Document Type : Original Article
Authors
1 Department of Geology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan 98167-45845, Iran
2 Faculty of Earth Science, College of Science, University of Tehran, Tehran 14155-64155, Iran/Department of Geology and Environmental Earth Sciences, Miami University, OH 45056, USA
Abstract
Keywords
Main Subjects
بررسی بازالتها بهعنوان سنگهایی که ماگماهای سازندة آنها از ذوب گوشته پدید آمدهاند، رهنمود خوبی برای شناخت سرشت گوشته یک منطقه است؛ بهویژه بازالتهای اولیه که ترکیب آنها با پریدوتیت گوشتهای (بازالت هایی با Mg#، MgO، Ni و Cr بالا و SiO2 کمتر از 52 درصدوزنی) در تعادل است، اهمیت و کاربرد بسیاری در زمینة بررسی شیمیایی خاستگاه گوشته دارند. همچنین، پژوهشگران با بررسی آنها اطلاعات ارزشمندی دربارة شرایط حاکم بر گوشته هنگام ذوب بهدست میآورند (Wilson, 1989).
پهنة زمیندرز سیستان (Tirrul et al., 1983) از زیرردهبندیهای زمینشناسی خاور ایران بهشمار میرود. این پهنه مجموعهای از بلندیها و فرونشستها است که گسلهایی با روند شمالی- جنوبی ساختارهای اصلی آن را میسازند (Tirrul et al., 1983; Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990). در این پهنه حجم بزرگی از رخنمون سنگهای آتشفشانی در بخشهای شمالی و پهنة گسلی نه (Neh) دیده میشود (Walker et al., 2009; Pang et al., 2012, 2013; Kheirkhah et al., 2015) (شکل 1). برپایة بررسیهای انجامشده، تا کنون از این مجموعههای ماگمایی، سنگهای مافیک که ترکیب زمینشیمیایی نزدیک به ماگمای نخستین (با مقدار SiO2 کمتر از 52 درصدوزنی و MgO بیشتر از 8 درصدوزنی) نشان بدهند تنها در چند بررسی گزارش شده است. در بررسیهای Pang و همکاران (2012) و Kheirkhah و همکاران (2015)، سنگهای مافیک با مقدار SiO2 کمتر از 52 درصدوزنی و MgO برابربا 5 تا 8 درصدوزنی گزارش شدهاند. ایشان این سنگها را از سری آلکالن و از دیدگاه ترکیب زمینشیمیایی، همانند بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) دانستهاند. Delavari و همکاران (2014) نیز بازالتهایی با مقدار SiO2 برابربا 47 تا 53 درصدوزنی، MgO برابربا 6 تا 12 درصدوزنی و Mg# 60 تا 77 را در منطقة نهبندان گزارش کرده و آنها را از دو سری ماگمایی تولهایت و کالکآلکالن و مرتبط با ماگماتیسم فرورانش دانستهاند.
سنگهای مافیک بررسیشده در این پژوهش، با SiO2 کمتر از 52 درصدوزنی و MgO بیشتر از 8 درصدوزنی، در پهنة گسلی نه، در نهبندان و چاه چوچو و در راستای گسل نهِ خاوری رخنمون یافتهاند.
تا کنون بررسی روی این رخنمونهای آتشفشانی مافیک انجام نشده است. با توجه به این موضوع و نزدیکی ترکیب زمینشیمیایی این سنگهای مافیک به ماگماهای اولیه جداشده از گوشته، بررسی آنها دربارة شناخت بهتر سرشت گوشته در پهنة زمیندرز سیستان یاریدهنده است. ازاینرو، در این پژوهش به بررسی ویژگیهای زمینشیمیایی و سنگنگاشتی این سنگها، تأثیر فرایندهای جدایش بلورین (تفریق بلورین) و آلایش پوستهای روی آنها، الگوسازی ذوب و بررسی سرشت گوشته خاستگاه پرداخته شده است.
جایگاه زمینشناختی و پیشینة بررسیهای انجامشده در منطقه
محدودة میان دو گسل نه خاوری و نه باختری «پهنة گسلی نه» دانسته شده است. این پهنه در پی فعالیت این دو گسل پدید آمده است (Khatib, 1998). این گسلها بهصورت شاخهشاخهاند و روند شمالی- جنوبی نشان میدهند (Walker and Jakson, 2004) (شکل 1).
شکل 1- نقشة زمینشناسی تهیهشده برپایة بررسیهای صحرایی، سنگشناختی و زمینشیمیایی انجامشده در این پژوهش، برپایة تصویرهای ماهوارهای گوگلارث و نقشة زمینشناسی 100000/1 خونیک (Alavi Naini and Lotfi, 1990) (مناطق بررسیشده در خاور نهبندان و چاه چوچو در کادر نشان داده شدهاند)
پهنة گسلی نه با درازای نزدیک به 200 کیلومتر و گسترش 10 تا 40 کیلومتر در مرز میان پهنة لوت در باختر و پهنة زمیندرز سیستان در خاور جای دارد و خود بخشی از پهنة زمیندرز سیستان بهشمار میرود (Tirrul et al., 1983; Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990). در این پهنه، مرز میان بیشتر واحدهای سنگی گسلی است (Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990). واحدهای دگرگونی در حد رخساره اسلیت و فیلیت به سن کرتاسه، واحدهای توربیدایتی به سن احتمالی کرتاسه تا ائوسن و واحدهای آذرین به سن کرتاسه تا کواترنری از واحدهای سنگی پهنة گسلی نه هستند (Tirrul et al., 1983; Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990, 1991). واحدهای آذرین بیشتر دربردارندة سنگهای آتشفشانی و درونیِ مجموعههای افیولیتی، به سن کرتاسه پسین (Tirrul et al., 1983) و سنگهای آتشفشانی به سن ائوسن تا کواترنری (Camp and Griffis, 1982; Walker and Jackson, 2004; Pang et al., 2012, 2013; Kheirkhah et al., 2015) هستند. بیشتر واحدهای سنگی آذرین روند شمالی- جنوبی تا شمال باختری- جنوبخاوریی دارند و در راستای گسلها رخنمون نشان میدهند (Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990). سنگهای مافیک بررسیشده، با 52 درصدوزنی SiO2، بیشتر از 6 درصدوزنی MgO و با سن نسبی جوانتر از میوسن (Alavi Naini and Lotfi, 1989, 1990) بهصورت پلاگ و مخروطهای سیندر در مناطق نهبندان و چاه چوچو دیده میشوند (شکل 1). گفتنی است برپایة بررسیهای سنگنگاشتی و زمینشیمیایی، پلاگها از نوع الیوینبازالت تحولی (از این پس به اختصار تحولی یا TOB خوانده خواهند شد) و مخروطهای سیندر از نوع الیوینبازالت آلکالن (از این پس به اختصار آلکالن یا AOB خوانده خواهند شد) هستند.
پلاگها در سنگهای توربیدایتی ائوسن، سنگهای آتشفشانی الیگوسن- میوسن و کنگلومرای میوسن نفوذ کردهاند. ستبرای آنها نزدیک به 30 سانتیمتر تا 50 متر است و بهرنگ سیاه تا قهوهای تیره دیده میشوند. بیشترین رخنمون این پلاگها را میتوان در مجموعههای سنگی قرار گرفته در جنوبخاوری و شمالخاوری شهرستان نهبندان دید (شکل 1). در این مناطق واحدهای سنگی، با مرز گسلی، در امتداد یک نوار افیولیتی و با فاصله کمتر از 5 کیلومتر در راستای گسل نه خاوری واقع شدهاند.
مخروطهای سیندر در راستای گسل بندان در منطقة چاه چوچو دیده میشوند (شکل 1). گسل بندان گسلی ریدل و مربوط به پهنة گسلی راستالغز نه دانسته شده است (Khatib, 1998). این مخروطهای سیندر با رنگ سیاه تا خاکستری تیره و بلندای کمتر از 50 متر روی سنگهای کهنتر از میوسن دیده میشوند. بمب، پامیس و واریزههای آتشفشانی از سازندگان اصلی این مخروطهای سیندر هستند.
روش انجام پژوهش
پس از بررسیهای میکروسکوپی، شمار 11 نمونه، کاملاً سالم و یا با کمترین نشانههای دگرسانی برگزیده و برای انجام تجزیة شیمیایی به روشهای XRF و ICP-MS به آزمایشگاه Met-Solve Analytical در کانادا فرستاده شدند. دادههای بهدستآمده از تجزیة این نمونهها در جدول 1 آورده شدهاند. همچنین، شمار 3 نمونه استاندارد TD-1 (Dunn and Stringer, 1990) نیز برای ارزیابی دقت (precision) و صحت (accuracy) دادهها، بهطور ناشناس تجزیه شدهاند. مقدار انحراف معیار 2δ روی متوسط مقادیر 3 نمونه استاندارد، میزان دقت دادههای بهدستآمده را نشان میدهد (Jeffrey, 1975). براین پایه، دقت بهدستآمده برای عنصرهای اصلی کمتر از 08/0 درصد، برای عنصرهای با پتانسیل یونی کم (LILE) کمتر از 5/7 درصد، برای عنصرهای با شدت میدان بالا (HFSE) کمتر از 7 درصد و برای عنصرهای خاکی کمیاب (REE) و فلزها 4 درصد است. صحت نیز برای عنصرهای اصلی کمتر از 5/6 درصد، برای عنصرهای LILE کمتر از 11 درصد، برای عنصرهای HFSE کمتر از 15 درصد، برای عنصرهای REE کمتر از 6 درصد و برای فلزهای پایه 15 درصد است. همچنین، برای رسم نمودارها از نرمافزار اکسل بهره گرفته شد. نام اختصاری کانیها برگرفته از Whitney و Evans (2010) است.
جدول 1- مقدار عنصرهای اصلی (درصدوزنی)، مقدار عنصرهای کمیاب و خاکی کمیاب (ppm یا بخش در میلیون) و درصد نورم CIPW کانیهایِ نفلین (Nph)، الیوین (Ol) و کلینوپیروکسن (Cpx) در نمونههای الیوینبازالت تحولی (TOB) و الیوینبازالت آلکالن (AOB) خاور نهبندان و چاه چوچو
Sample No. |
E 21 |
E 22 |
P 10 |
P 32 |
P 35 |
P42 |
C 12 |
C 13 |
A 16 |
A 18 |
A 19 |
TOB |
TOB |
TOB |
TOB |
TOB |
TOB |
AOB |
AOB |
AOB |
AOB |
AOB |
|
SiO2 |
48.08 |
48.15 |
49.45 |
48.25 |
48.66 |
48.57 |
45.81 |
45.57 |
46.16 |
46.55 |
45.72 |
TiO2 |
0.78 |
0.77 |
0.72 |
0.71 |
0.71 |
0.72 |
3.09 |
3.10 |
3.08 |
3.09 |
3.11 |
Al2O3 |
13.67 |
13.78 |
13.93 |
13.61 |
13.82 |
13.90 |
14.21 |
14.12 |
14.14 |
14.37 |
14.10 |
Fe2O3 |
1.30 |
1.29 |
1.24 |
1.23 |
1.24 |
1.22 |
1.87 |
1.88 |
1.78 |
1.82 |
1.80 |
FeO * |
7.40 |
7.37 |
6.98 |
7.08 |
7.10 |
6.94 |
10.67 |
10.71 |
10.18 |
10.26 |
10.32 |
MnO |
0.15 |
0.15 |
0.14 |
0.14 |
0.14 |
0.14 |
0.17 |
0.17 |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
MgO |
14.59 |
14.32 |
13.65 |
13.72 |
13.50 |
13.21 |
8.14 |
8.35 |
8.20 |
8.45 |
8.42 |
CaO |
8.61 |
8.25 |
7.87 |
8.19 |
8.01 |
8.19 |
7.78 |
7.86 |
7.87 |
8.09 |
8.02 |
Na2O |
3.42 |
3.40 |
3.23 |
3.29 |
3.32 |
3.39 |
5.46 |
5.42 |
4.95 |
4.89 |
4.74 |
K2O |
1.15 |
1.25 |
1.18 |
1.16 |
1.19 |
1.14 |
1.48 |
1.53 |
1.49 |
1.53 |
1.43 |
P2O5 |
0.24 |
0.24 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.61 |
0.62 |
0.68 |
0.69 |
0.68 |
LOI |
0.33 |
0.54 |
1.49 |
1.93 |
1.33 |
1.65 |
0.06 |
0.01 |
0.12 |
0.23 |
0.40 |
Total |
99.72 |
99.52 |
100.07 |
99.51 |
99.22 |
99.26 |
99.35 |
99.34 |
98.81 |
100.13 |
98.90 |
Mg# ** |
78 |
78 |
78 |
78 |
77 |
77 |
58 |
58 |
59 |
60 |
60 |
La |
18.30 |
18.50 |
14.70 |
16.20 |
15.30 |
21.10 |
19.40 |
20.40 |
22.30 |
22.40 |
22.60 |
Ce |
38.70 |
38.80 |
30.70 |
31.30 |
32.00 |
37.90 |
61.90 |
61.80 |
66.40 |
67.00 |
67.00 |
Pr |
4.70 |
4.65 |
3.82 |
3.74 |
4.00 |
4.09 |
9.06 |
9.22 |
9.76 |
9.66 |
9.38 |
Nd |
19.08 |
19.72 |
15.90 |
17.38 |
17.38 |
18.02 |
43.25 |
43.99 |
44.52 |
46.53 |
44.63 |
Sm |
4.29 |
3.66 |
3.52 |
3.73 |
3.69 |
3.47 |
9.06 |
8.77 |
9.74 |
9.39 |
9.12 |
Eu |
1.12 |
1.04 |
1.10 |
0.99 |
1.03 |
1.12 |
2.62 |
2.58 |
2.34 |
2.39 |
2.74 |
Gd |
4.17 |
3.97 |
3.62 |
3.52 |
4.44 |
3.12 |
9.28 |
8.15 |
8.83 |
9.34 |
8.24 |
Tb |
0.59 |
0.53 |
0.51 |
0.56 |
0.56 |
0.52 |
1.11 |
1.16 |
1.06 |
1.02 |
1.13 |
Dy |
3.61 |
3.43 |
2.87 |
3.64 |
3.00 |
3.14 |
5.43 |
6.35 |
5.96 |
5.37 |
6.06 |
Ho |
0.60 |
0.61 |
0.52 |
0.61 |
0.61 |
0.49 |
0.99 |
0.97 |
0.98 |
0.88 |
0.98 |
Er |
1.63 |
1.50 |
1.68 |
1.48 |
1.99 |
1.45 |
2.21 |
2.54 |
2.55 |
2.05 |
2.39 |
Tm |
0.26 |
0.29 |
0.21 |
0.22 |
0.27 |
0.22 |
0.28 |
0.32 |
0.32 |
0.34 |
0.28 |
Yb |
1.81 |
1.58 |
1.14 |
1.54 |
1.64 |
1.35 |
1.89 |
2.03 |
2.07 |
1.90 |
1.90 |
Lu |
0.27 |
0.30 |
0.25 |
0.22 |
0.29 |
0.26 |
0.30 |
0.31 |
0.22 |
0.36 |
0.35 |
Y |
15.01 |
15.39 |
13.21 |
13.78 |
15.96 |
13.59 |
23.47 |
23.47 |
22.14 |
22.33 |
23.37 |
Rb |
33.58 |
33.58 |
30.25 |
30.02 |
35.88 |
31.05 |
42.78 |
43.36 |
31.05 |
29.90 |
29.67 |
Sr |
478 |
445 |
382 |
378 |
452 |
368 |
726 |
723 |
699 |
739 |
751 |
Ba |
559 |
573 |
505 |
499 |
529 |
483 |
250 |
237 |
254 |
253 |
253 |
Pb |
5.20 |
5.40 |
8.30 |
6.10 |
6.40 |
6.80 |
7.40 |
6.10 |
3.70 |
3.70 |
3.90 |
Zr |
115 |
119 |
93 |
99 |
91 |
99 |
264 |
293 |
237 |
335 |
350 |
Hf |
2.53 |
2.76 |
2.19 |
2.65 |
2.76 |
2.07 |
6.33 |
6.33 |
5.87 |
6.10 |
7.82 |
Nb |
7.60 |
5.70 |
3.80 |
7.60 |
19.00 |
5.70 |
26.60 |
22.80 |
38.00 |
66.50 |
58.90 |
Ta |
0.95 |
0.95 |
1.33 |
0.95 |
1.33 |
0.76 |
1.90 |
1.90 |
2.28 |
2.28 |
2.28 |
Th |
4.34 |
4.32 |
4.02 |
3.99 |
4.17 |
4.17 |
1.62 |
1.53 |
2.13 |
2.17 |
2.11 |
U |
0.95 |
1.07 |
1.00 |
0.90 |
1.04 |
0.89 |
0.80 |
0.79 |
0.62 |
0.65 |
0.50 |
Ni |
597 |
606 |
505 |
541 |
497 |
482 |
159 |
168 |
140 |
141 |
145 |
Cr |
666 |
630 |
930 |
930 |
1035 |
915 |
189 |
194 |
129 |
133 |
218 |
Co |
60 |
64 |
62 |
59 |
62 |
58 |
57 |
58 |
51 |
54 |
53 |
V |
256 |
258 |
326 |
315 |
341 |
310 |
317 |
332 |
247 |
242 |
322 |
Nph |
5.53 |
5.40 |
1.22 |
3.15 |
2.84 |
2.94 |
15.42 |
15.56 |
12.14 |
11.90 |
11.55 |
Cpx |
18.43 |
16.93 |
14.58 |
16.50 |
15.75 |
16.40 |
20.43 |
20.75 |
19.05 |
19.12 |
18.84 |
Ol |
28.11 |
28.54 |
27.69 |
27.51 |
27.36 |
26.48 |
17.25 |
17.52 |
17.39 |
17.77 |
17.99 |
* FeO = 0.85∑Fe (McBirney, 2006); **Mg# = [Mg/(Mg+Fe)]×100 |
سنگنگاری
بافت اصلی در سنگهای بررسیشده پورفیری (شکلهای 2- A و 2- C) و در برخی از نمونههای تحولی میکروگرانولر است. فنوکریستها شامل الیوین و بهندرت کلینوپیروکسن هستند. اکسیدهای آهن و تیتانیم نیز 1 تا 2 درصدحجمی سنگ را میسازند. با وجود این شباهتهای میکروسکوپی، نمونههای تحولی و آلکالن از دیدگاه ویژگیهای میکروسکوپی، فنوکریستهای الیوین، فراوانی میکروفنوکریستها، ابعاد و ترکیب کانیشناختی زمینه با یکدیگر متفاوت هستند.
شکل 2- تصویرهای میکروسکوپی (در XPL) از: A، B) الیوینبازالتهای تحولی؛ C، D) الیوینبازالتهای آلکالن
در نمونههای تحولی، فنوکریستها و میکروفنوکریستهای الیوین 1 تا 15 درصدحجمی سنگ را دربر میگیرند (شکل 2- A). این کانی بیشتر بهصورت بلورهای نیمهشکلدار، شکلدار و بیشکل دیده میشود و بزرگی آنها به 5/0 تا 5/1 میلیمتر میرسد. همچنین، بیشتر الیوینها شکستگیهای فراوان و دگرسانی ایدینگزیتی (شکل 2- B) نشان میدهند و برخی نمونهها تنها در بخش حاشیة خود کمی کلریتی و سرپانتینی شدهاند. فنوکریستها و میکروفنوکریستهای کلینوپیروکسن در این سنگها بهصورت بلورهای شکلدار تا نیمهشکلدار و به رنگ زرد روشن تا بیرنگ (در PPL) دیده میشوند. بزرگی آنها نیز برابربا 1/0 تا 1 میلیمتر است و شاید دیوپسید باشند. در این سنگها، زمینه دانهدرشتتر از نمونههای آلکالن است. پلاژیوکلاز، آلکالیفلدسپار/فلدسپاتویید، الیوین و کلینوپیروکسن از کانیهای سازندة این سنگها بهشمار میروند.
در نمونههای آلکالن، 2 تا 5 درصدحجمی سنگ را فنوکریستهای الیوین میسازند. این کانی بهصورت بلورهای شکلدار، نیمهشکلدار، دندریتی و اسکلتیشکل، به بزرگی 7/0 تا 1 میلیمتر و اغلب سالم دیده میشود (شکل 2- C). بهترتیب فراوانی، الیوین، سانیدین، نفلین (شکل 2- D) و به ندرت کلینوپیروکسن از میکروفنوکریستهایِ این سنگها هستند. میکروفنوکریستهای الیوین به بزرگی 1/0 تا 5/0 میلیمتر 2 تا 3 درصدحجمی سنگ را دربر میگیرند و بیشترشان بهصورت بلورهای نیمهشکلدار تا شکلدار و سالم هستند (شکل 2- D). بلورهای سانیدین و نفلین نیز بهصورت بلورهای شکلدار تا نیمهشکلدار دیده میشوند و بزرگی آنها نیز برابربا 1/0 تا 4/0 میلیمتر است (شکل 2- D). در این نمونهها، زمینه دانهریزتر از نمونههای تحولی است و بهترتیب فراوانی، از سانیدین، نفلین و کلینوپیروکسن ساخته شده است. این کانیها بهصورت بلورهای ریز، سوزنی و بیشکل دیده میشوند. همچنین، در این سنگها هیچ نشانهای از دگرسانی و کانیهای ثانویه دیده نمیشود.
زمینشیمی
عنصرهای اصلی: همانگونهکه در جدول 1 دیده میشود، مقدار LOI نمونههای بررسیشده برابربا 01/0 تا 93/1 درصدوزنی (میانگین: 84/0 درصدوزنی) است. برپایة مقدار LOI و بررسیهای میکروسکوپی انجامشده، نمونههای بررسیشده سالم هستند و دگرسانی ویژهای ندارند. برپایة نمودار پیشنهادیِ Yoder و Tilley (1962) (شکل 3- A) و تعاریف و ردهبندی Williams و همکاران (1982)، همة نمونهها الیوینبازالت آلکالن هستند؛ اما برپایة کانیهای نورماتیو بهدستآمده (جدول 1)، به روش نورم CIPW و شکل 3- B این سنگها از دو سری ماگمایی متفاوت هستند. برپایة مقدار نفلین نورماتیو بالا (55/11 تا 56/15) و شکل 3- B، پنج نمونه از الیوینبازالتهای برداشتشده از مخروطهای سیندر به سری ماگمایی آلکالن مرتبط هستند. مقدار نفلین نورماتیو کم (22/1 تا 53/5)، نداشتن کوارتز و هیپرستن نورماتیو در نورم CIPW و شکل 3- B نشان میدهند شش نمونه برداشتشده از پلاگها به سری ماگمایی تحولی مرتبط هستند. همچنین، مقدار Na2O/K2O بیشتر از یک (20/3 تا 69/3 در نمونههای آلکالن و 67/2 تا 97/2 در نمونههای تحولی) و شکل 3- C، وابستگی الیوینبازالتهای بررسیشده با سری و یا سریهای ماگمایی با ترکیب سدیک (Farmer, 2007) را نشان میدهند.
نمونههای تحولی با مقدار MgO برابربا 21/13 تا 59/14 درصدوزنی و Mg# برابربا 77 تا 78 درصد، ترکیب مافیکتری نسبت به نمونههای آلکالن (MgO برابربا 14/8 تا 45/8 درصدوزنی و Mg# برابربا 58 تا 60 درصد) نشان میدهند. هرچند در مقایسه با نمونههای آلکالن، مقدار SiO2 بیشتر و FeOt و TiO2 کمتری دارند. ازاینرو، گمان نمیرود نمونههای آلکالن از جدایش بلورینِ ماگمایی با ترکیب همانند نمونههای تحولی پدید آمده باشند. در نمودارهای تغییرات اکسیدهای عنصرهای اصلی دربرابر کاهش مقدار MgO (شکل 4) نیز ارتباط روشنی میان این بازالتها دیده نمیشود.
شکل 3- نمودارهای شناسایی سری ماگمایی سنگهای مافیک. A) نمودار چهاروجهی Yoder و Tilley (1962)؛ B) نمودار SiO2 دربرابر Na2O+K2O (Abou El Maaty et al., 2011)؛ C) نمودار Na2O دربرابر K2O (Middlemost, 1975) (نماد نمونهها در همة شکلها همانند شکل 3-A است)
شکل 4- نمودارهای تغییر ترکیب نمونههای الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو (ازآنجاییکه مقدار عنصرها در نمونههای آلکالن و تحولی متفاوت است، برای بررسی بهتر، تغییر در مقدار عنصرها جداگانه رسم شده است؛ نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
عنصرهای کممقدار: از دیدگاه فراوانی عنصرهای کممقدار، نمونههای تحولی نیز تفاوتهایی با نمونههای آلکالن نشان میدهند (جدول 1). این سنگها از عنصرهای سازگار با گوشته (مانند: Ni، Cr) و عنصرهای ناسازگارِ Ba، Th، U و Pb نسبت به نمونههای آلکالن سرشارتر هستند. دربرابر، از عنصرهایی مانند Sr، Y، REE و HFSE تهیتر هستند. همچنین، مقایسه ترکیب زمینشیمیایی نمونههای بررسیشده با بررسیهای انجامشده روی سنگهای آتشفشانی پهنة گسلی نه (Pang et al., 2012; Kheirkhah et al., 2015) نشان میدهد نمونههای آلکالن از دیدگاه ترکیب شیمیایی کمابیش همانند نمونههای الیوینبازالت بررسیشده در این پژوهشها هستند؛ اما روی نمونههای تحولی تا کنون بررسی انجام نشده است.
در نمودار عنصرهای REE بهنجارشده به ترکیب کندریت C1 (Sun and McDonough, 1989)، در همة نمونهها غنیشدگی از عنصرهای خاکی کمیاب سبک (LREE) نسبت به عنصرهای خاکی کمیاب میانه (MREE) و خاکی کمیاب سنگین (HREE) دیده میشود (شکل 5- A)؛ هرچند نمونههای تحولی نسبت به نمونههای آلکالن از عنصرهای LREE و MREE تهیشدهتر هستند. در نمونههای آلکالن و نمونههای تحولی، میانگین نسبت N(La/Yb) بهترتیب 37/7 و 75/7 و میانگین نسبت N(La/Sm) بهترتیب 46/1 و 98/2 است. میانگین نابهنجاری منفی Eu نیز در نمونههای آلکالن برابربا 86/0 و در نمونههای تحولی برابربا 85/0 است (شکل 5- A). این ویژگی نشاندهندة نبود جدایش بلورین و یا جدایش ناچیز پلاژیوکلاز است (Firouzkouhi et al., 2017).
شکل 5- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در: A) نمودار REE بهنجارشده به ترکیب کندریت C1 (Sun and McDonough, 1989)؛ B) نمودار عنکبوتی بهنجارشده به ترکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989). در این نمودارها الگوهای ترکیب میانگین در نمونههای آلکالن و تحولی نشان داده شده است. برای مقایسه، الگوهای بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB)، NMORB و EMORB (Sun and McDonough, 1989) نیز آورده شدهاند. |
در نمودار عنکبوتی بهنجارشده به ترکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989) (شکل 5- B)، در همة نمونهها، عنصرهای LILE و LREE غنیتر از HFSE و HREE هستند. هرچند با اینکه الگوی نمونههای بررسیشده شباهت کلی دارند، نمونههای تحولی نسبت به آلکالنها از LILE غنیتر و از REE و HFSE تهیتر هستند. همچنین، در نمونههای تحولی، نابهنجاری منفی در Nb و Ti و نابهنجاری مثبتی در Ba دیده میشود؛ اما در آلکالنها تنها نابهنجاری منفی در Th و Ta دیده میشود.
مقایسه الگوهای میانگین REE و عنکبوتی بهنجارشده نمونههای آلکالن با الگوهای REE و عنکبوتی بهنجارشده بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB)، NMORB و EMORB (با ترکیب پیشنهادیِ Sun و McDonough، 1989)، نزدیکی آشکار ترکیب زمینشیمیایی این سنگها به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) را نشان میدهد (شکل 5). همچنین، همانگونهکه در شکل 5 دیده میشود، الگوهای REE و عنکبوتی برای نمونههای تحولی نیز کمابیش همانند الگوی بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) هستند؛ هرچند نسبت به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) کمی از REE و HFSE تهیتر و از عنصر Ba غنیتر هستند. تفاوتهای میان نمونههای تحولی و بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) و همچنین، نمونههای آلکالن، چهبسا پیامد تأثیر فرایندهای جدایش بلورین، آلایش پوستهای و یا تفاوتهایی در ترکیب شیمیایی خاستگاه و یا درصد ذوببخشی ماگمای سازندة آنها بودهاند (Xu et al., 2005; Soltanmohammadi and Rahgoshay, 2015) که در ادامه بررسی میشوند.
بحث
بررسی ویژگیهای سنگنگاشتی و زمینشیمیایی نشان میدهند الیوینبازالتهای بررسیشده از دو سری ماگمایی آلکالن و تحولی هستند. مقایسه مقدار میانگین MgO، Mg#، Ni و Cr در نمونههای تحولی (بهترتیب 8/13 درصدوزنی، 77، 531 و 860 ppm) با مقدار آنها در مذاب در تعادل با پریدوتیتِ گوشتهای (Mg# برابربا 66 تا 75، Ni برابربا 400 تا 500 ppm و Cr بیشتر از 1000 ppm؛ White، 2013) نشان میدهد ترکیب زمینشیمیایی نمونههای تحولی کمابیش با پریدوتیت گوشتهای در تعادل است. همچنین، این سنگها با توجه به مقدار Mg# و MgO بالا و نبود نشانههای کومهایبودن (مانند: بافت گلوموپورفیری و داشتن بیشتر از 15 درصدحجمی فنوکریست)، به ترکیب شیمیایی ماگمای اولیه پیکریتی (Le Bas, 2000) نزدیک هستند؛ اما ترکیب زمینشیمیایی نمونههای آلکالن با مقدار کمتری از MgO، Mg#، Ni و Cr (بهترتیب 3/8 درصدوزنی، 59، 155 و 176 ppm)، در مقایسه با مذاب اولیه، از ترکیب ماگمای اولیه کمی دور است. پیدایش این مذاب چهبسا پیامد رخداد فرایند جدایش بلورین از ماگمای اولیه بوده است. ازاینرو، در ادامه به بررسی فرایندهای جدایش بلورین و آلایش پوستهای پرداخته میشود؛ زیرا این فرایندها تأثیر بسیاری بر دورشدن ترکیب ماگماهای آلکالن و تحولی بررسیشده از ترکیب ماگمای اولیه دارند.
الف- جدایش بلورین
همخوانی در روند نمونههای تحولی (شکل 6- A) با روند جدایش بلورینِ کانی الیوین و روند کاهشیِ مقدار Ni و Mg# (شکل 6- B) نشاندهندة جدایش بلورینِ کانی الیوین هستند (Wilson, 1989). همچنین، وجود فنوکریستهای الیوین نیز نشانة دیگری برای احتمال جدایش بلورینِ کانی الیوین است. روند کاهشیِ CaO و روند افزایشیِ Al2O3 با کاهش مقدار MgO (شکلهای 4- B و 4- C) و روند کاهشیِ نسبت CaO/Al2O3با افزایشِ SiO2 (شکل 6- C) در نمونههای تحولی نشاندهندة جدایش بلورینِ احتمالی کانی کلینوپیروکسن بهشمار میروند (Cox, 1980). در این سنگها، نابهنجاری منفی ضعیف Eu با توجه به ضریب توزیع کمتر آن در کانیهای آلکالیفلدسپار/ فلدسپاتویید و یا پلاژیوکلاز سدیک نسبت به پلاژیوکلازهای کلسیک نشاندهندة جدایش این فازهاست (MacDonald et al., 2008; Khubanov et al., 2015). روند کمابیش کاهشی دیدهشده در مقدار Na2O با کاهش مقدار MgO (شکل 4- D) و همخوانی روند دیدهشده در نمونههای تحولی در شکل 6- D با روند جدایش بلورین میان کانیهای پلاژیوکلاز و آلکالیفلدسپار نیز نشانههایی بر جدایش احتمالی آلکالیفلدسپار/ فلدسپاتویید و یا پلاژیوکلازهای سدیک هستند. در این سنگها، روند کاهشیِ مقدار TiO2 (شکل 4- A) با روند افزایشیِ نسبت Na/Ti (شکل 6- E) و کاهش مقدار MgO نیز جدایش احتمالی اکسیدهای آهن و تیتانیم (Zhi et al., 1990) را نشان میدهند.
در نمونههای آلکالن، روند افزایشیِ مقدار Ni با کاهش مقدار Mg# (شکلهای 6- B)، نبود جدایش بلورین کانی الیوین را نشان میدهد؛ هرچند در این سنگها، کانی الیوین با فراوانی 4 تا 13 درصدحجمی و بهصورت فنوکریست دیده شده است. براین پایه و نیز برپایة مقدار Mg# و MgO کمِ این سنگها، فنوکریستهای الیوین چهبسا نشانهای از جدایش احتمالی این کانی در ماگمای نخستین سازندة این سنگها هستند. در نمونههای آلکالن، با کاهش مقدار MgO، روندی کاهشی در مقدار CaO دیده میشود (شکل 4- F)؛ اما مقدار نسبت CaO/Al2O3 آنها با افزایش مقدار اکسید SiO2 افزایش نشان میدهد (شکل 6- C). ازاینرو، شاید در این سنگها جدایش بلورین کانی کلینوپیروکسن روی نداده است و یا به مقدار ناچیزی روی داده است. در این سنگها، وابستگی مستقیم میان فراوانی عنصر Cr و TiO2 (شکل 6- F)، افزایش مقدار نسبت Na/Ti با کاهش مقدار MgO (شکل 6- E) و روند دیدهشده در شکل 6- A همگی نشاندهندة جدایش احتمالی اکسیدهای آهن و تیتانیم هستند (Zhi et al., 1990). همچنین، در نمونههای آلکالن، نابهنجاری منفی ضعیف Eu، روندهای کاهشی در مقدار K2O و CaO، با کاهش مقدار MgO (شکلهای 4- H و 4- F) و روند دیدهشده در شکل 6- D همگی جدایش احتمالی کانی آلکالیفلدسپار/ فلدسپاتویید و یا پلاژیوکلاز (Litvinovsky et al., 1996; Yang et al., 2008) را نشان میدهند.
ازاینرو، گمان میرود در نمونههای تحولی، جدایش کانیهای الیوین، اکسیدهای آهن و تیتانیم و به مقدار کمتر کلینوپیروکسن، پلاژیوکلاز سدیک و یا آلکالیفلدسپار/ فلدسپاتویید و در نمونههای آلکالن، جدایش اکسیدهای آهن و تیتانیم و آلکالیفلدسپار/ فلدسپاتویید و یا پلاژیوکلاز برخی تغییرات را در ترکیب شیمیایی سنگها پدید آوردهاند.
شکل 6- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در: A) نمودار Cr دربرابر V (Yang et al., 2012)؛ B) نمودار Mg# دربرابر Ni؛ C) نمودار SiO2 دربرابر CaO/Al2O3 (Wilson, 1989)؛ D) نمودار Sr دربرابر Ba (Yang et al., 2012)؛ E) نمودار MgO دربرابر Na/Ti (Xu et al., 2005)؛ F) نمودار Cr دربرابر TiO2 (Wilson, 1989) (نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
ب- آلایش پوستهای
نسبتهای 2>(Ba/Nb)N و 1>(La/Nd)N در سنگهای مافیک نشانة آلایش پوستهای دانسته میشوند (Kerr et al., 1995). مقدار این نسبتها در نمونههای تحولی و آلکالن، بهترتیب برابربا 73/2 و 30/25 و 62/1 و 01/2 است. همچنین، در این نمونهها، نسبتهای Ce/Pb و Nb/U (نسبتهای با تأثیر ناچیز جدایش بلورین (Furman, 2007; Xu et al., 2017)) بهترتیب برابربا 70/3 تا 44/7 و 32/2 تا 27/18) نزدیک به مقدار آنها در پوسته قارهای (9/3 تا 2/6؛ Rudnick و Gao، 2003) است. همچنین، برپایة شکل 7- A، نمونههای تحولی در محدودهای بالاتر از MORB-OIB و با فاصله از محدودة سنگهای مرتبط با فرورانش جای گرفتهاند. به باور Pearce (2008)، جایگرفتن سنگهای مافیک در این محدوده پیامد تأثیر فرایندهای جدایش بلورین و آلایش پوستهای روی ماگمای سازندة آنها باشد. در نمودارهای PM(La/Nb) دربرابر PM(Th/Ta) (شکل 7- B) و PM(Th/Nb) دربرابر PM(Hf/Th) (شکل 7-C) نیز نمونههای تحولی در محدوده پوسته قارهای جای گرفتهاند (بهنجارسازی برپایة ترکیب پیشنهادیِ Sun و McDonough (1989) برای گوشته اولیه یا PM انجام شد). ازاینرو، گمان میرود شاید ماگمای سازندة این نمونهها دچار فرایند آلایش پوستهای، بههمراه جدایش بلورین شده است. در این سنگها، گسترة تغییرات مقدار عنصر Nb (برابربا 90/1 تا 0/19 بخش در میلیون)، نابهنجاری منفی Nb و نابهنجاری مثبت Pb (شکل 5- B) نیز از نشانههای رخداد آلایش پوستهای به شمار میروند (Peng et al., 1994; Reichew et al., 2004; Amel and Akbarzadeh Laleh, 2017). اگرچه برپایة بررسیهای Watson (1982) و Zhang و Wang (2002)، مقدار کمتر از 7 و نزدیک به 1 میانگین نسبت La/Nb (از 81/0 تا 89/8؛ میانگین: 58/3)، مقدار کم SiO2 و K2O و مقدار بالای MgO و Mg# در نمونههای تحولی نشان میدهند میزان آلایش پوستهای و جدایش بلورین شاید چندان چشمگیر نبوده است. در برابر نمونههای تحولی، در نمونههای آلکالن، مقدار نسبتهای 2>(Ba/Nb)N و 1>(La/Nd)N (بهترتیب برابربا 41/0 تا 10/1 و 81/0 تا 98/0)، نبود نابهنجاری منفی Nb و نابهنجاری مثبت Pb نشاندهندة نبود تأثیر و یا تأثیر بسیار ناچیز آلایش پوستهای روی ماگمای سازندة این سنگها بهشمار میروند. همچنین، در شکل 7- A، این سنگها در محدودة نزدیک به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) و در نمودارهای PM(La/Nb) دربرابر PM(Th/Ta) (شکل 7- B) و PM(Th/Nb) دربرابر PM(Hf/Th) (شکل 7- C) نیز در محدودة نزدیک به پلوم جای گرفتهاند. مقدار نسبتهای Ce/Pb و Nb/U نیز در آنها بهترتیب برابربا 36/8 تا 11/18 و 86/28 تا 80/117 است. این مقدارها به مقدار این نسبتها در گوشتهای غنیشده (بهترتیب 9±29 و 10±47 (Hofmann et al., 1986)) نزدیک هستند.
شکل 7- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در: A) نمودار Nb/Yb دربرابر Th/Yb (Pearce, 2008)؛ B) نمودار PM(La/Nb) دربرابر PM(Th/Ta) (Neal et al., 2002)؛ C) نمودار PM(Th/Nb) دربرابر PM(Hf/Th) (Neal et al., 2002) (نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
پ- شرایط حاکم بر ذوب گوشتة خاستگاه
آنچنانکه پیشتر گفته شد، شاید ماگماهای سازندة الیوینبازالتهای آلکالن دچار فرایند جدایش بلورین و الیوینبازالتهای تحولی دچار فرایندهای جدایش بلورین و آلایش پوستهای شدهاند؛ اما میزان تأثیر این فرایندها بر تغییر ترکیب شیمیایی ماگماهای سازندة این سنگها اندک بوده است. ازاینرو، این فرایندها مقدار بالاتر SiO2، CaO و MgO و مقدار کمتر TiO2، FeOt، REE و HFSE در الیوینبازالتهای تحولی نسبت به الیوینبازالتهای آلکالن را توضیح نمیدهند. پس شاید این تمایزهای دیدهشده در سنگهای مافیک منطقة نهبندان پیامد تفاوت ترکیب زمینشیمیایی- کانیشناختی خاستگاه و یا تفاوت در شرایط حاکم بر گوشته در هنگام ذوب باشند (Xu et al., 2005).
به باور Farmer (2007)، بیشتر بازالتهای آلکالن سدیک در سراسر دنیا ترکیب شیمیایی نزدیکی دارند. او و پژوهشگرانی مانند Fitton و Dunlop (1985)، پیدایش ماگمای سازندة این بازالتها را پیامد درجة کم ذوببخشیِ گوشتة سستکرهای فعال بالارو (پلوم) و یا غیرفعال دانستهاند. پژوهشگرانی دیگری مانند McKenzie (1989)، Ellam و Cox (1991) و Baker و همکاران (1997) پیدایش این بازالتها را پیامد ذوب گوشتة سنگکرهای دگرنهادی (متاسوماتیسمشده) دانستهاند که با سیالها/مذابهای جداشده از گوشتة سستکرهای و یا گوشتة کمژرفای نوع مورب (DMM) غنی شده است.
برپایة ویژگیهای زمینشیمیایی (مانند: غنیتربودن LREE نسبت به HREE و LILE نسبت به HFSE)، پیدایش سنگهای بررسیشده شاید پیامد ذوب گوشتهای غنیشده (گوشتة سستکرهای/گوشتة سنگکرهایِ دگرنهاد) بوده است. در نمونههای آلکالن، شباهت آشکار الگوی REE و الگوی عنکبوتی آنها (شکل 5) به الگوی بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB)، نبود نابهنجاری منفی دربارة عنصرهای Nb، Ta و Ti (شکل 5- B) و جایگیری آنها در شکلهای 7- C و 8 در محدودة بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) از شواهد قاطع برای اشتقاق آنها از ذوب گوشتة سستکرهای هستند. الگوهای REE و عنکبوتیِ نمونههای تحولی (شکل 5) نیز کمابیش همانند الگوی بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) هستند.
در شکلهای 8- A تا 8- C نیز نمونههای تحولی در محدودهای نزدیک به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) جای گرفتهاند. برپایة این ویژگیها، ماگمای سازندة آنها نیز شاید یا از ذوببخشی گوشتة سستکرهای (همانند خاستگاه نمونههای آلکالن) و یا در پی ذوببخشی گوشتة سنگکرهای دگرنهاد پدید آمده باشد. گفتنی است از آنجاییکه برخی ویژگیهای زمینشیمیایی (شکلهای 8- A، 8- B و 8- C) این سنگها به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) نزدیک است، دگرنهادیبودن آنها شاید پیامد تأثیر سیالها و یا مذابهای بهدستآمده از گوشتة سستکرهای بوده است.
برپایة آنچه گفته شد گمان میرود ماگماهای سازندة بازالتهای بررسیشده شاید پیامد ذوب گوشتهای با ترکیب شیمیایی کمابیش مشابه بودهاند. جایگیری نمونههای بررسیشده در مکانهای جغرافیای نزدیک به یکدیگر و به فاصله کمابیش کم و سن نزدیک آنها نیز گواه دیگری بر درستی این نکته هستند. ازاینرو، تفاوتهای زمینشیمیایی میان آنها شاید پیامد تفاوت در ترکیب کانیشناختی، شرایط حاکم در زمان ذوب گوشته و یا درصد ذوببخشی گوشته باشد.
شکل 8- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در: A) نمودار Zr/Y دربرابر Nb/Y (Zhu et al., 2008)؛ B) نمودار Ta/Yb دربرابر Y/Tb؛ C) نمودار Ba/Yb دربرابر Sr/Yb؛ D) نمودار Nb/Yb دربرابر Th/Yb (Pearce, 2008) (نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
مقدار فشار در زمان ذوب و درجة ذوببخشی، دو عامل بسیار مؤثر روی درجة اشباعشدگی از سیلیس ماگماهای بهدستآمده از ذوببخشی گوشته بهشمار میروند (Klein and Plank, 1992; Kushiro, 2001).
ذوببخشی در فشار بالاتر و درجة ذوببخشیِ کمتر، ماگماهایی با نفلین نورماتیو بیشتر پدید میآورد (DePaolo and Daley, 2000; Haghnazar and Malakotian, 2011). ازاینرو، تحتاشباعبودن از سیلیس، مقدار نفلین نورماتیو بالا (55/11 تا 56/15) و جایگرفتن نمونهها در محدودة ذوب ژرف در شکل 8- D نشان میدهند پیدایش ماگمای سازندة نمونههای آلکالن چهبسا پیامد درجة کم ذوببخشی در بخشهای ژرف گوشته (شرایط فشار بالا) بوده است. مقدار نفلین نورماتیو کمتر (22/1 تا 40/5) در نمونههای تحولی و شکل 8- D نیز چهبسا نشان میدهند پیدایش ماگمای سازندة این سنگها پیامد درجة بیشتر ذوببخشی در ژرفای کم گوشته (شرایط فشار کمتر نسبت به الیوینبازالتهای آلکالن) بوده است. در شکل 6- E، تفاوت در مقدار نسبت Na/Ti برای نمونههای آلکالن و تحولی، اشتقاق ماگماهای سازندة این سنگها در ژرفای متفاوت گوشته را نشان میدهد. در این شکل مقدار بالاتر نسبت Na/Ti در نمونههای تحولی نشاندهندة پیدایش آنها در فشارهای کمتری (Putirka, 1999) نسبت به نمونههای آلکالن است. همچنین، تفاوت در ژرفای (به گفتة دیگر، تفاوت در فشار هنگام رویداد فرایند ذوب) اشتقاق ماگماهای سازندة بازالتهای بررسیشده چهبسا مقدار FeOt کمتر و SiO2 و CaO بیشتر (Xu et al., 2005) در نمونههای تحولی نسبت به آلکالن را توضیح میدهد. گفتنی است دیگر تفاوتهای زمینشیمیایی یادشده میان نمونههای آلکالن و تحولی نیز شاید پیامد تفاوتهای کانیشناختی گوشته در ژرفای متفاوت (مانند: حضور کانی گارنت در فشار بالا و کانیهای اسپینل و پلاژیوکلاز در فشارهای کمتر) باشند (White, 2013). دربارة نمونههای آلکالن، غنیتربودن از LREE نسبت به HREE، نسبت N(Tb/Yb) بیشتر از 80/1 (از 30/2 تا 55/2)، نسبت N(Dy/Yb) بیشتر از 60/1 (از 80/1 تا 0/2) و شکل 9 نشاندهندة گارنتداربودن خاستگاه (Wang et al., 2002) این سنگها هستند. در نمونههای تحولی، مقدار کمتر نسبتهای N(Tb/Yb) (از 28/1 تا 95/1) و N(Dy/Yb) (از 10/1 تا 50/1) و شکل 9 گویای اشتقاق ماگمای سازندة آنها از ژرفای پایداری کانی اسپینل (Wang et al., 2002) هستند. هرچند در این سنگها، تهیتربودن HREE نسبت به LREE و نیز نسبت به ترکیب NMORB (شکل 5- B) نیز نشاندهندة حضور احتمالی کانی گارنت در خاستگاه هستند. این نکته نشاندهندة این فرض است که شاید ماگمای سازندة نمونههای تحولی از ذوب پریدوتیتی در زون انتقالی کانی گارنت به اسپینل جدا شده باشد.
شکل 9- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در نمودار N(La/Sm) دربرابر N(Tb/Yb) (Wang et al., 2002) (نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
همچنین، تهیتربودن از عنصر K و غنیتربودن از عنصر Ba نسبت به دیگر LILE (شکل 5- B) و ترکیب سدیک این سنگها نشانة حضور احتمالی کانی آمفیبول سدیک، مانند پاراگازیت و یا هورنبلند پاراگازیتی، در خاستگاه هستند (Baker et al., 1997; Wilson and Downes, 1991). براین پایه، بخشی از نابهنجاری منفی Nb و Ti در این نمونهها و تهیشدهتربودن آنها از REE و HFSE نسبت به نمونههای آلکالن (شکل 5- B) شاید پیامد حضور کانیهای اسپینل، گارنت و آمفیبول (Moine et al., 2001; Wijbrans et al., 2015) در گوشته تهیشده باشند. ازاینرو، با توجه به ژرفای پایداری این کانیها در گوشته، شاید ماگمای سازندة نمونههای تحولی از ذوب گوشتهای سنگکرهای و دگرنهاد (متاسوماتیسمشده با سیالها و یا مذابهای پدیدآمده از ذوب گوشتة سستکرهای) و یا از مرز انتقال گوشتة سستکرهای به سنگکرهای پدید آمده باشد (Wallace and Green, 1991; Pilet et al., 2010).
برای بررسی درصد احتمالی ذوببخشی و ترکیب خاستگاه سنگهای بررسیشده، الگوی ذوببخشی غیرمودال (Albarede, 1996) بهکار برده شده است. این الگو روی ترکیبهای احتمالی گوشته (شکل 10- A) اعمال شده است. همچنین، در این الگو مقدار ضریبهای توزیع مذاب- کانی (McKenzie and O'Nions, 1991) برای سیستمهای بازالتی بهکار برده شدهاند. همانگونهکه در شکل 10- A دیده میشود، نمونههای بررسیشده نزدیکی بیشتری به لرزولیت گارنتدار گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989) و لرزولیت اسپینلدار مکران (Moslempour et al., 2015) نشان میدهند. همچنین، برپایة الگوسازی ذوببخشی غیرمودال انجامشده روی ترکیب گوشته با مقدارهای متغیری از گارنت و اسپینل (شکل 10- B)، پیدایش ماگمای سازندة نمونههای آلکالن حاصل نزدیک به 7 درصد ذوببخشیِ لرزولیتی گارنتدار بوده است؛ اما ماگمای سازندة نمونههای تحولی شاید پیامد 7 تا 15 درصد ذوببخشی لروزلیتی با نزدیک به 50 درصدحجمی گارنت و 50 درصدحجمی اسپینل بوده است. این نتایج با نتایج بهدستآمده از بررسی و مقایسه نمونهها در الگوی ذوببخشی پیشنهادیِ Cheng و همکاران (2018) روی ترکیبهای گوناگون گوشته همخوانی چشمگیری نشان میدهند (شکل 10- C). همانگونهکه در شکل 10- C دیده میشود، در این الگوسازی نیز نمونههای آلکالن روی منحنی ذوب لرزولیت گارنتدار و نمونههای تحولی روی منحنی ذوب لرزولیت زون انتقالی گارنت- اسپینل جای گرفتهاند. نتایج بهدستآمده از الگوسازی انجامشده با استنتاج بهدستآمده از کانیشناختی احتمالی گوشته، برپایة ویژگیهای زمینشیمیایی سنگهای بررسیشده، نیز کاملا همخوانی دارد. گفتنی است با توجه به نزدیکی ترکیب زمینشیمیایی نمونههای تحولی به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) و حضور احتمالی کانی آمفیبول در خاستگاه، چهبسا گوشتة خاستگاه این سنگها تحتتأثیر سیالها و یا مذابهای بهدستآمده از گوشتة سستکرهایِ کمی متاسوماتیسمشده شده باشد. همچنین، فاصله نمونههای بررسیشده در شکل 10- C از لرزولیت آمفیبول و گارنتدار و لرزولیت آمفیبول و اسپینلدار (Cheng et al., 2018) نیز چهبسا نشاندهندة تفاوت ترکیب زمینشیمیایی گوشته دگرنهاد خاستگاه نمونههای تحولی از گوشته متاسوماتیسمشده با سیالهای بهدستآمده از فرورانش باشند.
شکل 10- ترکیب الیوینبازالت تحولی و الیوینبازالت آلکالن خاور نهبندان و چاه چوچو در: A) نمودار La/Yb دربرابر Yb؛ B) نمودار Sm/Yb دربرابر La/Sm (نمودارهای A و B برپایة دادههای بهدستآمده از الگوسازی انجامشده رسم شدهاند)؛ C) نمودار K/Yb*1000 دربرابر Dy/Yb (Cheng et al., 2018) (نماد نمونهها همانند شکل 3-A است)
برداشت
سنگهای مافیک بررسیشده در این پژوهش الیوینبازالتهایی از دو سری ماگماییِ آلکالن (سدیک) (AOB) و تحولی (TOB) هستند. در نمودارهای چندعنصری و REE، ترکیب بازالتهای هر دو سری ماگمایی شبیه یا نزدیک به ترکیب بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) است؛ اما از دیدگاه سنگنگاشتی، عنصرهای اصلی و برخی عنصرهای کممقدار کاملاً از یکدیگر متمایز هستند. از دیدگاه سنگنگاشتی، گروه AOB زمینه دانهریزتری دارد؛ اما گروه TOB گاه بافت میکروگرانولر نشان میدهد. در TOB، کانیهای فنوکریست الیوین فراوانتر و دانهدرشتتر هستند و حاشیة ایدینگزیتیشده نشان میدهند؛ اما در AOB، فنوکریستها و میکروفنوکریستهای الیوین حاشیة تجزیهشده ندارند. میکروفنوکریستهای کلینوپیروکسن در نمونههای TOB بیشتر هستند. کانی نفلین هم بهصورت میکروفنوکریست و هم در زمینة نمونههای AOB به فراوانی دیده میشود؛ اما مقدار این کانی در زمینة نمونههای TOB ناچیز است. مقدار Na2O، TiO2، FeO و P2O5 در نمونههای AOB و مقدار SiO2، MgO، Mg#، Ni و Cr در نمونههای TOB بیشتر است. سنگهای هر دو سری تحتاشباع از سیلیس هستند. ازاینرو، نفلین نورماتیو در هر دو نوع بازالت دیده میشود که در نمونههای TOB مقدار میانگین نفلین نورماتیو برابربا 5/3 درصد و در AOB برابربا 3/13 درصد است. با اینکه ترکیب نمونههای TOB به یک ماگمای اولیه نزدیکتر است، اما گمان میرود اندکی دچار جدایش بلورین و آلایش پوستهای شدهاند؛ اما نمونههای AOB شاید تنها دچار جدایش بلورین شدهاند. هر دو نوع بازالت از گوشتهای غنیشده با ترکیب نزدیک به سنگ خاستگاه نزدیک به بازالت جزیرههای اقیانوسی (OIB) خاستگاه گرفتهاند. الگوسازی ذوببخشی نشان میدهد درجات متفاوت ذوببخشی و نیز ژرفای متفاوت سنگ خاستگاه این دو نوع ماگمای مافیک را در منطقه پدید آورده است. براین پایه، گمان میرود پیدایش نمونههای TOB پیامد 7 تا 15 درصد ذوببخشیِ پریدوتیتی در مرز رخسارههای اسپینلدار و گارنتدار با نسبت نزدیک به 50 درصد اسپینللرزولیت و 50 درصد گارنتلرزولیت بوده است. پیدایش نمونههای AOB ها نیز پیامد نزدیک به 7 درصد ذوببخشی یک گارنتلرزولیت بوده است.
سپاسگزاری
نگارندگان از آقای امانالله آبچر (براهویی) و خانم سمیه سراوانی برای همراهی و کمک در مراحل نمونهبرداری و بازدیدهای صحرایی و تلاشهای خانم دکتر زهرا فیروزکوهی و داوران گرامی مجلة وزین پترولوژی برای بررسی و بهبود کیفیت این نوشتار سپاسگزاری میکنند.