مجله پژوهشی علوم پایه دانشگاه اصفهان
سال:1386 | دوره:29 | شماره:3 (ویژه نامه زمین شناسی) |تعداد مقالات:15

در اثر نفوذ توده های گابرویی روشن به درون پریدوتیت های گوشته افیولیت های ایران مرکزی (جندق، انارک، عشین و نایین)، یک گرادیان پتانسیل شیمیایی ایجاد گردیده که باعث تشکیل سنگ های جدیدی در منطقه مرزی این دو واحد سنگی شده است. این سنگ ها که از سمت پریدوتیت گوشته به سمت گابرو شامل کلینوپیروکسنیت، الیوین کلینوپیروکسنیت، ورلیت، لرزولیت، لرزولیت پلاژیوکلازدار و تروکتولیت هستند در اثر نوع خاصی از دگرگونی مجاورتی به خرج بخش پریدوتیتی بوجود آمده اند. انجام این گونه واکنش ها در سنگ های افیولیتی دقت در محل نمونه برداری ها و تفسیر داده های حاصل از بررسی سنگ های گابرویی، پریدوتیت های گوشته و پیروکسنیت ها را ایجاب می نماید.

کانسار رسی تراب در 70 کیلومتری جنوب ابرکوه و در دشت بی خیرخنگ و در شمال زون سنندج سیرجان قرار دارد. قسمتی از این منطقه در ادامه کمربند رس شناخته شده شهرضا- آباده- همبست می باشد. سن لایه های رس به پرمین پیشین (آرتینسکین) نسبت داده شده که این سن در محدوده زمانی عملکرد فرایند جهانی کانه زایی رس در پرموتریاس است. در این مطالعه خصوصیات کانسار رس تراب به عنوان کانسر شاخص منطقه، با روش های آنالیز XRD, XRF, ICPMS و همچنین آزمایش های مکانیک خاک مورد مطالعات کاربردی کانی شناسی و زمین شیمیایی قرار گرفته است. رسوبات این کانسار از انواع خاک های دیرینه است و دارای منشایی چندگانه هستند که یا حاصل چرخه های بازیابی رسوباتند و یا رسوبات حاصل از فرسایش سنگ منشاهایی با ترکیب فلسیک و مافیک بوده اند. نتایج مطالعه سن لایه های رسی، ترکیب کانی شناسی، ترکیب شیمیایی، شرایط حوضه رسوبی و همچنین موقعیت زمین شناسی و جغرافیایی این رسوبات رسی، بیانگر وابستگی آنها با فرایند جهانی کانه زایی رس در پرموتریاس است. تحولات برجازای کانی های رسی تاثیر بسزایی در بهبود کیفیت صنعتی این رسوبات رسی داشته، خاک این کانسار از نظر نوع کانیهای رسی، مقدار عناصر مفید و مضر در صنعت و خصوصیات فیزیکی، شرایط استفاده در آجرپزی و کوزه گری را دارد. همچنین خاک رس این کانسار در داروسازی نیز قابل استفاده می باشد.

روندهای P-T به عنوان یکی از منحصر به فردترین راه های ثبت تحول دمای و دینامیکی کمپلکس های دگرگونی و آذرین محسوب می گردند و بسیاری از مدلهای ژئودینامیکی که بالاآمدگی کمپلکس دگرگونی و آذرین را تفسیر می کنند بر این روندها استوار هستند.تعیین روندهای P-T در سنگ های دگرگونی درجه بالا با استفاده از داده های پاراژنتیکی کانی ها و تعادلات ترمودینامیکی ایجاد شده می توانند مکانیسم بالا آمدگی این سنگ ها را تفسیر کنند. در صورتی که این داده ها همراه با داده ها ایزوتوپی گردد نه تنها به وسیله آنها می توان طبیعت پلی متامورف این سنگ ها را بیان نمود بلکه چگونگی برخاست این سنگ ها نیز قابل تفسیر خواهد بود. آنالیز روندهای P-T نشان دهنده آن است که جابجایی سنگ های دگرگونی پرکامبرین در زون مرکزی کمپلکس لیمپاپو به صورت دوره ای بوده است. این سنگ ها ابتدا تا بخش های میانه ای پوسته بالا آمده و سپس برای مدتهای مدیدی (تا چند صد میلیون سال) در آنجا باقی می مانند، در این مرحله این سنگ ها که در وضعیت ناپایدار ثقلی بسر می برند به واسطه شوک های حرارتی و سیالات نشات گرفته از گوشته و کاهش غلظت مجددا فعال گشته و به سمت بالا حرکت می کنند.

جریان کلی رودخانه زاینده رود از دو مولفه اصلی جریان پایه کلی و رواناب مستقیم تشکیل یافته است. مولفه جریان پایه کلی خود از مولفه های فرعی جریان حاصل از تخلیه سفره های آب زیرزمینی، جریان سطحی حاصل از ذوب تدریجی برف و جریان میان لایه ای تاخیری و همچنین مولفه رواناب مستقیم شامل رواناب سطحی، جریان حاصل از ذوب سریع برف و جریان میان لایه ای سریع تشکیل گردیده است. برای تفکیک مولفه های اصلی جریان کلی با استفاده از داده های روزانه جریان رودخانه، از مدل رایانه ای "HYSEP" استفاده شده است که با به کارگیری سه روش محدوده زمانی ثابت، محدوده زمانی جابجا شونده و حداقل موضعی مقادیر هر یک از دو مولفه فوق را به صورت جداگانه ارایه می دهد. از آنجا که شدت سیلاب بستگی به حداکثر مقدار رواناب مستقیم و شدت خشکسالی بستگی به حداقل مقدار جریان پایه کلی دارد، با استفاده از اطلاعات بلند مدت می توان شدت این دو پدیده را با دوره های مستقیم برابر و یا بزرگتر از 96.28 متر مکعب بر ثانیه هر 196 سال و خشکسالی (کم آبی) با دبی جریان کلی کمتر از و یا برابر با 1696.09 مترمکعب بر ثانیه و دبی جریان پایه کلی کمتر از و یا برابر با 13.83 مترمکعب بر ثانیه تقریبا هر 16 سال اتفاق می افتد.

میلونیت گرانیت ورزنه در شمال شرق گلپایگان و در زون سنندج- سیرجان واقع شده است. از تغییرات ژئوشیمیایی عناصر اصلی در مقابل سیلیس در نمودارهای دوبعدی و نیز تغییرات عناصر اصلی در نمودارهای مثلثی برای نشان دادن تغییر دو یا سه عنصر به طور همزمان، به منظور تعیین روندها در مجموعه های هم ما گمایی و برای بررسی فازهای کانی اصلی جهت تعیین منشا و تکامل میلونیت گرانیت شمال ورزنه استفاده شده است.از نمودارهای عناصر اصلی- کمیاب شامل نمودارهای اصلی- کمیاب سازگار و نمودارهای اصلی- کمیاب ناسازگار جهت نشان دادن تغییر همزمان عناصر اصلی و کمیاب و همچنین شرح رفتار مستقل یا غیر مستقل برای تشخیص فرآیندهای تفریق استفاده گردیده است. همچنین از نمودارهای عناصر کمیاب نرمال شده شامل نمودارهای عنکبوتی (مربوط به نرمالیز شدن گرانیتوئیدها نسبت به کندریت، گوشته اولیه، پوسته فوقانی، پوسته تحتانی، پوسته قاره ای و نیز گرانیت میان اقیانوسی) برای تفسیر مراحل تکامل فرآیندهای تفریق یا حتی منشا میلونیت گرانیت شمال ورزنه استفاده شده است.با استفاده از دلایل تجربی می توان نتیجه گرفت که تغییر شیمیایی در توده نفوذی شمال ورزنه ظاهرا در ابتدا بوسیله تبلور تفریقی پلاژیوکلاز کلسیک (با استفاده از نمودار تغییرات (CaO-Sr، فلدسپات پتاسیک (با استفاده از نمودار مثلثی (CaO-Na2O-K2O، بیوتیت (با استفاده از نمودار تغییرات FeO و MgO در مقابل سیلیس) و ... کنترل شده است. در رابطه با منشا میلونیت گرانیت می توان گفت، اگر چه دلایلی از هضم سنگ های میزبان وجود دارد، آنومالی منفی Nb در نمودارهای چندعنصری نرمالیزه (نمودارهای عنکبوتی) در میلونیت- گرانیت ورزنه یکی از شاخص های مناسب جهت تعیین منشا قاره ای این سنگ ها است و می تواند نشان دهنده شرکت پوسته در فرایندهای ماگمایی باشد. غلظت سایر عناصر کمیاب در میلونیت- گرانیت ورزنه توسط کانی های مخصوصی کنترل شده است. برای مثال غلظت Zr به وسیله زیرکن، P توسط آپاتیت، Sr به وسیله پلاژیوکلاز و Ti و Nb توسط ایلمنیت و روتیل، غلظت عناصر Si, Al, Ca, Na, Ba, Cs, Rb توسط فلدسپات ها، همچنین غلظت عناصر Mg, Fe, Ti, Co, Cr توسط کانی های فرومنیزین از جمله بیوتیت کنترل شده اند.

سازند شمشک در حوضه البرز از گسترش زیادی برخوردار است. ضخامت آن در ناحیه مورد مطالعه بیش از 2000 متر است و متشکل از ماسه سنگ، شیل به رنگ خاکستری تیره، سیلتستون و کنگلومرا می باشد. بر اساس مشخصات سنگ شناسی به سه بخش قابل تقسیم است.بقایای گیاهانی که غالبا اثرات برگ ها هستند از رسوبات متعلق به بخش زیرین سازند شمشک واقع در منطقه تیل آباد مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه 7 گونه ماکروفسیل گیاهی شناسایی گردید که عبارتند از:.Dictyophyllum cf. acutilobum, Baiera muensteriana, Podozamites distans, Nilssonia harrisi, Pterophyllum schenki, Pterophyllum bavieri, Scytophyllum persicumبر مبنای ارزش چینه شناسی این ماکروفسیل های گیاهی، سن تریاس پسین برای بخش زیرین سازند شمشک پیشنهاد می شود. مجموعه گیاهان شناسایی شده حاکی از شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب نزدیک به نیمه حاره ای در زمان تشکیل رسوبات سازند شمشک بوده است.

از انواع سنگ های دگرگونی موجود در افیولیت ملانژ نایین و عشین- زوار، آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی می باشند که بر اثر دگرگونی ناحیه ای سنگ های بازیک موجود در این افیولیت ها، یعنی گدازه های بالشی، بازالت ها و دایک های دیابازی، بوجود آمده اند. مطالعات صحرایی در هر دو منطقه مذکور نشان می دهد که این آمفیبولیت ها و دایک ها دارای برگوارگی بوده و در بسیاری نقاط با پریدوتیت های گوشته همبری دارند، بدین تربیب می توان گفت که این سنگ ها جزیی از خود مجموعه افیولیت بوده و قطعات بیگانه ای که طی فرآیندهای تکتونیکی به این مناطق آورده شده باشند، نیستند. بررسی های پتروگرافی آمفیبولت ها و دایک های آمفیبولیتی افیولیت ملانژ نایین و عشین زوار نیز بیانگر تشابه کانی شناسی و وجود کانی های آمفیبول، پلاژیوکلاز، کوارتز، اسفن، کلریت، کلسیت، پرهنیت، مگنتیت در آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی در هر دو منطقه می باشد، با این تفاوت که در آمفیبولیت ها در دایک های آمفیبولیتی نایین علاوه بر کانی های مذکور، کانی های گارنت و کلینوپیروکسن نیز در این سنگ ها وجود دارند. آنالیز شیمیایی کانی های آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی در این دو افیولیت نیز حاکی از تشابه ترکیب شیمیایی کانی های آنها می باشد. بر اساس ژئوترموبارومتری این سنگ ها، دما و فشار بدست آمده برای آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی عشین- زوار در حدود676 درجه سانتیگراد و 2.9 تا 6.8 کیلوبار و در آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی افیولیت نایین در حدود 770 درجه سانتیگراد و 6.4 تا 6.8 کیلوبار می باشد، که نشان دهنده تشکیل آنها در شرایط دما و فشاری تقریبا مشابه است. همچنین بر اساس نتایج آنالیز NAA و ICP-MS سنگ کل، آمفیبولیت ها و دایک های آمفیبولیتی، دارای ماهیت تولییتی بوده و در نظام تکتونیکی پشته های میان اقیانوسی تشکیل گردیده اند.

کانسار آهن چادرملو در 80 کیلوتری شمال بافق قرار دارد و سن آن پروتروزوئیک فوقانی می باشد منطقه چادرملو از نظر تکتونیکی فعال بوده و پدیده های زمین شناسی مختلفی را تحمل کرده است، به همین دلیل ساختار زمین شناسی پیچیدهای دارد. انواع سنگ های آذرین، رسوبی و دگرگونی در این منطقه مشاهده می شوند.مطالعات کانی شناسی نشان می دهد بعضی از بلورهای آپاتیت به شکل سوزنی و به صورت ادخال در کانی پلاژیوکلاز قرار دارند و این مجموعه در همیافتی با مانیتیت می باشد که با توجه به پاراژنز مانیتیت و آپاتیت، این کانی ها منشا اولیه ماگمایی دارند و در دمای زیاد تشکیل شده اند. همچنین نسبت ایزوتوپی اکسیژن 18 در کانی های مانیتیت و هماتیت، بین 0.64- تا 2.19 در هزار را نشان می دهد که از این طریق نیز منشا اولیه ماگمایی تشکیل دهنده آن ها تایید می شود. اما مانیتیت در مراحل بعدی به هماتیت تبدیل شده است. در این کانسار، نسبت ایزوتوپی گوگرد 34 در کانی پیریت حدود 6.1+ در هزار است که احتمالا منشا پوست های داشته و در سیستم گرمایی تشکیل شده است و بر اساس شواهد ایزوتوپی، دمای تشکیل کانی های مانیتیت همراه پلاژیوکلازها می تواند بین 800-500 درجه سانتی گراد باشد. مطالعه میانبارها در آپاتیت اولیه نیز، دمای تشکیل آن را تا حدود 600 درجه سانتیگراد تایید می کند. علاوه بر این، الگوی مشابه و غنی شدگی عناصر خاکی نادر سبک در ماده معدنی و سنگ درونگیر، منشا اولیه ماگمایی نشان می دهند.

برش مورد مطالعه (اسد آباد) در ناحیه رامشه 35 کیلومتری جنوب شرق شهرضا در جنوب غربی ایران مرکزی واقع است. این منطقه بخشی از کمربند شهرضا- آباده- همبست بوده و بین کمربند متامورفیک اقلید و فررفتگی گاوخونی قرار دارد. نهشته های مورد بررسی 620 متر ضخامت داشته که 315 متر آن مشتمل بر آهک های میکریتی تیره تا خاکستری همراه با میان لایه های دولومیتی و تناوبی از شیل ورقه ای نازک تا متوسط لایه که با مطالعه فونای کنودونتی بیوزون های زیر در این بخش شناسایی گردید:expansa-sulcata zone 2- duplicate zone 3- typicus zone 4- ancuralis-latus zone?-این بخش از لحاظ سنی معادل زیر سازند شیشتو 2 در حوضه طبس می باشد. در بخش بالایی 298 متر در نهشته های عمدتا کربناته آواری بوده و با مطالعه فونای کنودونتی بیوزون های زیر شناسایی گردید:5-muricatus Zone 6- noduliferus zone 7- sinutus- minutus zone 8- sinuosus-delicatus zone 9- ?elongates zoneاین بخش از برش معادل سنی سازند سردر در شرق ایران مرکزی می باشد. با تعیین سن کنودونت های بدست آمده 9 بیوزون در برش مورد مطالع تشخیص داده شد که سنی معادل تورنزین پیشین تا باشکرین پسین- موسکووین پیشین ?expansa- sulcata zone تا sinuosus-delicatus zone برای برش مورد مطالعه پیشنهاد می گردد. همچنین مرز فوقانی سازند سردر با وژنان (آسیلین- ساکمارین) ناپیوستگی همشیب بوده که احتمالا به نوسانات سطح آب دریا در مقیاس جهانی ناشی از دوره یخچالی کربونیفر پسین مربوط می باشد.

یکی از کارآمدترین روشها در مطالعات ساختگاهی روشهای ژئوفیزیکی هستند. از بین روش های ژئوفیزیکی روشهای لرزه نگاری شکست مرزی، توموگرافی لرزه ای، گمانه زنی الکتریکی و تهیه نیمرخ های الکتریکی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در مطالعات ساختگاهی سد نازلو واقع در 27 کیلومتری شمال باختری شهر ارومیه، ترکیبی از روشهای لرزه نگاری و ژئوالکتریکی استفاده شده است. هدف از این مطالعات بررسی ویژگیهای کیفی و کمی آبرفت، سنگ کف و تکیه گاه های سد و نیز تعیین عمق سنگ کف بوده است. نتایج حاصل از این مطالعات بصورت نیمرخ های لرزه ای، نیمرخ های مقاومت ویژه الکتریکی و نقشه های هم ارتفاع و هم ژرفای سنگ کف ارایه شده و شکل کلی سنگ کف به صورت سه بعدی مشخص گردیده است. این مطالعات نشان می دهد که شکل سنگ کف در محل ساختگاه حالتی مابین U و V شکل را داراست. بیشترین ضخامت آبرفت در محور سد حدود 70 متر می باشد. از سوی دیگر، هر سه روش ژئوفیزیکی به کار رفته، یک مدل سه لایه ای از آبرفت را تایید می نمایند. بررسی ها نشان می دهند که آبرفتها از سطح به عمق متراکم شده و به سه لایه مجزا قابل تفکیک اند، بطوریکه این لایه ها از بالا به پایین به ترتیب دارای مقاومت ویژه الکتریکی حدود 1000، 300 و 100 اهم متر می باشد. سرعت موج p در لایه های مذکور به ترتیب در حدود 500، 1000 و 2000 متر بر ثانیه برآورد گردیده است.

در این مطالعه به منظور شناسایی رخساره های سنگی و تفسیر محیط رسوبگذاری، سازند تاربور در 15 کیلومتری جنوب غربی سمیرم مورد بررسی قرار گرفته است. سازند تاربور در ناحیه مورد مطالعه با ضخامت 804 متر از سنگ های کربناته و آواری در ماستریشتین نهشته شده است. مرز زیرین این سازند با سازند امیران به صورت هم شیب و پیوسته و مرز بالایی با سازند کشکان هم شیب و ناپیوسته و نشانه عدم رسوبگذاری و فرسایش است. با توجه به ویژگی های لیتولوژی پنج واحد سنگ چینه ای در سازند تاربور در ناحیه سمیرم شناسایی شده است.بررسی های دقیق صحرایی و برشهای نازک میکروسکوپی منجر به شناسایی 7 ریز رخساره کربناته مربوط به محیط های تالاب (L1-L3)، سد (B1, B2) و دریای باز (O1, O2) و 4 رخساره آواری مربوط به محیط کم عمق (Lsh)، عمیق دریا (Osh) و رودخانه ماندری (Fss, Fsh) شده است. نهشته های سازند تاربور در ناحیه مورد مطالعه در یک پلاتفرم کربناته دریای اپی کانتیننتال از نوع رمپ هموکلینال تشکیل شده اند. فراوانی رودیست ها حاکی از یک مجموعه فتوزوآن است و نشانگر تشکیل رسوبات در یک شرایط حاره ای می باشد.

معدن فلوریت امافت در 20 کیلومتری جنوب شرقی پل سفید در شهرستان سوادکوه قرار دارد. سنگ میزبان کانسار سازند تیزکوه با سن کرتاسه پایین بوده، گه در راستای شمال شرق- جنوب غرب توسط گسلها خرد گردید. لیتولوژی آن شامل مادستون (گل سنگ)، بیومیکرات و میکرایت بوده که در اطراف رگه فلوریت توسط سیال گرمابی به دولومیت تبدیل گردید. مطالعه ایزوتوپ های کربن و اکسیژن کربناتهای دگرسان شده اطراف این کانسار موید این است که سنگ ها تحت تاثیر محلول های گرمابی با دمای متوسط تا پایین قرار گرفته اند. مقادیر ایزوتوپ های اکسیژن و کربن در سنگ های دولومیتی میزبان، یک روند کاهشی را به سمت کانسار نشان می دهد. با نزدیک شدن به رگه فلوریت، ایزوتوپ اکسیژن و کربن در این سنگ ها سبک تر می شوند، بطوریکه سبک ترین ایزوتوپ مربوط به نمونه کاملا نزدیک به کانسار و سنگین ترین آن مربوط به دورترین نقطه از کانسار می باشد. هم چنین درصد دگرسانی ایزوتوپ اکسیژن در نزدیک ترین نمونه به کانسار حداکثر (88 درصد) و در دورترین نمونه به کانسار حداقل (19 درصد) است. این ویژگیها می تواند بعنوان کلیدی برای اکتشاف کانسارهای ناشناخته مورد استفاده قرار گیرد. نتیجه این تحقیقات کاملا مشابه نتایجی است که بر روی سنگ های دولومیتی نزدیک معدن رنسون (Renison) تا سمانیا در استرالیا و معدن سرب و روی کوه سرمه زاگرس صورت گرفته است. به دلیل تشابه در الگوی به هنجار شده فلوریت و سنگ میزبان آهکی کانسار امافت این نتیجه بدست می آید که تحرک مجدد عناصر خاکی و فلوئور در سنگ میزبان آهکی رخ داده و به درون سیال کانی ساز اضافه شده و سپس تا محل کانسار جابجا شده است. عدم تشابه در الگوهای به هنجار شده سنگ های آذرین، شیل ها، ماسه سنگ و فلوریت های منطقه میرساند که این سنگ ها منشا عنصر فلوئور نبوده اند. به دلیل وجود آنومالی منفی عنصر Eu ومثبت برای Ce، محیط تشکیل کانسنگ احیایی بوده است.

منطقه مورد مطالعه توده اسکارنی است که در 200 کیلومتری شمال شرق اصفهان و حدود 40 کیلومتری جنوب شرق شهرستان کاشان، در نزدیکی روستای جهق پایین و زنجانبر واقع شده است.سنگ های منطقه از سه واحد سنگی رسوبی، آذرین و دگرگونی تشکیل شده است. عمده ترین تشکیلات رسوبی منطقه دولومیت های سازند شتری به سن تریاس می باشند. سنگ های آذرین شامل توده نفوذی نظنز به سن الیگوسن- میوسن با ترکیب کوارتز مونزونیت، مونزونیت، کوارتزدیوریت و گابرو و همچنین سنگ های ولکانیک به سن ائوسن می باشد. اسکارن و مرمر سنگ های دگرگونی منطقه را تشکیل می دهند.اسکارن های این منطقه از نوع اسکارن منیزیمی و کلسیک جانشینی است و اسکارن فلوگوپیت دار از گسترده ترین اسکارن های این منطقه می باشد. این اسکارن ها در طی سه مرحله ماگمایی، بعد از ماگمایی و بعد از اسکارن زایی تشکیل شده است.در مرحله بعد از ماگمایی همزمان با فرایند فلوگوپیتی شدن، جانشینی اسکارن های منیزیمی توسط اسکارن های کلسیک نیز رخ داده است. بررسی عناصر نادر خاکی در کانی های اسکارن غنی شدگی قابل ملاحظه ای را نشان می دهد زیرا جریان های دورنزادی سیالات گرمابی منشا عناصر نادر خاکی اسکارن های منیزیمی و اسکارن های کلسیک جانشینی می باشند.