Document Type : Original Article
Authors
1 Ph. D. Student, Department of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khoramabad, Iran
2 Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khoramabad, Iran
3 Professor, Department of Geology, Faculty of Sciences, Lorestan University, Khoramabad, Iran
4 Associate Professor, Department of Geochemistry, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
تقریباً همة پدیدههای اسکارنزایی با پهنههای فرورانش، برخورد قارهای و فرایندهای پسابرخوردی و ماگماتیسم پسایند آنها در ارتباط است (Meinert et al., 2005). سیال ماگمایی آزادشده در پایان تبلور ماگمایی هنگام رویداد فرایند متاسوماتیسم با سنگهای میزبان کربناته واکنش میدهند و اسکارنها را پدید میآورند (Meinert et al., 2005). بیشتر اسکارنها در نزدیکی تودههای آذرین درونی و در ترکیب سنگشناسی یافت میشوند که دستکم مقداری آهک داشته باشند (Cai et al., 2021). ترکیبهای آذرین و محتوی فلزی اسکارنهای همراه با تودهها همخوانی گستردهای دارند (Zharikov, 1970; Newberry and Swanson 1986; Meza-Figueroa et al., 2003). بهطور کلی، سنگهای ماگمایی که اسکارنزایی را همراهی میکنند گسترة گستردهای از دیوریت- گابرو تا گرانیت دارند (Kuşcu et al., 2019). روند تکاملی ماگمای مادر، حالت اکسیداسیون و احیا و همچنین، ترکیب سیالهای پس از ماگماتیسم نقش بنیادینی در پیدایش نهشتههای فلزی گوناگون دارند و محتوی فلزی اسکارن هالة همبری با ترکیب توده ارتباط مستقیم دارد (Xie et al., 2015; Zuo et al., 2015). فرایندهای سنگزایی که تودههای آذرین درونی را تولید میکنند کانیشناسی و محتوی فلزی اسکارن را کنترل بنیادی میکنند (Li et al., 2018). بیشتر نهشتههای اسکارنی آهن در سراسر جهان از دیدگاه زایشی با سنگهای دیوریتی همراه هستند؛ زیرا این تودهها مواد گوشتهای بیشتری در خاستگاه ماگمایی خود دارند (Yao, 2017; Fatehi and Asadi Haroni, 2019). دادههای زمینشیمیایی عنصری و ایزوتوپی نشان دادهاند تودههای همراه نهشتههای اسکارنی آهن، نسبت به تودههای پدیدآورندة اسکارن آهن – مس، مقدار عنصرهای پوستهای بیشتری دارند (Xie et al., 2015; Franchini et al., 2007; Pons et al., 2009). بههر روی، نهشتة آهن با میزبان رسوبی- آتشفشانی اصطلاح عمومی است که شامل نهشتههای آهن تیپ ماگمایی، کایرونا، اسکارنی و حتی چند خاستگاهی است (Mao et al., 2012; Zheng, 2020).
پهنة سنندج- سیرجان بخشی از از پهنة چین خوردگی- روراندگی زاگرس در ایران بهشمار میآید و دربرگیرندة تودههای آذرین درونی مرکب و چند فازی مرتبط با کمان ماگمایی مزوزوییک است (Alavi, 1994; Khalaji et al., 2007; Mahmoudi et al., 2011). این تودههای آذرین در هنگام فرورانش پوستة اقیانوسی نئوتتیس به زیر بلوک ایران مرکزی و در پهنة سنندج- سیرجان جایگیری کردهاند (Berberian and King, 1981). بسیاری از پژوهشگران بررسیهای گستردهای روی کانیزایی انجام دادهاند (Gardideh et al., 2010; Aliani et al., 2012; Taghipour et al., 2013; Tabrizi et al., 2014; Zahedi and Boomeri, 2014; Salami et al., 2014; Aliani et al., 2018; Haghighi Bardineh et al., 2019). تودههای آذرین درونی شمالخاوری سنقر است از تودههای آذرین درونی شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان هستند که در ژوراسیک (برپایة یافتههای یاجم و همکاران (Yajam et al., 2015)، سن تودههای آذرین درونی منطقة گلالی 2±149 میلیون سال پیش بهدست آمده است) در سری رسوبی- آتشفشانی سنقر (تریاس- ژوراسیک) نفوذ کردهاند و هنگام رویداد واکنش سیالهای گرمابی بالاآمده با سنگ میزبان، نهشتة اسکارن و رگهزایی کانسار آهن گلالی را پدید آوردهاند. کانهزایی اسکارنی نیز اصلیترین شکل کانهزایی منطقة مجاور (منطقة باباعلی) و مگنتیت بیشترین کانة منطقه است (Barati et al., 2018). در این پژوهش، نخست ارتباط میدانی و دادههای زمینشناسی و زمینشیمیایی تودههای آذرین درونی سنقر (ژوراسیک میانی- کرتاسه آغازین) در پهنة سنندج- سیرجان بررسی و سپس با گرانیتوییدهای همراه با اسکارن سراسر جهان مقایسه میشود. در پایان، تلاش میشود به درک بهتری از روند تکاملی گرانیتویید و همخوانی میان اسکارنها و کانیسازی مرتبط با مجموعة آذرین درونی سنقر پرداخته شود.
زمینشناسی منطقهای
کوهزایی زاگرس با روراندگی اصلی زاگرس به پهنة سنندح- سیرجان در شمالخاوری و پهنة چینخورده و روراندة زاگرس در جنوبباختری پهنهبندی میشود (Alavi, 1994; Agard et al., 2011) (شکل 1- A).
شکل 1. A) نقشة سادهشدة زمینساختی باختر ایران و پهنهبندی ساختاری کوهزایی زاگرس و جایگاه منطقة بررسیشدة سنقر در پهنهبندی ساختاری ایران (پس از Alavi (2004)) (SSZ: پهنة سنندج- سیرجان؛ ZFTB: کمربند روراندة چینخوردة زاگرس؛ UDMA: کمان ماگمایی ارومیه- دختر)؛ B) ستون سادهشدة زمینشناسی از سری سنفر و تودههای آذرین درونی و جایگاه کانیسازی آهن اسکارنی با تغییر پس از اشراقی و همکاران (Eshraghi et al., 1996) (Tr-J: تریاس- ژوراسیک؛ OXF-CIM: آکسفوردین-کیمرجین؛ PZ: پالئوزوییک).
Figure 1. A) Simplified geotectonic map of the western Iran and structural zonation of Zagros orogenic and location of Songhor study area in Iran structural zones (after Alavi, 2004) (SSZ, Sanandaj-Sirjan Zone; ZFTB: Zagros Trust and Folding Zone; UDMA: Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc; B) Simplified stratigraphic columns of the Songhor series and intrusive and position of mineralization skarn Fe modified (after Eshraghi et al., 1996) (Tr-J: Triassic-Jurassic; OXF-KIM: Oxfordian-Kimmeridgian; PZ: Paleozoic).
پهنة سنندج- سیرجان گسترة دگرگونة چند فازی با پیسنگِ دگرگونة پانآفریقا و کربونیفر است که با سکانس رسوبی پرمین تا کرتاسة بالایی پوشیده شده است. این سکانس رسوبی شرایط دگرگونی از رخسارة شیست سبز تا اکلوژیت را سپری کرده است (Agard et al. 2005; Shakerardakani et al. 2015, 2018; Hassanzadeh and Wernicke, 2016). در ژوراسیک میانی تا پایانی، ماگماتیسم در این پهنه با نفوذ مجموعههای ماگمایی که ترکیبی از سنگهای حد واسط و فلسیک دارند و با کمان ماگمایی مزوزوییک مرتبط هستند، به اوج رسیده است (Shahbazi, 2010; Mahmoudi et al., 2011; Esna-Ashari et al., 2012).
در این پژوهش، منطقه بررسیشده در محدودة سنقر، با وسعت 20 کیلومترمربع در طول جغرافیایی خاوری ´53 °34 تا ´00 °35 و عرض جغرافیایی شمالی ´56 °47 تا ´38 °47، در شمال پهنة سنندج- سیرجان جای دارد (شکل 2). سنگهای آذرین در این منطقه مجموعه گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر هستند که با روند عمومی شمالباختری- جنوبخاوری بخشی از فاز کوهزایی ژوراسیک هستند. سنگهایی با محدودة ترکیبی اسیدی تا بازیک در سنگهای سری سنقر (تریاس- ژوراسیک) نفوذ کردهاند.
شکل 2. نقشة سادهشدة زمینشناسی شمالخاوری سنقر و محل نمونههای برداشتهشده با تغییر از اشراقی و همکاران (Eshraghi et al., 1996).
Figure 2. Simplified geological map of northeastern of Songhor and sampling locations (modified after Eshraghi et al., 1996).
سری سنقر یک توالی آتشفشانی- رسوبی است. ترکیب سنگشناسی سری سنقر شامل سنگهای آتشفشانی فلسیک تا حد واسط است که بیشتر بهصورت گدازه و توفهای ریولیتی با میانلایههایی از لایههای کربنات و مقداری ماسهسنگهای متاتوفی دیده میشود. واحدهای آهکی و شیستی با میانلایة سنگهای متاولکانیکِ اسپیلیتی و توفهای آندزیتی نیز از سازندههای اصلی این سری بهشمار میروند (Braud and Bellon, 1974). نسبت سنگهای آتشفشانی به سنگهای رسوبی در بخش زیرین این واحد بیشتر است؛ اما بهسوی بخشهای بالایی کاهش مییابد. سنگهای متاولکانیک در سنقر فراوان هستند و بهسوی شمالخاوری کم کم کاهش مییابند. این همان جایی است که توالی آنها بیشتر آهکی[1] (شیستهای همدان) شده و کم کم کاملاً با کربنات جایگزین شده است (Darvishzadeh, 1992). کانسار اسکارنی آهن گلالی در همبریِ تودههای آذرین درونی شمالخاوری سنقر با سری سنقر رخنمون دارد. در محدوده یا اطراف کانسار آهن، لایهای از سرپانتین کلریتشیست با ضخامت کم و در امتداد خاوری- باختری با شیب رو به شمال دیده میشود. سنگهای رسوبی منطقه از نهشتههای آبرفتی با سن کواترنری ساخته شدهاند (شکل 1- B).
روش انجام پژوهش
برای بررسی تودههای آذرین درونی منطقه شمالخاوری سنقر شمار 30 نمونه از گرانیتوییدها برگزیده و پس از تهیة مقطعهای نازک، الگوی کانیشناسی نمونهها با شمارندة میکروسکوپ پلاریزان شناسایی شدند (نام اختصاری کانیها از ویتنی و اوانز (Whitney and Evans, 2010) برگرفته شده است). برپایة بررسیهای میکروسکوپی و ردهبندی سنگنگاری، شمار 20 نمونة سنگی تازه از مجموعة گرانیتویید سنقر برای تجزیة عنصرهای اصلی، کمیاب و خاکی کمیاب (REE[2]) برگزیده شدند. پس از پودر کردن این نمونهها به اندازة مناسب، فراوانی اکسید عنصرهای اصلی با اسپکترومتر فلورانس پرتوی X (XRF) و عنصرهای کمیاب و خاکی کمیاب با اسپکترومتر اتمی جرمی پلاسمای جفتیدة القایی (ICP-MS) در آزمایشگاه شرکت زرآزما بهدست آورده شدند (جدول 1). سپس برای تحلیل دادههای گردآوریشده از نرمافزارهای مرتبط با بررسیهای سنگهای آذرین (Excel, Minpet, GCDkit, Igpet, Petrograph) بهکار برده شدند.
جدول 1. فراوانی عنصرهای اصلی (برپایة Wt%) و عنصرهای فرعی (برپایة ppm) در گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر.
Table 1. Major element (in wt%) and trace element (in ppm) abundances in the granitoids of northeastern Songhor.
Intermediate: monzonite to diorite (mesocratic) |
Gabbro |
Rock Type |
||||||||
G14 |
G38 |
G11 |
G10 |
G6 |
G13 |
G23 |
G18 |
G37 |
G25 |
Sample No. |
65.1 |
61.60 |
58.8 |
63.00 |
59.30 |
60.70 |
56.3 |
52.30 |
50.51 |
57.14 |
SiO2 |
14.8 |
15.50 |
14.08 |
15.27 |
15.58 |
15.70 |
15.50 |
16.03 |
14.00 |
16.04 |
Al2O3 |
4.05 |
1.5 |
1.30 |
5.92 |
3.27 |
3.50 |
5.92 |
4.73 |
4.00 |
3.90 |
Fe2O3 |
2 |
1.1 |
0.50 |
4.00 |
2.00 |
3.10 |
4.00 |
1.30 |
2.77 |
4.00 |
FeO |
2.50 |
3.36 |
1.80 |
2.40 |
2.20 |
1.34 |
2.04 |
4.35 |
5.42 |
3.64 |
MgO |
7.88 |
8.33 |
7.90 |
5.01 |
5.80 |
5.24 |
5.01 |
8.77 |
8.00 |
7.41 |
CaO |
4.3 |
6.50 |
7.13 |
4.50 |
5.18 |
4.60 |
4.50 |
4.30 |
3.2 |
2.00 |
Na2O |
2.22 |
1.58 |
1.25 |
2.48 |
2.37 |
3.77 |
2.48 |
1.25 |
1.16 |
2.06 |
K2O |
2.63 |
1.62 |
0.80 |
1.42 |
1.39 |
0.97 |
1.42 |
4.19 |
1.01 |
1.30 |
TiO2 |
0.10 |
0.07 |
0.06 |
0.11 |
0.14 |
0.09 |
0.11 |
0.08 |
0.12 |
0.15 |
MnO |
0.54 |
0.05 |
0.18 |
0.26 |
0.34 |
0.19 |
0.26 |
0.49 |
0.27 |
0.29 |
P2O5 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.03 |
0.02 |
0.06 |
0.03 |
0.02 |
0.06 |
0.02 |
Cr2O3 |
0.06 |
0.12 |
0.06 |
0.77 |
0.11 |
0.02 |
0.77 |
0.03 |
0.17 |
0.06 |
SO3 |
0.04 |
0.06 |
0.05 |
0.03 |
0.06 |
0.045 |
0.03 |
0.06 |
0.06 |
0.05 |
BaO |
0.73 |
0.90 |
4.61 |
0.90 |
0.78 |
1.90 |
0.98 |
1.14 |
0.25 |
0.90 |
LOI |
100 |
101 |
100.2 |
99.63 |
99.54 |
100.5 |
99.63 |
99.70 |
98.50 |
98.40 |
Total |
121 |
64 |
73 |
49 |
126 |
69 |
156 |
123 |
123 |
76 |
P |
53 |
58 |
69 |
25 |
338 |
80 |
80 |
140 |
157 |
259 |
Ba |
72 |
18.2 |
51 |
205 |
68 |
100 |
62.3 |
48 |
33 |
57 |
Rb |
17 |
16 |
17 |
52.7 |
15 |
20 |
24 |
43 |
36.7 |
41.7 |
Nb |
350 |
250 |
85.7 |
52.4 |
188 |
190 |
270 |
250 |
317 |
247 |
Sr |
18 |
12.00 |
12 |
10 |
14.1 |
25 |
46 |
22 |
30 |
20 |
Sc |
12 |
11.2 |
18.2 |
20 |
11.39 |
16 |
10 |
10 |
4.5 |
10 |
Th |
300 |
400 |
91 |
100 |
819 |
100 |
52 |
17 |
134 |
19 |
Pb |
18 |
18 |
18 |
20 |
19 |
20 |
19 |
22 |
18 |
21 |
Ga |
93 |
15 |
14.5 |
1 |
0.3 |
0.05 |
44 |
29 |
225 |
0.05 |
Zn |
10 |
0.3 |
16 |
26 |
29 |
15 |
34 |
18 |
26 |
13 |
Cu |
85 |
142 |
53 |
123 |
125 |
84 |
90 |
150 |
133 |
164 |
V |
310 |
210 |
18 |
19 |
20 |
600 |
250 |
20 |
20 |
22 |
Zr |
30 |
40 |
25.4 |
29 |
35.8 |
30 |
30 |
24 |
19.9 |
26.6 |
Y |
جدول 1. ادامه.
Table 1. Continued.
Intermediate: monzonite to diorite (mesocratic) |
Gabbro |
Rock Type |
||||||||
G14 |
G38 |
G11 |
G10 |
G6 |
G13 |
G23 |
G18 |
G37 |
G25 |
Sample No. |
25 |
10 |
5 |
48 |
9 |
13 |
55 |
50 |
59 |
2 |
Ni |
13 |
6 |
1.07 |
1.3 |
0.85 |
13 |
1 |
1.2 |
1.1 |
1.2 |
Hf |
25 |
13 |
11 |
30 |
11 |
22.5 |
35.2 |
223 |
28 |
28 |
Cr |
1.2 |
1.7 |
0.4 |
0.5 |
2.8 |
0.7 |
0.2 |
0.5 |
3 |
1.9 |
Cs |
1.6 |
1.3 |
1.5 |
2.49 |
3.16 |
2.59 |
0.5 |
4.2 |
8.55 |
1.83 |
Ta |
5532 |
5940 |
4886 |
4556 |
7521 |
6542 |
7450 |
7865 |
6653 |
8448 |
Ti |
102 |
42.8 |
64 |
25.6 |
10.9 |
11.2 |
31.4 |
19 |
23.6 |
20.1 |
Co |
2.99 |
3.72 |
1.6 |
2 |
1.7 |
3.64 |
7.89 |
1.5 |
0.63 |
1.97 |
U |
7 |
8 |
4.2 |
5.2 |
2.3 |
7 |
1.9 |
2 |
2.1 |
5.8 |
Sn |
10.2 |
48.2 |
64 |
25.6 |
31 |
38.5 |
22.1 |
18 |
16 |
23.8 |
La |
83 |
89.5 |
59 |
49 |
61 |
7.04 |
26.3 |
54 |
36 |
59 |
Ce |
7.53 |
6.6 |
8.43 |
5.79 |
4.19 |
6.40 |
4.03 |
1.33 |
3.40 |
2.63 |
K |
14.3 |
22 |
21.6 |
10.9 |
19.65 |
10.11 |
23.65 |
3.29 |
11.9 |
13.8 |
Nd |
3.89 |
2.69 |
4.96 |
5.45 |
3.68 |
5.37 |
4.36 |
2.34 |
3.60 |
3.65 |
P |
1.09 |
2.10 |
1.06 |
0.83 |
0.14 |
0.98 |
0.89 |
2.03 |
0.89 |
0.63 |
Eu |
5.36 |
5.16 |
5.30 |
3.98 |
4.36 |
4.53 |
5.80 |
3.92 |
3.95 |
4.25 |
Dy |
1.90 |
1.87 |
4.30 |
1.86 |
3.2 |
3.18 |
4.44 |
3.20 |
3.4 |
4.18 |
Yb |
4.8 |
1.9 |
2.1 |
3.3 |
2.65 |
1.9 |
5.3 |
3.5 |
3.6 |
4.8 |
Sm |
3.39 |
7.56 |
7.42 |
4.1 |
5.8 |
8.6 |
7.3 |
4.21 |
3.65 |
2.98 |
Pr |
543 |
703.9 |
697 |
1089 |
586 |
189 |
410 |
589 |
800.3 |
896.2 |
∑REE |
187 |
230 |
240 |
205 |
180 |
168 |
298 |
195 |
270 |
185 |
∑LILE |
0.39 |
1.36 |
1.23 |
0.95 |
0.69 |
0.86 |
0.30 |
0.60 |
0.23 |
0.35 |
∑HFSE |
4.39 |
7.8 |
7.56 |
4.65 |
3.98 |
5.06 |
3.29 |
17.06 |
2.98 |
1.59 |
Eu/Eu* |
جدول 1. ادامه.
Table 1. Continued.
Granite |
monzonite to diorite |
Rock Type |
||||||||
G29 |
G40 |
G7 |
G33 |
G98 |
G8 |
G38 |
G37 |
G30 |
G5 |
Sample No. |
67.00 |
69.00 |
66.00 |
69.30 |
69.80 |
67.18 |
66 |
60.28 |
59 |
61.3 |
SiO2 |
15.00 |
13.90 |
15.27 |
14.00 |
13.70 |
15.00 |
14.92 |
15.7 |
15.8 |
15.84 |
Al2O3 |
3.50 |
3.90 |
4.00 |
4.37 |
2.73 |
3.03 |
1.40 |
2.85 |
4.45 |
1.99 |
Fe2O3 |
3.10 |
4.00 |
2.77 |
1.30 |
1.19 |
5.00 |
1.50 |
2.15 |
2.02 |
2 |
FeO |
1.34 |
3.64 |
5.42 |
4.35 |
0.35 |
3.35 |
1.30 |
2.33 |
2.45 |
2.7 |
MgO |
5.25 |
7.41 |
8.00 |
8.77 |
3.33 |
7.83 |
4.50 |
5.23 |
4.83 |
4.14 |
CaO |
5.4 |
2.00 |
3.2 |
3.40 |
4.60 |
3.60 |
4.38 |
4.00 |
5.00 |
4.00 |
Na2O |
3.77 |
2.16 |
1.16 |
1.92 |
5.20 |
1.37 |
3.93 |
2.60 |
2.93 |
1.50 |
K2O |
0.97 |
1.30 |
1.01 |
4.19 |
0.47 |
1.66 |
0.91 |
1.27 |
1.20 |
1.06 |
TiO2 |
0.09 |
0.15 |
0.12 |
0.08 |
0.05 |
0.22 |
0.05 |
0.14 |
0.1 |
0.06 |
MnO |
0.19 |
0.29 |
0.27 |
0.49 |
0.07 |
0.25 |
0.25 |
0.32 |
0.31 |
0.29 |
P2O5 |
0.06 |
0.02 |
0.06 |
0.02 |
0.01 |
0.02 |
0.2 |
0.07 |
0.02 |
0.04 |
Cr2O3 |
0.02 |
0.06 |
0.17 |
0.03 |
0.06 |
0.01 |
0.11 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
SO3 |
0.005 |
0.05 |
0.06 |
0.06 |
0.06 |
0.03 |
0.06 |
0.02 |
0.04 |
0.02 |
BaO |
جدول 1. ادامه.
Table 1. Continued.
Granite |
monzonite to diorite |
Rock Type |
||||||||
G29 |
G40 |
G7 |
G33 |
G98 |
G8 |
G38 |
G37 |
G30 |
G5 |
Sample No. |
0.98 |
0.25 |
1.90 |
1.14 |
0.32 |
0.67 |
0.63 |
0.51 |
0.86 |
1.02 |
LOI |
100.75 |
98.40 |
98.50 |
99.70 |
101.80 |
97 |
100 |
98.05 |
99 |
100.0 |
Total |
328 |
80 |
250 |
338 |
300 |
302 |
188 |
157 |
25 |
34 |
Ba |
50 |
20 |
52 |
68 |
46 |
187 |
35.8 |
33 |
158 |
154 |
Rb |
200 |
270 |
201 |
188 |
210 |
88 |
11 |
317 |
80 |
157 |
Nb |
157 |
20 |
317 |
250 |
88 |
210 |
188 |
201 |
260 |
200 |
Sr |
34 |
7 |
19.9 |
40 |
61.6 |
38.1 |
35.8 |
35 |
30 |
26.5 |
Y |
280 |
32 |
20 |
210 |
65.8 |
220 |
11 |
180 |
390 |
12 |
Zr |
55.3 |
97 |
36.7 |
16 |
37 |
22 |
15 |
15 |
19 |
47.5 |
Nb |
8.6 |
19 |
26.3 |
12.00 |
6.25 |
20 |
14.1 |
18 |
10 |
10 |
Sc |
19.7 |
19 |
4.5 |
11.5 |
20 |
6 |
11.39 |
14 |
29 |
13 |
Th |
103 |
22 |
134 |
400 |
98 |
21 |
819 |
200 |
42 |
12 |
Pb |
18 |
5 |
18 |
18 |
22.00 |
20 |
19 |
19 |
20 |
17 |
Ga |
229 |
39 |
225 |
15 |
54 |
133 |
0.3 |
0.07 |
38 |
87 |
Zn |
19 |
11 |
26 |
0.3 |
17 |
81 |
29 |
15 |
20 |
32 |
Cu |
6 |
10 |
59 |
10 |
3 |
16 |
9 |
14 |
5 |
12 |
Ni |
61 |
0. 7 |
133 |
142 |
44 |
225 |
125 |
74 |
46 |
19 |
V |
12 |
7 |
28 |
13 |
87 |
50 |
11 |
21.02 |
28 |
62 |
Cr |
1.74 |
2 |
1.1 |
6 |
0.7 |
5 |
0.85 |
14 |
9 |
0.84 |
Hf |
1.2 |
0.8 |
3 |
0.04 |
0.8 |
2 |
0.7 |
1.8 |
1.2 |
2 |
Cs |
8.6 |
2.7 |
26.3 |
13.2 |
3 |
18.3 |
14.1 |
10 |
11.3 |
10 |
Sc |
2.23 |
2 |
8.55 |
1.1 |
3 |
0.9 |
2.59 |
2.00 |
1.49 |
2.9 |
Ta |
5223 |
2.6 |
6650 |
5940 |
3854 |
8325 |
7714 |
5002 |
5684 |
8300 |
Ti |
7.6 |
29 |
23.6 |
8.4 |
2.3 |
24.6 |
10.6 |
12 |
9.8 |
22.05 |
Co |
3.3 |
55 |
0.68 |
3.72 |
5.3 |
1.97 |
1.7 |
2.00 |
1.5 |
3.1 |
U |
3.1 |
80 |
2.1 |
8 |
4.5 |
5.8 |
2.3 |
3 |
2.2 |
2.1 |
Sn |
39 |
20 |
16 |
42.5 |
36 |
23.8 |
31 |
18 |
29 |
38 |
La |
72 |
270 |
30 |
89.5 |
65 |
42 |
61 |
39 |
55 |
53 |
Ce |
6.50 |
7.6 |
8.4 |
5.8 |
4.23 |
5.40 |
3.03 |
20.3 |
3.30 |
2.30 |
K |
24.2 |
23 |
22.6 |
11.8 |
26.5 |
11.9 |
28.4 |
2.22 |
13.7 |
14.1 |
Nd |
3.69 |
2.39 |
5.36 |
6.35 |
2.98 |
4.36 |
5.36 |
2.35 |
3.20 |
3.36 |
P |
1.08 |
2.3 |
1.03 |
0.89 |
0.67 |
0.68 |
0.99 |
1.03 |
0.79 |
0.57 |
Eu |
5.03 |
5.20 |
5.50 |
3.29 |
4.8 |
4.35 |
6.30 |
4.28 |
4.17 |
5.03 |
Dy |
2.70 |
1.77 |
3.47 |
1.76 |
3.5 |
3.20 |
4.35 |
3.39 |
3.5 |
4.38 |
Yb |
5.30 |
2.5 |
2.5 |
3.7 |
4.6 |
2.1 |
6.2 |
4.5 |
3.9 |
3.8 |
Sm |
7.3 |
9.3 |
8.30 |
3.9 |
6.3 |
9.3 |
7.5 |
4.38 |
3.51 |
3.46 |
Pr |
131 |
72.3 |
79.3 |
58.9 |
203 |
79 |
201 |
156 |
130.3 |
84.5 |
∑REE |
543 |
703.9 |
697 |
1089 |
586 |
189 |
410 |
589 |
800.3 |
896.2 |
∑LILE |
239 |
205.3 |
322 |
206.3 |
195 |
198.3 |
386 |
340 |
300.3 |
200.3 |
∑HFSE |
0.93 |
0.97 |
1.06 |
0.66 |
0.52 |
0.76 |
0.50 |
0.70 |
0.61 |
0.38 |
Eu/Eu* |
سنگنگاری تودهها
برپایة ویژگیهای صحرایی و بررسیهای میکروسکوپی، تودههای آذرین درونی شمالخاوری سنقر (بخش حد واسط مجموعه که در این مقاله مزوکراتیک نامیده میشوند) شامل مونزونیت تا دیوریت است. این توده دانههای نیمهشکلدار تا بیشکل و ریزدانه با بافت اصلیِ دانهای و بافت فرعی پوییکلیتیک (بلورهای هورنبلند درون پلاژیوکلاز) است که در بخش شمالی نهشته جای گرفته است و از دیدگاه پراکندگی بیشترین گستردگی را در منطقه دارند.
ترکیب کانیشناسی سنگهای مونزودیوریتی دربردارندة پلاژیوکلاز (55 تا 50 درصدحجمی)، هورنبلند (5 تا 8 درصدحجمی)، آلکالیفلدسپار (40 تا 45 درصدحجمی)، کوارتز (نزدیک به 5 ˂ درصدحجمی)، پیروکسن (3 تا 8 درصدحجمی)، بیوتیت (2 تا 5 درصدحجمی) و اکسیدهای آهن و تیتانیم کمتر از 1 درصدحجمی است (شکل 3- A).
شکل 3. تصویرهای میکروسکوپی (در XPL[3]) از نمونههای منتخب. A) مونزودیوریت؛ B) دیوریت؛ C) گابرو؛ D) گرانیت.
Figure 3. Photomicrographs of representative samples (XPL: crossed polarized light). A) Monzodiorite; B) Diorite; C) Gabbro; D) Granite.
فاز دیوریتی نیز دربردارندة پلاژیوکلاز (70 تا 60 درصدحجمی)، هورنبلند (20 تا 15 درصدحجمی)، بیوتیت (5 تا 8 درصدحجمی) و نزدیک به 1 درصدحجمی اکسیدهای آهن و تیتانیم است. بافت اصلیِ این گروه سنگی پورفروییدی است و در آن پلاژیوکلازهای درشت دانه (با قطر 4- 3 میلیمتر) بهصورت دانههای بسیار شکلدار با زونینگهای عادی و معکوس در زمینة سنگ دیده میشوند (شکل 3- A). این زونینگها نشاندهندة تغییر ترکیب ماگما و یا تغییرات ناگهانی دما و فشار هنگام تبلور پلاژیوکلاز هستند (Vernon, 2004; Aliani et al., 2012). آپاتیت، اسفن و کانیهای کدر از کانیهای فرعی سازندة این سنگها هستند. زوییزیت، کلینوزوییزیت و اپیدوت از کانیهای ثانویه هستند که از دگرسانی گرمابی پلاژیوکلازهای غنی از کلسیم، هورنبلند و بیوتیت پدید آمدهاند. فرایند اپیدوتیشدن پلاژیوکلازها در شرایط دگرگونی رخسارة شیستسبز (معادل فشار پایین) و در حضور محلولهای گرمابی روی میدهد (Eggleton and Banfield, 1985).
بخش گرانیتی مجموعه به رنگ خاکستری روشن (لوکوکرات)، متوسط تا ریزدانه است و بافت دانهای دارد. پلاژیوکلاز (30 تا 25 درصدحجمی)، کوارتز (40 تا 35 درصدحجمی)، آلکالیفلدسپار (30 تا 20 درصدحجمی) از کانیهای اصلی سازندة آن هستند.
بخش مافیک دربردارندة گابروهای پیروکسندار و گابروهای آمفیبولدار است. گابروهای پیروکسن دار بهصورت دایکهایی به رنگ خاکستری تیره (مزوکرات)، متوسط تا ریزدانه با بافت دانهای دیده میشوند. پلاژیوکلاز (45- 50 درصدحجمی)، اوژیت (20- 15 درصدحجمی)، کانیهای فرعیِ هورنبلند، ارتوکلاز و کانیهای کدر از کانیهای سازندة آن بهشمار میروند (شکل 3- B). گابروهای آمفیبولدار به رنگ خاکستری، با بافت دانهای دیده میشوند. فنوکریستهای پلاژیوکلاز (45- 50 درصدحجمی)، آمفیبول (20- 15 درصدحجمی) از کانی اصلی، کوارتز و بلورهای شکلدار پیروکسن و آپاتیت از کانی فرعی و اپیدوت، اسفن، کلریت از کانیهای ثانویه در ترکیب کانیشناسی این سنگها بهشمار میروند. زمینةه سنگ تمامبلورین است و فراوانی کانیهایی مانند پلاژیوکلاز و هورنبلند سبز بارز است (شکلهای 3- C و 3- D).
زمینشناسی اسکارن ها
کانیسازی Fe اسکارن در منطقه بهصورت پراکنده است و شامل لنزهای آهکی، تودههای معدنی و اسکارنی است که در همبریِ تودة آذرین درونی دیده میشوند. در منطقه هر دو پهنة ایندواسکارن و اگزواسکارن دیده میشود. پهنة ایندواسکارن بسیار گستردهتر از پهنة اگزواسکارن است ایندواسکارن بهصورت نوار باریکی در محل همبری تودههای حد واسط با سنگهای آهکی پدید آمده است (شکل 4- A). کانیسازی سطحی آهن در برخی بخشها دیده میشود (شکل 4- B).
شکل 4. A) پیدایش ایندواسکارن بهصورت نوار باریکی در محل برخورد سنگهای حد واسط با سنگهای آهکی؛ B) کانیسازی سطحی آهن در برخی بخشها؛ C) کانیسازی در نهشتة گلالی بهصورت تودهای، رگههای معدنی در ارتباط با اسکارن و همبری شارپ میان اسکارن و گرانیتویید؛ D) کانیسازی آهن بهصورت لامینههایی در گرانیتوییدها.
Figure 4. A) Formation of endoscarn as a narrow band in the contact of intermediate intrusive rocks with limestone; B) Surface mineralizatin of Fe in some parts; C) Mineralization in Galali deposit in massive form, orebady related to skarn, and sharp contact between skarn and granitoid; D) Fe mineralization as lamines in granitohdes.
شکل 4. ادامه.
Figure 4. Continued.
کانیسازی در نهشتة گلالی تودهای است و رگههای معدنی با اسکارن ارتباط دارند. همچنین، همبری میان اسکارن و گرانیتویید شارپ است (شکل 3- C). رگههای تودهای که بیشترین بخش نهشته را میسازند تقریباً بهطور کامل از مگنتیت هستند و میانلایههایی از کانیهای سیلیکاته و پیریت نیز در آنها دیده میشوند. کانیسازی آهن در بهصورت لامینههایی در گرانیتوییدها دیده میشود. چهار مرحلة پاراژنیک کانیسازی عبارتند از: 1) مرحلة دگرسانی Na-K پیش از رگهزایی؛ 2) مرحلة اسکارنزایی با مقدار اندک کانیزایی آهن پراکنده؛ 3) دگرسانی پسروندة اسکارن با مقداری کانیزایی آهن تودهای؛ 4) مرحلة کلسیت، کوارتز و سولفید (شکل 5).
شکل 5. پهنههای ایندواسکارن و اگزواسکارن در نهشتة اسکارن گلالی همراه با فراوانترین کانیها در هر پهنه.
Figure 5. The endoskarn and exoskarn zones in the Galali skarn deposit, accompanied by the most abundant minerals in each zone.
سنگنگاری اسکارنها
ایندواسکارن اساساً دربردارندة کانیهای الیوین، ارتوپیروکسن، آمفیبولِ ترمولیت و اکتینولیت است (شکلهای 6- A و 6- B) و با واکنشهای اپیدوتیزاسیون و کلریتیزاسیونِ پلاژیوکلاز و آمفیبول آغاز میشود (پهنة 1). بهسوی رگة اسکارنی، با افزایش دگرسانی کانیهایی مانند کوارتز، ترمولیت و مگنتیت افزوده میشوند (پهنة 2) (شکل 6- C). کانیهای آذرین نخستین مانند آمفیبول و پلاژیوکلاز ناپدید میشوند (پهنة 3) و کانی مگنتیت بهصورت دانهای میان کانیهای دیگر پدیدار میشود (شکل 6- D). این پهنة بزرگترین پهنة کانیسازی مگنتیت است. علت نبود گارنت در اسکارن آهن شاید اینست که این کانی در دماهای کمتر از 470 درجة سانتیگراد و در محدودة گریزندگی اکسیژن با مجموعة کوارتز، کلسیت و مگنتیت جایگزین میشود (Biabangard et al., 2017). کانیهایی مانند الیوین و کلینوپیروکسن در مرحلة متاسوماتیسم پیشرونده (شکل 6- E) و اپیدوت، ترمولیت- اکتینولیت، کلسیت، کلریت و کوارتز در مرحلة پسرونده پدید میآیند (شکل 6- F).
شکل 6. تصویرهای میکروسکوپی (در XPL) از اندوسکارن و اگزواسکارن در نهشتة گلالی. A) اگزواسکارن در بخش همبری با مونزوگرانیت که در آن، زمینه بلورهای کلسیت، میانبارهای پیروکسن و الیوین را دربر گرفته است؛ B) درشتبلورهای کلسیت در مجموعة پیشرونده اسکارن، بلورهای پیروکسن و آمفیبول را دربر گرفتهاند؛ C) اگزواسکارن با زمینة اصلی از درشتبلورهای کلسیت که دارای بلورهای شکلدار مگنیتیت، الیوین، پیروکسن و بلورهای ناپایدار آمفیبول است؛ D) درشتبلورهای کلینوپیروکسن در بخش اگزواسکارنی با سنگ مادر احتمالاً کوارتز- فلدسپاری؛ E، F) ایندواسکارن در بخش مونزونیتی تودة گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر که با متاسوماتیسم پلاژیوکلاز و خاکیشدن سطوح و محو زونینگ پلاژیوکلاز و همچنین، پیدایش کلریت از سمت مرکز بلور دیده میشود (نام اختصاری کانیها (Whitney and Evans, 2010))
Figure 6. Microphotographs (in crossed polarized light) of endoskarn and exoskarn Galali district. A) Exoskarn in the contact zone with monzodiorite in which calcite context snuggle pyroxene and olivine inclusions; B) Coarse-grained calcite that snuggles prograde skarn assemblages pyroxene and amphibole; C) Exoskarn with a groundmass of mainly coarse-grained calcite, and euhedral magnetite, olivine, pyroxene crystals, and unstable amphibole; D) Coarse-grained clinopyroxene in exoskarn with probably quartz-feldspar protolith; E, F) Endoskarn in the monzodioritic part of NE Songhor granitoid intrusion in which plagioclase metasomatism, soil on the surfaces, and fading of plagioclase zoning as well as rimward chlorite formation in the crystal.
شکل 6. ادامه.
Figure 6. Continued.
زمینشیمی عنصرهای اصلی و کمیاب سنگ کل
از دیدگاه مقدار توزیع SiO2، ترکیب مجموعه سنگهای آذرین درونی گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر دو بیشینه و دو خاستگاه را نشان میدهد. همانگونهکه در بخش بررسیهای صحرایی گفته شد نمونههای با SiO2 51 تا 63 درصدوزنی حد واسط تا بازیک هستند و نمونههای با SiO2 بیشتر از 63 درصدوزنی در گروه گرانیتوییدهایی که ترکیب اسیدی دارند میگنجند (جدول 1). نمونههای گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر در نمودار ردهبندی TAS پیشنهادیِ میدلماست (Middlemost, 1994) در محدودة سنگهای آلکالیگرانیت، مونزونیت تا گابرو جای دارند (شکل 7- A).
شکل 7. A) ردهبندی سنگهای آذرین درونی شمالخاوری سنقر در نمودار سیلیس دربرابر Na2O+K2O (نمودار TAS) (Middlemost, 1994)؛ B) نمودار مولار A/CNK دربرابر مولار A/NK (Shand, 1974) برای گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر و مقایسة آنها با گرانیتوییدهای اسکارنی جهان (میانگین ترکیب گرانیتوییدهای اسکارنی (Meinert, 1995).
Figure 7. A) Classification of the intrusive rocks from NE Songhor in SiO2 versus Na2O+K2O (TAS diagram) (Middlemost (1985); B) Molar A/CNK versus molar A/NK diagram for the granitoids in NE Songhor in comparison with the world skarn granitoids (average composition of skarn granitoids is from Meinert (1995)).
اندیس منیزیم آنها Mg# برابربا 59- 34 است و مقدار محتوی K2O، Al2O3 و TiO2 آنها کمابیش بالا و بهترتیب برابربا 77/3- 16/1، 14- 77/16 و 81/0- 19/4 درصدوزنی است (جدول 1). برپایة شاخص اشباعشدگی از آلومینیم یا A/CNK (Shand, 1974)، همة این سنگها متاآلومین هستند و مقدار مولار A/CNK آنها 90/0- 60/0 ASI= است (شکل 7- B). برپایة نمودار لومایتره و همکاران (Le Maitre et al., 1989)، این سنگها در محدودة کالکآلکالن پتاسیم متوسط تا بالا جای میگیرند (شکل 7- A).
محتوی K2O و Na2O لوکوگرانیتهای شمالخاوری سنقر کمابیش بالا و بهترتیب برابربا 6/3- 03/6 و 7/3- 8/4) درصدوزنی است. TiO2 و MgO در این نمونه سنگها کم و بیشینة آنها بهترتیب برابربا 91/0 و 43/1 است. بهطور کلی، در بخشهای گرانیتی توده، مقدار FeOtot/MgO، Fe2O3 (FeOtot=8998/0+FeO) و Na2O/K2O کم است. در نمودار SiO2 دربرابر Na2O+K2O (شکل 6- A)، این نمونهها در محدودة آلکالیگرانیت جای میگیرند. برپایة شاخص اشباعشدگی از آلومینیم یا A/CNK (Shand, 1974)، همة این سنگها متاآلومین هستند و نسبت مولار A/CNK یا ASI آنها برابربا 90/0- 60/0 است (شکل 6- B). این سنگها نسبت به مزوکراتیکها از پتاسیم غنیتر هستند و در نمودار پیشنهادیِ لومایتره و همکاران (Le Maitre et al., 1989) در محدودة کالکآلکالن پتاسیم بالا (6- 6/3 K2O=) و نزدیک محدودة شوشونیتی جای میگیرند (شکل 8- A).
شکل 8. ترکیب مجموعة گرانیتوییدی سنقر در: A) نمودار SiO2 دربرابر K2O برای تمایز سنگهای غیرآلکالن از دیدگاه مقدار پتاسیم (Le Maitre et al., 1989)؛ B، C، D) نمودار تغییرات سیلیس دربرابر عنصرهای اصلی (Harker, 1909) و مقایسه ترکیب نمونهها با گرانیتوییدهای اسکارنی جهان (میانگین گرانیتوییدهای اسکارنی برگرفته از ماینرت (Meinert, 1995) است)
Figure 8. Composition of NE Songhor granitoids in: A) SiO2 versus K2O diagram for discrimination of non-alkaline rocks based on potassium content (Le Maitre et al., 1989) B, C, D) Variation diagrams for SiO2 versus major elements (Harker, 1909) in the granitoids of NE Songhor and comparison with the world skarn granitoids (average composition of skarn granitoids is from Meinert (1995)).
در نمودارهای هارکر (Harker, 1909)، روند تغییرات منفی عنصرهای اصلی برای همة نمونههای گرانیتویید (لوکوگرانیتها و مزوگرانیتها) پیوستگی شیمیایی و خویشاوندی نمونهها را نشان میدهد و نشاندهندة جدایش بلورین (تفریق) پلاژیوکلاز، آپاتیت، هورنبلند و تیتانیت هنگام تبلور هستند (شکلهای 8- B، 8- C و 8- D).
در نمودارهای تمایز، گرانیت مزوکراتیک و گابروها در گروه گرانیتهای نوع I و S و گرانیتهای آلکالن (لوکوکراتیک) در محدودة گرانیتهای A-Type جای میگیرند (شکلهای 9- A، 9 –B و 9- C). ردهبندی ابی (Eby, 1992, 2011) نیز با تأیید این نکته نشان میدهد لوکوگرانیتهای منطقه در گروه گرانیت A2-Type هستند (شکل 9- D). برپایة غلظت عنصرهای کمیاب در نمودارهای پیشنهادیِ پیرس و همکاران (Pearce et al., 1984)، گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر در محیط مرتبط با کمان ماگمایی پدید آمده است. همچنین، گرانیتهای A که در نمودار شناسایی پهنة زمینساختی (Pearce et al., 1984) در محدودة VAG[4] و در نزدیکی مرز WPG [5] جای میگیرند (شکلهای 10- A و 10- B)، غنی از REE، Th، Y، Rb و سابسالووس هستند و از گرانیتوییدهای نزدیک به ذوب پوستة قارهای زیرین A2 بهشمار میروند (Bonin, 2007). ترکیب زمینشیمیایی این گرانیتها همانندِ گرانیتهای پدیدآمده از ذوب پوستة قارهای و جزیرههای اقیانوسی است و پیدایش آنها را به رژیم زمینساختی پس از کوهزایی[6] نسبت میدهند (Yajam et al., 2015). در نمودار پیشنهادیِ بچلور و بادن (Batchelor and Bowden, 1985)، ترکیب این سنگها در محدودة همزمان با برخورد و پس از کوهزایی جای میگیرد (شکل 9- C). غلظت عنصرهای کمیاب در واحدهای مزوکرات مجموعة گلالی به ترکیب تودههای آذرین درونی همراه با کانیسازی آهن نزدیک است و غلظت عنصرهای کمیاب لوکوکراتهای این توده به پلوتونهای همراه با کانیسازی Mo، Zn، Sn و W نزدیک است (شکل 9- D).
ویژگیهای کلی زمینشیمی سنگهای لوکوگرانیتی شمالخاوری سنقر مانند سرشت آلکالن، پتاسیم بالا، نسبت بالای Ga/Al و غنیشدگی از عنصرهای HFSE[7] (مانند: Ta، Nb، Ga، Zr و Pb) و تهیشدگی از Eu و عنصرهای سازگار مانند Cr در الگوی توزیع عنصرهای خاکی کمیاب، نیز همگی نشاندهندة سرشت A-type این لوکوگرانیتهاست (Loiselle and Wones, 1979; Eby, 1992; Bonin, 2007) (شکلهای 11- A و 11- B). همانند تودههای با آلایش پوستهای و وابستگی توده به پهنههای فرورانشی، در نمودارهای عنکبوتی که نسبت به ترکیب مورب بهنجار شدهاند، نمونههای بررسیشده غنیشدگی LREE[8] نسبت به HREE[9] و غنیشدگی از LILE[10] (مانند Pb و Th) و تهیشدگی از عنصرهای Ti، Zr، Nb و Ta نشان میدهند (Pearce et al., 1984; Wilson, 1989) (شکلهای 11 و 12).
همانگونهکه در این شکل دیده میشود، نمونههای گرانیتی در عنصرهای Th، U، Rb، K و Zr ناهنجاری مثبت نشان میدهند و نسبت به ترکیب گوشته اولیه ناهنجاری منفیِ P، Ti، Eu، Nb و Sr دارند. این ویژگیها شاخص پهنههای فرورانش هستند و حضور سازندههای پوستهای در پیدایش این سنگها را نشان میدهند (Wilson, 1989). نمونههای حد واسط و بازیک نیز ناهنجاریهایی همانندِ گرانیت نشان میدهند؛ اما بهطور کلی ناهنجاریهای ضعیفتری دارند. نمونههای گرانیت مقدار بالای عنصرهای HFSE، Zr و LILE نسبت به نمونههای حد واسط و بازیک دیده میشود (جدول 1).
شکل 9. ترکیب مجموعة گرانیتوییدی سنقر در نمودارهای تفکیک گرانیتهای I و S و A: A) نمودار 10000×Ga/Al دربرابر Na2O+K2O (Whalen et al., 1987)؛ B) نمودار 10000×Ga/Al دربرابر FeOtot/MgO؛ C) نمودار 10000×Ga/Al دربرابر دربرابر Nb (Whalen et al., 1987)؛ D) نمودار تفکیک میان گرانیتوییدهای A1 و A2 (Eby, 1992)
Figure 9. Composition of granitoids in NE Songhor in I, S, and A-type discrimination diagrams of granites. A) 10000 × Ga/Al versus Na2O + K2O diagram (Whalen et al., 1987); B) 10000 Ga/Al versus FeOtot/MgO diagram; C) 10000 Ga/Al versus Nb diagram (Whalen et al., 1987); D) Discrimination diagram of A1 and A2-type granites (Eby, 1992).
شکل 10. ترکیب مجموعة گرانیتوییدی سنقر در: A) نمودار Y دربرابر Nb (Pearce et al., 1984)؛ B) نمودار Nb+Y دربرابر Rb (Pearce et al., 1984)؛ C) نمودار سهتایی Hf-Rb/30-Ta/3 (Pearce et al., 1984)؛ D) نمودار Sc دربرابر Rb (Meinert, 1995; Meinert et al., 2005) (در شکلهای A، B و D دادههای اسکارنی از ماینرت (Meinert, 1995) نشان داده شدهاند) (VAG: volcanic arc granite; WP: within plate granite; ORG: oceanic ridge granite; syn-COLG: syn-collision granite)
Figure 10. Composition of granitoids in NE Songhor in: A) Y versus Nb (Pearce et al., 1984); B) Y+Nb versus Rb (Pearce et al., 1984), C) Hf-Rb/30 -Ta/3 ternary diagram (Pearce et al., 1984); D) Sc versus Rb diagram (Meinert, 1995; Meinert et al., 2005) (in plots A, B, and D, skarn data of Meinert (1995) are shown) (VAG: volcanic arc granite; WP: Within plate granite; ORG: oceanic ridge granite; Syn-COLG: syn-collision granite).
شکل 10. ادامه.
Figure 10. Continued.
شکل 12. نمونههای حد واسط و بازیک سنقر در نمودار عنکبوتی عنصرهای فرعی (چندعنصری) بهنجارشده به ترکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989). Figure 12. Intermediate and basic samples in spider diagram of trace element (multielement), normalized to primitive mantle composition (Sun and McDonough, 1989). |
|
شکل 11. نمودار عنکبوتی عنصرهای فرعی (چندعنصری) گرانیتهای سنقر، بهنجارشده با مقدارهای ترکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989). Figure 11. Trace element spider diagram (multielement) for Songhor granites, normalized to primitive mantle composition (Sun and McDonough, 1989). |
پتانسیل رگهزایی اسکارن گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر و مقایسه آن با دیگر گرانیتوییدهای اسکارنی جهان
بسیاری از پژوهشگران مانند زاریکوف (Zharikov, 1970) و ماینرت (Meinert, 1995) همخوانی میان ترکیب تودة آذرین درونی و محتویات فلزی اسکارن مرتبط با آن را بررسی کردهاند. عنصرهای اصلی گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر با میانگین عنصرهای اصلی گرانیتوییدهای همراه با اسکارنهای آهن، مس و روی جهان از ماینرت (Meinert, 1995) مقایسه شدند.
همانگونهکه نمودارهای هارکر نشان میدهند در منطقة سنقر، میانگین MgO بیشتر و مقدار K2O فازهای مافیک همانند توده های همراه اسکارن غنی از Fe و Cu است. همچنین، در فازهای اسیدی، از دیدگاه این دو عنصر تشابه قابل قبولی با تودههای اسکارنزای جهانی با Fe و Au دیده میشود. محتوی MgO در سنگهای اسیدی، بهویژه لوکوگرانیتها و در سنگهای مافیک و حد واسط بهترتیب 43/1- 29/0 و 42/5- 34/1 درصدوزنی است. این مقدار در گرانیتوییدهای سازندة اسکارنهای آهندار برابربا 3/0، در گرانیتوییدهای Au دار برابربا 2/3 و در گرانیتوییدهای Cu دار برابربا 8/1 است (Meinert, 1997). برپایة آنچه گفته شد، محتوی MgO سنگهای حد واسط- مافیک (مونزونیت تا گابرو) به گرانیتوییدهای Fe و Cu دار نزدیکتر است؛ اما مقدار MgO سنگهای اسیدی (لوکوکرانیت) همانند مقدار MgO در گرانیتوییدهای W، Sn و Mo دار (Meinert, 1984) (5/0- 2/0 درصدوزنی) است و نزدیک به مقدار میانگین آنها در گرانیتوییدهای W، Sn و Mo رسم میشود (شکل 13- A). به طور مشابه، مقدار K2O در نمودار SiO2 دربرابر K2O نشان میدهد روند این گرایتوییدها بهسوی اسکارنهای نوع Fe، Cu و Au است (شکل 13- B).
شکل 13. گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر و مقایسه آنها با گرانیتوییدهای اسکارنی جهان (میانگین ترکیب گرانیتوییدهای اسکارن از ماینرت (Meinert, 1995) در نمودارهای نوع هارکر. A) نمودار SiO2 دربرابر MgO؛ B) نمودار SiO2 دربرابر K2O؛ C) نمودار SiO2 دربرابر مقدار آلکالن کل؛ D) نمودار SiO2 دربرابر Fe2O3+CaO+Na2O/K2O.
Figure 13. Granitoid of NE Songhor in comparison with world skarn granitoids (average composition of skarn granitoids is from Meinert (1995)) in Harker-type diagrams. A) SiO2 versus MgO diagram; B) SiO2 versus K2O; C) SiO2 versus total alkalies, D) SiO2 versus Fe2O3+CaO+Na2O/K2O.
مقدار آلکالن گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر (مونزونیت- گابرو) نیز همانند مقدار آلکالن گرانیتوییدهای اسکارن Au، Cu و Fe دار است و در نمودار سیلیس دربرابر مجموع آلکالن، نزدیک به ترکیب میانگین گرانیتوییدهای اسکارن Au، Cu و Fe دار رسم میشوند (شکل 13- C). همچنین، به طور معمول، در نمودار مجموع اکسیدها نیز در نزدیکی گرانیتوییدهای اسکارن Au، Cu و Fe جای میگیرند (شکل 12- D).
برپایة آنچه گفته شد در یک دیدگاه کلی میتوان دریافت که مقدار عنصرهای اصلی و ترکیب زمینشیمیایی بیشتر گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر همانند گرانیتوییدهای اسکارنی Au، Cu و Fe دار است.
برپایة بررسیهای ماینرت (Meinert, 1994)، ترکیب بیشتر تودههای آذرین درونی مرتبط با اسکارن به خط تمایز میان متاآلومینوس و پرآلومینوس نزدیک است. همچنین، از دیدگاه اشباعشدگی از Al نیز این سنگها پرآلکالن نیستند. در سنگهای مافیک- حد واسط شمالخاوری سنقر، مقدار ANK بیشتر و ACNK کمتری نسبت به لوکوگرانیتها دیده میشود. از دیدگاه اندیس اشباعشدگی از آلومینیم، گرانیتوییدهای همراه با اسکارن Fe دار، گرانیتوییدهای جدایشیافته از گوشته بی یا با مقدار بسیار اندکی مواد پوستهای تفسیر میشوند (Meinert, 1984). اندیس اشباعشدگی از Al در گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر کمتر از اندیس آلومینیم در گرانیتوییدهای Fe اسکارن تیپیک است. این نکته نشاندهندة مشارکت مقدار بیشتری مواد پوستهای در این گرانیتوییدهاست (شکل 14).
بههر روی، در این نمودار نمونهها به میانگین گرانیتوییدهای Fe، Cu و Au دار تیپیک نزدیک هستند. درجه و نوع جدایش بلورین یک تودة گرانیتی در تعیین پتانسیل و نوع کانیسازی آن توده بسیار مؤثر است. تبلوربخشی با روشهای بسیار اندازه گیری میشود (مانند نسبت Rb/Sr). رفتار عنصرهای کمیاب برگزیده، ورود یا خروج فازهای تبلوری را نشان میدهد (Belvin, 2004). شکلهای 15- A و 15- B این ارتباط را برای سنگهای گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر نمایش میدهند. برای نمونه، با پیشرفت تبلور و جدایش بلورین سنگهای ماگمایی، مقدار Rb باید افزایش یابد و Sc نیز باید کاهش یابد. گرانیتوییدهای مافیک- حد واسط (مونزونیت- گابرو) مقدار Rb کمتر و مقدار Sc بیشتری نسبت به لوکوگرانیتها نشان میدهند. بههر روی، ترکیب شیمیایی این گرانیتوییدها بسیار نزدیک به ترکیب گرانیتوییدهای همراه با اسکارنهای Fe و Au دار است. ترکیب شیمیایی گرانیتوییدهای لوکوکرات نیز به گرانیتوییدهای همراه با اسکارن Zn دار نزدیک است (شکل 15- A).
شکل 14. گرانیتوییدهای اسکارنی سنقر در نمودار Molar A/NK دربرابر A/CNK Molar (Shand, 1974)
Figure 14. Molar A/CNK versus molar A/NK diagram for Songhor skarn granitoid (Shand, 1979).
تنوع عنصرهای کمیاب لیتوفیل بزرگ یون متحرک (مانند Rb و Sr) نسبت به عنصرهای با میدان بزرگ نامتحرک (مانند Zr، Nb و P) از ویژگیهای مهم تودههای آذرین درونی همراه با نهشتههای اسکارنی مهم هستند. برای نمونه، نیوبری و سوانسون (Newberry and Swanson, 1986) نشان دادند نهشتههای Sn، W و Mo نسبت Rb/Sr بالایی دارند و این نکته نشان میدهد در پیدایش این نهشتهها، فرایند جدایش بلورین نقش پایهای نسبت به ترکیب اولیه ماگما (به طورخاص) داشته است. در مقابل، در سیستمهای اسکارنی Zn، Au، Cu و Fe، اسکارن نسبت Rb/Sr کمی دارد و این نکته نشاندهندة اینست که پدیدة جدایش بلورین نقش کم رنگتری در پیدایش این نهشتهها داشته است. در شکل 15- B، گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر مقدار نسبت Rb/Sr کمتری نسبت به گرانیتوییدهای اسکارنی Sn، W و Mo دارند. بههر روی، گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر بسیار نزدیک به گرانیتوییدهای اسکارنی Au، Cu و Fe هستند.
شکل 15. محتوی عنصرهای کمیاب برای گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر و مقایسه آن با گرانیتوییدهای اسکارنی جهان در: A) نمودار Sc دربرابر Rb (Meinert, 1995)؛ B) نمودار Zr دربرابر Rb/Sr (Meinert, 1995) (میانگین گرانیتوییدهای اسکارن برگرفته از ماینرت (Meinert, 1995) است).
Figure 15. Trace-element contents for the granitoids in NE Songhor in comparison with world skarn granitoid A) Sc versus Rb diagram (Meinert, 1995); B) Zr versus Rb/Sc (Meinert, 1995) (average composition of skarn granitoids is from Meinert (1995)).
بحث
نمونههای گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر از دیدگاه زمینشیمیایی و برپایة مقدار محتوی SiO2 و نسبت Na2O/K2O و ترکیبهای عنصرهای ناسازگار به دو گروه ردهبندی میشوند: گروه نخست، مزوکراتیکها (مونزونیت تا گابرو) هستند که همانگونهکه در شکل 7 نشان داده شد، محدودة تغییرات بسیار متغیری از محتوی SiO2 دارند. همچنین، برپایة یافتههای هارکر (Harker, 1909)، برای بررسی خاستگاه ماگما در سنگهای گرانیتوییدی، تغییرات MgO، FeO و CaO نشان میدهند این سنگها از ماگمایی خاستگاه گرفتهاند که دچار تبلوربخشی شده است. برپایة بررسیهای میدانی، سنگنگاری و زمینشیمیایی، ترکیب زمینشیمیایی گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر همانند ترکیب کمانهای ماگمایی حاشیههای فعال قاره است. همچنین، برپایة عنصرهای کمیاب بهکاررفته در نمودارهای تمایز زمینساختی Y دربرابر Nb (شکل 10- A) که برای شناخت گرانیتهای همزمان با برخورد از گرانیتهای کمان آتشفشانی بهکار برده شد، در محیط مرتبط با کمان ماگمایی پدید آمده است. در این نمودارها (شکلهای 10- A، 10- B و 10- C)، لوکوگرانیتها در محدوده VAG و در نزدیکی مرز WPG جای میگیرند. در نمودارهای تمایز تیپ گرانیت پیشنهادیِ والن (Whalen et al., 1987)، گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر از گرانیتوییدهای نزدیک به ذوب پوستة قارهای زیرین A2 بهشمار میرود. این سنگها از عنصرهای Ba، Sr، Ti و Eu بسیار تهی شدهاند. به باور فورستر و همکاران (Förster et al., 1999) نیز تبلوربخشی بالایی در هنگام بالاآمدن مذاب گرانیتوییدی رخ داده است. این برداشت با نسبتهای کم Zr/Hf و Nb/Th و نسبت بالای Rb/Sr (جدول 1) همخوانی دارد (Blevin and Chappell, 1992; Wu et al., 2017). برپایة بررسیهای پیرس و همکاران (Pearce et al., 1984)، چاپل و همکاران (Chappell et al., 1998) و ویلسون (Wilson, 1989)، در سنگهای گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر نیز غنیشدگی از عنصرهای LILE، تهیشدگی از عنصرهای HFSE و نسبتهای بالای K2O/Rb و FeO/MgO نشاندهندة ماگماتیسم نفوذی متاآلومین نوع I کمانهای آتشفشانی (VAG) حاشیة فعال قاره هستندکه در پی فرایندهای مربوط به فرورانش روی داده است (جدول 1؛ شکل 10). افزون بر این، ناهنجاریهای منفی Nb از ویژگیهای آشکار سنگهای قارهای است. ازاینرو، ناهنجاری منفی ماگماهای گوشتهای از این عنصر چهبسا پیامد آلایش این ماگماها با مواد پوستهای در هنگام بالاآمدن و جایگزینی بوده است. همچنین، روندهای خطی عنصرهای ناسازگار دربرابر یکدیگر نشاندهندة نقش تبلوربخشی و ذوببخشی در پیدایش ماگمای مادر توده است (شکل 10- D).
نوع فلز نهشتههای اسکارنی (مانند مس، طلا، آهن، سرب و روی) و نهشتههای گوناگون همراه با توده از تکامل ترکیبی، حالت جدایش بلورین و اکسیداسیون ماگما پیروی میکند. به باور بلوین (Blevin, 2004)، کاهش پیشرونده نسبت K/Ar دربرابر SiO2 نشاندهندة پیشرفت جدایش بلورین بلورین است (شکل 16- A). این نمودار نشان میدهد ترکیب گرانیتهای توده سنقر همانند گرانیتهای نوع I و حاشیة قارهای است و تحولیافتگی آن متوسط است.
شکل 16. A) نمودار SiO2 دربرابر K/Ar SiO2 (Blevin, 2004)؛ B) نمودار Rb/Sr دربرابر Fe2O3/FeO (Blevin, 2004)؛ C) نمودار SiO2 دربرابر سرشت اکسیداسیون آهن گرانیتوییدی شمالخاوری سنقر (Meinert, 1995)
Figure 16. A) SiO2 versus K/Ar diagram (Blevin, 2004); B) Rb/Sr versus Fe2O3/FeO diagram (Blevin, 2004); C) SiO2 content versus iron oxidation state for the granitoids in NE Songhor (Meinert, 1995).
فرایند توزیع گرمابی به سرشت اکسیداسیون ماگما وابسته است؛ بهگونهایکه در محیطهایی که رگههای Sn گرمابی پدید میآیند، سرشت اکسیداسیون ماگما کم است. تودههای آذرین درونی Cu، Fe و Au دار تحولنیافته یا کم تحولیافته هستند. W نیز نسبت به سرشت اکسیداسیون ماگما حساس نیست و در هر دو محیط اکسیداسیون و احیایی تشکیل میشود و با افزایش تبلوربخشی غلظت عنصرهایی مانند W یا دیگر عنصرهای ناسازگار (مانند Pb، Mo، Sn و Zn) در ماگما افزایش مییابد (Romer and Kroner, 2016; Fu et al., 2017). زمینشیمی گرانیتوییدهای شمالخاوری سنقر به نهشتههای اسکارنی Au و Cu نزدیک هستند و ویژگی آنها نسبتاً تحولنیافته تا متوسط تحولیافتهبودن است. همچنین، سرشت اکسیداسیونی دارد که توسط سرشت خاستگاه ماگما کنترل میشود. برپایة پژوهشهای کلارک و همکاران (Clark et al., 1982) و ژنگ و همکاران (Zheng et al., 2015)، کانسارهای فلزی همراه با گرانیت تابع این ویژگیهاست (شکلهای 16- B و 16- C). چکیدهای از سرشت سنگ میزبان، سنگ آذرین درونی همراه و کانیشناسی اسکارن گلالی در جدول 2 آورده شده است.
جدول 2. سرشت سنگ میزبان، سنگ آذرین درونی همراه و کانیشناسی اسکارن گلالی.
Table 1. Nature of host rock, associated plutonic igneous rock and mineralogy of Skarn Galali.
Skarn type |
Host rock |
Associated igneous rock |
Composition |
Prograde minerals |
Retrograde minerals |
Ore minerals |
Tectonic setting and formation conditions |
Fe-Cu-Au |
Songhor Formation (Triassic- Jurassic) |
Songhor plutonic assemblage |
gabbro |
Ol, Cpx |
Ep, Tr, Ac, Cal, Chl, Qz |
Mag, hm, Ccp, Py |
continental collision and post- collisional highly-oxidized and less- evolved |
|
|
|
|
|
|
|
|
Mo, Sn, W |
Songhor Formation (Triassic- Jurassic) |
Songhor plutonic assemblage |
monzonite to diorite, Granite |
Ol, Cpx, plg |
Di, sc, ab, ad, |
Mag, hm, Py, ccp |
postcollisional setting highly- evolved relatively- reduced |
جایگاه زمینساختی تودهها
دادههای این پژوهش نشان میدهند مجموعة آذرین درونی سنقر از چند بخش کاملا جداگانه ساخته شده است که خاستگاه متفاوت دارند. فاز گابرویی غنی از HFSE از مذابهای مرتبط منطقه فرورانش پوستة اقیانوسی جدایش یافته است؛ اما گرانیتهای نوع A از ماگماهای جداشده از گوشته یا از ماگماهای پدیدآمده از ذوببخشی سنگهای آذرین پوستهای خاستگاه گرفتهاند. در سالهای اخیر مباحث مهمی دربارة زمینساخت شمال سنندج- سیرجان مطرح شدهاند و چندین الگوی ژئودینامیکی متفاوت (شامل پوستة عربی بهعنوان بخش مهمی از خاستگاههای ماگمایی (Yajam et al., 2015) و یا توسعة یک جزیرة کمانی جدید در پوستة اقیانوسی نئوتتیس (Azizi and Asahara, 2013) و یا پیدایش یک پنجرة زمینساختی[11] در زمینساخت فروراندة نئوتتیس (Zhang et al., 2018) و یا فشارش تا کشش در پهنة سنندج- سیرجان در فرورانش مزوزوییک پوستة اقیانوسی نئوتتیس به زیر خردقارة ایران مرکزی (Sarjoughian et al., 2016)) برای شمالباختری این پهنه و تودههای آذرین درونی مزوزوییک آن پیشنهاد شدهاند. یافتههای پژوهشگران یادشده بهترتیب برپایة دادههای تودههای آذرین درونی قروه- دهگلان، قروه، قروه و جنوب دهگلان بهدستآمدهاند که مشابه و مجاور با منطقه شمالخاوری سنقر (منطقه مورد مطالعه) هستند. ازاینرو، ترکیب دادههای این پژوهش با اطلاعات این پژوهشگران جزییات بیشتری از تکامل زمینساختی پهنة سنندج- سیرجان را نشان میدهد. به باور عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2015a)، تودههای آذرین درونی شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان (ژوراسیک) شامل گابروهای تولهایتی و آلکالن هستند. همچنین، به باور عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2015b, 2011)، این تودهها شامل گرانودیوریت کالکآلکالن پتاسیم بالا، کوارتز مونزونیت و گرانیت است. برپایة این پژوهش و نیز یافتههای سرجوقیان و همکاران (Sarjoughian et al., 2016) و ژانگ و همکاران (Zhang et al., 2018)، این تودهها شامل واحدهای دیوریتی و گرانیتی آلکالن هستند. تودههای آذرین درونی شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان (ژوراسیک) شامل گابروهای نوع تولهایتی و آلکالن (Azizi et al., 2015a)، برخی از آنها گابروها و دیوریتهای غنی از HFSE و گرانیتهای آداکیتی (Azizi et al., 2011) و گرانیتهای نوع A (در این پژوهش و نیز بررسیهای سرجوقیان و همکاران (Sarjoughian et al., 2016) و ژانگ و همکاران (Zhang et al., 2018) هستند که در 148 تا 155 میلیون سال پیش بالا آمدهاند (Zhang et al., 2018).
همراهی گابرو- دیوریت –گرانودیوریت- گرانیت با سنگهای فشار بالا در قطاع مرکزی سنندج- سیرجان نشان میدهد این قطاع، کمربند مرکزی فشار بالا و دما بالای پهنة سنندج- سیرجان است (Zhang et al., 2018) و این کمربندهای دگرگونی جفتشده، گواهی بر رویداد فرایندهای فرورانش هنگام تکامل اقیانوس نئوتتیس هستند. سنگهای ماگمایی غنی از HFSE در قطاع شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان با سنگهای مرتبط با فرورانش قطاع مرکزی در ارتباط هستند (Zhang et al., 2018). هرچند معمولاً سنگهای غنی از HFSE با ولکانیسمهای نوع کمان رویهمافتادگی ندارند؛ اما چندین مورد مشابه از پهنههای فرورانش مدرن مانند پهنههای فرورانش کوه اتنا و کالابرین گزارش شدهاند (Lustrino and Wilson, 2007). برپایة اینکه ماگماتیسم در شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان پلوتونهای کوچک و متنوع تولید کرده است که در یک دورة زمانی کمابیش طولانی بالا آمدهاند و بهعلت وجود چندین گسل انتقالی در اقیانوس نئوتتیس منطقة Caucasus در باختر ایران (Rolland et al., 2000) (که دلیل قوی برای قطعهشدگی زمینساختی هستند (Asnaashary et al., 2009) و پیدایش قطعات گسیخته را آسان میکنند و پنجرة زمینساختی را پدید میآورند)، ژانگ و همکاران (Zhang et al., 2018) نتیجه گرفتند ماگماتیسم ژوراسیک در پهنة سنندج- سیرجان پیامد پنجره زمینساختی است.
به باور عزیزی و آساهارا (Azizi and Asahara, 2013) و عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2015b)، پهنة سنندج- سیرجان شمالی از دو بخش شامل جزیره کمانیِ سنقر با ترکیب تولهایتی در باختر و یک ریبون[12] پوستة قارهای ساخته شده است که در پایان ژوراسیک با یکدیگر برخورد کردهاند. همچنین، دربارة تودههای آذرین درونی شمال این پهنه، فرایند شکستهشدن پوستة اقیانوسی[13] هنگام یا پس از برخورد قاره- کمان در پایان ژوراسیک و پیدایش حوضهای کششی که در ژوراسیک در پشت کمان سنقر توسعه یافته است در نظر گرفته میشود. افزونبراین، معینوزیری و همکاران (Moinevaziri, 2014) نیز برپایة فعالیت ماگمایی در طول ژوراسیک رژیم زمینساختی کششی را برای پهنة سنندج- سیرجان شمالی پیشنهاد کردهاند.
همچنین، به باور عزیزی و آساهارا (Azizi and Asahara, 2013) و عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2014)، در این رژیم کششی که به احتمال بالا از فرایند عقبگرد[14] اقیانوسی خاستگاه گرفته است، پلومی برخاسته از سستکره ماگماهای مورب نوع E و یا OIB را در حوضة پشت کمان تولید میکند. همچنین، به باور این پژوهشگران، هنگام برخورد کمان قروه- سنقر با بخش جنوبی پهنة سنندج- سیرجان، سنگهای بازالتی میان کمان و حاشیة گوشتهای فشرده (چپانده) شدهاند و هنگامیکه داغ بودهاند، به زیر پهنة سنندج- سیرجان کشیده شدهاند.
همچنین، عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2011) نشان دادند برخی گرانیتوییدهای فلسیک ژوراسیک در بخش شمالی پهنة سنندج- سیرجان از ذوببخشی تودههای کالکآلکالن در پهنة برخوردی کوهزایی سیمرین (پهنهای که از بالکان تا چین کشیده شده است) در ژوراسیک میانی تا پایان ژوراسیک پدید آمدهاند. برپایة الگوی پیشنهادیِ عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2017)، بالاآمدگی یک ستون گوشتهای[15] که احتمالاً پیامد عقبگرد تختة اقیانوسی پروتوتتیس به زیر گندوانای شمالی است، نقش پایهای در بالاآمدگی پوستة قارهای و سپس تبلور گرانیتوییدهای نوع A و تبلور مقداری سنگهای گابرویی در شمالباختری ایران دارد.
الگوی زمینساختی ارائهشده در این پژوهش (شکل 15) به الگوی زمینساختی پیشنهادیِ عزیزی و همکاران (Azizi et al., 2015) شباهت دارد و مراحل آن عبارتند از:
1- ریفتشدگی صفحة ایران در پرمین تا تریاس رخ میدهد (Azizi and Asahara, 2013) و پوستة اقیانوسی نئوتتیس اندکی از شمالباختری به جنوبخاوری گسترده میشود (شکل 15- A)؛
2- فرورانش نئوتتیس از پایان تریاس تا ژوراسیک پایانی رخ میدهد؛ اما بهعلت توسعه اندک پوستة اقیانوسی نئوتتیس پیش از برخورد، ماگماتیسم روی نمیدهد (Berberian And Berberian, 1981) و فرایندهای دگرریختی در این دوره رخ میدهند (شکل 15- B)؛
3- در این دوره (پایان ژوراسیک) برخورد میان کمان و قاره رخ میدهد.
برداشت
یافتههای این پژوهش نشان میدهند مجموعة آذرین درونی سنقر از چند بخش کاملاً جداگانه ساخته شده که خاستگاه متفاوتی دارند. فاز گابرویی غنی از HFSE از مذابهای مرتبط با پهنة فرورانشِ پوستة اقیانوسی جدایش پیدا کرده است؛ اما گرانیتهای نوع A از ماگماهای جدایشیافته از گوشته، یا از ماگماهای پدیدآمده از ذوببخشی سنگهای آذرین پوستهای خاستگاه گرفتهاند. اسکارنها در منطقة گلالی برپایة بیشترین محتوای فلزی به اسکارنهای Fe، Fe-Cu، Cu، W، Fe-W و Mo-Pb-Zn ردهبندی میشود. فازهای گابرویی پتانسیل بالایی در پیدایش نهشتههای اسکارنی Fe و Fe-Cu نقش دارند. این گرانیتوییدها درجة بالای اکسیداسیون نشان میدهند، کمتر تحولیافته هستند و بهعنوان اسکارنهای پروکسیمال[16] شناخته میشوند؛ اما فازهای گرانیتی با اسکارنهایی با محتوای فلزی Mo، Sn، W و Zn همراه هستند. بیشتر این فازها تحولیافتهاند و درجة بالای احیایی نشان میدهند. همچنین، آثار پوستهای بیشتری در خاستگاه خود دارند و دیستال[17] هستند. ترکیب این دادهها و یافتههای پیشین پژوهشگران (مانند: Kuşcu (2019)) نشان میدهند اسکارنزایی در ایران با روند تکاملی نئوتتیس در ارتباط بوده است. ایران بخشی از پهنة اوراسیا- تتیس است که ویژگیهایی همانندِ کشورهای اطراف نشان میدهد و میزبان نهشتههای اسکارنی بسیاری است. در ترکیه، بیشتر فرایندهای ماگماتیک و متالوژنیک در زمان ژوراسیک- میوسن و نهشتههای اسکارنی اصلی در زمان کرتاسة پایانی- الیگوسن روی دادهاند (Kuşcu, 2019). مهمترین رویدادهای اسکارنزایی در ایران در کرتاسة پایانی به فرورانش پوستة اقیانوسی در محل پهنة دوختهشده و پیدایش سری کمانهای ماگمایی مربوط هستند (Kuşcu, 2019). برپایة یافتههای سرجوقیان و همکاران (Sarjoughian et al., 2016)، تودههای آذرین درونی شمالباختری پهنة سنندج- سیرجان که تودههای این پژوهش نیز بخش از آنها بهشمار میروند، شامل گابروها و مزوکراتیکهای غنی از HFSE و گرانیت نوع A هستند. برپایة بررسیهای ژانگ و همکاران (Zhang et al., 2018) این تودهها 158 و 144 میلیون سال پیش بالا آمدهاند. پیشرفت فرورانش از موقعیت همزمان با برخورد تا پسابرخورد با تغییر ماگماتیسم از نوع I تا نوع A از نفوذ سنگهای مافیک- حد واسط تا نفوذ سنگهای لوکوکرات آلکالن جوان ادامه داشته است. همچنین، به باور یاجم و همکاران (Yajam et al., 2015) نفوذ سنگهای لوکوکرات آلکالن جوان، به فاصلة زمانی نزدیک به 22 میلیون سال پس از دیگر سنگ ها، ادامه یافته است. برپایة سرشت A2-type، این سنگها پیامد ذوب پیسنگ از پیش بارورشدة سنندج – سیرجان هستند که هیچ نوع فابریک زمینساختی نداشته است؛ بلکه متأثر از سیالهای آلکالن گوشتهای یا سیالهای جداشده از ورقة فروراندة از پیش بارورشده بودهاند و عموما متعلق به محیطهای پس از برخورد یا پس از کوهزایی هستند و به فاصلة زمانی کوتاه، 12 تا 22 میلیون سال، پس از زمینساخت فشارشی پدید آمدهاند. به گفتة بهتر، تودههای جوانتر که در منطقه نفوذ کردهاند آخرین فاز اسکارنزایی در امتداد گسل زاگرس را پدید آوردهاند. در منطقة سنقر، این فازهای ماگمایی جوانتر (لوکوگرانیت ها) اسکارنزایی ضعیفتری دارند (شکلهای 17- A و 17- B).
شکل 17. A) فرورانش نئوتتیس و در پی آن برخورد صفحههای عربی و ایران که موجب ضخیمشدگی سنگکره و پیدایش سنگهای مافیک- حد واسط (که گمان میرود از خاستگاهی گوشتهای در بالای منطقة فرورانش خاستگاه گرفتهاند) شده است؛ B) مرحلة همزمان تا پسابرخوردی را نشان میدهد که در آن سیالهای آلکالن (لوکوکراتیک) از ذوببخشی صفحة عربی جدایش یافتهاند.
Figure 17. A) Subduction of Neo-Tethyan and then collision between the Arabian and Iranian plates that caused lithospheric thickening and production mafic-intermediate suite rocks, (likely originated in a mantle source above suprasubduction zone; B) Syn-to post collisional extension, appears that alkaline suite (leucocratic) was derived from partial melting of Arabian shield.
در الگوی پیشنهادی (شکل 18)، اسکارنهای آهن بخشی از یک سیستم گرمابی دانسته شدهاند که در مناطقی که تودههای سابولکانیک یا گرانیتوییدهای با ترکیب آلکالن تا گابرو (با سن ژوراسیک میانی تا ژوراسیک پایانی) تحول یافتهاند در سنگهای آتشفشانی- رسوبی (تریاس- ژوراسیک) نفوذ کردهاند.
شکل 18. طرح شماتیک از ارتباط مکانی و فضایی میان اسکارنها و کانیسازی فلزی در شمالخاوری سنقر (بدون مقیاس)
Figure 18. Schematic illustration of spatial and temporal relation between skarns metal mineralization in the northeast of Songhor (not to scale)
اسکارنها در منطقة گلالی برپایة بیشترین محتوی فلزی به دو گروه اسکارنهای Fe، Fe-Cu، Cu و اسکارنهای W، Fe-W، Mo، Pb-Zn دستهبندی میشوند.
[1] calcareous
[2] Heavy Rare Earth Elements
[3] Cross Polarized Light
[4] Volcanic Arc Granite
[5] Within Plate Granite
[6] post collision
[7] High Field Strength Elements
[8] Light Rare Earth Elements
[9] Heavy Rare Earth Elements
[10] Larg-Ion Lithophile Elements
[11] Slab window
[12] Ribbon
[13] slab-break off
[14] Roll-back
[15] mantle plume
[16] Proximal
[17] Distal