتتیس در این منطقه از ایران مرکزی سازگار است.

لایه های نازک بسبلور تیتانات استرانسیم با نشاندن سه لایه متوالی TiO2/SrO/TiO2 به روش پایرولیز تهیه شدند. پارامترهای لایه نشانی، از جمله مواد اولیه، دمای بستر، آهنگ شارش محلول و شرایط بازپخت برای بدست آوردن لایه هایی همگن و شفاف، تعیین و بهینه شدند. لایه های نازک تهیه شده دارای ریزساختار دانه ای هستند. طیفهای اپتیکی تراگسیلی و در آشامی نشان دادند که لایه ها امواج فرابنفش را جذب می کنند و در برابر امواج مرئی شفاف اند. بازپخت لایه ها موجب بهبود شفافیت آنها و رشد بلورکها می شود. گاف نواری اپتیکی لایه ها پس از بازپخت (3.38eV) اندازه گیری شد که با داده های موجود همخوانی خوبی دارد.

با اینکه در مجموعه الوند سنگهای مافیک – حد واسط (گابروها، دیوریت ها، و تونالیت ها)، اغلب قدیم تر از سنگ های فلسیک (گرانودیوریت ها و مونزوگرانیت ها) هستند، و بین آن ها گسستگی کانی شناسی و ژئوشیمیایی دیده می شود، ولی شواهدی وجود دارد که نشان می دهد ماگماهای مافیک و فلسیک در طول حیات خود گاهی همزمان نیز شکل گرفته باشند. با مطالعات روابط صحرایی سنگها، مجموعه زینوکریست ها، دایک های همزمان با پلوتونیسم، و برونبومهای منشعب از آن ها ضمن اثبات حضور توام دو نوع ماگمای متضاد (مافیک و فلسیک)، به معرفی شواهد حاصل از در هم شدن و آمیختگی آن ها پرداخته شد. ماگماهای گابرودیوریتی گوشته ای از یک سو و ماگماهای آناتکتیک پوسته ای از سوی دیگر به صورت پی در پی و گاهی همزمان با هم به منطقه تزریق شده، و طیف گسترده ای از سنگهای با خاستگاه پوسته ای (آناتکتیک)، گوشته ای، و دورگه را ایجاد کرده اند. در منطقه مورد مطالعه، سنگهای گرانیتی با خاستگاه پوسته ای اغلب حاوی برونبومهای رستیتی (سورمیکاسه)، زینوکریست های سیلیمانیت، آندالوزیت، کردیریت، و گارنت فراوان هستند و کانی مافیک آن ها تنها بیوتیت است (هورنبلند به هیچ وجه ندارند). در کنار این سنگها گاهی سنگهای میگماتیتی یافت می شوند که مجموعه پورفیروبلاست های درون آن ها از نظر جنس و اندازه دانه ها شباهت کاملی با زینوکریست های داخل گرانیت ها دارد. سنگ های گوشته ای (گابرو – دیوریت - تونالیت ها) اغلب دارای پیروکسن و آمفیبول (هورنبلند) بوده و برونبومهای سورمیکاسه و زینوکریست ها در آن ها نادر است. سنگ های دورگه دارای مجموعه ای از ویژگی های زمین شناسی بینابین سنگهای پوسته ای و گوشته ای هستند. ضمنا ویژگی های ژئوشیمیایی سنگهای دسته های بالا نیز قابل تفکیک اند و شواهد بالا را تایید می کنند.

سنگهای آتشفشانی اسیدی، بازی، و توده های نفوذی هرزندات – دیوان داغی به صورت لکه های پراکنده در شمال و شمالغرب مرند (هرزندات) و جنوب جلفا (کوههای قره گوز و دیوان داغی) با راستای تقریبی NW-SE رخنمون یافته اند. مجموعه های یاد شده زیر نهشته های پیشرونده پرمین و با دگرشیبی آذرین پی پوشیده می شوند. ترکیب سنگ شناسی سنگهای آتشفشانی اسیدی درحد داسیت تا ریوداسیت و ریولیت، ترکیب سنگ شناسی سنگهای آتشفشانی بازی در حد بازالت تا آندزیت بازالتی، و ترکیب سنگ شناسی توده نفوذی در حد کوارتزسینیت است. کانیهای اصلی سنگهای آتشفشانی اسیدی و توده های نفوذی اسیدی شامل کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپار پتاسیم، و کانیهای اصلی سنگهای آتشفشانی بازی، شامل پلاژیوکلاز، پیروکسن، و در برخی نمونه ها اولیوین است. کانیهای فرعی و عارضه ای از بیوتیت، آمفیبول، پیروکسنهای سدیک، آپاتیت، اسفن، و زیرکن تشکیل شده اند. جایگیری توده های نفوذی به صورت دایک، سیل و استوکهای کوچک و کم عمق و به انواع A-type تعلق دارند. بررسیهای دقیقتر نشان می دهد که سنگهای آتشفشانی اسیدی همخون با توده های نفوذی بوده و هر دو به انواع A1 تعلق دارند. سنگهای آتشفشانی بازی در نمودارهای تفکیک کننده محیط زمین ساختی بازالتها در دو گستره بازالتهای اقیانوسی و بازالتهای درون قاره ای قرار می گیرند دو احتمال را تقویت می-کند: یا (1) از باقیمانده های پوسته اقیانوسی پالئوتتیس اول اند و یا (2) پیش از فورانهای اسید و نفوذ توده های اسیدی در محیطهای پسابرخورد و درون صفحه ای فوران کرده اند. با توجه به سرشت شوشونیتی این بازالتها که بر پایه عناصر نامتحرک تعیین شده و عدم مشاهده شوشونیتها در محیطهای اقیانوسی، احتمال دوم مقبولتر است.

منطقه مورد مطالعه در حدود 110 کیلومتری جنوب شاهرود و در شمال زون ساختاری ایران مرکزی واقع شده است. برونبومهای کومولیتی زیادی با ترکیب فروپارگازیت گابرویی در میان سنگ های آتشفشانی بازیک ائوسن میانی منطقه مورد مطالعه وجود دارند. آمفیبول ها یکی از کانی های مهم این انباشته های گابرویی و بازالت های میزبانند. بر پایه نتایج حاصل از ریزپردازنده الکترونی، آمفیبول های موجود در انباشته های مورد مطالعه، بر پایه تقسیم بندی لیک و همکاران، در گروه کلسیک قرار می گیرند و از نوع فروپارگازیتند. پلاژیوکلازها به صورت چشمگیری ترکیب غنی از کلسیم نشان می دهند، و منطقه بندی عادی از آنورتیت در مرکز تا بایتونیت در حاشیه دارند. ترکیب کلینوپیروکسن ها بین کلسیک اوژیت و دیوپسید تغییر می کند. بنابر نتایج حاصل از زمین فشار سنج آمفیبول اشمیت، آمفیبول ها در این انباشته های گابرویی در فشار حدود 7.5 کیلو بار، در عمق حدود 26 کیلومتری متبلور شده اند. زمین دماسنجی آمفیبول های این سنگ ها نیز با دماسنج های مختلف، تغییرات دمایی بین 830 تا 860 درجه سانتی گراد را نشان می دهند. مقادیر پایین HREE و نسبت های La/Yb و Dy/Yb انباشته های گابرویی نشان می دهد که ماگمای مادر آنها احتمالا در درجه های ذوب بخشی نسبتا بالا (16 تا 18 درصد) از یک خاستگاه گوشته ای ریشه گرفته است.

منطقه مطالعاتی کجه در 50 کیلومتری شمال غربی فردوس و در زون زمین ساختی بلوک لوت قرار گرفته است. آهکهای کرتاسه، قدیمی ترین سنگهای این منطقه را تشکیل می دهند. روی آهکهای کرتاسه واحد کنگلومرایی قرار گرفته است که آن را معادل کنگلومرای کرمان می دانند. گدازه و توفهای داسیت – ریوداسیت روی کنگلومرای کرمان تشکیل شده اند. فعالیت های آتشفشانی به صورت تراکی آندزیت، آندزیت، بازالت - آندزیت، و توف ریولیتی در مقاطع زمانی مختلف تکرار شده اند. توده های آذرین نیمه عمیق الیگو – میوسن با طیف ترکیبی دیوریت، مونزودیوریت، مونزونیت، کوارتز مونزونیت و گرانیت پورفیری در سنگهای آتشفشانی نفوذ کرده اند. توده های نفوذی و سنگهای آتشفشانی از نوع آهکی - قلیایی غنی از پتاسیم و گاهی شوشونیتی، و توده های نفوذی (به استثنای گرانیت پورفیری) از نوع سری مگنتیت و گرانیت های از نوع A هستند. نمودار عنکبوتی سنگهای آتشفشانی و توده های نفوذی مشابه یکدیگرند. در مقایسه با گوشته، غنی شدگی عناصر Cs, K, Rb, La, Zr و کاهیدگی عناصرBa, P, Ti  مشاهده می شود. دو مجموعه از زون های دگرسان در منطقه رخنمون، به صورت (1) مجموعه زون های سیلیسی (سیلیس – سریسیت - پروپیلیتیک، سیلیس - پروپلیتیک و سیلیس - سریسیت) که به توده گرانیت پورفیری مرتبط اند، و (2) مجموعه دگرسان پروپیلیتیک، سریستیک و آرژیلیک که به توده های نفوذی مونزونیت، کوارتز مونزونیت، و دیوریت ارتباط دارند. کانی سازی مرتبط به گرانیت پورفیری دارای نابهنجاری Mo, Pb, Zn, Ag است، و در کانی سازی مرتبط به کوارتز مونزونیت، مونزونیت، شواهدی از مس پورفیری و عناصر نابهنجار Cu, Pb, Au, Zn, Ag مشاهده شده اند.

گدازه های بالشی، یکی از واحد های سنگی مهم افیولیت نایین را تشکیل می دهند. کانی های تشکیل دهنده گدازه های بالشی افیولیت نائین عبارتند از الیوین کلریتی شده، پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن (اوژیت)، اسپینل کروم دار، مگنتیت، آمفیبول، کلریت، پومپلئیت، اپیدوت، پرهنیت، و کلسیت. نتایج آنالیز شیمیایی سنگ کل این واحدها و نیز بررسی ترکیب کلینوپیروکسنها و اسپینل های کروم دار موجود در گدازه های بالشی، حاکی از شباهت این سنگها به بازالتهای پشته های میان اقیانوسی است. این گدازه ها با ترکیب بازالت تا آندزیت، از ذوب بخشی با دمای بالای یک لرزولیت تهی شده گوشته شکل گرفته اند. بررسی های صحرایی و سنگ شناختی، مطالعه شیمی کانی ها و ژئوشیمی  سنگ کل، نشان از تبدیل این سنگها به اسپیلیت در اثر دگرگونی کف اقیانوس دارد. دماسنجی کلینوپیروکسنها نشان می دهد که این کانی ها در دمایی در حدود 1058 تا 1170 درجه سانتیگراد تشکیل شده اند.

نتایج تجزیه های ژئوشیمیایی مگنتیت موجود در کانسار سنگان خواف، نشان داد که عنصر طلا در بخشهای کانی ساخته به مقادیر بسیار اندک وجود دارد، (با بیشینه 32ppb) با رسم نمودارهای مختلف مشخص شد که ارتباط مستقیمی بین میزان طلا، سولفور و آرسن وجود دارد، ولی چنین ارتباطی بین عنصر مس و طلا دیده نشد که نشان دهنده عدم حضور طلا همراه با سولفیدهای مس دار است. همچنین عناصر LREE نسبت به عناصر HREE در ماده معدنی، غنی شدگی نشان می دهد. پیروتیت در دونسل کانی سازی، همراه با مگنتیت و پس از تشکیل آن در محیط بر جای گذاشته شده است. همچنین با استفاده از بررسیهای دقیق پرتو X و مطالعات بعدی مشخص شد که این دو نسل از لحاظ میزان آهن و سولفور متفاوتند.

فورانهای آتشفشانی با سن پلیو - کواترنری در آذربایجان و شمال غرب ایران با خروج گدازه های بازالتی همراه بوده اند. گدازه های بازالتی با ساخت منشوری واحدهای آذرآواری پلیو - پلیوستوسن و ته نشستهای آبرفتی را پوشانده اند. مناطق مورد مطالعه واقع در استان های آذربایجان شرقی و غربی عبارتند از: منطقه منور در شمال تبریز، هریس، اهر، کلیبر، مهاباد، سلماس، ماکو، مرند (کشکسرای)، سراب، و زنوز. واحدهای سنگی مورد مطالعه عبارتند از الیوین بازالت، تراکی بازالت و بازالتهای آندزیتی. در مقاطع میکروسکوپی، بافت میکرولیتیک پورفیری، هیالومیکرولیتیک پورفیری حفره دار و دولریتی دارند. بر پایه نتایج آنالیزهای شیمیایی، ماگمای تشکیل دهنده سنگها دارای ماهیت قلیایی به نسبت Na2O/K2O>1 است. محیط زمین ساختی نمونه های مورد مطالعه در نمودارهای مورد استفاده در گستره قوس های آتشفشانی که پس از برخورد بوجود آمده اند قرار می گیرند. بررسی الگوهای عناصر کمیاب خاکی برای نمونه های مورد مطالعه نشان می دهد که شیب عمومی تغییرات دارای روند نزولی است و نشانگر غنی شدگی سنگهای بازالتی از عناصر نادر خاکی سبک (LREE) و تهی شدگی از عناصر نادر خاکی سنگین (HREE) است. از بی هنجاری های دیگر در نمودارها، ناهنجاری منفی ضعیف عبارتند از Eu، Ta، Nb، و ناهنجاری مثبت و شاخص عناصر U، Th، La، Rb، Ba، Cs، است. بررسی الگوهای پراکندگی عناصر نادر خاکی، نشان دهنده تشکیل ماگما از یک خاستگاه گوشته ای استنوسفری (گارنت لرزولیت) است.

نهشته بوکسیت آغاجری در 15 کیلومتری جنوب شاهین دژ، استان آذربایجان غربی واقع شده است. این نهشته به صورت عدسیهای چینه سان در مرز بین سازندهای کربناتی روته و الیکا گسترش یافته است. فرایندهای بوکسیتی شدن منجر به تشکیل کانیهای بوهمیت، دیاسپور، کائولینیت، پیروفیلیت، ایلیت، هماتیت، گوتیت، آناتاز، روتیل، و کوارتز در این نهشته شده اند. ساز و کار های  آهن زایی و آهن زدایی، دو فاکتور مهم توزیع عناصر در این نهشته هستند. سنگهای آذرین مافیک پروتولیت نهشته احتمالی می باشند. یافته های بدست آمده نشان می دهند که عناصر Al، Ti، Fe، Zr، Hf، REE، و Nb از افقهای بالایی به بخش های پایینی سیستم بازمانده با کمپلکس های آلی طی فرایندهای کائولینیتی شدن منتقل شده اند. سنگهای بستر کربناتی نقش دوگانه ای در توزیع عناصر در این نهشته ایفا کرده اند. این سنگها با خنثی سازی آبگونهای هوازده اسیدی، موجب افزایش ته نشستی اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن شده که به نوبه خود بواسطه جذب سطحی، باعث تمرکز قابل ملاحظه Cr،Co  و LREE در بخشهای پایینی افق بوکسیتی شده اند. از طرف دیگر کربناتها با تشکیل کمپلکسهای یونی پایدار با HREE باعث زهکشی این عناصر از سیستم بازماندی شده اند.