پترولوژی رودنژیتهای مجموعه افیولیتی سبزوار

دسته پترولوژی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری هشتمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده مصلحی ، زهرا – مهدیزاده شهری، حسین – نقره ئیان موسی – مکی زاده ، محمدعلی
تاريخ برگزاری ۱۱ مهر ۱۳۸۴

متن اصلی:
     در منطقه مورد مطالعه سنگ میزبان دایکهای رودنژیتی از نوع ریدوتیت سرپانتینیزه شده است که شدیداً تکتونیزه شده و سرپانتین نوع کریزوتیل ، آنتی گوریت د مقاطع مشاهده می شود.
واحدهای هارزبورژیتی افیولیتهای سبزوار چندین کیلومتر مربع وسعت دارند و همه این سنگها کمابیش آلتره شده اند. در منطقه مورد مطالعه دو نوع پریدوتیت شناخته شده است، اولین نوع شامل توده های همگن که از جنس دونیت هستند و در آنها کرومیت وجود دارد. نوع دوم پریدوتی بیشتر حالت خرد شده و سرپانتینیزه شده دارند که در آن دایکهایی با ضخامت حدود 60 – 100 سانتیمتر و بدون حاشیه انجماد سریع را می بینیم . این دایکها در اصل معابر تغذیه کننده اتاق ماگمایی(Feeder dykes) هستند که متحمل دگرسانی گرمایی از نوع رودنژیتی شدن یا گارنتی دشن گردیده اند. دایکهای موجود در این منطقه بصورت بودینه شده اند و از نوع دیابازی، میکروگابرویی ، گابرویی ، دلریتی و بازالتی هستند (نقره ئیان1382 ).
رودنژیتها سنگهای ستونی یا بودینه شده لنری شکل، با رنگهای سفید، صورتی وارغوانی با عرض 1 سانتی متر تا 1 متر هستند. این سنگها غنی از کلسیم و تحت اشباع از سیلیس هستند ( 1996 , O’Hanley) و منحصرً با سرپانتینیتها مرتبط و بصورت انکلوزیونهای ایزوله شده در داخل سرپانتینیتها یابشکل بودینه شده همراه با سرپانتینیتهای کاتاکلاستیک و همچنین بصورت زون آلتراسیون مجاورتی در مرز بین سرپانتینیتها و سنگهای مجاور یافت می شوند. تنوع زیاد در بافت و در ترکیب کانی رودنژیتها ناشی از درجات متفاوت متاسوماتیسم گابروی اولیه ، ترکیب مدال اویه، سایز دانه و گرشکلیهای بعدی آنهاست. با افزایش درجه متاسوماتیسم سنگ، دانه بندی به وسیله بری شدن و تکتونیک شدید ریزتر می شود (ادیب و پامیک 1979 ).
رودنژیتها از فرآیند متاسوماتیک دایکهای گابرویی ، دیابازی، دلریتی و بازالتی ناشی می شوند. تهی شدگی SizO2 ؟ MgO و آهن کل و افزایش مقادیر CaO و Al2O3 باعث تشکیل کانیهای جدید در دایکهای گابرویی ردنژیتی در افیولیت سبزوار شده که شامل کانیهای گارنت، کلینوپیروکسن به همراه پرهنیت و پکتولیت ، اپیدوت ، کلینوزوئیزیت ، کلریت و زنوتلیت می باشد. به دلیل ایجاد رودنژیتها در داخل الترامافیکهای سرانتینی به احتمال زیاد رودنژیتی شدن و سرپانتینی شدن به طور همزمان اتفاق می افتد ( Coleman 1977 ) . شرایط حرارت و فشار تشکیلات متاسوماتیک را می توان براساس داده های پترولوژی تجربی ارزیابی کرد. Buckner و همکاران (1969) نشان دادند که ولاستونیت تحت شرایط هیدروترمال توسط بی آب شدن زنوتلیت یا از ترکیب مناسب ژله ای در 400 درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر و در 430 درجه سانتی گراد تحت افزایش فشار تشکیل می شوند و این کاملاً با پایداری کانیهای سرپانتینی از میزبان سرپانتینیتی مطابقت دارد ( Kennedy , Kithara 196 )
در اینجا نمونه هایی از رودنژیتهای سبزوار (دایک گابرویی سالم تا افزایش رودنژیتی شدن) توصیف شده است.
نمونه گابروی سالم
این نمونه گابر و بطور ضعیفی آلتره شده ، با دانه بندی متوسط تا ریز ، رنگ تیره، به آسانی می توان پلاژیوکلان ها را از کانیهای فرومنیزینه با چشم غیرمسلح تشخیص داد. این سنگ به دلیل نیمه عمقی بودن داشتن بافت اینترفینگرینگ (بافت بین انگشتی ) سنگی بسیار سخت و محکم است و ضخامتی حدود3 تا 5 متر دارد و از آن جهت ساختن پایه پلها استفاده می شود (گفته شفاهی نقره ئیان، 1382 ). هر چه دایکها کوچکتر باشند بیشتر تحت تاثیر رودنژیتی شدن قرار می گیرد (شکل 1) .


شکل (1)


در زیر میکروسکوپ پلارژیوکلاز فراوان دیده می شود، کانیهای منیزیم دار کمتر است و کمی کلریتی شده و پلاژیوکلاز مستقیماً هیدروگروسولری شده و این هیدروگروسولر سطح پلازیوکلازها را تیره کرده است. آمفیبول نیز در سنگ حضور دارد، رگچه هایی ازپرهینت سنگ را قطع کرده است. کلینوپیروکسن و هوزنبلند سبز – قهوه ای در داخل تیغه های پلاژیوکلازگسترش یافته و اغلب آلتره شده اند.
نمونه گابروی کمی رودنژیتی شده
این یک نمونه گابرو از یک دایک بودینه شده است (شکل2) و در کنتاکت با دونیت سرپانتینی شده دیده می شود . رنگ این نمونه سبز روشن یاسفید با دانه بندی متوسط دیده می شود. در این مقطع هیدروگروسولر فراوان دیده می شود ، کلینوپیروکسن کمابیش آلتره شده (کلریت آهن، پنین ، با رنگ اینتروفرانس خاکستری – آبی) گاهی پیروکسن به آمفیبول و آمفیبول در نهایت به کلریت تجزیه شده است. پرهنیت در این مقاطع بصورت رگه ای و پراکنده دیده می شود و نشان می دهد که پلاژیوکلاز به پرهنیت تبدیل شده است. در این نمونه ها ابتدا در اثر آلتراسیون پلارژیوکلاز، پرهنیت و سپس هیدروگروسولر تشکیل شده ، چون هنوز بقایایی از پرهنیت در داخل هیدروگروسولر باقی مانده است. اسفن در اینجا فراوان دیده می شود، گاهی پیروکسنها بوسیله هیدروگروسولر کلریت منیزیم دار احاطه شده است . در آخر کلسیت بصورت دانه های ریز در توده های رودنژیتی شده تشکیل شده و همچنین اپیدوت مشاهده می شود (نشانه فوگاسیته بالای اکسیژن است) که جانشین پلاژیوکلاز شده است.


شکل (2)



 


شکل (3)


نمونه گابروی بشدت رودنژیتی شده
این نمونه از یک دایک شدیداً رودنژیتی شده گرفته شده و نشانه رودنژیتی شدن بصورت استاتیک است (شکل 4).


شکل (4)


در زیر میکروسکپ، هیدروگروسولر ، پیروکسن در کنار اسفن دیده می شود. پیروکسن تبدیل به ترمولیت شده و بشکل رشته ای درآمده و این آخرین مرحله رودنژیتی شدن در افیولیت سبزوار نیست بلکه حضور اسفن متاسوماتیکی و ترمولیت آخرین مرحله است. در اینجا پیروکسنها تبلور مجدد یافته، اسفن متاسوماتیکی به خرج پیروکسن درست شده و اسفن دور پیروکسن را احاطه کرده (شل 5) و بافت حلقوی در اطراف پیروکسن تشکیل داده (متاسوماتیسم کلسیم آخرین مرحله رودنژیتی شدن است که در این مرحله، فوگاسیته Co2 بالا رفته)، در این نمونه پیروکسنهای قدیمی با بافت پوئی کیلوبلاستی دیده می شود و حتی دیده می شود که ترمولیت در هیدروگروسولر غرق شده است.


شکل (5)


ترکیب شیمیایی :
8 نمونه از رودنژیتهای منطقه توسط آنالیز شیمی XRF شده، این نمونه ها از بخش حاشیه دایک، مرکز دایک رودنژیتی شده و دایک سالم برداشت شده و در جدول زیرآمده است. در کل این سنگها بالاترین درصد CaO و H2O (L.O.I) را دارند و میزان SiO2 و Na2O و K2O کمی دارند.
به منظور مقایسه شیمی رودنژیت با گابروی اولیه، 3 نمونه گابروی اولیه نیز آنالیز شده است(جدول 1).


جدول (1)


نمودار SiO2 به (L.O.I)H2O یک غنی شدگی در آب و مواد فرار و کاهش SiO2 با مقایسه با گابروی اولیه که میزان آب کمتری و SiO2 بیشتری دارند.


نمودار (1)


نمودار CaO به Na2O و CaO به K2O افزایش CaO و کاهش آلکالیها را در رودنژیتها نشان می دهد.


نمودار (2)



 


نمودار (3)



 


نمودار (4)


با در نظر گرفته دیاگرامهای فوق می توان نتیجه گرفت که رودنژیتی شدن باعث غنی شدگی قوی در CaO و H2O شده و د مقابل کاهش آلکالیهاو SiO2 را نشان می دهد و MgO و Al2O3 کاهش جزئی نشان می دهد و این در همه رودنژیتها دیده می شود.
هس و آتالرا (1964) ثبت کردند که رودنژیتها در زونهای شدیداً سرپانتینیزه شده پیدا شده اند و پیشنهاد کردند که بین رودنژیت و سنگ سرپانتینیتی در طی سرپانتینیزاسیون واکنش متاسومایسم اتفاق افتاده است. غنی شدگی کلسیم را می توان توسط انتقال سیال کلسیم دار در حین سرپانتینی شدن از سنگهای الترامافیک توجیه کرد و این یک نظریه قابل قبول است.
ارتباط ردونژیتها با زونهای شدیداً سرپانتینی شده نشان می دهد که رودنژیتی شدن همزمان با سرپانتینی شدن ایجاد شده و این دو حادثه همزمان و در شرایط فیزیکی و شیمیایی مشابهی اتفاق افتاده است ( Espinosa, 1978 ) .
چند تن از محققین عقیده دارند که کانی کریزوتیل و لیزاردیت در حرارت بالای 350 درجه سانتی گراد پایدار نیستند در حالیکه آنتی گوریت ممکن است تا بیش از 550 درجه سانتی گراد پایداری داشته باشد
Barnes, Oneil, 1969 : faust , Fahey , 1961:Lishi , Satio , 1973 ) (Yoder, 1967
سرپانتینیتهای افیولیت سبزوار (در بخش سلیمیانیه ) در کنتاکت با رودنژیتها غالباً از کریزوتیل و آنتیگوریت تشکیل شده است، با در نظر گرفتن نوع سرپانتین می توان چنین استدلال کرد که درجه حرارت رودنژیتی شدن باید محدود بین 400 تا 550 درجه سانتیگراد باشد.
تعیین شرایط رودنژیتی شدن ، بخصوص تعیین درجه حرارت به وسیله روشهای دیگری نیز امکان دارد . فلینت و همکاران (1941) نشان دادند که Ca3A12 (SiO4)3 گروسولر و Ca2Al2(OH)12 دو عضو نهایی از یک سری محلول جامد هستند و در کل بصورت هیدروگروسولر شناخته شده اند . ارتباط بین درجه هیدراسیون و درجه حرارت تشکیل این سریها به وسیله یودر (1950) و کارسن (1956 ) تعیین شد، کندی و همکاران (1960) نیز با روش مشابهی درجه حرارت را بالای 500 درجه سانتی گراد تعیین کردند.
همچنین برای تعیین شرایط فار در رودنژیتی شدن ، کلمن (1967) رودنژیتها را مرتبط با رخساره های فشار بالا توصیف کرد. براساس چگالی بالای رودنژیتها و مقدار بالای آب آنها، کلمن (1967) عقیده داشت که فشار آب ممکن است برابر فشار کل (برای مثال 4 کیلو بار) باشد.

کلید واژه ها: خراسان رضوى