بررسی ویژگی‌های زمین‌شیمیایی و کانی‌شناسی دایک‌های همراه با کانی‌سازی مس در جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان ، اصفهان، ایران

چکیده

منطقه بررسی‌شدة اردستان در شمال‌خاوری اصفهان و در حاشیه بیرونی کمان آتشفشانی ارومیه-دختر جای دارد. در این منطقه، کانه‏زایی مس همراه با دایک‏هاست و کانه‏زایی به‌صورت سولفیدی (کالکوسیت، کالکوپیریت و بورنیت) و اکسیدی (مالاکیت و آزوریت) است. بررسی‌های صحرایی، سنگ‌نگاری و زمین‌شیمیایی در این منطقه، دو گروه دایک گوناگون را نشان می‏دهد. دایک‏های گروه اول روند شمال‌باختری- جنوب‌خاوری دارند و از گابرو دانه‏ریز ساخته شده‏اند. دایک‏های گروه دوم روند کمابیش خاوری‌- باختری دارند و از جنس گابرو و پیروکسن دیوریت هستند. از دیدگاه زمین‌شیمیایی، دایک‏ها دارای SiO2 از 8/45 تا 8/52 درصد وزنی، MgO با میانگین 9/6 درصد وزنی، Na2O+K2O با 6/5 درصد وزنی و نسبت Al2O3/TiO2 برابر 8/16 معرفی می‏شوند. همه دایک‏ها، دارای سرشت آلکالن بوده و به مفهوم وسیع‏تر، با محیط زمین‏ساختی پشت کمان همراه با تحولات شیمیایی در خاستگاه ماگما وابسته هستند. دایک‌های گروه دوم در برابر دایک‏های گروه اول، ‏ از عنصرهای Ba، Sr، Rb، K، Zr، Nb، Ti، Cr و Ni غنی‌شدگی نشان می‏دهند. دایک‏های گروه اول از یک گوشته تغییریافتة فرورونده در مرحله کمان نابالغ پدید آمده‌اند و دایک‏های گروه دوم دارای خاستگاه گوشته آستنوسفری غنی‏شده در مرحله کمان عادی هستند. همبستگی اندکی میان عنصر مس با عنصرهای فرار در ترکیب دایک‏ها دیده می‌شود. به‌طورکلی، نیروهای زمین‌ساختیِ مشابه عامل کنترلی مهمی در پیدایش دایک‏های گروه دوم (خاوری- باختری) به‌همراه کانی‏سازی هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the geochemical and mineralogical characteristics of the dikes associated with copper mineralization at the southeastern Ardestan (NE Isfahan)

نویسندگان [English]

  • Maryam Salehi 1
  • Zahra Alaminia 1
  • Mahin Mansouri Esfahani 2
1 Department of Geology, Faculty of Science, University of Isfahan, Isfahan, Iran
2 Department of Mining Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

The Ardestan study area lies in the northeast of Isfahan and at the outer margin of Urumieh -Dokhtar Volcanic Arc (UDMA). In this area, copper mineralization is associated with dikes. Mineralization occurred as sulfides (chalcocite, chalcopyrite and bornite) and oxides (malachite and azurite). According to field studies as well as petrographic and geochemical investigations, two different types of dikes are present. The first type, trending NW-SE and comprising fine crystalline gabbro, whereas the second type with relatively E-W trend are gabbro and pyroxene diorite. Geochemically, these rock are characterized by SiO2 = 45.8 to 52.8 wt.%, MgO with 6.9 wt.% (average), Na2O+K2O = 5.6 wt.%, and Al2O3/TiO2 = 16.8%. All dikes are alkaline, related to back-arc tectonic setting in a wider concept associated with changing in source of magmatism. The second type shows enrichment in Ba, Sr, Rb, K, Zr, Nb, Ti, Cr and Ni in comparison to the first type. The first type is generated as a result of a subducted modified mantle while the latter shows an enriched astenospheric mantle source. It appears that there is a weak correlation between ore-forming and volatile elements in the mafic dikes. Overall, the same tectonic stresses are an essential controlling factor for the formation of second type E-W dikes associated with mineralization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • copper mineralization
  • dike
  • Geochemistry
  • SE Ardestan
  • Urumieh-Dokhtar zone

از دیرباز بررسی‌های گوناگونی درباره وابستگی عمومی کانسارها با دایک‌ها انجام شده است (Lewis, 1955; Mookher Jee, 1970; Papezik et al., 1981; Alaminia et al., 2013). برای نمونه، در معدن‌های مس شمال شیلی، کانی‏سازی مسِ نوع استراتاباند با دایک‌ها و سنگ‌های آتشفشانی میزبان ارتباط سنی دارند (Aguilera et al., 2005; Ramirez et al., 2006). همچنین، دسته دایک‌های کویناوی همراهی خوبی با کانسارهای سولفیدی در بسیاری از معدن‌های مس انتاریو و شمال‌باختریِ کبک (کانادا) نشان می‏دهند (Bornhorst and Barron, 2011). در جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) رخنمون‏های فراوانی از کانی‌سازی مس همراه با دسته دایک‌های فراوان دیده می‌شوند.

بررسی‌های بسیاری روی دایک‌های اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) انجام شده است. برخی از آنها عبارتند از بررسی‌های Zahedi و Amini (1983) و Radfar (1999) که به‌ترتیب نقشه‏های زمین‏شناسی کاشان و اردستان را تهیه کرده‏اند. همچنین، Mohmmadi (1995) آغاز فعالیت آتشفشانی جنوب‌خاوری اردستان را ائوسن زیرین و اوج فعالیت آنها را در ائوسن میانی و بالایی می‏داند. برپایه پیشنهاد Yeganefar (2007)، آنها از سری ماگمایی کالک‏آلکالن هستند و در پهنه فرورانش حاشیه فعال قاره‏ای پدید آمده‌اند. Jabbari و همکاران (2010) پیدایش دایک‌های بازالتی جنوب‌باختری اردستان را پیامد آمیختگی ماگماییِ دو ماگمای بازالتی دانسته‌اند. Sadeghian و Ghaffari (2011) دایک‌های پیش از توده ظفرقند و همزمان با آن را گواهی برای رویداد آمیختگی ماگمایی دانسته‏اند. Yeganefar و همکاران (2013) سنگ‏های آتشفشانی در باختر نایین تا جنوب اردستان را از دیدگاه ویژگی‏های زمین‌شیمیایی به پنج گروه (زیرکونیم پایین، پتاسیم بالا، توریم بالا، نیوبیم بالا و دسته آداکیت) رده‌بندی کرده‏اند که در فاصله 5/26 تا 7/18 میلیون سال پیش پدید آمده‏اند. Kananian و همکاران (2014)، دایک‌های منطقه نصرند (جنوب‌خاوری اردستان) را بررسی کرده و این سنگ‏ها را از یک خاستگاه متابازالتی و آلایش با پوسته قاره‏ای دانسته‌اند. با وجود این، برخی دایک‌های مافیک که دارای کانی‏سازی مس هستند تا کنون بررسی نشده‌اند. پیدایش این دایک‌ها پس از فعالیت آتشفشانی ائوسن میانی تا بالایی روی داده است؛ به‌گونه‌ای‌که سنگ‌های آذرین ائوسن بالایی را قطع کرده‏‏اند.

بررسی‌های دقیق زمین‌شیمیایی و کانی‏شناسی دایک‌ها و بررسی رابطه آنها با کانی‏سازی منطقه ضروری به‌نظر می‏رسد. در این پژوهش، روابط صحرایی میان دایک‌ها با کانی‏سازی بررسی شده و یافته‏های جدیدی از سنگ‏شناسی، زمین‌شیمی و پهنه زمین‏ساختی دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان به‌دست آمده است که می‏تواند به شناخت پیدایش کانی‏سازی همراهشان کمک کند.

 

روش انجام پژوهش

برای دست‏یابی به اهداف این پژوهش، دایک‌ها از بیش از 20 نقطه گوناگون بازدید و نمونه‏برداری شد. افزون‌بر بررسی‌های صحرایی، بررسی‌های سنگ‌نگاری روی 30 مقطع نازک و 12 مقطع صیقلی انجام شد. پس از بررسی میکروسکوپیِ کانی‏شناسی، 5 نمونه از دایک‏های خاوری- باختری و 4 نمونه از دایک‏های شمال‏باختری- جنوب‏خاوری که کمترین هوازدگی و دگرسانی را داشتند و همچنین، یک نمونه دگرسان برگزیده شدند. سپس با چکش دستی خرد و در هاون آگات تا اندازه 200 مش پودر شده و برای تجزیه اکسیدهای اصلی و عنصرهای فرعی به دانشگاه سالزبورگ اتریش فرستاده شدند. مقدار عنصرهای اصلی و فرعی کل سنگ، به‌جز عنصرهای خاکی نادر، به روش MicroXRF (مجهز به ابزار Bruker S4) تجزیه شد. مقدار توریم در 5 نمونه از دو دسته دایک، با پرتو‏سنج گاما اندازه‏گیری شد. نمودارهای پترولوژیک با نرم‏افزارهای GCDKIT (2008 ©) و EXCEL (2013 ©) رسم شدند.

 

زمین‌شناسی

گستره بررسی‌شده در 12 کیلومتری جنوب‌خاوری اردستان، در بخش میانی و حاشیه بیرونی پهنه آتشفشانی ارومیه-‏دختر و درکنار پهنه ایران مرکزی جای دارد. این منطقه با گستردگیِ نزدیک به 30 کیلومتر مربع در محدوده ´24 °52 تا ´28 °52 طول جغرافیایی خاوری و ´14 °33 تا ´17 °33 عرض جغرافیایی شمالی در خاوری‌ترین بخش نقشة زمین‏شناسی 1:100000 اردستان است (Radfar, 1999).

در این منطقه، سنگ‌های آتشفشانی از کهن‌ترین و گسترده‌ترین رخنمون‌ها و دایک‌ها از جوان‌ترین سنگ‏های آذرین هستند. بیشتر دایک‌ها به‌صورت دسته دایک در سنگ‌های آتشفشانی نفوذ کرده‌اند (شکل 1). سنگ‌های آتشفشانی در مناطق کم‌‌ارتفاع با کنگلومرای پلی‌ژنتیک نئوژن و رسوب‌های آبرفتی پوشیده شده‏اند.

 

 

 

شکل 1- نقشه زمین‌شناسی منطقه بررسی‌شده در جنوب‌خاوری اردستان (برگرفته از نقشه 1:100000 اردستان، با تغییرات اندک از Radfar (1999). در باختر و مرکز این محدوده، کانی‏سازی عیار بالای مس رخ داده است.


 

 

(الف) سنگ‌های آتشفشانی و آذرآواری: بیشتر بلندی‌های منطقه از سنگ‌های آتشفشانی و آذرآواری ساخته شده‌اند (شکل 2- A). بازه ترکیبی آنها آندزیت، آندزیت‏بازالت و تراکی‏آندزیت بوده و دارای سن ائوسن میانی تا بالایی هستند (Radfar, 1999). در میان سنگ‏های آتشفشانی بازالتی و آندزیت‏بازالتی، بخش‌های سرخ‌رنگی است که هماتیتی‌شدن گسترده در آنها تغییر رنگ‌شان را در پی داشته و نشان‌دهندة رویداد موضعی هوازدگی در محیط ساحلی هستند (شکل 2- B).

 

 

 

شکل 2- تصویرهای صحرایی از منطقه بررسی‌شده در جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان): A) بلندی‌های منطقه که از آندزیت‏بازالت‌ها ساخته شده‌اند و سنگ میزبان کانی‏سازی مس هستند (دید به‌سوی جنوب‏باختری)؛ B) مرز آشکارِ آندزیت‏بازالت هماتیتی شده (paleosols) با تراکی‏آندزیت؛ C) رگه‏های کوارتز و کلسیت که به موازات دایک‏ مافیک کلریتی‌شده دیده می‏شوند؛ D) دایک مافیک کلریتی‌شده و دارای کانی‏سازی مس، آندزیت‏بازالت هماتیتی‌شده را قطع کرده است.


 


نبود گدازه‌های بالشی در واحد آتشفشانی این پهنه نشان می‌دهد که واحدهای سنگی در محیط زیردریایی ژرف پدید نیامده‌اند. در بخش‌های باختری و جنوبی این محدوده، سنگ‌های آذرآواری اسیدی به‌صورت نهشته‌های ایگنمبریت با بافت جریانی و با سن ائوسن میانی تا بالایی (Radfar, 1999) رخنمون کمی دارند. دارابودن سنگ‌های آتشفشانی- آذرآواری نشانة پیدایش این سنگ‌ها در محیط خشکی و نزدیک به خشکی و یا دریایی کم‌ژرف است (Radfar, 1999). توف‏های اسیدی بیشتر با ترکیب داسیت و به‌صورت رخنمون کوچکی در جنوب‏باختری منطقه دیده می‏شوند. در سن‏سنجی‌ جدیدِ Chiu و همکاران (2013)، سن سنگ‌های آتشفشانی منطقه نایین (جنوب‌خاوری منطقه بررسی‌شده) 26 تا 30 میلیون سال (الیگوسن) به‌دست آمده است.

(ب) سنگ‌های نیمه‌ژرف: جوان‌ترین واحد سنگ‏شناسی آذرین، دایک‌ها و گاه استوک‌های کوچک هستند. این دایک‏ها بیشتر به‌صورت دسته دایک و به موازات یکدیگر در سنگ‌های آتشفشانی نفوذ کرده‌اند. بیشترین رخنمون دایک‌ها در بخش مرکزی محدوده درفاصلة گسل خاوری- باختری کچومثقال و گسل شمال‌باختری- جنوب‌خاوری کاشان دیده می‌شود (شکل 1). دایک‌ها ترکیب گابرو، گابرودیوریت و پیروکسن‏دیوریت دارند و به رنگ‌های سبز و خاکستری تا سیاه و به‌صورت صلب و سخت در سطح زمین دیده می‏شوند. آنها رخنمون‌هایی با پهنای کمتر از 1/0 تا 2 متر، درازای نزدیک‌به 5 تا بیش از 100 متر دارند و بیشترشان را می‌توان با شیب 60 تا 85 درجه به‌سوی جنوب‌خاوری روی زمین ردیابی کرد (شکل‌های 2- C و 2- D). دایک‌های این منطقه در نقشه زمین‏شناسی 1:100000 اردستان (Radfar, 1999)، روند شمال‌باختری- جتوب‌خاوری دارند؛ اما در بررسی‌های صحرایی دو روند کمابیش خاوری- باختری و شمال‌باختری- جنوب‌خاوری برای آنها شناسایی شد. برپایه ترکیب و ارتباطات زمانی، دایک‌ها به دو گروه رده‌بندی می‏شوند: دایک‌های گروه اول شمال‌باختری- جنوب‌خاوری بوده و در راستای گسل‌های اصلی منطقه هستند؛ دایک‌های گروه دوم خاوری- باختری بوده و کمابیش بر گسل‌های فرعی عمود هستند (شکل 1). حضور این دایک‌ها و پراکندگی آنها در سراسر منطقه بررسی‌شده نشان‌دهندة جای‌داشتن مخزن ماگمایی در زیر این منطقه است که پس از پایان فوران ماگمایی به شکل تأخیری در واحدهای آتشفشانی تزریق شده‏اند. به‌نظر می‏رسد دایک‌ها در مسیر گسل‌ها پدید آمده‌اند. بر پایه یافته‌های صحرایی، Jabbari و همکاران (2010) دایک‏های جنوب اردستان را جوان‌تر از الیگوسن دانسته‌اند و سن آنها را میوسن می‌دانند. برپایه سن توده‌های مشابه در نقاط همجوار محدوده جنوب‌خاوری اردستان، Chiu و همکاران (2013) سن ماگماتیسم کالک‌‌آلکالن ارومیه-‌دختر را میوسن میانی (Ma ~10) دانسته‌اند.

(پ) سنگ‌های رسوبی: سنگ‌های رسوبی شامل کنگلومرای نئوژن و رسوب‌های آبرفتی جوان هستند. کنگلومرای نئوژن یک کنگلومرای پلی‌ژنتیک است که بخش‌های سازندة آن از قطعات سنگ‏های آذرین شامل گابرو، گرانودیوریت‏های اپیدوتی‌شده و کلریتی‌شده، آتشفشانی‏های کلریتی‌شده و زئولیتی‏شده، قطعات میلونیتی، رگه‏های کوارتزی تخریب شده و قطعات از سنگ‏های دارای اکسیدهای مس ساخته شده‏اند. اندازه قطعات یادشده بسیار متغیر بوده و از چند میلیمتر تا نزدیک به نیم متر است. رسوب‌های آبرفتی جوان بیشتر در منطقه‌ پست و کم‌‌ارتفاع یا مسیر آبراهه‏ها یافت می‌شوند. این رسوب‌ها دارای ترکیب متنوعی هستند و بیشتر از لیتولوژی سنگ‏های مجاور و پیرامون خود پیروی می‏کنند.

 

سنگ‌نگاری دایک‌ها

رخنمون‏های دایک‌های گروه اول با رنگ خاکستری سیاه و در راستای گسل‌های اصلی منطقه، دورتر از ناحیه کانی‏سازی دیده می‏شوند. این دایک‏ها ترکیب گابرو و گابرودیوریت دارند و به‌صورت ریزدانه با بافت اینترگرانولار و میکرولیتی هستند. پلاژیوکلاز و گاه کلینوپیروکسن (کمتر از 5 درصد حجمی) و الیوین از کانی‌های اصلی سنگ و مگنتیت از کانی‌های فرعی آن هستند. پلاژیوکلازها گاه سوسوریتی شده‌اند و کلینوپیروکسن‌ها اورالیتی شده و به آمفیبول‌ (ترمولیت و اکتینولیت)، کلریت و اپیدوت تجزیه شده‌اند (شکل‌های‏ 3- B و 3- A).

 

 

 

شکل 3- تصویرهای میکروسکوپی از دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان): A) بافت میکرولیتی در میکروگابرو (دایک‏های دسته اول)؛ B) کانی اکتینولیت به‌صورت ثانویه در زمینه سنگ میکروگابرو پدید آمده است (دایک‏های دسته اول)؛ C) پیروکسن‏دیوریت (دایک‏های دسته دوم)؛ D) گابرو دیوریت با بافت پورفیری و زمینة کمی کلریتی‌شده و اپیدوتی‌شده‏ (دایک‏های دسته دوم) (Pl=plagioclase; Opq=opaque mineral; Cpx=clinopyroxene; Act=actinolite; Ep=epidote; Chl= chlorite; Whitney and Evans, 2010)


 

 

دایک‌های گروه دوم که در نزدیک کانی‏سازی دیده می‏شوند دارای ترکیبی از پیروکسن‏دیوریت، سینوگابرو و گابرو بوده به رنگ سبز هستند و نسبت به گسل‌های فرعی منطقه روند کمابیش عمودی دارند. این دایک‏ها بافت پورفیری، غربالی و اینترگرانولار دارند. بافت غربالی می‏تواند نشان‌دهندة نبود شرایط تعادل در پهنه پیدایش باشد. دیدگاه تبلور، ابعاد این گروه درشت‌تر از دایک‏های گروه اول است. پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن (اوژیت) از کانی‌های اصلی (شکل 3- C) و آپاتیت، مگنتیت و اندکی پیریت‏ از کانی‏های فرعی سنگ به‌شمار می‏روند. کانی‏های کدر با فراوانی تا 5 درصد حجمی، فراوان‌ترین کانی‏های فرعی در این گروه از دایک‏ها هستند. سوزن‏های آپاتیت به‌فراوانی درون پلاژیوکلازها دیده می‏شود. کانی‌های مافیک گاه به کلریت، ترمولیت، اکتینولیت و کلسیت تجزیه شده‏اند (شکل 3- D).

برپایه بررسی‌های سنگ‌نگاری، پیدایش این دایک‏ها در دو مرحله روی داده است. در مرحله اول کانی‏های بی‌آب (مانند: الیوین، کلینوپیروکسن، پلاژیوکلاز، مگنتیت و پیریت) پدید آمده‏اند. کانی‏های سنگین در بخش زیرین و کانی‏های سبک (مانند: پلاژیوکلازها) در بخش بالای مخزن ماگمایی انباشته می‏شوند. به این‏ ترتیب مذاب بجامانده که آب‌دار بوده است توانسته با کانی‏های نخستین واکنش داده و در مرحله دوم کانی‏های آب‌دار آمفیبول (اکتینولیت و ترمولیت) را پدید ‌آورد.

 

کانی‌سازی

رخنمون‌های فراوانی از کانی‏سازی مس در فاصله میان دو گسل راستگرد کچومثقال و کاشان در جنوب‌خاوری اردستان دیده می‏شوند (شکل 1). کانی‌سازی مس در توالی ستبری از سنگ‌های آتشفشانی با ترکیب آندزیت و آندزیت‏بازالت‌ها به سن ائوسن میانی تا بالایی رخ داده است. کانی‏سازی بیشتر به‌صورت رگه‏ای (شکل‏ 4- A) و به موازات دایک‌های گروه دوم روی داده‌ است (شکل 2- C). رخنمون بسیار محدودی از برش‌های گرمابی (هیدروترمالی) همراه با کانی‏سازی در منطقه دیده می‌شود. روند رگه‏ها از راستای گسل‌های منطقه پیروی میکند و بیشتر روند خاوری- باختری نشان می‏دهد. ستبرای ناحیه‌های کانی‌سازی 1/0 تا 4 متر با درازای 10 متر و بیشتر است و گاه تا درازای کمتر از 100 متر نیز دنبال می‌شوند. شیب رگه‌ها از 50 تا 85 درجه است. عیار مس 17/1 تا 47/11 درصد و عیار نقره 8/1 تا 198 گرم‏در‏تن است (Salehi et al., 2016) و با دور شدن از دو گسل اصلی، عیار آنها کاهش می‏یابد. کانه‌های اصلی سولفیدهای مس بیشتر کالکوسیت، بورنیت، کوولیت و دیژنیت و کانی‏های منطقه اکسیدی بیشتر مالاکیت و آزوریت هستند (شکل‏های 4- B و 4- C). کانی‌سازی در مناطق نفوذپذیر سنگ دیواره شناسایی شد و در سطح زمین، ترکیبی از سولفیدها و اکسیدهای مس رخنمون دارند (شکل 4- A). مجموعه کانی‌های کالکوپیریت، اسپیکیولاریت، اپیدوت، کوارتز و کلسیت (شکل 5) از کانی‌های همراه است. بافت اصلی کانی‌سازی شامل پرکننده فضای خالی، قشرگونه، افشان، رگه، رگچه‏ای، جانشینی (کوولیت و دیژنیت اطراف کالکوسیت) و در هم رشدی بورنیت با کالکوسیت (پیدایش همزمان) است (شکل 4- D).

 

 

شکل 4- کانی‌سازی و دگرسانی منطقه جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان): A) کانی‌های اپیدوت و مالاکیت کانی‌سازی کالکوسیت و رگه کوارتز را در برگرفته‌اند؛ B) حضور کالکوسیت و مالاکیت در رگچه‌ها؛ C) کالکوسیت به‌صورت پرکننده فضا و کوولیت و دیژنیت به‌صورت جانشینی و اسپیکیولاریت، در پیرامون کانی‌سازی دیده می‏شوند؛ D) کلسیت به‌صورت تأخیری کانی‌های دگرسانی کلینوزوئیزیت، اپیدوت و پرهنیت را فراگرفته ‏است (Cal=calcite; Ep=epidote; Qz=quartz; Prh=prehnite; Czo=clinozoisite; Cc=chalcocite; Cv=covellite; Dg=digenite; Sp=Specularite; Whitney and Evans, 2010)

 

 

شکل 5- نمودار کانی‏های همایند (پاراژنز) فلزی و باطله همراه، از محدوده جنوب‏خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان)

 

 

زمین‌شیمی دگرسانی

اپیدوتی‌شدن، کلریتی‌شدن و کلسیتی‌شدن از دگرسانی‌‌های پراکنده در منطقه هستند. همراهی اپیدوت و کوارتز بیشتر در نزدیک رگه‏های کانی‏سازی به‏‌چشم می‏خورد. شدت دگرسانی با دو نشانه زمین‌شیمیایی AI و CCPI بررسی شد.

نشانه دگرسانی ایشیکاوا:

[AI=100×(MgO+K2O/(MgO+K2O+CaO+Na2O] (Ishikawa et al., 1976)

نشانه کلریت-کربنات:

[CCPI=100×(FeO+MgO)/(FeO+MgO+Na2O+K2O)] (Large et al., 2001)

نتایج تجزیه زمین‌شیمیایی همه نمونه‏های دایک‏ (جدول 1) در نمودار دگرسانی جای گرفتند. همه نمونه‏ها دگرسانی کلریتی-اپیدوتی کمی را نشان می‏دهند (شکل 6). نمونه دگرسانی در گسترۀ اپیدوتی جای گرفته است (شکل 6).

 

 

جدول 1- داده‌های تجزیه زمین‌شیمیایی دایک‌های منطقه جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) با روش XRF. عنصرهای اصلی و عنصر فلوئور برپایه درصد وزنی و عنصرهای فرعی برپایه گرم در تن هستند (a= گابرو؛ b= پیروکسن‌دیوریت؛ C= آندزیت دگرسان)

Sample No.

Early dike

Late dike

Alteration

Cu III S44

Cu I S101

Cu II S159

Cu I S20

Cu III S132

BH 5, 5.2

BH 14, 6.5

BH5, 25

Cu II S161

Al II S41

 

a

a

b

b

a

a

a

a

b

c

SiO2

45.81

46.72

51

52.79

46.73

46.92

48.99

49.87

50

59.79

TiO2

1.09

0.9

1.05

0.8

1.06

1.15

1.05

1.01

1.3

0.7

Al2O3

16.76

16.97

16.41

17.89

15.71

17.34

16.71

16.91

16.78

12.42

Fe2O3

9.95

10.37

8.18

8.09

8.54

9.89

8.87

8.77

10.6

9.08

FeOt

8.95

9.33

9.38

7.28

7.68

8.90

7.98

7.89

7.36

8.17

MnO

0.38

0.53

0.16

0.14

0.23

0.34

0.2

0.16

0.17

0.24

MgO

6.87

7.68

6.01

5.01

7.81

10.14

6.24

7.06

5.81

0.3

CaO

5.58

5.7

6.51

7.71

8.39

3.92

4.73

4.66

5.01

15.03

Na2O

4.61

3.97

4.54

3.49

3.5

3.43

3.07

3.31

5.08

0.21

K2O

1.4

0.92

1.95

0.76

2.09

1.95

2.41

3.51

1.35

0.06

P2O5

0.27

0.19

0.39

0.18

0.46

0.41

0.41

0.38

0.47

0.18

LOI

6.89

5.64

3.43

2.82

5.01

3.95

6.84

3.61

3.05

1.62

Total

108.56

108.92

109.01

106.96

107.21

108.34

107.50

98.37

8.77

106.98

F

0.17

0.15

0.15

0.14

0.15

0.13

0.19

0.12

0.13

0.13

Cl

114.7

150.2

131.9

85.4

127.9

214.8

149.1

313.3

130.8

55.2

S

50

75

50

100

150

125

50

50

75

50

As

5

28.7

17.5

8.2

5.2

5

24.7

7.8

5

34.5

Ba

604.5

466.2

784.4

315.9

603.7

2036.8

1334

4296

665

9.5

Rb

42.3

24.2

49.5

24.6

59.9

74.1

65.1

108.5

39.3

< 5

Th

-

3.1

-

3.1

-

-

3.3

3.2

3.3

-

Sr

202.1

361.5

239.4

380.4

432

433.3

319.4

507.1

365.9

1414

Zr

104.5

71.1

132.9

106.2

113.4

119.3

133.4

136.4

132

67.7

Nb

7

5.1

15.4

5.5

11.1

9.4

14.9

17

6.3

10

Ni

42.6

38.1

51.3

33.6

126.4

47.5

61.1

59.2

14.8

10.6

Pb

5.6

40.9

9.4

16

9.9

6.2

13.2

3

110.9

120

Co

34.7

34.2

25.1

23.1

32

35.2

27.6

28

29.3

4.1

Zn

334.6

681.1

107.2

95.1

286.3

286.4

125.8

140.2

99.3

15.5

Cr

60.6

85.9

91.7

43.9

230.3

105.9

128

110.6

38.1

82.7

V

243.3

249.3

179.9

185.8

197

247

186.6

200.6

286.9

322.3

Y

22.4

17.8

21.3

25

20.2

26.3

22.9

21.6

28

14.8

Ga

17.7

20

15.6

16.7

16.7

17.5

16.8

12.7

18.5

27.6

Sc

28.1

26.2

21.4

22.8

18.8

30.3

21.6

19.5

28.5

21.1

La

28.9

21.4

27

18.8

35.8

32.1

31.9

41.2

28

25.4

Ce

57.7

32.4

54.2

24.8

72

44.8

51.3

30.3

70.9

44.1

Nd

16.8

7.3

24.9

12

32.7

24.3

30.2

31.6

26.3

5.2

W

8.2

12.9

11.7

5.2

< 5

7.2

5.9

6.4

21.7

12.5

Cu

< 10

27

310

43

10

704

< 10

20

1450

< 10

Rb/Sr

0.14

0.17

0.21

0.20

0.21

0.06

0.07

0.10

0.21

 

Sr/Y

21.39

16.48

11.24

13.95

23.48

15.22

20.31

24.83

9.02

 

La/Nb

3.23

3.41

1.75

2.14

2.42

3.42

4.20

3.13

4.13

 

Ba/Nb

54.39

216.68

50.94

89.53

252.71

57.44

91.41

64.77

86.36

 

Zr/Nb

10.22

12.69

8.63

8.95

8.02

19.31

13.94

11.71

14.93

 

                       

 


 

شکل 6- نمودار دگرسانی AI-CCPI (Gifkins et al., 2005) بر پایه نشانه AI در برابر CCPI برای دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان)

 

زمین‌شیمی عنصرهای فرار در دایک‏ها

عنصرهای فرار کلر، فلوئور و آب در شناسایی و اکتشاف توده‏های کانی‏ساز از توده‌های نابارور نقش مهمی دارند. محتوای کلر به دما و فشار ماگما بسیار حساس است (Kesler et al., 1975; Webster et al., 2009). تغییرات کلر، فلوئور و سولفور در دایک‌ها به‌ترتیب 9/85 تا 3/313 گرم در تن، 12/0 تا 19/0 درصد وزنی و 50 تا 150 گرم در تن است. در نمونه‏های دایک‏های جنوب‏خاوری اردستان، همبستگی میان مس با عنصرهای فرار کلر، فلوئور و گوگرد کم و به‌ترتیب به مقدار 22/0، 53/0- و 26/0 است (شکل 7).

 

 

شکل 7- نمودار لگاریتمی تغییرات عنصرهای فرار در دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان): A) Cu در برابر S؛ B) Cu در برابر F؛ C) Cu در برابر Cl (عنصرها برپایه ppm هستند)

 

 

ویژگی‌های زمین‌شیمیایی و سنگ‏شناختی دایک‌ها

داده‌های تجزیه نمونه‏های دایک‌های منطقه جنوب‌خاوری اردستان در جدول 1 آورده شده‌اند. سیلیس در دایک‌ها از 8/45 تا 8/52 درصد وزنی است. نمونه‏های دایک مقدار بالایی از Na2O+K2O (میانگین 6/5 درصد وزنی)، نسبت بالای Al2O3/TiO2 (میانگین 8/16) و MgO (میانگین 9/6 درصد وزنی) دارند (جدول 1). در نمودار زمین‌شیمیایی نام‏گذاری سنگ‏ها (TAS) برپایه تغییرات Na2O+K2O در برابر SiO2، دایک‌های بررسی‌شدة منطقه جنوب‏خاوری اردستان در گسترۀ گابرو و گابرودیوریت جای دارند (شکل 8- A). با توجه به مقدار بالای اکسید عنصرهای آلکالن، نمودارهای شناسایی سری‌های ماگمایی بر پایه عنصرهای نامتحرک به‌کار برده شدند. در نمودار Zr در برابر P2O5، بیشتر نمونه‏های دایک در گسترۀ آلکالن (شکل 8- B) و در نمودار Zr در برابر Y در گسترۀ گابروهای انتقالی جای می‏گیرند (شکل 8- C). در شکل‏های 8- B و 8- C، دو دسته دایک به‌خوبی از یکدیگر شناخته شده‏اند.


 

 

 

شکل 8- جایگاه ترکیبی دایک‌های منطقه جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) در نمودارهای زمین‌شیمیایی. A) رده‌‏بندی و نام‌گذاری زمین‌شیمیایی با نمودار TAS (Maitre et al., 1989). در نمودار TAS، به‌علت دگرسانی نمونه‏ها مقادیر نورم SiO2 به‌کار برده شده است؛ B) شناسایی سری ماگمایی در نمودار P2O5 (برپایه درصد وزنی) در برابر Zr (برپایه ppm) (Winchester and Floyd, 1977). بیشتر نمونه‏ها سرشت آلکالن دارند؛ C) نمودار رده‏بندی Zr (برپایه ppm) در برابر Y (برپایه ppm) برای شناسایی سری ماگمایی به‌کار برده شده است (Ross and Bedard, 2009). نمونه‏ها سرشت گابروهای انتقالی دارند.

 

 

در ترکیب سنگ‏کل هر دو دسته دایک در نمودارهای تغییرات، عنصرهای اصلی و فرعی در برابر SiO2 و MgO روند پیوسته و آشکاری نشان نمی‏دهند. این ناپیوستگی می‏تواند پیامد وقفۀ میان پیدایش دو دسته دایک دانسته شود. از سوی دیگر، در نمودارهای اکسیدهای اصلی در برابر SiO2 برای 9 نمونه دایک، همبستگی منفی با اکسیدهای Ca،Mg ، Fe، Ti و Mn دیده می‌شود و اکسید عنصرهای K، Na، P و Al توزیع پراکنده دارند (جدول 2). همبستگی منفی را می‏توان پیامد ورود این اکسیدها در کانی‏ پیروکسن و اکسیدهای آهن-تیتانیم دانست که در مرحله‌های آغازین تبلور از ماگمای مادر جدا شده‏اند. به‌طور کلی، مقدار عنصرها در دو گروه دایک‏های جنوب‌خاوری اردستان همانند یکدیگر است و همان‌گونه‌که در ادامه به آن پرداخته شده، در این دو گروه دایک‏، فراوانی عنصرهای Zr، Ti، Nb، Cr و Ni متفاوت است.

 

 

جدول 2 – مقادیر همبستگی اکسید عنصرهای اصلی در دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان)

 

SiO2

                 

SiO2

1.00

TiO2

               

TiO2

-0.75

1.00

Al2O3

             

Al2O3

0.08

-0.37

1.00

FeO

           

FeO

-0.58

0.25

0.27

1.00

MnO

         

MnO

-0.84

0.48

-0.13

0.71

1.00

MgO

       

MgO

-0.78

0.51

-0.32

0.22

0.66

1.00

CaO

     

CaO

0.32

-0.29

-0.07

-0.30

-0.24

-0.42

1.00

Na2O

   

Na2O

-0.18

0.19

-0.10

0.25

0.29

-0.22

0.42

1.00

K2O

 

K2O

-0.03

0.29

-0.58

-0.17

-0.19

0.35

-0.39

-0.54

1.00

P2O5

P2O5

-0.29

0.63

-0.65

-0.16

0.06

0.51

-0.17

-0.35

0.79

1.00

 

 

مقدار عنصرهای LILE در دو دسته دایک‏ همانند یکدیگر نیست؛ به‌گونه‌ای‌که بیشترین فراوانی Sr در دایک‏های گروه اول و دوم، به‌ترتیب به 4/380 و 1/507 گرم در تن، فراوانی Rb به‌ترتیب به 5/49 و 5/108 گرم در تن، فراوانی Ba به‌ترتیب به 5/604 و 4296 گرم در تن و فراوانی Y به‌ترتیب 0/25 و 28 گرم در تن می‏رسد. با وجود این، مقدار‏ Rb/Sr در هر دو دسته دایک به‌یکدیگر نزدیک بوده و در گروه اول و دوم به‌ترتیب به 21/0 و 21/0 و نسبت Sr/Y به‌ترتیب به 39/21 و 83/24 می‏رسد. همچنین، دایک‏ها در فراوانی عنصرهای HFSE نیز غنی‏شدگی متفاوتی نشان می‏دهند (جدول 1). برای نمونه، بیشترین فراوانی Zr در دایک‏های گروه اول و دوم به‌ترتیب به 2/106 و 4/136 گرم در تن و Nb به‌ترتیب به 4/15 و 17 گرم در تن و TiO2 به‌ترتیب به 09/1 و 3/1 گرم در تن می‏رسد. میانگین نسبت‏ Zr/Nb در دایک‏های گروه اول 3/19 گرم در تن و در دایک‏های گروه دوم 7/12 گرم در تن است. میزان عنصر فرعی Cr در دایک‏های دسته اول 9/43 تا 7/91 گرم‏در‏تن و در دایک‏های دسته دوم 1/38 تا 3/230 گرم در تن بوده و عنصر Ni در دایک‏های دسته اول از 6/33 تا 3/51 گرم در تن و در دایک‏های دسته دوم از 8/14 تا 4/126 گرم در تن است (جدول 1). افزایش نیکل و کروم نرخ بالای ذوب در گوشته را نشان می‌دهد و این نمی‏تواند با مقدار بالای Zr و Nb در دایک‏ها سازگاری داشته باشد. ازاین‌رو، افزایش مقدار کروم و نیکل به فراوانی بیشتر مگنتیت، به‌ویژه در دایک‏های گروه دوم، بستگی دارد.

برای بررسی بیشترِ تغییرات عنصرهای فرعی، از نمودار بهنجارشده به ترکیب MORB برای دایک‌های جنوب‏خاوری اردستان بهره گرفته شد (شکل 9- A). همان‌گونه‌که در شکل دیده می‏شود، نمودار عنکبوتی، الگوی قله‌مانندی با غنی‏شدگی در عنصرهای Ba، Rb و K و کمبود در مقدار عنصرهای Nb، P، Ti، Sr و Zr نشان می‏دهد.

 

 

 

شکل 9- نمودار عنکبوتی بهنجارشده در برابر ترکیب MORB (Pearce, 1983) برای عنصرهای فرعی در دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان)

 

 

کاهش مقدار عنصرهای Ti، Zr، P و Sr پهنه زمین‏ساختی وابسته به کمان آتشفشانی را نشان می‌دهد (Rollinson, 1993). ناهنجاری منفی Nb می‏تواند پیامد دخالت سیال‌های فرورانشی و برخاستن ماگما از یک گوشته غنی‏شده یا آلایش ماگمایی باشد (Kurt et al., 2008). تهی‌شدگی از عنصرهای HFSE به‌علت به‌جای‌‏ماندن این عنصرها در صفحه فرورونده در پهنه فرورانش است (Pearce, 1983). غنی‌شدگی عنصرهای LILE در برابر ترکیب گوشته اولیه می‏تواند نشان‌دهندة آلایش مواد پوسته‏ای باشد. میزان بالا و صد برابریِ Ba در برابر ترکیب گوشته اولیه می‏تواند پیامد آلایش در هنگام بالاآمدن از مجرای فورانی در پهنه پشت‏کمان باشد (Kamber, 2012).

نسبت بالای Ba/Nb (94/50 تا 71/252) نشانه مذاب پدیدآمده از گوشته متاسوماتیسم‌شده در بالای صفحه فرورونده است (Hildreth and Moorbath, 1998). میانگین نسبت La/Nb برای ‏ دایک‏های جنوب‏خاوری اردستان از 8/1 تا 2/4 است که نشان‌دهندة وابستگی این سنگ‏ها به ماگمایی برخاسته از گوشته غنی‏شده یا آلایش‏یافته با پوسته قاره‏ای (Aldanmaz, 2012) است (جدول 1).

با به‌کارگیری عنصرهای نا‏متحرک، نمودارهای تفکیک‌کنندة بسیاری به‌کار گرفته شده‌اند تا موقعیت زمین‏ساختی سازگار با زمین‌شیمی دایک‏های بررسی‌شدة جنوب‏خاوری اردستان را بازسازی کنند. در نمودار تغییرات Zr/Y در برابر Y، دایک‏ها در گسترۀ وابسته به حاشیه ورقه جای گرفته‏اند؛ هرچند دایک‏های گروه دوم نزدیک به گسترۀ بازالت‏های درون صفحه‏ای هستند (شکل10- A). در نمودار تغییرات Ti/V در برابر Zr، برای شناسایی بازالت‏های پشت‏کمان از جزایر قوسی و MORB، دایک‏های گروه اول در جایگاه پشت‏کمان و دایک‏های گروه دوم در پهنه کششیِ MORB جای می‏گیرند (شکل 10- B). همان‌گونه‌که در نمودار سه‏تایی Y-Zr-Nb (شکل 10- C) دیده می‏شود، همه دایک‏های دسته اول در پهنه زمین‏ساختی بازالت‏های مرتبط با کمان پدید آمده‏اند و دایک‏های دسته دوم به‌سوی گسترۀ بازالت‌های درون‌صفحه‌ای کشیده شده‏اند (شکل10- C).

 

 

 

شکل 10- دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) در: A) نمودار Zr/Y در برابر Ti/Y (Pearce and Gale, 1997)؛ B) نمودار Ti/V در برابر Zr (Gribble et al., 1996) (نمونه دایک‏های گروه اول در محدوده Back-arc basin basalt (BABB) و دایک‏های گروه دوم به محدوده MORB کشیده شده‌اند)؛ C) نمودار سه‏تایی Nb-Zr-Y (Meschede, 1986) برای شناسایی جایگاه زمین‌ساختی سنگ‌های کمان و MORB از بازالت‏های درون صفحه‌ای (دایک‏های جنوب‏خاوری اردستان در محدوده بازالت‏های کمان‏های آتشفشانی با تمایل به‌سوی بازالت‌های درون صفحه‏ای جای گرفته‌اند) (AI, AII= fields of intraplate alkali basalts; AII, C= fields of intraplate tholeiites; B= field of P-type MORB; D= field of N-type MORB; C, D= fields of volcanic arc basalts) (دایک‏های گروه اول با مربع و دایک‏های گروه دوم با دایره نشان داده شده‌اند)

 

 

ماگمای سازنده

فراوانی و نسبت عنصرهای ناسازگار می‏تواند در ارتباط با خاستگاه مناسب گوشته به‌کار رود. عنصرهای فرعی ناسازگار (مانند: Th، Ta، Nb و La) دچار تفریق بلوری نمی‏شوند و بازتابی از ترکیب خاستگاه هستند (Condie, 2005)؛ اما متأثر از فرآیندهای ذوب‏بخشی می‌شوند (Pearce and peate, 1995). برای شناسایی غنی‏شدگی خاستگاه دایک‏ها، نمودار نسبت‏های عنصرهای Zr-Nb و Zr-Y به‌کار برده شد. در این نمودارها، همه نمونه‏ها در محدوده گوشته غنی‏شده جای می‏گیرند (شکل‏های 11–A و 11-B). در نمودار Y/Nb در برابر Zr/Nb، همه نمونه‏ها روند ذوب‏بخشی نشان می‏دهند (شکل‏ 11–C).

 

 

 

شکل 11- بررسی خاستگاه ماگمای سازنده دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) در: A) نمودار تغییرات Y (برپایه ppm) در برابر Zr (برپایه ppm)؛ B) نمودار Nb (برپایه ppm) در برابر Zr (برپایه ppm) (Sun and McDonough, 1989). همه دایک‏ها در بخش گوشته غنی‏شده جای گرفته‏اند؛ C) نمودار تغییرات Y/Nb در برابر Zr/Nb برای بررسی روند ذوب‏بخشی گوشته

 

 

با توجه به اثر مهم بلوغ کمان در پیدایش دایک‏ها و برپایه نمودار لگاریتمی Rb/Zr در برابر لگاریتم Nb، دایک‏های دسته اول در گسترۀ کمان ماگمایی جوان (مرحله‌های آغازین پیدایش کمان) و دایک‏های دسته دوم در گستره کمان عادی جای می‏گیرند (شکل 12-A). عنصر توریم در شناسایی نقش رسوب‏های فرورونده در پهنه‏های کمان ماگمایی پدیدآمده در هنگام فرورانش بسیار پر اهمیت است. این عنصر به‌شدت نامتحرک یا ساکن است و در جریان آب‏زدایی پوسته اقیانوسی فرورونده به سیال‌های غنی از عنصرهای متحرک (مانند: LILE) وارد نمی‏شود (Kelemen et al., 2004). نمودار تغییرات Nb/Zr در برابر Th/Zr، نقش سیال‌ها در متاسوماتیسم ماگمای سازنده دایک‏ها را نشان می‏دهد (شکل 12- B). از سوی دیگر، فراوانی عنصرهای LILE و تهی‏شدگی از عنصرهای HFSE می‏تواند نشان‌دهندة سیال در هنگام پیدایش ماگما باشد.

 

 

 

شکل 12- جایگاه ترکیبی دایک دایک‌های جنوب‌خاوری اردستان (شمال‌خاوری اصفهان) در: A) نمودار تغییرات Rb/Zr در برابر Nb برپایه ppm (Brown et al., 1984). دایک‏های گروه اول در گسترۀ کمان نابالغ و دایک‏های گروه دوم در محدوده کمان عادی جای دارند؛ B: تغییرات Nb/Zr در برابر Th/Zr (Zhao and Zhou, 2007). دایک‌ها در بخش غنی‏شدگی با سیال آزادشده از صفحه فرورونده جای دارند. سیال‌ها در متاسوماتیسم ماگمای سازنده دایک‏ها نقش داشته است.


 

 

بحث و نتیجه‌گیری

رگه‏های مس‏دار جنوب‌خاوری اردستان، از کانی‏های کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، مالاکیت و آزوریت ساخته شده است. دگرسانی منطقه بیشتر اپیدوت-کلریت است که در نزدیک رگه‏ها به‌صورت هم‌رشدی کانی‏های اپیدوت با کوارتز به‌چشم می‏خورد. کانی‏سازی بیشتر به موازات دایک‌های با روند خاوری- باختری (گروه دوم) دیده می‏شود. نبود همبستگی میان عنصر مس با عنصرهای فرار در دایک‏ها، نقش دایک‏ها در پیدایش کانی‏سازی را کم‌رنگ می‏کند. از سوی دیگر، همسوبودن آنها با کانی‏سازی به فضاهای پدیدآمده در پی نیروهای زمین‌ساختی همانند می‏تواند بستگی داشته باشد که همراهی رگه‏های کانی‏سازی با دایک‏های خاوری- باختری را در پی داشته است.

دایک‏های مافیک جنوب‏خاوری اردستان به دو گروه رده‌بندی می‏شوند: دایک‏هایی با روند شمال‌باختری- جنوب‌خاوری که به موازات زاگرس دیده می‏شوند؛ دایک‏های با روند خاوری- باختری که کمابیش عمود بر گسل‌های فرعی منطقه هستند. هر دو گروه دایک، پرشیب هستند. ازاین‌رو، چه‌بسا همراه با آزادشدن انرژی مکانیکی در راستای شکستگی‏ها و در پی تبلور ماگما (Burnham, 1979) پدید آمده‌اند. چنین شکستگی‏هایی در راستای عمود بر فشار وارده منطقه پدید آمده‏اند. تغییر جهت دو دسته دایک‏ می‏تواند چرخش سوی نیروها را نشان بدهد. چرخش روند دایک‏ها می‏تواند با فعالیت طولانی ماگما یا تغییرات فشارهای زمین‌ساختی در منطقه وابسته باشد (Delaney and Gartner, 1997).

دایک‌های آلکالن منطقه جنوب‌خاوری اردستان از دایک‌های کالک‏آلکالن معمول در کمان ارومیه-‌دختر متفاوت هستند. برپایه یافته‌های زمین‌شیمیاییِ این پژوهش و از نگاه وسیع‌تر، به‌نظر می‏رسد دایک‏های الیگومیوسن جنوب‏خاوری اردستان -که در دورترین فاصله از محل فرورانش هستند- در پهنه زمین‏ساختی پشت‏کمان مرتبط با فرورانش نئوتتیس پدید آمده‏اند؛ هر چند نسبت Th/Nb دایک‏ها بر خلاف منطقه پشت کمان، چندان بالا نیست. همچنین، ماگمای پدیدآورنده دو دسته دایک، با گذر زمان تغییر کرده است و همان‌گونه‌که Yeganefar و همکاران (2013) نیز برای آندزیت بازالت‏های منطقه باختر نایین پیشنهاد داده‏اند، دایک‏های دسته اول در مرحله جوانی کمان از یک گوشته تغییر یافته فرورونده و دایک‏های دسته دوم از یک خاستگاه گوشته آستنوسفری غنی‏شده و شاید یک پلوم پدید آمده‏اند. در این صورت، موقعیت حرارتی زیر کمان ماگمایی، باید تغییر کند و یا در منطقه، تغییراتی از سیستم فشارشی به کششی به‌صورت موقتی و زودگذر روی داده باشد. وجود گسل‏های پلکانی (عادی فلسی‌شکل) و دره‏های ژرف در محدوده جنوب‏خاوری اردستان می‏تواند گویای حضور فازهای کششی در منطقه ‏باشد (Salehi, 2016). در پی کشش پدیدآمده، فشارش در بخش‏های شمالی منطقه روی داده است؛ به‌گونه‌ای‌که واحدهای آتشفشانی-آذرآواری الیگومیوسن هم‏ارز سازند قم به‌صورت چین‏خوردگی در شمال گسل کچومثقال (شکل 1) رخنمون پیدا کرده‏اند. سازند قم یک حوضه دریایی کم‏ژرفا مرتبط با پشت کمان است.

 

سپاس‌گزاری

این مقاله بخشی از پایان‏نامه نگارنده اول است. از پشتیبانی‌های دانشگاه اصفهان سپاس‌گزاری می‏شود. از پروفسور فینگر (دانشگاه سالزبورگ اتریش) برای تجزیه نمونه‌ها و همچنین، از هیات تحریریه و داوران گرامی مجله برای پیشنهادهای ارزشمندشان سپاسگزاری می‌شود.

 

 

Aguilera, D. T., Barra, F., Ruiz, J., Morata, D., Mendoza, O. T., Kojima, S. and Ferraris, F. (2005) Re–Os isotope systematics for the Lince–Estefanía deposit: constraints on the timing and source of copper mineralization in a stratabound copper deposit, Coastal Cordillera of Northern Chile. Mineral Deposita 41: 99 – 105.

Alaminia, Z., Karimpour, M. H., Homam, S. M. and Finger, F. (2013) Petrology, geochemistry and mineralization of Tertiary volcanic rocks associated with subvolcanic intrusive bodies, with special reference to age dating and origin of granites from Arghash – Ghasem-Abad area, NE Iran. Journal of Economic geology 5(1): 1-22.

Aldanmaz, E. (2012) Trace element geochemistry of primary mantle minerals in spinel-peridotites from polygenetic MOR SSZ suites of SW Turkey: constraints from an LA-ICP-MS study and implications for mantle metasomatism. Geological Journal 47: 59-76.

Bornhorst, T. J. and Barron, R. J.) 2011 (Copper deposits of the western Upper Peninsula of Michigan. Geological Society of America Field Guide 24: 83–99.

Brown G. C., Thorpe R. S. and Webb P. C. (1984) The geochemical characteristics of granitoids in contrasting arcs and comments on magma sources. Journal of Geological Society London 141: 413-426.

Burnham, C. W. (1979) Magmas and hydrothermal fluids, In: Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposit (Ed. Barnes, H. L.) 71–135. 2nd Edition, John Wiley and Sons, New York.

Chiu, H. Y., Chung, S. L., Zarrinkoub, M. H., Mohammadi, S. S., Khatib, M. M. and Iizuka, Y. (2013) Zircon U–Pb age constraints from Iran on the magmatic evolution related to Neotethyan subduction and Zagros orogeny. Lithos 162: 70-87.

Condie, K. C. (2005) High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources or mantle plumes? Lithos 79: 491–504.

Delaney, P. T. and Gartner, A. E. (1997) Physical processes of shallow mafic dike emplacement near the San Rafael Swell, Utah. Geological Society of America Bulletin 109: 1177–1192.

Gifkins, C., Herrmann, W. and Large, R. (2005) Altered volcanic rocks: a guide for description and interpretation. University of Tasmania, Centre for Ore research.

Gribble, R. F., Stern, R. J., Bloomer, S. H., Stüben, D., O’Hearn, T. and Newman, S. (1996) MORB mantle and subduction components interact to generate basalts in the southern Mariana Trough back-arc basin. Geochimica et Cosmochimica Acta 60: 2153–2166.

Hildreth, W. and Moorbath, S. (1988) Crustal contributions to arc magmatism in the Andes of central Chile. Contributions to Mineralogy and Petrology 98: 455-489.

Ishikawa, Y., Sawaguchi, T., Iwaya, S. and Horiuchi, M. (1976) Delineation of prospecting targets for Kuroko deposits based on modes of volcanism underlying dacite and alteration halos. Mining Geology 26: 105–117.

Jabbari, A., Ghorbani, M., Koepke, J., Torabi, G. and Shirdashtzadeh, N. )2010) Petrography and mineral chemistry of basaltic dykes in the west of Borooni (SW of Ardestan, Iran): evidences of magma mixing. Petrology 1(2): 17-30 (in Persian).

Kamber, E. (2012) Back arc basing in the Coatmalia zone in Africa. Journal of Geophysical 92: 34-62.

Kananian, A., Hamzei, Z., Sarjoughian, F. and Ahmadian, J. (2014) Origin and tectonic setting of granitic rocks and dolerite dikes in the Nasrand pluton, southeast of Ardestan. Petrology 5(17): 103-118 (in Persian).

Kelemen, P. B., Hanghoj, K. and Greene, A. R. (2004) one view of the Geochemistry of subduction-related Magmatic Arcs, with an Emphasis on primitive Andesite and Lower Crust. Treatise on Geochemistry 3: 593-659.

Kesler, S. E., Jones, K. and Walker, J. (1975) Intrusive rocks associated with copper mineralization in island-arcs. Economic Geology 70: 5151–5526.

Large, R. R., Gemmell, J. B. and Paulick, H. (2001) The alteration box plot – a simple approach to understanding the relationship between alterationmineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits. Economic Geology 96: 957–971.

Lewis, D. V. (1955) Relationship of ore bodies to dykes and sills. Economic Geology 50: 495-516.

Maitre, R. W. L., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lemeyre, J., Bas, M. J. L., Sabine, P. A., Schmid, R., Sorensen, H., Streckeisen, A., Wooley, A. R. and Zanettin, B. (1989) A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms. Blackwell, Oxford.

Meschede, M. (1986) A method of discrimination between types of Mid-Ocean - Ridge basalt and continental tholeiites with the Nb- Zr- Y diagram. Chemical Geology 56: 207-218.

Mohamadi, S. (1995) Evaluation of the Tertiary volcanism in Ardestan (Central Iran). MSc thesis, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran (in Persian).

Mookher Jee, A. (1970) Dykes, Sulphide deposits, and regional metamorphism: criteria for determining their time relationship. Mineral deposita 5: 120-144.

Papezik, V. S. and Barr, S. M. (1981) The Shelburne dike, an early Mesozoic diabase dike in Nova Scotia: mineralogy, chemistry, and regional significance. Canadian Journal of Earth Sciences 18: 1346-1355.

Pearce, J. A. (1983) Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margin. In: Continental Basalts and Mantle Xenoliths (Eds. Hawkesworth, C. J. and Norry, M. J.) 230–249. Shiva, Nantwich.

Pearce, J. A. and Gale, G. H. (1997) Identification of ore-deposition environment from trace element geochemistry of associated igneous host rocks. Geological Society of London, Special Publications 7(1): 14-24.

Pearce, J. A., Peate, D. W. (1995) Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas. Ann. Rev. Earth Planet. Sci 23: 251–286.

Radfar, j. (1999) The Geological Map of Ardestan, scale 1:100,000 Geological Survey of Iran, Tehran.

Ramirez, L. E., Palacios, C., Townley, B., Parada, M. A., Sial, A. N., Turiel, J. L. F., Gimeno, D., Valles, M. G. and Lehmann, B. (2006) The Mantos Blancos copper deposit: an upper Jurassic breccia-style hydrothermal system in the Coastal Range of northern Chile. Miner Deposita 41: 246-258.

Rollinson, H. R. (1993) Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman Group UK Ltd., London, United Kingdom.

Ross, P. S. and Bedard, J. H. (2009) Magmatic affinity of modern and ancient subalkaline volcanic rocks determined from trace element discrimination diagram. Canadian Journal of Earth Sciences 46: 823–829.

Sadeghian, M. and Ghaffari, M. (2011) The petrogenesis of Zafarghand granitoid pluton (SE of Ardestan). Petrology 2(6): 47-70 (in Persian).

Salehi, M., Alaminia, Z. and Mackizadeh M. A. (2016) Mineralogical study in Hendou Abad Copper district (Southeast Ardestan). Proceeding of 34th and the 2nd Internatioal Congress of Earth Sciences, Tehran, Iran (in Persian).

Sun, S. S. and McDonough, W. F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geological Society, London, Special Publications 42(1): 313-345.

Webster, J. D., Tappen, C. M. and Mandeville, C. W. (2009) Partitioning behavior of chlorine and fluorine in the system apatite-melt-fluid. II: Felsic silicate systems at 200 MPa. Geochimica et Cosmochimica Acta 73: 559-581.

Whitney, D. and Evans, B. (2010) Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist 95: 185–187.

Winchester, J. A. and Floyd, P. A. (1977) Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology 20: 325–343.

Yeganehfar, H. (2007) Geochemistry and petrology of south Ardestan volcanic rocks. MSc thesis, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran (in Persian).

Yeganehfar, H., Ghorbani, M. R., Shinjo, R. and Ghaderi, M. (2013) Magmatic and geodynamic evolution of Urumieh–Dokhtar basic volcanism, Central Iran: Major, trace element, isotopic, and geochronologic implications. International Geology Review 55(6): 767-786.

Zahedi, M. and Amidi, S. M. (1991) The Geological Map of Kashan, scale 1: 250000, No. F7. Geological Survey of Iran, Tehran.

Zhao, J. H. and Zhou, M. F. (2007) Geochemistry of Neoproterozoic mafic intrusions in the Panzhihua district (Sichuan province, SW China): Implications for subduction-related metasomatism in the upper mantle. Precambrian Research 152: 27-47.