Authors
1 Department of Geology, Faculty of Science, University of Hormozgan, Hormozgan, Iran
2 Department of Geology, Faculty of Science, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
3 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
مقدمه
واژة لامپروفیر از واژة یونانی لامپروس (Lampros) به معنی درخشان یا براق گرفته شده است. لامپروفیرها سنگ‌های پورفیری، مزوکرات تا ملانوکرات‌اند؛ اما گاه الترامافیک نیز هستند. آنها معمولاً از بیوتیت (فلوگوپیت آهندار) و آمفیبول، کلینوپیروکسن، الیوین و گاه میلیلیت ساخته شدهاند. این سنگ‌ها برپایه نسبت میان فراوانی کانی‌های روشن و نوع فنوکریستهای کانی تیره رده‌بندی می‌شوند. بافت لامپروفیرها بیشترپورفیری است. درشتکانیهای تیره در زمینهای شیشهای تا میکرولیتی جای گرفته‌اند و هیچ بلور درشت روشنی درآنها یافت نمیشود (Bowes, 1989).
در سالهای اخیر پژوهشگران بسیاری به بررسی لامپروفیرهای ایران پرداخته‌اند. در ادامه از چند مورد از آنها نام برده می‌شود:
Ghorbani و همکاران (2002) لامپروفیرهای میلاکوه شمال ایران را بررسی کرده و آنها را لامپروفیر کالکآلکالنِ پدیدآمده ازگوشتة سرشار از مواد فرار در پهنه زمین‌ساختی آرام دانسته‌اند. Moayyed و همکاران (2008) لامپروفیرهای جزیره اسلامی آذربایجان را بررسی کرده و آنها را لامپروفیرهای کالک‌آلکالن برخاسته از گوشتة گارنت لرزولیتی دانسته‌اند که در پهنه پس از برخورد جایگزین شدهاند. Torabi (2009) استوکهای لامپروفیری شمال خاوری انارک را بررسی کرده است و آنها را لامپروفیرهای آلکالن کامپتونیتی پدیدآمده از درصد کم ذوببخشی گوشته بالایی گارنت لرزولیتی دانسته است. Torabi (2010) دایکهای لامپروفیری جندق را بررسی کرده است و آنها را لامپروفیرهای آلکالن کامپتونیتی پدیدآمده از درصد کم ذوببخشی گوشته آمفیبول– گارنت لرزولیتی به‌دست سیالهای سرشار از کربنات دانسته است که از آب‌زدایی صفحه فرورانش متاسوماتیسم‌شده پدید آمده‌اند. Rahmanian و همکاران (2012) دایکهای لامپروفیری شمالباختری رفسنجان کرمان را بررسی کرده و آنها را لامپروفیرهای کالک‌آلکالن پدیدآمده از گوة گوشته‌ای غنی‌شده دانسته‌اند. Moeinzadeh Mirhosseini و همکاران (2014) دایکهای لامپروفیری روستای حور شمال‌خاوری کرمان را بررسی کرده و آنها را لامپروفیرهای آلکالن پدیدآمده از گوشته گارنت لرزولیتی دانسته‌اند. Aghazadeh و Badrzadeh (2015) لامپروفیرهای شمالباختری ایران را بررسی و دو گروه لامپروفیرهای آلکالن و کالک‌آلکالن را شناسایی کرده‌اند. این لامپروفیرها پیامد ذوب گوشته گارنت اسپینل لرزولیتی بوده و در پهنه پس از برخورد جایگزین شدهاند. Fazlnia و Kouze Koulani (2012) لامپروفیرهای جنوبباختری سلماس را بررسی کرده و آنها را لامپروفیرهای آلکالن پدیدآمده از ذوب گوشته اسپینل لرزولیتی جایگزین شده در پهنه پس از برخورد دانسته‌اند.
منطقه بررسیشده در خاور روستای ده‌بازرگان در 12 کیلومتری شمال کرمان با طول جغرافیایی″23΄03̊ 57 و عرض جغرافیایی ″32΄27̊ 30 است. دایکهای لامپروفیری بررسیشده واحدهای رسوبی ماسه‌سنگی و آهکی گچدار تریاس و ژوراسیک را قطع کرده‌اند.
برپایه اینکه بخش بزرگی از منطقه بررسیشده از واحدهای رسوبی است، تاکنون بررسی جامعی روی سنگ‌های آذرین این منطقه، به‌ویژه دایکهای لامپروفیری، انجام نشده است. هدفِ این پژوهش، بررسی صحرایی دایکهای لامپروفیری منطقه برای رده‌بندی و شناسایی پیدایش آنها، با به‌کارگیری روش‌های سنگ‌نگاری و زمینشیمی کانی و سنگ کل است. امید است بتوان اطلاعات ارزشمندی درباره ماگماتیسم سنوزوییک در این بخش از ایران ارائه داد.
جایگاه زمین‌شناسی و روابط صحرایی
منطقة بررسیشده بخشی از پلاتفرم پالئوزوییک- مزوزوییک استان کرمان است. در استان کرمان، پلاتفرم پالئوزوییک- مزوزوییک روند عمومی شمالباختریی-جنوب خاوری دارد و با خطوارهای از پهنه گسلی بسیار بزرگ عمان– اورال قطع شده است. این خطواره، همان گسل نایبند است که کوهستانهای خاوری این استان را در کناره فروافتادگی لوت جای می‌دهد. سازندهای محدوده بررسیشده که با لامپروفیرها قطع شدهاند، از قدیم به جدید عبارتند از: آهک بادامو، سازند هجدک و سازند بیدو. در ادامه درباره آنها توضیح اندکی آورده شده است:
آهک بادامو: آهکهای ماسهای اواولیتی بخش بالایی سازند شمشک کم‌کم با آهکهای اواولیتی– پیزولیتی با زمینه میکریتی جایگزین می‌شوند. این سنگ‌ها ماکروفسیلهای دوکفهای، آمونیت و بلمنیت با سن آغاز ژوراسیک دارند (Sabzei et al., 1999).
سازند هجدک: روی آهک بادامو تناوب کمابیش ستبری است از: ماسهسنگهای خاکستری مایل به قهوهای تا سبز رنگ و شیلهای میکادار ماسهای تیره رنگ تا سبز رنگ، کوارتزیت نازک لایه، کنگلومرا و ماسهسنگهای آهکی و لایه بسیار نازکی از سنگ آهک با مجموعه فسیلهای دریایی. سن این سازند را ژوراسیک میانی گفته‌اند (Sabzei et al., 1999).
سازند بیدو: روی سازند هجدک ردیفی از ماسهسنگهای قرمز، مارن، شیلهای ژیپسدار و آهکهای مارنی و ماسهسنگهای درشت دانه وکنگلومرا و در برخی برونزدها آهکهای اواولیتی نهشته شده است. این مجموعه به نام سازند بیدو شناخته شده است و سنی برابر پایان ژوراسیک تا آغاز کرتاسه برای آن بهدستآوردهاند (Sabzei et al., 1999).
گسل اصلی منطقه که لامپروفیرها در راستای آن رخنمون دارند، گسل کوهبنان است که جنوبیترین بخـش زیـر بلـوک راور- مزینـو از بلـوک طـبس در ایـران مرکـزی جدا می‌کند. این گسل با روند شمالباختری- جنوب‌خاوری، به سوی جنوبباختری خمیدگی دارد (شکل 1). در صحرا، لامپروفیرهای بررسیشده بیشتر به‌صورت دایک رخنمون دارند و واحدهای رسوبی منطقه را قطع میکنند. این دایکها بیشتر در راستای گسل اصلی منطقه (گسل کوهبنان) در راستای شمالباختری– جنوب خاوری، با شیب 40 درجه، جای گرفته‌اند. ستبرای آنها عموماً نزدیک به 5/0 تا 2 متر بوده و راستای آنها نزدیک به 15 تا 20 کیلومتر است (شکل‌های 2- A و 2- B). همچنین، در پی عملکرد گسل کوهبنان، این سنگ‌ها شکستگیها و درزههای فراوان دارد. دایکهای لامپروفیری کاملاً سیاه رنگ با ساخت پورفیری با درشت بلورهای الیوین سبز زیتونی 3/0 تا 7/0 سانتیمتر، پیروکسنهای سیاه و سبز تیره 5/0 تا 1 سانتیمتر و آمفیبولهای شکلدار قهوهای تیره 1/0 تا 4/0 سانتیمتر در زمینهای سیاه رنگ دیده می‌شوند.
شکل 1- A) منطقه بررسیشده ده‌بازرگان- سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) روی نقشه ایران به‌صورت ß مشخص شده است (Alavi, 1980)؛ B) نقشه زمین‌شناسی منطقه ده‌بازرگان برگرفته از نقشه 1:100000کرمان (Sabzei et al., 1999)
شکل 2- تصویرهای صحرایی: A) نمایی از دایکهای لامپروفیری که شیل و آهک سازند هجدک را قطع کرده‌اند؛ B) دایک لامپروفیری قطع‌کننده شیلهای ژیپس و نمکدار سازند بیدو
روش انجام پژوهش
برای بررسی لامپروفیرهای منطقه، هر جا که دسترسی بود، نمونهبرداری به‌صورت نامنظم و در راستای گسل کوهبنان انجام شد. هفت دایک لامپروفیری شناخته شد که از همه آنها مقطع نازک ساخته شد. پس از بررسی میکروسکوپی مقطع‌ها، شمار 5 نمونه که نماینده دایکهای منطقه بودند، برای تجزیه ICP-OES, ICP-MS به شرکت زرآزما ماهان و LabWestMinerals استرالیا فرستاده شدند. همچنین، یک مقطع نازک صیقلی از نمونههای نادگرسان در شرکت بلورین سنگ کرمان ساخته و برای تجزیه ریزکاو الکترونیِ کانی‌های پیروکسن، الیوین و پلاژیوکلاز به آزمایشگاه کانیشناسی مرکز تحقیقات و فرآوری مواد معدنی ایران فرستاده شد. تجزیه ریزکاو الکترونی کانیها با دستگاه Cameca SX100 EMPA با ولتاژ شتاب‌دهندة 15 کیلوولت، جریان الکترونی30 نانوآمپر و قطر پرتو 5 میکرومتر برای 8 نقطه الیوین، 8 نقطه پیروکسن، 2 نقطه پلاژیوکلاز و 2 نقطه اسپینل در الیوین انجام شد.
سنگ‌نگاری
در منطقه ده‌بازرگان دو گروه لامپروفیر به‌صورت دایکهای سیاه رنگ دیده می‌شوند:
گروه نخست، فنوکریستهای الیوین نیمهشکلدار با قطر 2 تا 5 میلیمتر و فراوانی 30 درصد حجمی هستند که گاه در شکستگیها سرپانتینی شدهاند. افزون بر آن، کلینوپیروکسنِ دیوپسید با قطر 4 تا 6 میلیمتر، نیمهشکلدار با یک جهت رخ آشکار و گاه با ماکل و منطقهبندی و فراوانی 20 درصد حجمی و همچنین، آمفیبول شکلدار تا نیمه شکلدار با قطر 1 تا 2 میلیمتر و فراوانی 5 درصد حجمی با میانبارهایی از پیروکسن و حاشیه کدر‌شده نیز در این گروه دیده می‌شوند. در این گروه زمینه از میکرولیتهای پلاژیوکلاز با فراوانی 10 درصد حجمی، بلورهای ریز مستطیلی با ماکل دوتایی سانیدین (5 درصد حجمی)، ریزبلورهای بیشکل کلینوپیروکسن(20 درصد حجمی)، آمفیبول (5 درصد حجمی) و کانی‌های کدر (5 درصد حجمی) ساخته شده است. بافت این گروه پورفیری و گلومروپورفیری است (شکل‌های 3- A تا 3- D).
گروه دوم، فنوکریستهای الیوین با فراوانی کمتر (نزدیک به 20 درصد حجمی) دارد. این گروه برپایه دگرسانی الیوین به دو زیرگروه رده‌بندی می‌شوند. در زیرگروه نخست الیوین‌ها با سرپانتین (40 تا 50 درصد) جایگزین شدهاند (شکل 4- A). در زیرگروه دوم الیوین دیده نمیشود؛ اما مقدار پیروکسنها بیشتر از زیرگروه نخست است. ازاین‌رو، کلینوپیروکسنها 50 درصد حجمی و آمفیبولها 5 درصد حجمی را می‌سازند. زمینه شامل پلاژیوکلاز و سانیدین 20 درصد حجمی، پیروکسن 15 درصد حجمی، آمفیبول 5 درصد حجمی و کانی‌های کدر 5 درصد حجمی است. پاراژنز کانیشناسی این سنگ‌ها، برپایه فراوانی الیوین و پیروکسن شباهت بیشتری به لامپروفیرهای قلیایی (مونشیکیت) دارد.
شکل 3- تصویرهای میکروسکوپی (PPL) از لامپروفیرهای ده‌بازرگان (شمال شهر کرمان): A) درشت بلورهای پیروکسن و الیوین در زمینهای از پیروکسنها و آمفیبولهای دانهریز و میکرولیتهای پلاژیوکلاز؛ B) اجتماع بلورهای الیوین و پیروکسن؛ C) فنوکریست آمفیبول نیمهشکلدار با دربرداریهای پیروکسن و حاشیه‌ای از کانی‌های کدر؛ D) فنوکریست آمفیبول لوزیشکل با حاشیه‌ای از کانی‌های کدر
شکل 4- تصویرهای میکروسکوپی (PPL) از لامپروفیرهای سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان): A) درشت بلورهای الیوین دگرسان در زمینهای از میکرولیتهای پلاژیوکلاز و ریزبلورهای پیروکسن و آمفیبول؛ B) قالب فنوکریست الیوین جایگزین شده با منیزیت، سرپانتین کلریت و کانی کدر در زمینهای از میکرولیتهای پلاژیوکلاز و پیروکسن و آمفیبول دانهریز
جدول 1- کانی‌های همایند (پاراژنز) و رده‌بندی لامپروفیرهای منطقه ده‌بازرگان (شمال شهر کرمان)
|
کانی‌های دگرسانی (درصد حجمی) |
زمینه (درصد حجمی) |
بلورهای درشت (درصد حجمی) |
کانی ها |
|
|
|
(20-30)----------------------- |
الیوین |
|
|
(15-20)---------------------- |
(20-30)---------------------- |
پیروکسن |
|
|
(5)---------------- |
(5)---------------- |
آمفیبول |
|
|
(10-15)--------------------- |
|
پلاژیوکلاز |
|
|
(5)--------------- |
|
سانیدین |
|
(3<)------------------ |
(5<)------------------ |
|
کانی‌های کدر |
|
(5)---------------- |
|
|
سرپانتین |
|
(5)---------------- |
|
|
کلریت |
|
(5)----------------- |
|
|
منیزیت |
شیمی کانیها
کانی‌های الیوین، پیروکسن و پلاژیوکلاز به همراه اسپینلهای درون فنوکریستهای الیوین تجزیه شده و داده‌های به‌دست‌آمده در جدول‌های 2 تا 4 آورده شدهاند. الیوین به‌صورت فنوکریستهای نیمهشکلدار در لامپروفیرها حضور دارند و برپایه داده‌های ریزکاو الکترونی (میانگینFo=88.6%؛ جدول2) از نوع کریزولیت هستند (شکل 5- A). میانبارهایی از کانی‌های کدر درون الیوین‌ها هستند که برپایه فراوانی بالای کروم (Cr2O3>49%) از نوع کروم اسپینل هستند و میتوانند نشانه ژرفا و فشار بالای محل پیدایش ماگمای میزبان باشند. پیروکسنهای درون لامپروفیر بررسیشده از نوع کلسیمدار هستند و به‌صورت فنوکریست و میکروکریست دیده می‌شوند. کلینوپیروکسنها برپایه داده‌های ریزکاو الکترونی (میانگین: Wo=44.6, En=45.42, Fs=9.98؛ جدول 3) از گروه دیوپسید هستند (شکل 6- A).
پلاژیوکلاز در لامپروفیرهای بررسیشده به‌صورت میکرولیتی در زمینه دیده می‌شوند و از نوع لابرادوریت (میانگین An=58.5%, Ab=40%؛ جدول 4) هستند (شکل 5- B). بالابودن درصد مولی آنورتیت آنها همانند پلاژیوکلاز‌های لامپروفیرهای قلیایی (مونشیکیت) است؛ اما در لامپروفیرهای کالک‌آلکالن (اسپسارتیت) درصد آنورتیت در پلاژیوکلازها از 35 تا 51 درصد مولی است (Stempork et al., 2014).
فشارسنجی و دماسنجی کلینوپیروکسنها
برخی پژوهشگران، مانند Wass (1979)، پیشنهاد کرده‌اند نسبتهای Alvi/Alivدر پیروکسنها برای فشارسنجی به‌کار گرفته شود. پژوهشگرانی مانند Helz (1973) تاکید کرده‌اند که توزیع آلومینیم در جایگاههای چهاروجهی و هشت‌وجهی کلینوپیروکسنها معیار خوبی برای برآورد مقدار آب ماگما و میزان فشار در پهنه پیدایش سنگ‌های آذرین است.
Lindsley (1983) نمودار سه تایی Wo-En-Fs را برای ارزیابی دمای پیدایش پیروکسنها پیشنهاد کرده است. در این نمودار، کلینوپیروکسن‌های درون لامپروفیرهای بررسیشده در محدوده دمایی 700 تا 900 درجه سانتیگراد جای گرفته‌اند (شکل 6- A).
برپایه این الگو، کلینوپیروکسن‌های لامپروفیرهای منطقه از ماگمای مادر در فشار 5 تا 10 کیلوبار با میزان آب کمتر از 10 درصد متبلور شدهاند (شکل 6- B).
جدول 2- داده‌های تجزیه ریزکاو الکترونی برای الیوین در لامپروفیرهای ده‌بازرگان– سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) به‌همراه فرمول ساختاری به‌دست‌آمده برپایه 4 اتم اکسیژن و اعضای پایانی (nd: کمتر از آستانه آشکارسازی)
|
Point.No |
Ol1 |
Ol2 |
Ol3 |
Ol4 |
Ol5 |
Ol6 |
Ol7 |
Ol8 |
|
SiO2 |
42.94 |
42.41 |
40.96 |
41.94 |
40.31 |
40.74 |
41.35 |
41.18 |
|
TiO2 |
0.01 |
0.04 |
nd |
nd |
0.01 |
0.01 |
nd |
0.01 |
|
Al2O3 |
nd |
nd |
0.17 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
FeO |
8.10 |
9.86 |
12.09 |
9.86 |
11.02 |
13.10 |
9.34 |
11.05 |
|
MgO |
48.53 |
47.23 |
46.48 |
48.31 |
48.73 |
45.92 |
48.03 |
47.82 |
|
CaO |
0.10 |
0.11 |
0.17 |
0.19 |
0.18 |
0.21 |
0.12 |
0.22 |
|
MnO |
0.12 |
0.17 |
0.22 |
0.17 |
0.18 |
0.19 |
0.12 |
0.20 |
|
Na2O |
nd |
nd |
nd |
0.04 |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
K2O |
0.03 |
0.01 |
nd |
0.03 |
0.04 |
nd |
0.03 |
0.01 |
|
NiO |
0.34 |
0.35 |
0.13 |
0.30 |
0.24 |
0.18 |
0.32 |
0.23 |
|
Cr2O3 |
0.61 |
0.07 |
nd |
0.06 |
0.05 |
0.02 |
0.06 |
0.03 |
|
Total |
100.78 |
100.25 |
100.22 |
100.90 |
100.76 |
100.37 |
99.37 |
100.75 |
|
Si |
1.05 |
1.05 |
1.02 |
1.03 |
0.99 |
1.01 |
1.03 |
1.01 |
|
Ti |
nd |
0.00 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
Al |
nd |
nd |
0.01 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
Cr |
0.01 |
0.00 |
nd |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
Fe3+ |
nd |
nd |
nd |
nd |
0.03 |
nd |
nd |
nd |
|
Fe2+ |
0.17 |
0.20 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.27 |
0.19 |
0.23 |
|
Mn |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
Mg |
1.77 |
1.74 |
1.72 |
1.76 |
1.78 |
1.70 |
1.78 |
1.75 |
|
Ca |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
|
Tephrite |
0.13 |
0.18 |
0.23 |
0.18 |
0.19 |
0.20 |
0.13 |
0.21 |
|
Forsterite |
91.20 |
89.22 |
86.86 |
89.34 |
88.37 |
85.79 |
89.90 |
88.08 |
|
Fayalite |
8.54 |
10.45 |
12.67 |
10.23 |
11.21 |
13.73 |
9.81 |
11.42 |
|
Ca-Olivine |
0.14 |
0.15 |
0.23 |
0.25 |
0.23 |
0.28 |
0.16 |
0.29 |
جدول 3- داده‌های تجزیه ریزکاو الکترونی برای پیروکسن در لامپروفیرهای ده‌بازرگان– سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) به‌همراه فرمول ساختاری به‌دست‌آمده برپایه 4 اتم اکسیژن و اعضای پایانی (nd: کمتر از آستانه آشکارسازی)
|
Point.No |
Px1 |
Px2 |
Px3 |
Px4 |
Px5 |
Px6 |
Px7 |
Px8 |
|
SiO2 |
53.80 |
51.60 |
51.38 |
54.09 |
53.76 |
53.28 |
55.21 |
50.87 |
|
TiO2 |
0.35 |
0.61 |
0.71 |
0.47 |
0.68 |
0.77 |
0.39 |
1.33 |
|
Al2O3 |
1.70 |
3.04 |
3.63 |
2.39 |
4.18 |
3.67 |
1.58 |
4.27 |
|
FeO |
5.02 |
5.80 |
6.02 |
4.89 |
5.98 |
6.61 |
5.33 |
9.05 |
|
MgO |
17.00 |
15.46 |
14.99 |
17.13 |
14.74 |
14.44 |
17.20 |
13.97 |
|
CaO |
22.17 |
22.64 |
22.44 |
21.03 |
20.14 |
21.32 |
20.51 |
20.26 |
|
MnO |
0.14 |
0.12 |
0.15 |
0.08 |
0.14 |
0.14 |
0.14 |
0.23 |
|
Na2O |
0.28 |
0.66 |
0.50 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
K2O |
0.09 |
0.04 |
0.10 |
0.03 |
0.07 |
nd |
0.05 |
0.28 |
|
NiO |
0.02 |
0.01 |
0.02 |
nd |
nd |
0.03 |
0.01 |
0.01 |
|
Cr2O3 |
0.42 |
0.46 |
0.24 |
0.78 |
0.34 |
0.13 |
0.38 |
0.01 |
|
Total |
100.99 |
100.44 |
100.18 |
100.89 |
100.03 |
100.39 |
100.80 |
100.28 |
|
Si |
1.95 |
1.88 |
1.89 |
1.97 |
1.99 |
1.97 |
2.01 |
1.90 |
|
Ti |
0.01 |
0.02 |
0.20 |
0.01 |
0.02 |
0.02 |
0.01 |
0.04 |
|
Al |
0.07 |
0.13 |
0.16 |
0.10 |
0.18 |
0.16 |
0.07 |
0.19 |
|
Cr |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.02 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
nd |
|
Fe3+ |
0.02 |
0.10 |
0.58 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
Fe2+ |
0.14 |
0.08 |
0.13 |
0.15 |
0.19 |
0.20 |
0.16 |
0.28 |
|
Mn |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
|
Mg |
0.92 |
0.84 |
0.82 |
0.93 |
0.81 |
0.80 |
0.93 |
0.78 |
|
Ca |
0.86 |
0.89 |
0.88 |
0.82 |
0.80 |
0.84 |
0.80 |
0.81 |
|
Na |
0.02 |
0.02 |
0.04 |
nd |
nd |
nd |
nd |
nd |
|
Wollastonite |
44.57 |
46.51 |
46.75 |
43.20 |
44.44 |
45.78 |
42.20 |
43.33 |
|
Enstatite |
47.55 |
44.19 |
43.46 |
48.96 |
45.26 |
43.14 |
49.24 |
41.57 |
|
Ferrosillite |
7.88 |
9.30 |
9.79 |
7.84 |
10.30 |
11.08 |
8.56 |
15.11 |
جدول 4- جدول 3- داده‌های تجزیه ریزکاو الکترونی برای کانی کروم اسپینل (CrSP) و کانی پلاژیوکلاز (Plg) در لامپروفیرهای ده‌بازرگان– سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) به‌همراه فرمول ساختاری به‌دست‌آمده برپایه 4 اتم اکسیژن و اعضای پایانی (nd: کمتر از آستانه آشکارسازی)
|
Point.No |
Cr SP1 |
Cr SP2 |
|
|
|
|
|
Point.No |
Plg1 |
Plg2 |
|
SiO2 |
1.40 |
1.58 |
|
|
|
|
|
SiO2 |
51.58 |
52.52 |
|
TiO2 |
0.47 |
0.43 |
|
|
|
|
|
TiO2 |
nd |
nd |
|
Al2O3 |
13.58 |
11.07 |
|
|
|
|
|
Al2O3 |
30.27 |
31.33 |
|
FeO |
20.29 |
25.53 |
|
|
|
|
|
FeO |
0.03 |
0.11 |
|
MgO |
12.86 |
10.01 |
|
|
|
|
|
MgO |
nd |
nd |
|
CaO |
0.07 |
0.05 |
|
|
|
|
|
CaO |
13.55 |
9.78 |
|
MnO |
nd |
nd |
|
|
|
|
|
MnO |
nd |
nd |
|
Na2O |
nd |
nd |
|
|
|
|
|
Na2O |
3.74 |
5.06 |
|
K2O |
0.05 |
0.05 |
|
|
|
|
|
K2O |
0.10 |
0.22 |
|
NiO |
0.13 |
0.10 |
|
|
|
|
|
NiO |
nd |
0.02 |
|
Cr2O3 |
49.05 |
49.60 |
|
|
|
|
|
Cr2O3 |
0.01 |
nd |
|
Total |
97.70 |
98.42 |
|
|
|
|
|
Total |
99.28 |
99.04 |
|
Si |
0.05 |
0.05 |
|
|
|
|
|
Si |
2.36 |
2.39 |
|
Ti |
0.01 |
0.01 |
|
|
|
|
|
Ti |
nd |
nd |
|
Al |
0.52 |
0.43 |
|
|
|
|
|
Al |
1.63 |
1.68 |
|
Cr |
1.26 |
1.30 |
|
|
|
|
|
Cr |
nd |
nd |
|
Fe3+ |
0.11 |
0.14 |
|
|
|
|
|
Fe3+ |
nd |
nd |
|
Fe2+ |
0.43 |
0.57 |
|
|
|
|
|
Fe2+ |
0.00 |
0.00 |
|
Mn |
0.00 |
0.00 |
|
|
|
|
|
Mn |
nd |
nd |
|
Mg |
0.62 |
0.50 |
|
|
|
|
|
Mg |
nd |
nd |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ca |
0.67 |
0.48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ba |
nd |
nd |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na |
0.33 |
0.45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
0.01 |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anorthite |
66.30 |
50.94 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Albite |
33.12 |
47.69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Orthose |
0.58 |
1.36 |
شکل 5- شیمی کانی‌هایِ لامپروفیرهای ده‌بازرگان- سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان). A) الیوین‌ها در نمودار رده‌بندی شیمیایی الیوین‌ها (Wager and Deer, 1939)؛ B) پلاژیوکلازها در نمودار رده‌بندی شیمیایی پلاژیوکلازها (Deer et al., 2002)
شکل 6- کلینوپیروکسن‌های لامپروفیرهای ده‌بازرگان- سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) در: A) نمودار مثلثی Wo-En-Fs (Lindsley, 1983)؛ B) بررسی فشار و مقدار آب موجود در ماگما برپایه شیمی کانی کلینوپیروکسن (Coltorti et.al.,2007)
بررسی پهنه زمین‌ساختی برپایه شیمی کلینوپیروکسن
ترکیب کلینوپیروکسنها به شیمی ماگمای مادر بستگی دارد. برپایه این ویژگیِ کلینوپیروکسن، تفاوت میان گروه‌های گوناگون ماگماها شناسایی می‌شود. ازاین‌رو، نمودار SiO2/Al2O3 در برابر Mg# برای شناسایی سری ماگمایی برپایه شیمی کانی پیروکسن رسم و نمونههای بررسیشده در بخش مشترک میان لامپروفیرهای آلکالن– کالک‌آلکالن و الترامافیک جای گرفته‌اند (Rock, 1984, 1986, 1987). این همپوشانی برپایه مرزهای شناخته‌شده به‌دست Rock (1987) بدیهی است (شکل 7- A).
برپایه نمودار (F1-F2) از Nisbet و Pearce (1977) کلینوپیروکسن‌های لامپروفیرهای این منطقه در گسترة ترکیبی بازالتهای کمان آتشفشانی و بازالتهای کف اقیانوس جای میگیرند (شکل 7- B).
شکل 7- کلینوپیروکسن‌های لامپروفیرهای ده‌بازرگان- سرآسیاب شش (شمال شهر کرمان) در: A) نمودار شناسایی سری ماگمایی لامپروفیرها (CAL: لامپروفیر کالک‌آلکالن؛ AL: لامپروفیر آلکالن؛ UML: لامپروفیر الترامافیک؛ LL: لامپروییت) (Rock, 1984, 1986)؛ B) نمودار F1-F2 برای شناسایی خاستگاه زمین‌ساختی ماگمای سازندة لامپروفیرها برپایه شیمی کلینوپیروکسن (VAB: بازالتهای کمان آتشفشانی؛ OFB: بازالتهای کف اقیانوس؛ WPT: تولییت درونصفحهای) (Nisbet and Pearce, 1977)
F1 = -0.012SiO2 - 0.0807TiO2 + 0.0026Al2O3 - 0.0012FeO - 0.0026MnO + 0.0087MgO - 0.0128CaO - 0.0419Na2O
F2 = -0.0469SiO2 - 0.0818TiO2 - 0.0212Al2O3 - 0.004FeO - 0.1435MnO - 0.0029MgO + 0.085CaO + 0.0160Na2O
زمینشیمی سنگ کل
شمار شش نمونه از دایکهای لامپروفیری منطقه برگزیده و تجزیه شدند. داده‌های به‌دست‌آمده در جدول 5 آورده شدهاند.
برپایه سنگ‌نگاری و داده‌های زمینشیمیایی (جدول 5) لامپروفیرهای منطقه بررسیشده به دو دسته رده‌بندی می‌شوند. میانگین فراوانی اکسیدهای اصلی در این دو گروه و در مجموع لامپروفیرهای منطقه، به‌همراه میانگین ترکیب لامپروفیرهای گوناگون (از Rock، 1987) در جدول 6 آورده شدهاند. نتیجه مقایسه آنها نشان می‌دهد میانگین لامپروفیرهای منطقه بیشترین همانندی را با لامپروفیرهای آلکالن نشان می‌دهد؛ هرچند فراوانی اکسیدهای TiO2 و FeO آنها نزدیک به لامپروفیرهای کالک‌آلکالن بوده و درصد وزنی اکسید MgO آنها (به‌علت فراوانی بالای کانی الیوین در گروه 1) نزدیک به لامپروفیرهای الترابازیک است.
برپایه ویژگی‌های سنگ‌نگاری (مانند: دارابودن فنوکریستهای کانی‌های تیره الیوین– پیروکسن- آمفیبول و نبود درشت بلورهای روشن و بافت پورفیری که از ویژگی‌های شناخته‌شدة لامپروفیرهاست) و برپایه نمودار سه‌تایی Al2O3–MgO–K2O، نمونه‌ها، در محدوده لامپروفیرها و مرز کیمبرلیتها جای میگیرند. این ویژگی رده‌بندی لامپروفیرها برپایه شیمی کلینوپیروکسن را تایید می‌کند (شکل 8).
برپایه ویژگی‌هایی مانند شاخص مافیک (اندیس رنگی)، مقدار فراوانی اکسیدهای SiO2 (44.25-46.43wt.%)، MgO (5.81-19.12wt.%)، Na2O (1.55-2.03wt.%)، K2O (1.18-1.71wt.%) و CaO (7.45-14.26wt.%) نزدیک به ترکیب میانگین لامپروفیرهای آلکالن در بررسی‌های Rock (1987) هستند.
برای شناسایی لامپروفیرها از یکدیگر، نمودار SiO2 در برابر K2O (شکل 9- A) و SiO2 در برابر Na2O+K2O (شکل 9- B) به‌کار برده شد. در این نمودارها، نمونه‌ها در بخش همپوشانی آلکالن و کالک‌آلکالن جای میگیرند. از آنجایی‌که لامپروفیرهای منطقه کوارتز نورماتیو و مودال ندارند، این همپوشانی نشان‌دهندة نوع کالک‌آلکالن‌بودن آنها نیست.
برپایه بررسی‌های Rock (1987، صفحه 196)، در لامپروفیرهایی که سرشار از الیوین و پیروکسن باشند، اکسید منیزیم چشمگیر است. برپایه اینکه مجموعه اکسیدهای قلیایی آنها بیشتر از 2 درصد وزنی است، این سنگ‌ها در گروه مونشیکیتهای پیکریتی رده‌بندی می‌شوند. اگرچه در نمودار شکل 9- B، نمونه‌ها در محدوده پیکروبازالت و بازالت جای میگیرند، اما این سنگ‌ها، به‌علت دارابودن فنوکریستهای پلاژیوکلاز، لامپروفیر نامگذاری می‌شوند. در اینباره Kerr و Arndt (2001)، تنها وجه تمایز پیکریتها از لامپروفیرها را کمبود مجموعه اکسیدهای قلیایی (1 تا 2 درصد وزنی) میدانند.
گفتنی است که در لامپروفیرهای منطقه، مجموعه اکسیدهای قلیایی بیشتر از 3 درصد وزنی هستند و این نکته نزدیکبودن آنها به لامپروفیرها را به‌خوبی نشان می‌دهد. Francis و Patterson (2009)، لامپروفیرها را برپایه فراوانی اکسید منیزیم و بدون درنظرگرفتن مودال کانیها رده‌بندی کرده‌اند. بر پایه رده‌بندی آنها، سه نمونه که اکسید منیزیم بیشتر از 15 درصد وزنی دارند، در گروه لامپروفیرهای الترابازیک رده‌بندی می‌شوند. این رده‌بندی لامپروفیرها که برپایه شیمی کلینوپیروکسن است و همچنین، دو نمونه که در شکل 8 در بخش همپوشانی لامپروفیر و کیمبرلیت جای گرفته‌اند، نشان می‌دهند نمونههای دیگر که فراوانی MgO آنها کمتر از 15 درصد وزنی است، در محدوده لامپروفیرهای مونشیکیتی جای میگیرند. در کل، برپایه اینکه نمونه‌ها در همه نمودارها در بخش همپوشانی جای میگیرند، برپایه نزدیکی ویژگی‌های نمونه‌ها با لامپروفیرهای آلکالن مونشیکیتی لامپروفیرهای بررسیشده در گروه لامپروفیرهای آلکالن مونشیکیت دسته‌بندی شدهاند.
جدول 5- داده‌های تجزیه سنگ کل لامپروفیرهای شمال شهر کرمان (ALK: میانگین لامپروفیرهای آلکالن؛ CALC: میانگین لامپروفیرهای کالک‌آلکالن؛ Ultra: میانگین لامپروفیرهای الترامافیک؛ Rock, 1987)
|
Ultra. |
CALC |
ALK |
10ABR2 |
10ABR |
HGS6 |
LPBAZ1 |
LPBAZ2 |
1GS6 |
Sample No. |
|
30.90 |
51.50 |
41.90 |
47.02 |
46.43 |
44.25 |
46.03 |
46.25 |
44.35 |
SiO2 |
|
3.60 |
1.30 |
3.00 |
1.01 |
1.00 |
0.72 |
0.63 |
0.63 |
0.67 |
TiO2 |
|
6.80 |
14.00 |
13.70 |
14.64 |
14.83 |
13.11 |
10.31 |
10.33 |
11.03 |
Al2O3 |
|
7.90 |
3.70 |
5.30 |
3.66 |
3.69 |
3.43 |
3.80 |
3.83 |
3.62 |
Fe2O3 |
|
7.10 |
4.90 |
6.50 |
5.49 |
5.54 |
5.15 |
5.71 |
5.74 |
5.42 |
FeO |
|
15.10 |
6.90 |
7.20 |
5.64 |
5.81 |
6.94 |
19.05 |
19.13 |
15.82 |
MgO |
|
15.00 |
6.60 |
10.60 |
10.68 |
11.03 |
14.26 |
8.53 |
7.45 |
7.74 |
CaO |
|
0.26 |
0.15 |
0.21 |
0.16 |
0.14 |
0.22 |
0.15 |
0.15 |
0.15 |
MnO |
|
1.10 |
2.70 |
3.00 |
2.11 |
1.89 |
1.55 |
1.74 |
2.03 |
1.85 |
Na2O |
|
1.80 |
3.80 |
2.00 |
1.67 |
1.71 |
1.29 |
1.56 |
1.63 |
1.18 |
K2O |
|
1.20 |
0.71 |
0.74 |
0.27 |
0.28 |
0.20 |
0.22 |
0.21 |
0.22 |
P2O5 |
|
0.61 |
0.70 |
1.50 |
1.26 |
1.10 |
1.20 |
1.11 |
1.24 |
1.57 |
Na2O/K2O |
|
12.00 |
4.90 |
6.30 |
7.43 |
7.41 |
8.50 |
2.09 |
2.44 |
7.82 |
LOI |
|
|
|
96.70 |
99.94 |
99.76 |
99.62 |
99.82 |
100.00 |
99.87 |
Total |
|
|
|
0.00 |
0.79 |
0.35 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Q (S) |
|
|
|
14.48 |
10.70 |
10.95 |
8.37 |
9.44 |
9.90 |
7.58 |
or (KAS6) |
|
|
|
13.71 |
19.31 |
17.30 |
10.90 |
13.24 |
15.96 |
16.99 |
ab (NAS6) |
|
|
|
22.00 |
27.61 |
29.11 |
27.40 |
16.05 |
14.61 |
19.86 |
an (CAS2) |
|
|
|
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
lc(KAS4) |
|
|
|
9.39 |
0.00 |
0.00 |
1.89 |
0.98 |
0.90 |
0.00 |
ne(NAS2) |
|
|
|
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
C(A) |
جدول 5- ادامه
|
Ultra. |
CALC |
ALK |
10ABR2 |
10ABR |
HGS6 |
LPBAZ1 |
LPBAZ2 |
1GS6 |
Sample No. |
|
|
|
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
ac(NFS4) |
|
|
|
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
ns(NS) |
|
|
|
16.93 |
11.72 |
11.85 |
20.45 |
10.83 |
9.22 |
8.55 |
Di wo(CS) |
|
|
|
14.37 |
7.74 |
7.87 |
14.05 |
8.45 |
7.20 |
6.59 |
Di en(MS) |
|
|
|
0.30 |
3.12 |
3.10 |
4.72 |
1.16 |
0.99 |
1.02 |
Di fs(FS) |
|
|
|
0.00 |
7.53 |
7.87 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
5.95 |
Hy en(MS) |
|
|
|
0.00 |
3.03 |
3.09 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.92 |
Hy fs(FS) |
|
|
|
5.15 |
0.00 |
0.00 |
3.49 |
28.19 |
29.34 |
21.30 |
Ol fo(M2S) |
|
|
|
0.12 |
0.00 |
0.00 |
1.30 |
4.29 |
4.48 |
3.65 |
Ol fa(F2S) |
|
|
|
0.00 |
5.75 |
5.80 |
5.46 |
5.64 |
5.70 |
5.70 |
mt(FF) |
|
|
|
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
he(F) |
|
|
|
0.00 |
2.08 |
2.06 |
1.50 |
1.22 |
1.23 |
1.38 |
il(FT) |
|
|
|
0.00 |
0.64 |
0.66 |
0.48 |
0.49 |
0.47 |
0.52 |
ap(CP) |
|
|
|
96.44 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
Total |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0.01 |
0.03 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
Ag |
|
|
|
|
- |
1.30 |
7.00 |
2.50 |
0.50 |
0.80 |
As |
|
|
|
930.00 |
- |
359.00 |
328.00 |
315.00 |
358.00 |
367.00 |
Ba |
|
|
|
|
- |
1.60 |
1.40 |
1.00 |
1.10 |
1.10 |
Be |
|
|
|
|
- |
0.06 |
0.13 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
Cd |
|
|
|
125.00 |
- |
30.50 |
22.90 |
24.00 |
23.00 |
24.00 |
Ce |
|
|
|
38.00 |
- |
35.50 |
42.40 |
44.90 |
48.70 |
51.00 |
Co |
|
480.00 |
370.00 |
98.00 |
- |
236.00 |
329.00 |
635.00 |
1155.00 |
1059.00 |
Cr |
|
|
|
2.00 |
- |
0.40 |
0.20 |
0.60 |
3.90 |
5.60 |
Cs |
|
|
|
|
- |
51.30 |
51.10 |
53.00 |
83.00 |
59.00 |
Cu |
|
|
|
5.40 |
- |
2.44 |
1.68 |
2.22 |
2.26 |
2.40 |
Dy |
|
|
|
2.70 |
- |
1.28 |
0.87 |
1.57 |
1.59 |
1.63 |
Er |
|
|
|
3.10 |
- |
1.02 |
0.72 |
1.08 |
1.09 |
1.09 |
Eu |
|
|
|
19.00 |
- |
15.40 |
13.40 |
|
|
|
Ga |
|
|
|
8.20 |
- |
2.75 |
2.00 |
2.51 |
2.70 |
2.74 |
Gd |
|
|
|
|
- |
0.56 |
0.54 |
|
|
|
Ge |
|
|
|
6.90 |
- |
2.14 |
1.68 |
1.17 |
1.45 |
1.43 |
Hf |
|
|
|
0.90 |
- |
0.47 |
0.32 |
|
|
|
Ho |
|
|
|
|
- |
0.05 |
0.05 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
In |
|
|
|
66.00 |
- |
13.60 |
10.10 |
12.00 |
12.00 |
12.00 |
La |
|
|
|
|
- |
21.80 |
15.00 |
23.00 |
28.00 |
37.00 |
Li |
|
|
|
0.29 |
- |
0.15 |
0.10 |
0.19 |
0.19 |
0.19 |
Lu |
|
|
|
|
- |
0.90 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.30 |
Mo |
|
|
|
101.00 |
- |
5.40 |
3.40 |
3.60 |
3.50 |
3.70 |
Nb |
|
|
|
54.00 |
- |
15.40 |
11.10 |
14.70 |
15.00 |
15.20 |
Nd |
|
430.00 |
150.00 |
65.00 |
- |
134.00 |
78.00 |
427.00 |
551.00 |
553.00 |
Ni |
|
|
|
7.00 |
- |
6.60 |
73.30 |
18.00 |
11.00 |
13.00 |
Pb |
|
|
|
14.00 |
- |
3.60 |
2.62 |
3.29 |
3.32 |
3.30 |
Pr |
|
|
|
50.00 |
- |
28.50 |
17.10 |
42.00 |
58.00 |
80.00 |
Rb |
|
|
|
|
- |
1.20 |
0.30 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
Sb |
|
|
|
|
- |
16.00 |
13.00 |
22.40 |
21.90 |
22.90 |
Sc |
|
|
|
|
- |
0.39 |
0.30 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
Se |
|
|
|
10.80 |
- |
3.33 |
2.38 |
3.04 |
3.19 |
3.25 |
Sm |
|
|
|
|
- |
0.60 |
0.70 |
1.00 |
1.20 |
1.10 |
Sn |
|
|
|
990.00 |
- |
610.00 |
524.00 |
434.00 |
454.80 |
442.30 |
Sr |
|
|
|
5.00 |
- |
0.30 |
0.20 |
0.13 |
0.19 |
0.19 |
Ta |
|
|
|
1.20 |
- |
0.44 |
0.31 |
0.42 |
0.45 |
0.45 |
Tb |
|
|
|
9.00 |
- |
2.45 |
1.50 |
2.13 |
2.23 |
2.35 |
Th |
|
|
|
|
- |
0.10 |
0.10 |
0.15 |
0.96 |
0.94 |
Tl |
|
|
|
0.38 |
- |
0.17 |
0.12 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
Tm |
|
|
|
2.20 |
- |
1.16 |
0.83 |
1.00 |
1.00 |
1.07 |
U |
|
|
|
285.00 |
- |
189.00 |
182.00 |
131.00 |
133.00 |
133.00 |
V |
|
|
|
|
- |
0.50 |
0.40 |
0.60 |
1.10 |
1.40 |
W |
|
|
|
31.00 |
- |
11.00 |
7.72 |
10.40 |
10.70 |
11.00 |
Y |
|
|
|
1.80 |
- |
1.01 |
0.70 |
1.10 |
1.10 |
1.10 |
Yb |
|
|
|
|
- |
107.00 |
191.00 |
69.00 |
72.00 |
71.00 |
Zn |
|
|
|
313.00 |
- |
83.00 |
64.00 |
54.00 |
63.00 |
63.00 |
Zr |
جدول 6-میانگین اکسیدهای اصلی در نمونههای لامپروفیر گوناگون در شمال شهر کرمان (M1: میانگین لامپروفیرهای گروه 1؛ M2: میانگین لامپروفیرهای گروه 2؛ Mt میانگین همه لامپروفیرها) (ALK: میانگین لامپروفیرهای آلکالن؛ CALC: میانگین لامپروفیرهای کالک‌آلکالن؛ Ultra: میانگین لامپروفیرهای الترامافیک؛ Rock, 1987)
|
Ultra. |
CALC |
ALK |
Mt |
M2 |
M1 |
Sample No. |
|
30.9 |
51.5 |
41.9 |
45.72 |
45.9 |
45.54 |
SiO2 |
|
3.6 |
1.3 |
3 |
0.77 |
0.91 |
0.64 |
TiO2 |
|
6.8 |
14 |
13.7 |
12.37 |
14.19 |
10.56 |
Al2O3 |
|
7.9 |
3.7 |
5.3 |
3.67 |
3.59 |
3.75 |
Fe2O3 |
|
7.1 |
4.9 |
6.5 |
5.51 |
5.39 |
5.62 |
FeO |
|
15.1 |
6.9 |
7.2 |
12.06 |
6.13 |
18 |
MgO |
|
15 |
6.6 |
10.6 |
9.95 |
11.99 |
7.91 |
CaO |
|
1.1 |
2.7 |
3 |
1.86 |
1.85 |
1.87 |
Na2O |
|
1.8 |
3.8 |
2 |
1.51 |
1.56 |
1.45 |
K2O |
شکل 8- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در نمودار K2O-MgO-Al2O3 برای رده‌بندی لامپروفیرها (Rock, 1991)
شکل 9- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در: A) نمودارSiO2 در برابر K2O برای رده‌بندی لامپروفیرها (Rock, 1987)؛ B) نمودار SiO2 در برابر Na2O+K2O برای شناسایی سریهای ماگمایی (CAL: لامپروفیر کالک‌آلکالن؛ AL: لامپروفیر آلکالن؛ UML: لامپروفیر الترامافیک؛ LL لامپروییت؛ Rock، 1987)
نمودارهای عنکبوتی نمونه‌ها به ترکیب استاندارد c1 کندریت (Sun and McDonough, 1989) بهنجار شدند. در این نمودارها، نمونه‌ها در برابر استاندارد عنصرهای کرم و نیکل تهی شدهاند. با وجود این، برپایه داده‌های جدول 5 و برپایه فراوانی الیوین و میانبارهای کروم اسپینل (به‌ویژه در نمونههای گروه اول)، فراوانی این دو عنصر در نمونههای بررسیشده (Cr=1155-236; Ni=553-78) بیشتر از میانگین هر سه گروه لامپروفیر کالک‌آلکالن (Cr=370, Ni=150)، آلکالن (Cr=98, Ni=65) و الترامافیک (Cr=480, Ni=430) پیشنهادیِ Rock (1987) است. همچنین، نمونه‌ها آنومالی منفی در برابر Rb و Nb و آنومالی مثبت در برابر Th و Sr دارند. بی‌هنجاری منفی در برابر Nb، Ti و آنومالی مثبت در برابر Th نشانه مشارکت پوستهای در فرایند ماگمایی در پهنه‌های فرورانش است (Rollinson, 1993).
در نمودار عنصرهای خاکی نادر، روندی کاهشی از سوی عنصرهای خاکی نادر سبک به‌سوی عنصرهای خاکی نادر سنگین دیده می‌شود. به باور Rollinson (1993) سه عامل در این پدیده نقش دارند: (1) دارابودن گارنت در خاستگاه که با حفظ HREE در ساختار خود، ماگمای پدیدآمده را از این عنصرها تهی می‌کند؛ (2) آلایش ماگما با مواد پوستهای (پوسته قارهای و رسوب‌های دریایی روی پوسته اقیانوسی فرورانده شده)؛ (3) متاسوماتیسم گوة گوشته‌ای در پی تراوش سیالهای پدیدآمده هنگام آب‌زدایی پوسته اقیانوسی فرورونده. اختلاف میزان غنیشدگی میان عنصرهای خاکی نادر سبک و سنگین در لامپروفیرهای بررسیشده نزدیک به 60 برابر است.
برپایه فراوانی کانی‌های الیوین و پیروکسن و نبود جدایش این دو کانی در نمونههای بررسیشده، اختلاف بالا میان عنصرهای خاکی نادر سبک و سنگین (که معمولاً پیامد جدایش این دو کانی است)، در نمونههای بررسیشده با شدت کمتری روی داده است (شکل 10).
شکل 10- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در: A) نمودار عنکبوتی عنصرهای فرعی بهنجارشده در برابر ترکیب کندریت؛ B) نمودار عنکبوتی عنصرهای خاکی نادر بهنجارشده در برابر ترکیب کندریت (ترکیب کندریت برگرفته از: Sun و McDonough، 1989)
بحث
سنگ‌زایی لامپروفیرها پیچیده و متفاوت هستند و معمولاً برپایه الگوهای زیر تفسیر می‌شود. هرچند که در بسیاری از موارد، نقش چند الگو برای سنگ‌زایی آنها پیشنهاد شده است.
1- ذوببخشی گوشته متاسوماتیزم‌شده، در هر دو پهنة وابسته به فرورانش و یا گوشته سنگ‌کره‌ای زیر قارهای (Zhang et al., 2003)؛
2- آلایش پوستهای ماگماهای مافیک (Fowler and Henney, 1996)؛
3- Rock (1991)، مذابهای سست‌کره‌ای مستقیم جداشده از پلومهای گوشته‌ای که هنگام رویدادهای پیشین متاسوماتیسم شدهاند؛
4- آمیختگی ماگمای بازالتی پدیدآمده از گوشته سنگ‌کره التراپتاسیک در پی افزایش درجه دما یا نازکشدگی گوشته سنگ‌کره‌ای زیر قارهای (Kerr, 2010)؛
5- مذابهای لامپروییتی یا بازالتی جداشده از گوشته با مذابهای سیلیسی جداشده از پوسته (Thompson et al., 1989). غنیشدگی از عنصرهای LILE و همچنین، LREE از ویژگی‌های ماگماهای برخاسته از گوشته غنی‌شده و پوسته قارهای است. برپایه فراوانی عنصرهای سازگار و کمبود سیلیس، لامپروفیرهای بررسیشده از ذوب مستقیم پوسته قارهای پدید نیامده‌اند.
بالابودن عنصرهای LIL (مانند: Ba، Rb) و منفیبودن بی‌هنجاری عنصرهای HFS (مانند: Ta، Nb) نشاندهنده تاثیر عوامل فرورانش در غنیشدگی و تهی‌شدگی مذاب از این عنصرهاست (شکل 10). بالابودن نسبتهای Ba/La، Ba/Ta و La/Ta در لامپروفیرهای منطقه نشانة غنیشدگی گوشته با سیالهای پهنه‌های فرورانش و ورود عنصرها از رسوب‌های اقیانوسی فرورانده شده به ماگما است (Rollinson, 1993).
نمودار Sm/Yb در برابر Sm وابسته به بودن گارنت در خاستگاه است. برپایه اینکه Yb در گارنت سازگار و در کلینوپیروکسن ناسازگار است، این نسبت برای درک کانیشناسی خاستگاه گوشته‌ای لامپروفیرهای کارآمد است. در این نمودار نمونههای لامپروفیری در میان روند گوشته ساخته‌شده از گارنت+اسپینل لرزولیت و گارنت لرزولیت جای میگیرند. این نشانه خاستگاه گوشته‌ای کمابیش ژرف و گارنت‌دار برای لامپروفیرهای منطقه است. در نمودار نسبت La/Sm در برابر فراوانی La، برای ارزیابی ویژگی‌های خاستگاه، کانیشناسی خاستگاه و درجه ذوببخشی الگوسازی شده است. در الگوسازی، روش ذوب بستهایِ (Batch) غیر مودال Shaw (1970) و ضرب توزیع REE گردآوری شده به‌دستِ McKenzie و Onions (1995) به‌کار برده شده است. دو ترکیب متفاوت برای تعریف آرایه گوشته‌ای به‌کار برده شده است. گوشته مورب تهی شده (DMM) و گوشته اولیه داده‌های الگوسازی، نخست از راه تمرکز عنصر بسیار ناسازگار La و عنصر کمتر ناسازگار Sm آزمایش شدهاند. این دو عنصر (La و Sm) به تغییرات کانیشناسی در خاستگاه (مانند: گارنت و یا اسپینل) وابسته نیستند؛ ازاین‌رو، اطلاعاتی را درباره ترکیب کلی خاستگاه به‌دست می‌دهند (Aldanmaz et al., 2000). لامپروفیرهای بررسیشده در این نمودار در بالای بخش گارنت + اسپینل لرزولیت و گارنت لرزولیت جای میگیرند که این نشانه میزان بالای La در این نمونههاست و نشان می‌دهد برای پیدایش ماگمای لامپروفیری بررسیشده، گوشته‌ای سرشار از عنصرهای LREE نیاز است.
نمودار La/Sm در برابر Sm/Yb به‌خوبی نشان می‌دهد ذوببخشی یک خاستگاه اسپینل لرزولیت، ماگمای لامپروفیری بررسیشده را پدید نیاورده است. نمونههای بررسیشده در این نمودار در محدوده میان گارنت لرزولیت و گارنت+اسپینل لرزولیت جای میگیرند و این نشانه گارنت‌داربودن خاستگاه ماگمای یادشده است (شکل 11). در نمودار Ta/Yb در برابر Th/Yb نمونه‌ها در محدوده کمان قارهای جای میگیرند و این پدیده نشانه تاثیر گوشته متاسوماتیسم‌شده با عوامل فرورانش در پیدایش آنهاست. نسبتهای Ta/Yb و Th/Yb به فرایندهای جدایش بلورین یا ذوببخشی وابسته نیستند. ازاین‌رو، خاستگاه ماگمای لامپروفیری بررسیشده تغییرات و یا آلودگی پوستهای داشته است (شکل 12- A). در نمودار Nb در برابر Nb/Th، نمونه‌ها در بخش سنگ‌های کمان آتشفشانی قارهای جای گرفته‌اند (شکل 12- B). در نمودار Al2O3 در برابر TiO2، (Muller et al., 1993) نمونه‌ها در بخش سنگ‌های وابسته به کمان جای میگیرند (شکل 13- A). در نمودار K2O در برابر TiO2 (Thorpe, 1984) نیز لامپروفیرهای بررسیشده در بخش سنگ‌های وابسته به فرورانش جای میگیرند (شکل 13- B).
شکل 11- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در: A) Sm در برابر Sm/Yb؛ B) نمودار La در برابر La/Sm؛ C) La/Sm در برابر Sm/Yb. نمودارها از Aldanmaz و همکاران (2000) هستند. منحنیها یا خطوط پدیدآمده از ذوب دستهای با به‌کارگیری معادله‌های Shaw (1970) رسم شدهاند. داده‌های منحنی ذوب برای اسپینل لرزولیت از Kinzler (1997) و برای گارنت لرزولیت از Sun و McDonough (1989) است (داده‌های WAM (Western Anatolin a Mantle) از Aldanmaz و همکاران (2000)، ضریب توزیع برای کانیها و مذاب و گوشته DMM از Mckenzie و Onions (1995)، ترکیب گوشته PM، N-MORB و EMORB از Sun و McDonough (1989) هستند) (خط‌های کلفت نشان‌دهندة آرایه گوشته‌ای هستند که با ترکیب گوشتههای DMM و PM رسم شدهاند. منحنیها و خط‌های نقطه‌چین نشان‌دهندة روندهای ذوب از گوشته DMM و منحنیها و خطوط ممتد نشان‌دهندة روند ذوب از گوشته WAM هستند. درصدهای نشان‌داده‌شده درجه ذوببخشی برای خاستگاه‌های گوناگون را نشان می‌دهند)
شکل 12- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در: A) نمودار Th/Yb در برابر Ta/Yb (Pearce, 2008)؛ B) نمودار Nb/Th در برابر Nb از Abdel-Fattah و Philip (2004) (ترکیب MORB و OIB از Taylor و McLennan (1985) است)
شکل 13- لامپروفیرهای شمال شهر کرمان در: A) نمودار K2O در برابر TiO2 (Thorpe, 1984)؛ B) نمودار Al2O3 در برابر TiO2 (Muller et al., 1993)
برپایه داده‌های بالا میتوان دریافت که لامپروفیرهای بررسیشده در یک پهنه پس از برخورد و در پی کشش و Relxation پس از برخورد جایگزین شدهاند. الگوهای عقب‌نشینی پهنه فرورانش (Slab rollback؛ Lonergan and White, 1997)، شکستن و جداشدن قطعه فرورانده‌شده (Davies and Von Blanckenburg, 1995)، پوستهپوستهشدن (Bird, 1979) و حرکت همرفتی لیتوسفر (Houseman et al., 1981)، برای توجیه کشش پس از برخورد به‌کار برده شدهاند. همه این فرایندها، بالاآمدگی سست‌کره با سرشت OIB و به‌هم‌ریختگی گرادیان دمایی نخستین و سرانجام زمین‌ساخت کششی و پیدایش ماگما را در پی داشته است. گویا که در پی فرایندهای شکستن قطعه اقیانوسی فرورونده و پوستهپوستهشدن گوشته‌ای و تعادلسازی پس از برخورد، گوشته سست‌کره‌ایِ بالا آمده و ذوب گوشته سنگ‌کره‌ای متاسوماتیسم‌شده با عوامل فرورانش و نیز عوامل گوشته ژرف را به‌دنبال داشته است. ویژگی‌های صحرایی، دارابودن اسپینل، ویژگی‌های زمینشیمیاییِ عنصرهای فرعی و کمیاب و نسبتهای آنها نشان می‌دهند به احتمال بالا، لامپروفیرهای بررسیشده از ماگمای مادر اسپینل– گارنت لرزولیتی و در فشار 5 تا 10 کیلوبار پدید آمده و در پی فرایندهای وابسته به فرورانش غنی شدهاند. سپس مذاب پدیدآمده در راستای گسل کوهبنان و مجرای عبور، در سنگ‌های رسوبی میزبان نفوذ کرده و در این پهنه پس از برخورد جایگزین شدهاند. Fazlnia و همکاران (2012) برای لامپروفیرهای جنوبباختری سلماس و Aghazadeh و همکاران (2015) برای لامپروفیرهای شمالباختری ایران چنین پهنه‌ای را پیشنهاد داده‌اند.
نتیجه‌گیری
دایکهای لامپروفیری از درشت بلورهای الیوین با ترکیب کریزولیت، پیروکسن با ترکیب دیوپسید و آمفیبول در زمینهای ریزبلور از پیروکسن و آمفیبول، به‌همراه پلاژیوکلاز لابرادوریتی ساخته شدهاند. الیوین‌ها میانبارهایی از کروم اسپینل دارند. بافت اصلی این سنگ‌ها پورفیری و گلومروپورفیری است. درشت بلورهای تیره و نبود درشت بلورهای روشن و بافت پورفیری این نمونه‌ها همانند لامپروفیرهاست. ترکیب نورماتیو پیروکسنها برای لامپروفیرهای آلکالن باید در محدوده دیوپسید اوژیتی باشد که این نکته با داده‌های ریزکاو الکترونی به‌دست‌آمده در این پژوهش سازگار است. همه نمودارهای لامپروفیرها محدودههای همپوشانی دارند و در نمودار Rock (1987) هم دیده می‌شود. این ویژگی در لامپروفیرهای کرمان نیز دیده می‌شود و ازاین‌رو، باید ویژگی‌های دیگری را برای شناسایی لامپروفیرهای آلکالن و کالک‌آلکالن به‌کار برد.
شاخص مافیک کانیها، نبود کوارتز (مودال و نورماتیو)، درصد بالای آنورتیت در پلاژیوکلازها، الیوین و نزدیکبودن مقدارهای اکسیدهای SiO2، CaO، Na2O و K2O به لامپروفیرهای قلیایی، از ویژگی‌های لامپروفیرهای قلیایی (مونشیکیت) هستند. در اینباره، Moorhouse (1959) بیوتیت و آمفیبول را برای رده‌بندی مونشیکیتها ضروری نمیداند؛ اما فراوانی الیوین و پیروکسن را تعیینکنندهتر میداند؛ اگرچه تا کنون، نقدی بر این رده‌بندی نوشته نشده است. داده‌های ریزکاو الکترونی کانی پیروکسن نشان می‌دهند این سنگ‌ها از گروه لامپروفیرهای آلکالن هستند و در فشار 10-5 کیلوبار با محتوی آب کمتر از 10% در دمای 900 تا 700 درجه سانتیگراد پدید آمده‌اند. داده‌های زمینشیمیایی سنگ کل نیز نشان می‌دهند لامپروفیرهای بررسیشده از ماگمای سری آلکالن پدید آمده‌اند. غنیبودن از عنصرهای LILE و LREE و دارابودن نسبت بالایی از La/Yb نشانه گارنت‌دار بودن خاستگاه ماگماست. برپایه داده‌های ریزکاو الکترونی و تجزیه سنگ کل، روشن شد که خاستگاه لامپروفیرهای منطقه، گوشته گارنت– اسپینل لرزولیتی با کانی آب‌دار متاسوماتیزم‌شده (در پی فرایندهای وابسته به پهنه فرورانش) بوده است و سپس این سنگ‌ها در پهنه کمانی پس از برخورد جایگزین شدهاند.
سپاس‌گزاری
از جناب مهندس شکوریان در مدیر شرکت زرآزما ماهان، برای هماهنگی لازم برای انجام تجزیه‌های سنگ کل در ایران و استرالیا، از جناب مهندس قلیزاده در آزمایشگاه کانیشناسی مرکز تحقیقات و فرآوری مواد معدنی ایران، برای انجام تجزیه‌های ریزکاو الکترونی، از آقای محمد بهرامپور، برای همراهی در نمونهبرداری و همچنین، داوران پیشنهادی مجله که دقت بسیاری در بررسی مقاله به‌کار بردهاند بسیار سپاس‌گزاریم.
)