بررسی پترولوژیکی سنگهای آتشفشانی منطقه اردستان و تعیین جایگاه تکتونیکی آنها

دسته پترولوژی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده سید سعید محمدی- منصور عابدینی- محمد هاشم امامی
تاريخ برگزاری ۲۵ بهمن ۱۳۷۸
منطقه مورد مطالعه در محدوده نقشه زمین شناسی چهار گوش کاشان با مقیاس 1:250.000 قرار داشته و دارای موقعیت جغرافیایی 52 درجه و 5 دقیقه الی 52 درجه و 30 دقیقه طول جغرافیایی شرقی و 33 درجه و 5 دقیقه الی 33 درجه و 30 دقیقه عرض جغرافیایی شمالی می باشد (نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:100.000 اردستان که منطقه مورد مطالعه بخشی از آن می باشد در دست چاپ قرار دارد).
روند کلی ارتفاعات منطقه شمال غرب- جنوب شرق بوده و عواملی نظیر تنوع لیتولوژیکی، عملکرد عناصر ساختاری (به ویژه گسل ها)، نوع فرسایش و میزان گسترش آنها در تبعیت از وضعیت آب و هوایی منطقه از جمله عوامل اصلی در شکل گیری مورفولوژی منطقه می باشند. با توجه به اینکه منطقه اردستان بخشی از کمربند ماگمایی ارومیه- دختر در جنوب غرب ایران مرکزی محسوب شده و پیرامون ولکانیسم این زون نظریات متفاوتی وجود دارد با انجام این مطالعه سعی شد سنگ های آتشفشانی منطقه از دیدگاه پترولوژی و ژئو شیمی مورد بحث قرار گیرد تا شاید به ارائه یک الگوی مناسب جهت تعیین جایگاه تکتونیکی آنها کمک نماید. جهت انجام این مطالعه حدود 150 مقطع نازک تهیه و از 30 نمونه از سنگ های آتشفشانی به روش اسپکترومتری در آزمایشگاه سازمان زمین شناسی کشور تجزیه شیمیایی به عمل آمد.
2- زمین شناسی عمومی منطقه: واحد های آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی منطقه اردستان در درون کمربند ماگمایی جنوب غربی ایران مرکزی قرار گرفته اند. این کمربند تحت عناوین ارومیه- دختر (Schrodeer 1944) و یا تبریز- کرمان (Nogole 1978) نامیده شده و به طول حدود 1700 کیلومتر و پهنای 150 کیلومتر از آذربایجان در شمال غرب ایران تا بلوچستان در جنوب شرق ادامه دارد. کمربند فوق به دلیل ویژگی های خاص زمین شناسی و تکتونیکی نظیر حجم عظیم سنگ های آتشفشانی و روند خاص آن از سایر زون های ساختاری ایران که دارای برونزد های آذرین هستند متمایز می گردد. در منطقه اردستان رسوبات پر کامبرین و پالئوزوئیک گزارش نشده و قدیمی ترین رسوبات متعلق به تریاس می باشند (خلعتبری 1371). رخنمون هایی از ژوراسیک و کرتاسه در جنوب غرب و غرب منطقه وجود دارد. پالئوسن با نبود چینه شناسی و ائوسن با ترادفی از سنگ های آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی با تراکی آندزی بازالت، لاتیت، آندزیت، داسیت، ریو داسیت، ریولیت و ایگنمبریت مشخص می گردد. فاز آتشفشانی اولیگوسن ماهیت ریولیتی دارد.
3- سنگ شناسی و ژئو شیمی سنگ های آتشفشانی منطقه اردستان:
1-3- سنگ شناسی: جهت طبقه بندی سنگ های آتشفشانی منطقه از دو روش متداول شامل طبقه بندی شیمیایی و طبقه بندی نرماتیو استفاده گردیده است.
1-1-3- طبقه بندی شیمیایی: جهت انجام طبقه بندی سنگ ها بر اساس درصد وزنی عناصر اصلی از دیاگرام های پیشنهادی Lebas et al., 1986, Middlemost 1980, Cox et al., 1979 استفاده گردید. در طبقه بندی های یاد شده از پارامتر Na2O + K2O در مقابل SiO2 استفاده شده است.
نمونه های مورد مطالعه در دیاگرام Cox et al., 1979 در محدوده های ریولیت، داسیت، آندزیت، لاتیت و بازالت آندزیتی قرار گرفته اند.
در جایی که مرز ها توسط Middlemost 1980 تعیین گردیده نمونه های مورد مطالعه محدوده های ریولیت، داسیت، تراکیت، تراکی آندزیت، آندزیت، بازالت تحولی و تراکی بازالت واقع شده اند. بر اساس دیاگرام پیشنهادی Lebas et al. 1986 نمونه ها در محدوده های ریولیت، داسیت، تراکیت، لاتیت، آندزیت، آندزیت بازالتی و بازالت جای گرفته اند. از آنجاییکه در تقسیم بندی های شیمیایی، شیمی کلی سنگ جهت جدایش سنگ های مختلف مد نظر قرار می گیرد لذا ممکن است بعضی از نمونه ها به دلیل عملکرد دگرسانی روی آنها، در برخی عناصر از جمله K2O غنی شدگی نشان دهند. همانطور که در دیاگرام های مختلف مشخص می باشد در منطقه اردستان ریو داسیت ها و آندزیت های بازالتی بیشترین حجم را دارا می باشند. توف ها و ایگنمبریت های منطقه عمدتاٌ ترکیب ریو داسیتی دارند.
طبقه بندی نورماتیو: در تقسیم بندی بر اساس ترکیب نرماتیو از طبقه بندی های Irvine & Baragar 1971 و Streckeisen & Le Maitre 1979 استفاده گردیده است. مطابق طبقه بندی Irvine & Baragar 1971 سنگ های منطقه مورد بررسی در محدوده های داسیت، آندزیت، و بازالت قرار می گیرند.
در طبقه بندی Streckeisen & Le Maitre 1979 سنگ های مورد نظر در محدوده های ریولیت، داسیت، آندزیت، و کوارتز لاتیت واقع شده اند.
3-2- ژئو شیمی: جهت بررسی سری های ماگمایی سنگ های آتشفشانی منطقه اردستان از دیاگرام های مختلفی استفاده گردید که از آن جمله می توان دیاگرام Kuno 1959 و دیاگرام Irvine & Baragar 1971 را نام برد. در دیاگرام Kuno 1959 سنگ های اسیدی بیشتر در محدوده آلکالن و سنگ های بازیک- متوسط در محدوده های تولئیتی و آلکالن قرار گرفته اند.
در دیاگرام Irvine & Baragar 1971 نیز اکثر نمونه ها در محدوده ساب آلکالن و تعدادی از آنها در محدوده الکالن واقع شده اند. پراکندگی نمونه ها در این دیاگرام ها به دلیل عملکرد پدیده دگرسانی می باشد چرا که فرایند دگرسانی و متعاقب آن شستشو سبب شده تا عناصر متحرکی نظیر سدیم و پتاسیم در بعضی جاها تمرکز یابند که نتیجتاٌ باعث افزایش آلکالینیته در بعضی بخش ها شده است. به علاوه روند غیر عادی پتاسیک بالا می تواند به عنوان شاهدی مبنی بر پدیده آلودگی و اختلاط ماگمایی در تشکیل آندزیت های منطقه باشد. وجود سنگ های آلکالن، کالکو آلکالن و تولئیتی در کنار یکدیگر در منطقه مورد مطالعه می تواند تقویت کننده مدل فرو رانش در تشکیل این سنگ ها باشد.
4- پتروژنز و محیط تکتونیکی سنگ های آتشفشانی منطقه اردستان:
جهت تعیین خاستگاه تکتونیکی سنگ های آتشفشانی مورد مطالعه موقعیت آنها را در دیاگرام های مختلفی که جهت تعیین محیط تکتونیکی سنگ های آذرین مورد استفاده قرار می گیرند طراحی نمودیم. از جمله این دیاگرام ها می توان به نمودار مثلثی FeO+ Al2O3, MgO اشاره نمود که توسط Pearce et al., 1977 ارائه شده است.نمونه ها عمدتاٌ در محدوده کوهزایی قرار می گیرند.
انتقال نمونه ها بر روی دیاگرام Jakes & Gill 1972, AFM که برای متمایز کردن سری های مختلف ماگمایی به کار می رود بیانگر این است که اغلب نمونه های مورد بررسی بر سری ماگمایی کالکو آلکالن حاشیه قاره ها منطبق می باشند.
نتیجه گیری:
با توجه به مطالعات پترولوژیکی و بررسی های به عمل آمده در منطقه اردستان چنین به نظر می رسد که دلایل متقنی برای پذیرش یک الگوی معین در مورد سنگ های آتشفشانی منطقه وجود ندارد زیرا وجود شواهدی از قبیل: قرار گرفتن قطعات بازیک در آندزیت ها، حاشیه بازیک در اطراف قطعات اسیدی در تراکی بازالت ها، قطعات متلاشی شده ریز بالشها در ایگنمبریت ها، روند غیر عادی پتاسیک بالا در آندزیت ها و وجود عدم تعادل های کانی شناسی از جمله پلاژیو کلاز ها همگی بر وقوع پدیده آلودگی و اختلاط ماگمایی دلالت دارند. از طرف دیگر بر اساس دیاگرامهایی که جهت تعیین محیط تکتونیکی سنگهای منطقه بکار برده شده میتوان ولکانیسم منطقه را در قالب الگوی فرورانش توجیه پذیر دانست. با توجه به جمیع جهات میتوان بر اساس برخی دلایل منشاء سنگ های کالکو آلکالن منطقه را به پدیده فرو رانش پوسته اقیانوسی نئوتتیس به زیر ایران مرکزی و بر اساس برخی دلایل دیگر به منشاء غیر فرو رانش نسبت داد که البته هر کدام از این نظریات نقاط ضعف و قوت خاص خود را دارا می باشند.

کلید واژه ها: اصفهان