Document Type : Original Article
Authors
1 Ph.D student at Mining and Metallurgical Engineering Department, Yazd University,
2 Mining and Metallurgical Engineering Faculty, Yazd University
3 Department of Geology, Payame Noor University,.
Abstract
Keywords
Main Subjects
فلزهای استراتژیک برای اقتصاد یک کشور بسیار با اهمیت هستند. لیست این فلزها برای هر کشور متفاوت است؛ اما عموماً شامل اورانیم، تانتالیم، نیوبیم، زیرکونیم، بریلیم، آنتیموان، تنگستن، کبالت، طلا و عنصرهای خاکی کمیاب هستند (Linnen et al., 2012). این فلزها در صنعت و تکنولوژی، کاربردهای مهمی دارند و برای برخی از آنها در صنعت، جایگزینی وجود ندارد (Gunn, 2014). سیستم گرانیت- پگماتیت بارور، مهمترین منبع عنصرهای ناسازگار بهشمار میرود. بسیاری از این عنصرها از فلزهای استراتژیک نیز هستند (Linnen et al., 2012).
به باور پژوهشگران باید ویژگیهای سنگزمینشیمیاییِ محیطهای زمینشناسی میزبان کانهزایی، با دیدگاه شناسایی فرایندهای زمینشیمیایی حاکم بر کانهزایی بررسی شوند تا نتایج بهدستآمده در مقیاس ناحیهای (پیجویی و اکتشاف مقدماتی) برای تفکیک پهنههای پتانسیلدار بهکار برده شوند. از اینرو، زمینشیمی تودههای سنگی بارور و تفکیک سنگهای بارور و عقیم را مسیر پژوهشی مهمی در چشمانداز آتی علم زمینشیمی برای پیجویی و اکتشاف مقدماتی دانستهاند (Cohen et al., 2010). پگماتیتهای بارور از عنصرهای کمیاب، اقتصادیترین منبع فلزهای ناسازگار و استراتژیک هستند (Cerny et al., 2012; Gunn, 2014). این واحدهای گرانیتی درشتدانه با تودههای گرانیتی بارور وابستگی زایشی دارند و بسته به محتوای عنصرهای کمیاب و ترکیبهای فرار، معمولاً در فاصلة تا ده کیلومتری تودة گرانیتی مادر پدید میآیند. ازاینرو، نخستین گام برای اکتشاف پگماتیتهایِ با عنصرهای کمیاب بررسی گرانیتهای خاستگاه آنهاست (Breaks et al., 2003, 2005). مسئلة اصلی در اکتشاف این گرانیتها، تفکیک گرانیتهای بارور و عقیم است.
گرانیتوییدها برپایة محتوای عنصرهای کمیاب به دو گروهِ لیتیم - سزیم – تانتالیمدار (LCT) و نیوبیم – ایتریم – فلوئوردار (NYF) ردهبندی میشوند (Cerny, 1989). گرانیتوییدهای نوع LCT از نوع S یا I و پرآلومین هستند. این گرانیتها، میزبان کانیسازی عنصرهای کمیابی مانند لیتیم، سزیم، تانتالیم، روبیدیم، بریلیم و نیوبیم هستند و پگماتیتهای نوع LCT را پدید میآورند. گرانیتهای نوع NYF بیشتر از نوع A و پرآلکالن هستند و پگماتیتهای نوع NYF را پدید میآورند. این گرانیتها میزبان کانیسازیهای نیوبیم، ایتریم، فلوئور، زیرکونیم، اورانیم، توریم، تیتانیم و عنصرهای خاکی کمیاب هستند (Cerny, 1989; Ercit, 2005).
برپایة اهمیت اقتصادی گرانیتهای بارور، بررسی زمینشیمیاییِ گرانیتوییدها در ایران، با نگاه ویژه به رفتار عنصرهای کمیاب، یک ضرورت است. گرانیتهای بارور شناساییشده، اهداف خوبی برای کارهای اکتشاف تفصیلی برای اکتشاف فلزهای استراتژیک خواهند بود. از جملة این بررسیها میتوان به پژوهشهای Arjmandzadeh و همکاران (2013) و Didar و همکاران (2014) دربارة پتانسیل عنصرهای کمیاب در گرانیتوییدهای جنوب مشهد و بلوک لوت اشاره کرد. همچنین، کارهای Breaks و همکاران (2005) در زمینة بررسی پگماتیتهای بارور نوع پرآلومینِ ایالت سوپریور واقع در آنتاریو، کانادا، و Melcher و همکاران (2015) دربارة پگماتیتهای نیوبیم- تانتالیم- قلعدار در آفریقا از کارهای اکتشافی برای شناسایی پتانسیلهای عنصرهای کمیاب هستند.
مجموعة گرانیت- پگماتیت مشیرآباد در جنوبباختر شهرستان قروه جای گرفته است و بخشی از پهنة ساختاری سنندج – سیرجان است. این پهنه میزبان تودههای گرانیتوییدی گوناگون است. با وجود اطلاعات زمینشناسی جامع از این پهنه، بررسیهای سنگشناسی فراوان و وجود دادههای سنگ کل از گرانیتوییدهای آن، زمینشیمی گرانیتوییدها با محوریت شناسایی تودههای پتانسیلدار محجور مانده است. بهرهگیری از پتانسیلهای اطلاعاتی و دادههای موجود یک تدبیر خردمندانه است و باعث کاهش هزینه مطالعات اکتشافی و سرعت بخشیدن به انجام این نوع بررسیها میشود.
در این مقاله، سیستم گرانیت- پگماتیت مشیرآباد با هدف بررسی رفتار و محتوای عنصرهای کمیاب با استفاده از دادههای سنگ کل و اطلاعات زمینشناسی در دسترس بررسی شده است.
Gardideh (a2010)، ترکیب سنگشناسی و سنگزایی تودة آذرین درونی مشیرآباد را بررسی کردند و دریافتند این توده دربردارندة واحدهای سنگی آذرینِ دیوریت، مونزودیوریت، کوارتزدیوریت، کوارتزمونزودیوریت، تونالیت، گرانودیوریت و مونزوگرانیت تا سینوگرانیت است. همچنین، این توده سرشت متاآلومین تا کمی پرآلومین دارد و در پی تبلوربخشی ماگمای نوع I بهدستآمده از ذوببخشی مواد پوستهای پدید آمده است.
Sepahi و همکاران (2012) زمینشیمی عنصرهای اصلی در کل سنگ و کانیهای پلاژیوکلاز، پتاسیمفلدسپار و آمفیبول و دما و فشار پیدایش توده را بررسی کردند و دریافتند تودة مشیرآباد در پی تزریقهای متوالی ماگما در دمای 556 تا 716 درجة سانتیگراد، فشار 3/2 تا 6 کیلوبار و ژرفای 7 تا 20 کیلومتر پدید آمده است.
Salami و همکاران (2014) دایکهای پگماتیتی رخنمونیافته در نزدیکی توده را بررسی کردهاند. شناسایی پهنهبندی در ترکیب کانیشناسی این واحدهای درشتدانه از نتایج این پژوهش بوده است.
سیستم گرانیت- پگماتیت پرآلومین نوع S
گرانیتوییدهای پرآلومین نوع S به شکل پلوتونها یا باتولیتهای بزرگ با رخنمونهایی با گستردگی بزرگتر از ده کیلومتر مربع تشکیل میشوند. دایکهای پگماتیتی از تودة گرانیتی خاستگاه میگیرند و در شعاع تا نزدیک به ده کیلومتری از تودة مادر، در راستای شکستگیها و در منطقهای به گستردگی 20- 10 کیلومتر مربع توزیع میشوند (Breaks and Tindle, 1997). توالی سنگی پدیدآمده در تودة گرانیتی مادر از کف به سقف دربردارندة بیوتیتگرانیت، دو میکا لوکوگرانیت، مسکوویتگرانیت درشت دانه، لوکوگرانیت پگماتیتی و دایکهای پگماتیتی است. واحدهای سنگی مراحل پایانی تبلور ماگمای مادر (پگماتیتها)، در سقف و سطوح بالاتر از سقف باتولیت جای میگیرند (شکل 1) (Sinclair, 1996; Breaks and Tindle, 1997).
هر واحد سنگی در تودة گرانیتی نوع S بارور از چند مجموعه کانی مانند کانیهای اصلی، فرعی، ثانویه و اقتصادی (میزبان عنصرهای کمیاب) پدید آمده است. کوارتز، پتاسیمفلدسپار، به مقدار کمتری پلاژیوکلاز و بیوتیت از کانیهای سازندة گرانیتها هستند. مسکوویت، کردیریت، تورمالین، گارنت، آپاتیت، زیرکن و به مقدار بسیار کمتر، مونازیت، ایلمنیت و آلانیت از کانیهای فرعی بهشمار میروند. بهترتیب پهنهبندی کانیایی، بریل، کانیهای نیوبیم- تانتالیمدار (تانتالیت، کلمبیت، پیروکلر، میکرولیت)، کانیهای لیتیمدار (اسپودمن و پتالیت) و پلوسیت (حاوی سزیم) از جمله کانیهای اقتصادی در توده هستند (شکل 1) (Selway et al., 2005).
|
شکل 1- پهنهبندی سنگها و عنصرهای کمیاب در سیستم گرانیت- پگماتیت نوع LCT (Sinclair, 1996; Selway et al., 2005)
|
تودههای گرانیتی مرتبط با پگماتیتهای نوع LCT سرشار از سیلیس (wt% 70 SiO2>) هستند. شاخص اشباعشدگی از آلومین آنها از یک بزرگتر است؛ یعنی سرشار از کانیهای آلومینیومدار (مانند: گارنت، مسکوویت و تورمالین) هستند. شاخص اشباعشدگی از آلومین پگماتیتها معمولاً از گرانیتهای مادر بزرگتر است. همچنین، گرانیتها مقدار کلسیم، آهن و منیزیم کمی دارند. نسبت K2O/Na2O آنها متغیر است. پگماتیتها پتاسیم بیشتر و آپلیتها سدیم بیشتر دارند (Cerny and Meintzer, 1988). مقدار عنصرهای کمیاب شاخص خوبی برای شناسایی تودههای آذرین درونی مرتبط با پگماتیتهای حاوی عنصرهای کمیاب است. گرانیت پرآلومینی که مقدار میانگین عنصرهای کمیاب (مانند: Be، Cs، Ga، Li، Nb، Rb، Sn و Ta در دادههای سنگ کل آن دستکم سه برابر میانگین مقدار آن عنصرها در پوستة بالایی باشد هدف خوبی برای اکتشاف دایکهای پگماتیتی بارور است (Selway et al., 2005). با افزایش درجة جدایش بلوری (تفریق)، محتوای عنصرهای یادشده در گرانیتها افزایش و محتوای Ti, Ba, Sr و Zr کاهش مییابد (Cerny and Meintzer, 1988; Cerny, 1989). نسبتهای عنصری K/Rb، Zr/Hf، Nb/Ta و Fe/Mn نیز شاخصهای خوبی برای تعیین درجة جدایش بلوری در واحدهای آذرین درونی و شناسایی تودههای بارور و عقیم هستند. میانگین مقدار این نسبتها در گرانیتهای پرآلومین بارور بهگونة چشمگیری از میانگین مقدار آنها در پوستة بالایی کمتر است (Selway et al., 2005). پژوهشها نشان دادهاند گرانیتهای پرآلومین بارور، نسبت Nb/Ta کوچکتر از 5، K/Rb کمتر از 150 و Zr/Hf کمتر از 18 دارند (Ballouard et al., 2016). نسبت Fe/Mn نیز کمتر از 15 است. از آنجایی که عنصرهای اصلی تحتتأثیر دگرسانیها قرار میگیرند، نسبتهایی مانند Fe/Mn دربرابر نسبتهای عنصرهای کمیاب کمتر قابل اعتماد هستند (Selway et al., 2005).
زمینشناسی منطقة مشیرآباد
تودة آذرین درونی مشیرآباد در پهنة ساختاری سنندج- سیرجان و باختر شهرستان قروه، در استان کردستان، رخنمون دارد. سن زمینشناسی پیدایش این توده تا کنون بهدست نیامده است. سنسنجیهای U-Pb برای گابرو و مونزونیت در نزدیکی روستای میهم، در جنوب قروه، بهترتیب سن 2/0± 149 و 2/0± 151 میلیون سال پیش و برای لوکوگرانیت صوفیآباد سنندج، در 45 کیلومتری شمالباختری قروه، سن 6/0± 5/156 میلیون سال پیش را نشان میدهند (Mahmoudi et al., 2011; Sepahi et al., 2012). از این رو، پیدایش تودة مشیرآباد چهبسا در دورة ژوراسیک پایانی روی داده است.
به باور Gardideh و همکاران (b2010)، تودة آذرین درونی مشیرآباد در پی ماگماتیسم متاآلومین تا کمی پرآلومین نوع I کمانهای آتشفشانی (VAG) مرز فعال قارهای پدید آمده است و خاستگاه سنگمادر آن پوستة زیرین بوده است. گرمای لازم برای ذوببخشی مواد پوستهای را گدازههای گوشتهای پدیدآمده از فرورانش فراهم کردهاند. افزونبر این، توالی سنگی این توده در پی تبلوربخشی پدید آمده است. به باور Sepahi و همکاران (2012)، برپایة وابستگی که میان ترکیب شیمیایی و کانیشناسی سنگهای گوناگون در سری سنگی توده دیده میشود، چهبسا واحدهای حد واسط و فلسیک خاستگاه یکسانی داشته باشند. از سوی دیگر، حجم کوچک سنگهای دیوریتی دربرابر حجم بزرگ سنگهای گرانیتوییدی گواه آنست که این سنگهای کم حجم نمیتوانستهاند ماگمای مادر واحدهای گرانیتوییدی باشند. شاید پلوتون مشیرآباد در پی تزریقهای پیدرپی ماگما پدید آمده باشد. دما، فشار و ژرفای پیدایش این توده بهترتیب 716- 556 درجة سانتیگراد، 6- 3/2 کیلوبار و 20- 7 کیلومتر بهدست آمده است (Sepahi et al., 2012).
سنگهای حد واسط (مانند دیوریت، مونزودیوریت، کوارتزدیوریت، کوارتزمونزودیوریت و دایکهای میکرودیوریتی)، گرانودیوریت- تونالیت (بخش حجیم توده) و گرانیت از واحدهای آذرین سازندة این توده بهشمار میروند (Aliani, et al., 2018). در پی انجماد سریع ماگمای مادر، میانبارهایی با سرشت میکروتونالیت- میکروگرانودیوریت در بخش حاشیة توده و درون واحد تونالیتی- گرانودیوریتی پدید آمدهاند (جدول 1؛ شکل 2). همچنین، دایکهای آپلیتی و پگماتیتهای ابراهیمعطار در فاصلة دورتری از تودة آذرین درونی و در باختر آن پدید آمدهاند (Sepahi et al., 2012) (شکل 2). این دایکها منطقهبندی کانیشناسی دارند (جدول 2) و در مرز آنها با واحدهای آهکی و شیستی تریاس- ژوراسیک میزبان، اسکارنهای قلع- تنگستن پدید آمدهاند (Salami et al., 2014).
جدول 1- ترکیب کانیشناسی سنگهای تشکیلدهنده مجموعة نفوذی مشیرآباد (Sepahi et al., 2012)
|
واحدهای سنگی |
کانیهای اصلی |
کانیهای فرعی |
کانیهای ثانویه |
|
حد واسط |
پلاژیوکلاز (45-60 درصدحجمی)، آمفیبول (هورنبلند،30-20 درصدحجمی)، کوارتز (10-15 درصدحجمی) آلکالیفلدسپار (ارتوکلاز: 8-15 درصدحجمی)، بیوتیت (تا 7 درصدحجمی) |
تیتانیت، زیرکن و آپاتیت |
سریسیت، زوییزیت و کلینوزوییزیت، کلریت، اپیدوت، کلسیت و کانیهای رسی |
|
تونالیت-گرانودیوریت |
پلاژیوکلاز (35-45 درصدحجمی)، کوارتز (30-15 درصدحجمی)، هورنبلند (15-20 درصدحجمی)، بیوتیت (15-10 درصدحجمی) |
سریسیت، اپیدوت، کلریت، کلسیت، کانیهای رسی و اکسیدهای آهن |
|
|
گرانیت (بیشتر مونزوگرانیت) |
کوارتز (30-40 درصدحجمی)، پلاژیوکلاز (25-30 درصدحجمی)، آلکالیفلدسپار (20-30 درصدحجمی)، بیوتیت (10-15 درصدحجمی)، |
سریسیت، اپیدوت، کلریت |
|
|
آپلیت |
آلکالیفلدسپار (45%، شامل ارتوکلاز و میکروکلین)، کوارتز (40-25 درصدحجمی) و پلاژیوکلاز (12-10 درصدحجمی) |
بیوتیت، تیتانیت، زیرکن، آپاتیت |
- |
جدول 2- منطقهبندی کانیایی دایکهای پگماتیتی کوه ابراهیمعطار (Salami et al., 2014)
|
پهنه |
ترکیب کانیشناسی |
|
حاشیهای |
فلدسپار (45 درصدحجمی)، کوارتز (35 درصدحجمی)، مسکوویت (10 درصدحجمی)، بیوتیت (9 درصدحجمی)، تیتانیت (1 درصدحجمی) |
|
دیوارهای |
فلدسپار (40 درصدحجمی)، کوارتز (40 درصدحجمی)، مسکوویت (15 درصدحجمی)، بیوتیت (3 درصدحجمی)، گارنت (2 درصدحجمی) |
|
میانی |
فلدسپار (40 درصدحجمی)، کوارتز (30 درصدحجمی)، مسکوویت (8 درصدحجمی)، بیوتیت (2 درصدحجمی)، بریل (20 درصدحجمی) |
|
مرکزی |
کوارتز دودی (70 درصدحجمی)، پتاسیمفلدسپار (30 درصدحجمی)، بریل |
|
شکل 2- نقشة زمینشناسی تودة آذرین درونی مشیرآباد در باختر قروه (Sepahi et al., 2012)
|
گردآوری داده و روش تجزیه
دادههای بهکاربردهشده دربردارندة دادههای بهدستآمده از تجزیة 35 نمونة سنگی هستند. دادههای پنج نمونه در فرایند نمونهبرداری از پگماتیت ابراهیمعطار بهدست آمدهاند (جدولهای 3 و 4). دیگر دادهها از مقالة منتشرشدة Sepahi و همکاران (2012) برگرفته شدهاند (جدول 4). نمونههای برداشتشده از منطقه در آزمایشگاه زرآزما و به روش پلاسمای القایی بههمراه طیفسنج جرمی (ICP-MS) برای 58 عنصر (عنصرهای اصلی، کمیاب و خاکی کمیاب) تجزیة شدهاند؛ اگرچه فلزهای کمیاب و عنصرهای خاکی کمیاب بیشتر مورد نظر بودهاند. گفتنی است روش پلاسمای القایی بههمراه طیفسنج جرمی از پیشرفتهترین روشهای طیفسنجی نشری و تجزیة چندعنصری است که غلظت عنصرها را از صدم تا هزارم پیپیبی (ppb) اندازهگیری میکند. در این روش، نمونهها محلول میشوند و سپس عنصرها در دمای بالا بهصورت پلاسما در میآیند و تشعشع بالایی از خود تولید میکنند. طیفسنج جرمی برپایة جرم، این تشعشع را با دقت بسیار بالا تفکیک میکند. هر طیف در آشکارساز برپایة شدت طیف اندازهگیری و ثبت میشود (Payeh Ghadr and Moghadasi, 2018).
جدول 3- مختصات جغرافیایی نمونههای جدید برداشتشده از پگماتیت ابراهیمعطار
|
Sample No. |
nPeg-1 |
nPeg-2 |
nPeg-3 |
nPeg-4 |
nPeg-5 |
|
Longitude |
47°39’24” |
47°39’15” |
47°39’30” |
47°39’41” |
47°39’35” |
|
Latitude |
35°08’49” |
35°08’43” |
35°08’52” |
35°09’41” |
35°09’36” |
جدول 4- دادههای بهدستآمده از تجزیة شیمیایی عنصرهای اصلی (برپایه درصدوزنی)، کمیاب و خاکی کمیاب (برپایة ppm) درواحدهای سنگی تودة آذرین درونی مشیرآباد (nPeg: پگماتیت؛ دادههای Sepahi و همکاران (2012): Dio: دیوریت، Gro-Ton: گرانودیوریت- تونالیت، Grt: گرانیت، Peg: پگماتیت)
|
Samples No. |
Dio |
Dio |
Dio |
Dio |
Dio |
Dio |
Gro- Ton |
Gro- Ton |
Gro- Ton |
Gro- Ton |
Gro- Ton |
Gro- Ton |
|
SiO2 |
51.3 |
56.3 |
56.7 |
53.7 |
51.6 |
50.1 |
60.2 |
65.5 |
65.6 |
63 |
60.6 |
60.8 |
|
TiO2 |
0.8 |
1 |
1 |
0.9 |
0.8 |
1.1 |
0.6 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.9 |
0.8 |
|
Al2O3 |
13.4 |
15.6 |
18.9 |
14 |
12.6 |
16.3 |
18.6 |
17.3 |
17.4 |
18.2 |
15.8 |
16.4 |
|
Fe2O3 |
7.2 |
6.3 |
6.5 |
9 |
6.9 |
7.4 |
4.4 |
3.5 |
3.4 |
4 |
5.3 |
5.6 |
|
MnO |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.2 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
MgO |
11.1 |
6.7 |
2.2 |
8.2 |
15.1 |
8.2 |
1.3 |
1.1 |
1.2 |
1.1 |
3.4 |
3 |
|
CaO |
7.5 |
7.2 |
7.5 |
9.6 |
11.1 |
10.4 |
4.6 |
3.6 |
3.8 |
4.1 |
5 |
5.8 |
|
Na2O |
2.5 |
3.2 |
3.9 |
3.3 |
2.4 |
2.6 |
5.1 |
5.4 |
5.3 |
5.1 |
4.1 |
3.9 |
|
K2O |
2.9 |
1.4 |
1.3 |
0.5 |
1.1 |
1.1 |
2.1 |
1.9 |
1.9 |
2 |
2.2 |
2 |
|
P2O5 |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
|
Li |
|
|||||||||||
|
Cs |
2.7 |
2.8 |
0.9 |
0.7 |
0.8 |
1.3 |
1.7 |
1.9 |
2.2 |
1.6 |
1.4 |
2.5 |
|
Be |
|
|||||||||||
|
Rb |
133 |
59 |
37 |
17 |
39 |
49 |
70 |
80 |
79 |
62 |
103 |
76 |
|
Sr |
350 |
441 |
612 |
395 |
296 |
451 |
800 |
577 |
562 |
533 |
432 |
761 |
|
Ba |
420 |
291 |
457 |
73 |
212 |
517 |
650 |
742 |
494 |
582 |
504 |
489 |
|
Zr |
120 |
101 |
66 |
77 |
87 |
103 |
350 |
315 |
259 |
295 |
173 |
115 |
|
Hf |
3 |
2.8 |
2.5 |
2.1 |
2.6 |
2.5 |
8 |
7.5 |
6.3 |
7.5 |
4.2 |
3.3 |
|
Nb |
9 |
11.4 |
42.2 |
9.3 |
9 |
14.3 |
21 |
24.7 |
37.6 |
31.6 |
23.3 |
18.3 |
|
Ta |
0.7 |
0.8 |
3.5 |
0.7 |
0.7 |
0.8 |
1.5 |
2.1 |
3.2 |
2.8 |
1.6 |
1.2 |
|
Pb |
|
|||||||||||
|
Zn |
62 |
77 |
72 |
80 |
60 |
70 |
49 |
61 |
66 |
53 |
73 |
79 |
|
Sn |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
|
Th |
4.6 |
6.7 |
8.6 |
2.1 |
4.4 |
2.3 |
12 |
19.1 |
14.6 |
17.1 |
11.1 |
8.5 |
|
U |
1.2 |
2.2 |
2 |
0.9 |
1 |
0.5 |
2.9 |
2.4 |
3.8 |
2.1 |
3.1 |
2 |
|
Ga |
15 |
17.5 |
21.2 |
15.7 |
13.1 |
14.7 |
22 |
21.2 |
22.6 |
20.3 |
17.4 |
20.6 |
|
Y |
11.7 |
15.6 |
34.8 |
19.2 |
12.7 |
18.2 |
13.5 |
21.1 |
28.4 |
20.9 |
19.1 |
17.1 |
|
LREE |
74.3 |
82.7 |
202.3 |
57.4 |
79.6 |
77.5 |
147.5 |
262.7 |
210.6 |
286.3 |
127.1 |
122.2 |
|
MREE |
7 |
8 |
21.6 |
9.3 |
8.7 |
9.7 |
7.2 |
15.1 |
15 |
14.5 |
10.4 |
10.2 |
|
HREE |
2.9 |
3.5 |
8.4 |
4.6 |
3.2 |
4.3 |
3.9 |
5.4 |
6.5 |
5.8 |
4.7 |
4 |
جدول 4- ادامه
|
Samples No. |
Gro- Ton |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Grt |
Peg |
Peg |
|
SiO2 |
67.9 |
74.2 |
71.5 |
72.1 |
73.3 |
73.1 |
71.3 |
69.2 |
72.4 |
76.3 |
75.4 |
74.1 |
|
TiO2 |
0.3 |
0.1 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0 |
|
Al2O3 |
14.5 |
12.2 |
14.1 |
13.7 |
14.6 |
13.3 |
14.4 |
14.6 |
12.9 |
12.3 |
12.7 |
14.1 |
|
Fe2O3 |
2.6 |
0.9 |
2.3 |
1.6 |
1.3 |
1.7 |
1.3 |
2.3 |
1.3 |
0.7 |
0.8 |
0.2 |
|
MnO |
0.1 |
0 |
0.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
MgO |
0.7 |
0.1 |
0.5 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
0.5 |
0.2 |
0.1 |
0 |
0 |
|
CaO |
2.3 |
0.8 |
1.7 |
1.4 |
1.8 |
2.7 |
2.5 |
2.5 |
0.9 |
0.7 |
1 |
1.4 |
|
Na2O |
4.3 |
3.5 |
4.1 |
4 |
4.3 |
3.9 |
3.6 |
4.8 |
3.6 |
3.3 |
4.4 |
3.8 |
|
K2O |
3.6 |
4.9 |
4 |
3.8 |
3.8 |
3.5 |
4.9 |
3.6 |
5 |
5 |
3.4 |
4.9 |
|
P2O5 |
0.1 |
0 |
0.1 |
0 |
0.1 |
0.1 |
0 |
0.1 |
0 |
0 |
0.1 |
|
|
Li |
|
|
||||||||||
|
Cs |
1.5 |
0.7 |
0.9 |
0.8 |
0.9 |
0.6 |
0.7 |
0.5 |
0.9 |
0.8 |
1.9 |
2.9 |
|
Be |
|
|
||||||||||
|
Rb |
100 |
105 |
114 |
90 |
102 |
98 |
133 |
107 |
161 |
132 |
150 |
334 |
|
Sr |
340 |
70 |
270 |
296 |
226 |
604 |
163 |
293 |
100 |
78 |
118 |
50 |
|
Ba |
750 |
150 |
670 |
731 |
662 |
502 |
295 |
676 |
280 |
151 |
182 |
49 |
|
Zr |
200 |
60 |
180 |
125 |
74 |
128 |
134 |
199 |
120 |
62 |
49 |
23 |
|
Hf |
5 |
3 |
4 |
3.4 |
2.3 |
3.7 |
4.1 |
4.9 |
4 |
2.6 |
2.5 |
1.8 |
|
Nb |
24 |
25 |
26 |
19.8 |
19.7 |
21.3 |
38.7 |
23.4 |
20 |
32.6 |
51.9 |
102.5 |
|
Ta |
1.9 |
2.1 |
1.8 |
1.7 |
1.9 |
1.6 |
4.9 |
2.1 |
2.2 |
3.6 |
6.8 |
28 |
|
Pb |
|
|
||||||||||
|
Zn |
40 |
11 |
44 |
35 |
16 |
14 |
18 |
37 |
20 |
8 |
10 |
13 |
|
Sn |
2 |
<1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
5 |
2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
|
Th |
15.8 |
19 |
18.5 |
19.3 |
11.1 |
19 |
39.1 |
20.6 |
21.2 |
20.7 |
6.3 |
6.4 |
|
U |
2.9 |
5.2 |
3.2 |
3.7 |
3.3 |
4.5 |
5.1 |
3.4 |
3.7 |
6.9 |
6 |
12.8 |
|
Ga |
18 |
14 |
17 |
15.3 |
14 |
21.5 |
19.7 |
18.5 |
16 |
14.9 |
18.7 |
24.3 |
|
Y |
15.3 |
9.3 |
13.3 |
9.1 |
8.7 |
11.2 |
33.3 |
15 |
11 |
13.9 |
21 |
13.4 |
|
LREE |
141.9 |
40.7 |
147.1 |
121.6 |
80.5 |
116.4 |
144.6 |
177.1 |
67.8 |
43.3 |
45.7 |
61 |
|
MREE |
7.3 |
4.1 |
6.4 |
5.7 |
4.8 |
5.8 |
13.2 |
8.2 |
4.5 |
5.3 |
7.9 |
4.7 |
|
HREE |
3.8 |
2.7 |
3.9 |
2.5 |
2.6 |
2.8 |
8.3 |
4 |
3 |
3.7 |
6.3 |
3.6 |
جدول 4- ادامه
|
Samples No. |
Peg |
Peg |
Peg |
Peg |
Peg |
Peg |
nPeg- 1 |
nPeg- 2 |
nPeg- 3 |
nPeg- 4 |
nPeg- 5 |
|
SiO2 |
74.8 |
71.2 |
71.2 |
73.4 |
71.5 |
71.2 |
72.7 |
70.9 |
73.4 |
75 |
74 |
|
TiO2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
0 |
0.1 |
0.1 |
0 |
|
Al2O3 |
14.4 |
14.8 |
16.2 |
13 |
13.9 |
14.6 |
12.5 |
12 |
11.8 |
12.3 |
13 |
|
Fe2O3 |
0.3 |
0.3 |
0.5 |
0.5 |
0.4 |
0.8 |
0.8 |
0.6 |
0.8 |
0.7 |
0.6 |
|
MnO |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0 |
0 |
||
|
MgO |
0 |
0 |
0.1 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
|
CaO |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
0.6 |
0.6 |
0.4 |
0.8 |
2.2 |
0.8 |
0.5 |
0.7 |
|
Na2O |
4.8 |
4.3 |
7.6 |
3.8 |
5.1 |
5.3 |
3.4 |
3.6 |
3.3 |
3.2 |
3.5 |
|
K2O |
4.7 |
5.9 |
2.3 |
5.5 |
4.4 |
3.8 |
4.3 |
4.3 |
4 |
4.4 |
4.2 |
|
P2O5 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
|
Li |
7 |
5 |
7 |
3 |
9 |
||||||
|
Cs |
3.4 |
3.7 |
1.9 |
2.9 |
2 |
6.3 |
3.2 |
4.1 |
2.9 |
1.1 |
4.9 |
|
Be |
4.4 |
3 |
4.4 |
3.4 |
5.5 |
||||||
|
Rb |
312 |
383 |
179 |
364 |
303 |
376 |
144 |
191 |
132 |
118 |
240 |
|
Sr |
15 |
13 |
15 |
10 |
10 |
<10 |
106 |
11 |
107 |
97 |
51 |
|
Ba |
7 |
4 |
9 |
<10 |
<10 |
<10 |
333 |
11 |
341 |
311 |
80 |
|
Zr |
9 |
14 |
13 |
30 |
10 |
20 |
14 |
21 |
16 |
25 |
19 |
|
Hf |
0.6 |
0.9 |
1 |
2 |
<1 |
1 |
0.9 |
1 |
0.9 |
1.3 |
1.5 |
|
Nb |
75.3 |
35 |
68.1 |
109 |
38 |
61 |
36.3 |
60.1 |
31.5 |
40.5 |
70.5 |
|
Ta |
12.5 |
6.3 |
12.8 |
19.8 |
7.2 |
8.8 |
6 |
8.3 |
5.1 |
7.5 |
10.5 |
|
Pb |
111 |
52 |
70 |
103 |
90 |
||||||
|
Zn |
10 |
5 |
16 |
7 |
8 |
12 |
23 |
22 |
22 |
9 |
19 |
|
Sn |
1 |
1 |
1 |
1 |
<1 |
8 |
2.2 |
3.9 |
2.4 |
1.3 |
2 |
|
Th |
5.5 |
4.2 |
3.7 |
12.9 |
9.9 |
4.3 |
20.4 |
11.8 |
20.6 |
20.1 |
17.5 |
|
U |
7.6 |
5.5 |
5.4 |
21.7 |
5.4 |
4.5 |
3.4 |
5.7 |
2.6 |
3.8 |
6.2 |
|
Ga |
21.6 |
22.7 |
25.3 |
19 |
25 |
33 |
18.5 |
20 |
17.6 |
17.1 |
22 |
|
Y |
13.5 |
7.1 |
10.2 |
14.8 |
6.3 |
6.7 |
20.6 |
28.6 |
18.7 |
19.8 |
15.6 |
|
LREE |
21.8 |
6.9 |
13.9 |
38.4 |
27.5 |
11.4 |
89.8 |
53.8 |
86.5 |
85 |
48 |
|
MREE |
4.8 |
2.5 |
3.8 |
6.5 |
2.7 |
2.8 |
7.7 |
7.3 |
7.5 |
8 |
6.2 |
|
HREE |
3.2 |
1.8 |
2.9 |
4.4 |
1.7 |
1.6 |
5.2 |
7.4 |
4.6 |
5.5 |
3.7 |
برای بررسی رفتار زمینشیمیایی عنصرها از نمودارهای هارکر (عنصرهای اصلی دربرابر سیلیس)، شاند (اندیس اشباع آلومین) و نیز نمودارهای عنصرهای کمیاب دربرابر سیلیس، رفتار عنصرهای کمیاب نسبت به هم و آنالیز مؤلفههای اصلی (PCA) بهره گرفته شد. روش آماری چندمتغیرة PCA با بررسی همبستگی دو به دویِ پارامترها و شناسایی مؤلفههای اصلیِ تغییرپذیری با کاهش شمار پارامترها و تجمیعکردن آنها در مؤلفههای مشابه به درک بهتر و آسانتر فضای چندمتغیره کمک میکند. در این روش، معمولاً، چند مولفة نخست بخش بزرگی از تغییرپذیری را توجیه میکنند. ازاینرو، تحلیلها برپایة آنها انجام میشوند و دیگر مؤلفهها که واریانس بسیار کمتری دارند، نادیده گرفته میشوند (Hassani Pak and Sharafaddin, 2012).
بحث
در این بخش، برپایة بررسیهای میدانی و تحلیلهای آماری دادههای سنگ کل در نمودارهای زمینشیمیایی و آنالیز مؤلفههای اصلی به تحلیل رفتار زمینشیمیایی عنصرهای اصلی و کمیاب در واحدهای سنگی سازندة تودة آذرین درونی مشیرآباد پرداخته میشود.
سنگهای سازندة یک تودة آذرین درونی واحد معمولاً بهطور متوالی هنگام بالاآمدن ماگما، کاهش دما و فشار و پیشرفت روند جدایش بلوری پدید میآیند. نسبت K/Rb شاخص خوبی برای بررسی این توالی جدایش بلوری است. نمودار K/Rb دربرابر Rb نشان میدهد واحدهای آذرین تودة مشیرآباد در امتداد یک فرایند جدایش بلوری یکسان پدید نیامدهاند (شکل 3)؛ بلکه سه گروه سنگی دیوریت، تونالیت- گرانودیوریت و گرانیت بهصورت جداگانه و موازی یکدیگر پدید آمدهاند. این نکته با پیشنهاد Sepahi و همکاران (2012) دربارة پیدایش تودة مشیرآباد در پی تزریقهای پیدرپی ماگما به سطوح بالاتر همخوانی دارد. همچنین، دایکهای پگماتیتی با محتوای روبیدیم بیشتر از 210 پیپیام و نسبت K/Rb کمتر از 150 در امتداد جدایش بلوری واحد گرانیتی پدیدآمدهاند و واحدهای جدایشیافتهتری هستند.
شکل 3- نمودار Rb دربرابر K/Rb (Selway et al., 2005) (ضریب 10000 برای تبدیل درصد محتوای پتاسیم به پیپیام اعمال شده است؛ Dio: دیوریت، Gro-Ton: گرانودیوریت- تونالیت، Grt: گرانیت، Peg: پگماتیت و nPeg: پگماتیت (جدید)؛ پیکانها روند جدایش ماگمای مادر را نشان میدهند)
گفتنی است نمودارهای هارکر (شکل 4) نیز نشاندهندة پیدایش سه گروه سنگی یادشده هنگام افزایش محتوای سیلیس هستند. ناپیوستگیهای پدیدآمده در توالی پیدایش سنگها در نمودارهای هارکر، بهویژه نمودارهای Al2O3، Na2O و K2O، چهبسا گواهی بر پیدایش جداگانة سه واحد سنگی یادشده است. گمان میرود در تودة آذرین درونی مشیرآباد، نمودار K/Rb دربرابر Rb آشکارتر از نمودارهای هارکر سازوکار پیدایش واحدهای آذرین درونی را نمایش داده است.
شکل 4- نمودارهای Harker (1909) برای بررسی رفتار عنصرهای اصلی دربرابر سیلیس در واحدهای سنگی تودة آذرین درونی مشیرآباد
اگرچه، سنگهای پدیدآمده در مراحل نخستین تزریق ماگما (دیوریت، تونالیت و گرانودیوریت) سرشت متاآلومین دارند، اما گرانیت و پگماتیت کمی به پرآلومین گرایش نشان میدهند (شکل 5) و محتوای سیلیس آنها از 70 درصدوزنی بیشتر است.
شکل 5- نمودار شاخص اشباع آلومین Shand (1943) برای بررسی واحدهای سنگی تودة آذرین درونی مشیرآباد
بررسی رفتار اکسیدهای سنگساز با افزایش میزان سیلیس نشان میدهد محتوای عنصرهای اصلی مانند تیتانیم، آهن، منگنز، منیزیم، کلسیم و فسفر بهطور معمول کاهش و پتاسیم افزایش یافتهاند. با وجود این روند منظم، محتوای اکسیدهای آلومینیم و سدیم در گرانیت و پگماتیت با تغییر روند همراه بوده است (شکل 4)؛ بدین معنی که هنگام پیدایش گرانیت، مقداری از آلومینیم و سدیم از مذاب مادر خارج شدهاند. ازاینرو، آلبیت و کانیهای آلومیندار مانند مسکوویت، گارنت و تورمالین در واحد گرانیتی پدید نیامدهاند. از سوی دیگر، آنالیز مؤلفههای اصلی (PCA) (جدول 5) گواه آنست که اکسیدهای آلومینیم و سدیم بههمراه K/Rb و گالیم سومین مولفة اصلی (PC3) با واریانس تقریبی 13 درصد هستند. در این مؤلفه، اکسیدهای آلومینیم و سدیم با عنصر گالیم همبستگی مثبت، اما با شاخص درجة جدایش بلوری مذاب، یعنی نسبت K/Rb، همبستگی منفی نشان میدهند. PC3 به پدیدهای اشاره دارد که باعث شدهاند سرشت گرانیت و پگماتیت چندان بهسوی پرآلومین (Highly peraluminous) گرایش نیابد. این پدیده شاید پیامداز آذرینبودن (یا همان نوع I بودن) خاستگاه واحدهای گرانیتی منطقه باشد.
مولفة اصلی یک (PC1) مربوط به فرایندهای سنگساز است که با تبلور کانیهای سنگساز و پیشرفت فرایند جدایش بلوری مذاب مادر همراه است.
جدول 5- آنالیز مؤلفههای اصلی دخیل در پیدایش سیستم گرانیت- پگماتیت مشیرآباد (پنج مولفة اصلی: PC1 با واریانس 48 درصد: فرایندهای سنگساز و تمرکز عنصرهای کمیاب نوع LCT؛ PC2 با واریانس 5/16 درصد: فرایندهای سنگساز و رقیقشدن عنصرهای کمیابِ سیستمهای آلکالی؛ PC3 با واریانس 13 درصد: پدیدههایی که از پرآلومینترشدن سرشت گرانیت و پگماتیت جلوگیری کرده است؛ PC4 با واریانس 9 درصد: مربوط به عنصرهای خاکی کمیاب کمیاب سنگین (Y و HREE)؛ PC5 با وارایانس 4 درصد: فعالیتهای غیرماگمایی شناسایی شده است)
|
PC |
PC1 |
PC2 |
PC3 |
PC4 |
PC5 |
|
SiO2 |
0.214 |
0.238 |
-0.051 |
-0.016 |
-0.073 |
|
TiO2 |
-0.236 |
-0.172 |
0.045 |
0.042 |
0.086 |
|
Al2O3 |
-0.151 |
0.056 |
0.341 |
-0.164 |
-0.013 |
|
Fe2O3 |
-0.231 |
-0.201 |
0.007 |
0.039 |
0.084 |
|
MnO |
-0.217 |
-0.188 |
0.008 |
0.135 |
-0.165 |
|
MgO |
-0.153 |
-0.303 |
-0.106 |
0.058 |
0.149 |
|
CaO |
-0.215 |
-0.229 |
-0.004 |
0.094 |
0.113 |
|
Na2O |
0.052 |
0.140 |
0.306 |
-0.304 |
-0.234 |
|
K2O |
0.221 |
0.138 |
-0.115 |
0.019 |
0.117 |
|
P2O5 |
-0.199 |
-0.138 |
0.214 |
-0.034 |
0.075 |
|
K/Rb |
-0.092 |
0.249 |
-0.326 |
0.091 |
-0.009 |
|
Cs |
0.119 |
-0.166 |
0.255 |
-0.044 |
-0.226 |
|
Rb |
0.223 |
-0.083 |
0.164 |
-0.084 |
0.110 |
|
Sr |
-0.231 |
0.058 |
0.098 |
-0.110 |
0.071 |
|
Ba |
-0.178 |
0.232 |
-0.069 |
-0.164 |
0.058 |
|
Zr |
-0.182 |
0.224 |
0.091 |
-0.215 |
0.180 |
|
Hf |
-0.169 |
0.252 |
0.087 |
-0.185 |
0.233 |
|
Nb |
0.187 |
0.005 |
0.283 |
0.151 |
0.282 |
|
Ta |
0.189 |
-0.044 |
0.236 |
0.123 |
0.338 |
|
Zn |
-0.243 |
-0.113 |
0.084 |
0.018 |
0.020 |
|
Nb/Ta |
-0.231 |
-0.034 |
-0.107 |
-0.133 |
0.112 |
|
Zr/Hf |
-0.223 |
0.086 |
-0.060 |
-0.201 |
0.119 |
|
Th |
0.008 |
0.371 |
-0.152 |
0.140 |
-0.011 |
|
U |
0.181 |
0.030 |
0.135 |
0.095 |
0.604 |
|
Ga |
0.096 |
0.003 |
0.392 |
-0.170 |
-0.262 |
|
Y |
-0.102 |
0.130 |
0.170 |
0.478 |
-0.140 |
|
LREE |
-0.184 |
0.272 |
0.140 |
0.018 |
0.040 |
|
MREE |
-0.185 |
0.121 |
0.197 |
0.302 |
-0.039 |
|
HREE |
-0.085 |
0.164 |
0.158 |
0.483 |
-0.094 |
|
|
تبلور کانیهای سنگساز در پی غلیظشدن یا رقیقشدن اکسیدهای اصلی (مانند: SiO2، TiO2، Fe2O3، MnO، CaO، K2O و P2O5) روی داده است. پیشرفت فرایند جدایش بلوری با افزایش Rb و کاهش Sr، Zn، Nb/Ta و Zr/Hf همراه بوده است. همچنین، این مؤلفه، دربردارندة عنصرهای کمیابی مانند Nb ، Ta، U، LREE، MREE و Zr است (جدول 5). ، اگرچه وزن این عنصرهای کمیاب از عنصرهای سنگساز کمتر است و شاخصهای جدایش بلوری مذاب مادر را دارند، اما دارای همبستگی خوبی با یکدیگر هستند؛ بهگونهایکه غلیظشدن Nb، Ta و U در راستای رقیقشدن LREE، MREE و Zr روی میدهد. این غلیظشدن و رقیقشدن در واحدهای با سرشت متاآلومین تا پرآلومین دور از انتظار نیست. البته فلز U در PC5 وزن بیشتری دارد و در این مؤلفه، همچنان همبستگی مثبت آن (اگرچه ضعیفتر) با Nb و Ta دیده میشود؛ اما با Ga، Cs و Na وابستگی منفی و ضعیف نشان داده است. قرار گرفتن عنصرهای کمیابِ Nb، Ta، U، LREE، MREE و Zr در مولفة سنگساز (PC1) نشان میدهد بودن یا نبودن این فلزها با فرایندهای ماگمایی سازندة واحدهای سنگی توده رابطه دارد. همچنین، رفتار عنصرهایی مانند U، Ta، Nb، Ga، Cs و Na در یک مؤلفه جداگانه و با ارتباط ضعیفتر (PC5) شاید گواهی بر تأثیرگذاری عامل دیگری در بودن یا نبودن فلزهای اقتصادی یادشده در واحدهای سنگی توده باشد. این عامل شاید فعالیتهای گرمابی باشد که به بررسی بیشتری نیاز دارد. قرارنگرفتن نسبت K/Rb در PC1 نکتة قابل تأملی است و گواه این نکته است که پدیدهای ارتباط منظم میان پیشرفت جدایش بلوری و فعالیت سنگسازی و کانهسازی را مختل کرده است. این عامل شاید تزریقهای پیدرپی، اما ناپیوسته ماگما، فعالیتهای غیرماگمایی مانند فرایندهای گرمابی یا همان PC5 و یا عاملی که از گرایش سرشت گرانیت و پگماتیت بهسوی واحدهای بسیار پرآلومین جلوگیری کرده است یا همان PC3 باشد. از سوی دیگر، این نسبت از نسبتهای Nb/Ta و Zr/Hf مستقل عمل کرده است و با فلزهایی مانند Ba، LREE، Hf و Zr در PC2 ارتباط بهتری نشان داده است (جدول 5).
در حقیقت، هنگام پیشرفت فرایند جدایش که با افزایش Rb و کاهش K/Rb همراه است، فلزهایی مانند Sr، Zn، Ba، LREE، HREE، Zr و Hf رقیق شدهاند. ازآنجاییکه فلزهای یادشده معمولاً در سیستمهای گرانیت- پگماتیت نوع NYF متمرکز میشوند، رقیقشدن آنها در سیستم گرانیت- پگماتیت مشیرآباد (که همانند سیستمهای گرانیت- پگماتیت نوع LCT است) توجیهشدنی است (شکل 6).
محتوای نیوبیم و تانتالیم در واحدهای منطقه مشیرآباد، بهویژه گرانیتها و پگماتیتها، بیشتر از میانگین آنها در پوستة بالایی (بهترتیب 5/2 و 21 پیپیام) است. شکلهای 7 و 8 نشان میدهند هنگام پیدایش پگماتیت، اگرچه مقدار مطلق Nb بیشتر از Ta است، اما غلیظشدن هر دو تقریباً به یک اندازه و برابربا یک تا چهار برابر میانگین پوستهای آنها بوده است. همچنین، نسبت Nb/Ta بیشتر از پنج است؛ بدین معنی که میزان جانشینی Ta با Nb چشمگیر نبوده است و فعالیتهای ماگمایی و گرمابی، هر دو، در غلیظشدن یا رقیقشدن عنصرها دخیل بودهاند (Ballouard et al., 2016).
شکل 6- محتوای عنصرهای کمیاب هنگام تزریقهای متوالی ماگما در منطقه مشیرآباد (L: LREE؛ M: MREE؛ H: HREE)
نسبت Nb/Ta همبستگی خوبی با Zr/Hf دارد و هر دو در پی پیشرفت فرایند پیدایش واحدهای آذرین منطقه کاهش یافتهاند. این کاهش در پگماتیتها بیشتر بوده است؛ بهگونهایکه Zr/Hf به کمتر از 18 رسیده است (شکل 10). محتوای Nb و Ta بالا در کنار نسبت Zr/Hf و Nb/Ta کم نشاندهندة باروربودن گرانیت مادر است (Selway et al., 2005; Ballouard et al., 2016). اما میزان این غلیظشدن و جایگزینیها در دیگر واحدهای توده چندان چشمگیر نبوده است. ازاینرو، کانیهای اقتصادی نیوبیم و تانتالیمداری مانند تانتالیت، کلمبیت، پیروکلر و میکرولیت و حتی فراوانی مناسب زیرکن در پگماتیت ابراهیمعطار دیده نشدهاند؛ تنها در پهنة مرکزی آن، بریل گزارش شده است. بریل نخستین مرحلة کانیسازی در یک سیستم- گرانیت پگماتیت بارور است که در سقف تودة مادر رخ میدهد؛ اما در سیستم آذرین درونی مشیرآباد تمرکز آن در دایکهای پگماتیتی روی داده است؛ جاییکه انتظار تمرکز کانیهای نیوبیم- تانتالیمدار میرود.
شکل 7- نمودار Nb دربرابر Nb/Ta واحدهای آذرین درونی مشیرآباد (میانگین نیوبیم در پوستة بالایی برابر با 21 پیپیام است) (Beus and Grigorian, 1977)
شکل 8- نمودار Ta دربرابر Nb/Ta واحدهای آذرین درونی مشیرآباد (میانگین تانتالیم در پوستة بالایی برابر 5/2 پیپیام است) (Beus and Grigorian, 1977)
شکل 9- نمودار Zr/Hf دربرابر Nb/Ta (Ballouard et al., 2016) برای واحدهای تودة آذرین درونی مشیرآباد
افزونبر این، گرانیتهای تودة مشیرآباد از Sn (میانگین: 3/2 پیپیام)، Cs (2/3 پیپیام) و Li (2/6 پیپیام) تهی هستند و غلیظشدن Be (با متوسط 1/4 پیپیام) و Ga (22 پیپیام) در آنها ضعیف بوده است. پیدایش اسکارنهای قلع و تنگستن در همبری تودة مشیرآباد با واحدهای کربناتی منطقه (Beus and Grigorian, 1977) چهبسا عامل خروج عنصرهایی مانند قلع و تنگستن از توده و تجمع آنها در همبری آن باشند.
برداشت
بررسیهای زمینشیمیایی نشان میدهند واحدهای آذرین تودة مشیرآباد در امتداد یک فرایند جدایش بلوری یکسان پدید نیامدهاند؛ بلکه بهصورت جداگانه و موازی یکدیگر رخ دادهاند. این نکته با پژوهشهای زمینشناسی که برپایة پیدایش تودة مشیرآباد در پی تزریقهای پیدرپی ماگما به سطوح بالاتر هستند همخوانی دارد. بهدنبال تزریقهای متوالی و پیشرفت فرایند سنگساز جدایش بلوری ماگما، با افزایش Rb و کاهش K/Rb، فلزهایی مانند Sr، Zn، Ba، REE ها، Th، Zr و Hf (که معمولاً در سیستمهای گرانیت- پگماتیت نوع NYF متمرکز میشوند) رقیق شدهاند. همچنین، غلظت فلزهایی مانند Nb، Ta، Be و Ga (که در سیستمهای گرانیت- پگماتیت نوع LCT تمرکز مییابند) افزایش یافته است. ازآنجاییکه میزان غلیظشدن کم بوده و جایگزینی عنصرهای ایزومورفی مانند K و Rb، Nb و Ta، Zr، Hf، Al و Ga شدید نبوده است، تنها کانی بریل در پگماتیتها پدید آمده است و کانیهای اقتصادی دیگر مانند کانیهای Nb-Taدار (مانند: کلمبیت و تانتالیت) پدید نیامدهاند. نسبت Nb/Ta بیشتر از 5 و رفتار برخی عنصرها (مانند: Nb، Ta، U، Cs و Ga) در یک مؤلفة مستقل از مؤلفة سنگساز و فرایند جدایش بلوری گواه از آن دارد که فعالیتهای گرمابی نیز در تمرکز یا رقیقشدن عنصرها دخیل بودهاند.
)
