Document Type : Original Article
Author
Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Sciences, Payame Noor University, 19395-4697 Tehran, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
گرانیتوییدها، به‌ویژه انکلاو‌های مافیک میکروگرانولار (MME)، آمیزش ماگمایی است (Dadfar et al., 2019)؛ یعنی این انکلاو‌ها گلبول‌هایی از ماگمای مافیکتر هستند که به درون ماگمای فلسیک تزریق شده و با آن درآمیختهاند (مانند: Vernon, 1984; Shakiba and Sepahi-Gerow, 2021; Eyuboglu et al., 2017). افزون‌بر این، الگوهای مختلف دیگری نیز برای پیدایش این انکلاو‌ها پیشنهاد شده است که از آن میان آنها می‌توان قطعات سنگ‌های دگرگونی دیرگداز و بازمتبلورشده یا بازماندههایی از سنگ خاستگاه ماگمای گرانیتی (White et al., 1999)، زنولیتهای سنگ دیواره (Maas et al., 1997) و سازوکارهای جدایش بلور- مایع در یک ماگمای مادر (Dahlquist, 2002) را نام برد.
با اینکه انواع انکلاو‌های مافیک در ماگما‌های گرانیتی ویژگی‌های مشترکی دارند، اما شناخت خاستگاه و الگوی پیدایش آنها کار چندان ساد‌ه‌ای نیست. در این پژوهش، انکلاو‌های گوناگونِ مجموعه سنگ‌های آذرین درونیِ نقده بررسی شده‌اند که از مجموعه توده‌های آذرین درونیِ شمال‌باختری پهنة سنندج- سیرجان به‌شمار می‌روند. بررسی‌های پیشین روی این مجموعة آذرین درونی نشان‌دهندة فاز‌های گوناگون ماگمایی با سن‌های متفاوت کرتاسه و ائوسن با انکلاو‌های مافیک فراوان با بافت و ویژگی‌های گوناگون هستند (Mazhari, 2008; Mazhari et al., 2011a, 2011b). در این پژوهش، سن و نسبت‌های ایزوتوپی این انکلاو‌ها تعیین و بررسی می‌شود. این داده‌ها خاستگاه متفاوت انکلاو‌ها در مجموعة آذرین درونیِ نقده را نشان می‌دهند که ارائة الگوی یکسان برای پیدایش انکلاو‌های مافیک حتی در توده‌ای کوچک را به‌خوبی رد میکنند. ازآنجایی‌که آمفیبول کانی اصلی در این انکلاو‌های مافیک است، بررسی آن در انکلاو‌ها و مقایسه آن با ترکیب این کانی در سنگ میزبان در تعیین سنگ‌زایی انکلاو‌ها مؤثر است. ازاین‌رو، در این پژوهش، ترکیب عنصرهای اصلی و کمیاب آمفیبول در انواع انکلاو و سنگ میزبان آنها تعیین و تجزیه و تحلیل می‌شود تا کاربرد مقایسه ترکیب آمفیبول در انکلاو و سنگ میزبان برای تعیین سرشت انکلاو‌های مافیک سنگ‌های گرانیتوییدی ارزیابی شود.
جایگاه زمین‌شناسی و زایش سنگ‌های آذرین درونی
مجموعة آذرین درونیِ نقده به‌صورت استوک‌های کوچک در منطقه‌ای به گستردگی نزدیک به 20 کیلومتر مربع در شمال‌باختری پهنة سنندج- سیرجان رخنمون یافته است (شکل 1). توپوگرافی ناحیه دشت‌مانند است و سنگ‌های آذرین درونی در ارتفاع پایین پدیدار شده‌اند؛ ازاین‌رو، دسترسی به آنها کار دشواری نیست. این سنگ‌های درونی را سنگ‌های رسوبی کامبرین، پرمین و کرتاسه فراگرفته‌اند (Khodabandeh and Soltani, 1994). در بیشتر نقاط مرز میان توده‌های آذرین درونی و سنگ میزبان با نهشتههای کواترنری پوشیده شده است و ارتباط صحرایی میان این دو مشخص نیست. البته سنگ‌های دگرگونی همبری در برخی مناطق رخنمون دارند و ضخامت هورنفلس‌ها در حاشیه‌های باختری مجموعة آذرین درونی (در نزدیکی سنگ‌های رسوبی پرمین) به چند صد متر می‌رسند (شکل 1- B). در مرکز مجموعة آذرین درونی، کنگلومرا و سنگ آهک‌های میوسن روی سنگ‌های گرانیتی را پوشانده‌اند که آنها را به سازند قم نسبت می‌دهند (Khodabandeh and Soltani, 1994). قطعه‌هایی از گرانیت‌ها در آهک‌های میوسن دیده می‌شوند و هیچگونه دگرگونی در مرز آهک‌ها با مجموعة آذرین درونی دیده نمی‌شود. این شواهد نشان‌دهندة جوان‌تربودن آهک‌ها نسبت به سنگ‌های آذرین درونی هستند.
شکل 1- A) موقعیت مجموعة آذرین درونیِ نقده در واحد‌های زمین‌شناسی ایران (تصحیح شده پس از Ghasemi and Talbot (2006)) (ZFSB: کمربند چین‌خورده ساده زاگرس؛ MTZ: تراست اصلی زاگرس؛ SSZ: پهنة سنندج- سیرجان؛ 1: نواحی پرکامبرین؛ 2: پهنة تراست زاگرس؛ 3: مجموعه ماگمایی ارومیه- دختر)؛ B) نقشة سادة زمین‌شناسی مجموعة آذرین درونیِ نقده (برگرفته از Khodabandeh and Soltani (1994)).
مجموعة آذرین درونیِ نقده از دو بخش سنگ‌های مافیک و فلسیک تشکیل شده است. سنگ‌های مافیک گستردگی اندکی (نزدیک به 20 درصد از حجم مجموعه) دارند و تنها در بخش‌های خاوری مجموعة آذرین درونی دیده می‌شوند (شکل 1- B). آنها دیوریت و گابرو- دیوریت متراکم بی هیچگونه جهت‌یافتگی ماگمایی یا دگرریختی ساختاری هستند. در بیشتر موارد هوازدگی و دگرسانی بر آنها اثر گذاشته‌اند؛ اما نمونه‌های سالمی را نیز می‌توان یافت و برداشت کرد. سن این سنگ‌ها نزدیک به 99 میلیون سال پیش است و از گوشته سنگ‌کره‌ای غنی‌شده در بالای ورقه فرورونده در هنگام فرورانش نئوتتیس به زیر ایران خاستگاه گرفته‌اند (Mazhari et al., 2011b).
سنگ‌های فلسیک مجموعة آذرین درونیِ نقده سن ائوسن (نزدیک به 40 میلیون سال پیش) دارند و همزمان با پیدایش بسیاری از توده‌های دیگر (مانند: پیرانشهر، سردشت، بانه و مریوان) در شمال پهنة سنندج- سیرجان پدید آمدهاند (مانند: Mazhari et al., 2009; Fazlnia and Pahnaei, 2018; Azizi et al., 2018; Mazhari et al., 2020). این سنگ‌های فلسیک شامل دو فاز گرانیتوییدی هستند. فاز اصلی که حجم اصلی مجموعة آذرین درونی را در بر میگیرد و از آن به‌نام گرانیتویید‌های مافیکتر (MMG) یاد می‌شود، گسترة ترکیبی به نسبت متنوعی دارد (گرانودیویت، کوارتز دیوریت و مونزودیوریت) و داده‌های زمین‌شیمیایی نشان‌دهندة خاستگاه متابازالتی آنها هستند. صعود بازالت‌های تولید‌شده در عمق میتواند از سمت پایین گرمای لازم برای ذوب پوستة آمفیبولیتی را فراهم کند و ماگمای گرانیتی را پدید آورد. پس از آن، فرایند‌های سیستم باز فعال بوده است و برهم‌کنش میان ماگما‌های فلسیک و مافیک سنگ‌های MMG به‌همراه انکلاو‌های میکروگرانولار مافیک را پدید آورده است. البته جدایش بلورین که همراه با آمیزش ماگمایی روی داده است، پیدایش سنگ‌های گوناگون این واحد از کوارتز دیوریت تا گرانودیوریت را به‌دنبال داشته است (Mazhari, 2008). انکلاو‌های مافیک به‌ویژه MME (انکلاو‌های مافیک میکروگرانولار) در گرانیتویید‌های MMG به‌فراوانی دیده می‌شوند. البته به جز اندازة ریز کانی‌ها، دیگر ویژگی‌های بافتی انکلاو‌های MME در نمونه‌های مختلف MMG یکسان نیست. در بخش‌های بعدی به این ویژگی بیشتر پرداخته خواهد شد. فاز دوم فلسیک در مجموعة آذرین درونیِ نقده مونزوگرانیت‌های لوکوکرات با ویژگی‌های زمین‌شیمیایی متفاوت از MMG هستند. این سنگ‌ها در پی فرایند‌های ذوب‌بخشی آبدار سنگ‌های مافیک و هضم سنگ‌های رسوبی پدید آمدهاند (Mazhari et al., 2011a). انکلاو‌های مافیک در مونزوگرانیت‌های نقده کمیاب و منحصر به انکلاو‌های مافیک کوارتز و آمفیبول‌دار هستند که در ادامه بررسی خواهند شد.
روش انجام پژوهش
همان‌گونه‌که پیشتر گفته شد، سنگ‌زایی سنگ‌های آذرین درونیِ نقده در بررسی‌های پیشین بررسی شده است (Mazhari, 2008; Mazhari et al., 2011a, 2011b). سن و نسبت‌های ایزوتوپی سنگ میزبان این انکلاو‌ها به‌همراه واحد گابرو- دیوریتی مجموعة آذرین درونیِ نقده در جدول 1 آورده شده‌اند. برای این پژوهش سه نوع نمونه از انکلاو‌های مافیک گوناگون در این مجموعة آذرین درونی برگزیده شد. این سه انکلاو شامل دو MME از واحد MMG در سنگ میزبان‌های گرانودیوریتی (نمونة En2) و مونزودیوریتی (نمونة En82) و یک انکلاو کوارتز و آمفیبول‌دار در سنگ میزبان مونزوگرانیتی (نمونة En38) هستند.
جدول 1- سن و نسبت‌های ایزوتوپی Sr و Nd در سنگ‌های گوناگون مجموعة آذرین درونیِ نقده (Mazhari, 2008; Mazhari et al., 2011a).
|
Sample ID |
N38 |
N2 |
N82 |
N104 |
|
Rock name |
monzogranite |
granodiorite |
monzodiorite |
diorite- gabbro |
|
Age (Ma) |
40.8 ± 0.8 |
40.6 ± 1.5 |
41.5 ± 1.2 |
98.9± 1.4 |
|
87Sr/ 86Sri |
0.70864 |
0.70681 |
0.70665 |
0.70423 |
|
εNdi |
-4.26 |
-1 |
-0.57 |
3.82 |
|
TDM (Ga) |
1.29 |
1.11 |
1.05 |
0.75 |
برای تعیین سن انکلاو‌ها به روش U-Pb زیرکن، دانه‌های زیرکن از نمونه‌ها به روش مرسوم مایعات سنگین و مغناطیسی جدا شد. ریخت‌شناسی درونی بلور‌های زیرکن پیش از تجزیة ایزوتوپی U-Pb با تصویرهای کاتادولومینسانس بررسی شد. تجزیة سن‌سنجی با تجهیزات Agilent 7700x ICP–MS (سری Resonetics Resolution M-50) و سیستم کاهندة لیزری nm 193 انجام شد. روش انجام آنالیز و جزییات استاندارد‌های به‌کاررفته به روش پیشنهادیِ Mazhari و همکاران (2019) بوده است.
نسبت‌های ایزوتوپی Sr و Nd سه نمونه انکلاو مافیک گرانیتویید‌های نقده با یک طیف‌سنج جرمی حرارتی- یونیزاسیون Finningan MAT 262 در آزمایشگاه Actlabs کانادا به‌دست آورده شدند. مراحل انجام کار و استاندارد‌های به‌کاررفته به روش پیشنهادیِ Mazhari و همکاران (2019) بوده است.
برای تعیین ترکیب آمفیبول‌ها، از سنگ‌های میزبان و انکلاو‌ها و نیز نمونة گابرو- دیوریتی نقده مقاطع نازک صیقلی تهیه شدند. درصدوزنی اکسید‌های اصلی آمفیبول‌ها به روش EPMA و میزان عنصرهای کمیاب به روش LA-ICP-MS اندازه‌گیری شدند. تجزیة EPMA در دانشگاه گرانادا با دستگاه ریزکاوالکترونیِ CAMECA SX100 انجام شد. برای این تجزیه ولتاژ شتاب‌دهنده kV 20 و جریان nA20 بود. ترکیب عنصرهای کمیاب آمفیبول در آزمایشگاه Actlabs کانادا به‌دست آورده شد. عنصرهای کمیاب آمفیبول در مقاطع نازک صیقلی با لیزر 213 نانومتر New Wave Research که به دستگاه Thermo Finnigan-High Resolution ICP-MS متصل بود، تعیین شدند. نقاط مشخص شده‌ای از بلورها با انرژی mJ 07/0 در Hz 10 و به قطر µm 75 تجزیه شدند. روش و مراحل این کار برپایة روش پیشنهادیِ Liang و همکاران (2018) انجام شد.
سنگ‌نگاری انکلاو‌های مافیک و سنگ میزبان
سنگ‌های واحد مونزوگرانیتی رنگ روشن دارند و فراوانی کانی‌های مافیک در بیشتر آنها از 10 درصدحجمی کمتر است. در حقیقت، بیوتیت تنها کانی مافیک اصلی است و اکسید‌های آهن-تیتانیم به‌صورت کانی فرعی یا کمیاب در آنها دیده می‌شوند. آمفیبول در این واحد دیده نمی‌شود (شکل 2- A). بیشتر مونزوگرانیت‌ها انکلاوی ندارند و تنها در چند رخنمون از این سنگ‌ها انکلاو‌های کوارتز و آمفیبول‌دار دیده می‌شوند (شکل 2- B). کوارتز و آمفیبول تنها کانی‌های این انکلاو‌ها هستند که این ترکیب کانیشناسی چندان شبیه سنگ‌های آذرین نیست.
گرانیتویید‌های MMG تنوع چشمگیری دارند و ترکیب آنها در بازة ترکیبی گرانودیوریت، کوارتزمونزودیوریت و مونزودیوریت تغییر می‌کند. کانی‌های پلاژیوکلاز (39-28 درصدحجمی)، آمفیبول (33-14درصدحجمی)، بیوتیت (20-8 درصدحجمی)، کوارتز (22-1 درصدحجمی) و پتاسیم‌فلدسپار (16-8 درصدحجمی) از کانی‌های اصلی سازنده آنها هستند. ایلمنیت، مگنتیت، آپاتیت و تیتانیت نیز از کانی‌های فرعی رایج هستند و زیرکن، آلانیت، مونازیت و پیریت گهگاه یافت می‌شوند (شکل 2- C). گرانیتویید‌های این واحد در مجموعة آذرین درونیِ نقده انکلاو‌های میکروگرانولار مافیک (MME) فراوانی دارند. انکلاو‌ها اندازة متفاوتی دارند و به شکل‌های گوناگون دیده می‌شوند؛ هرچند بیشتر آنها از 50 سانتیمتر کوچک‌تر هستند. اگرچه انکلاو‌های MME در همة گرانیتویید‌های MMG یافت می‌شوند، اما ترکیب و تمرکز آنها در بخش‌های مختلف مجموعة آذرین درونی متفاوت است. کانیشناسی انکلاو‌های MME شبیه به سنگ میزبان‌شان است؛ اما بافت ریزدانه و درصد مودال بالایی (80-50 درصدحجمی) از کانی‌های مافیک (بیشتر آمفیبول و به مقدار بسیار کمتر بیوتیت و کلینوپیروکسن) دارند. ویژگی‌های بافتی در انکلاو‌های MME مجموعة آذرین درونیِ نقده یکسان نیست. در برخی انکلاو‌های MME (به‌ویژه آنهایی که در سنگ‌های میزبان گرانودیوریتی هستند)، تنها تفاوت بافتی درصد بالاتر کانی‌های مافیک به‌ویژه آمفیبول است و روابط بافتی مانند منطقه‌بندی پیچیده پلاژیوکلازها، آپاتیت‌های سوزنی و اوییکوکریست‌های پتاسیم‌فلدسپار دیده نمیشوند (شکل 2- D). از سوی دیگر، دیگر انکلاو‌های میکروگرانولار مافیک (بیشتر در سنگ میزبان‌های مافیکتر مونزودیوریتی) روابط بافتی پیچیده دارند (شکل 2- E). در این انکلاو‌ها فنوکریست‌های پلاژیوکلاز منطقهبندیشده غیرتعادلی به شکل‌های گوناگون مانند بافت‌های جعبه- سلولی (اسکلتی) یا اسفنج- سلولی (شانه عسلی) یافت می‌شوند که این ویژگی شاخص آمیزش ماگمایی دانسته شده است (Hibbard, 1991; Gagnevin et al., 2004). آپاتیت سوزنی به‌همراه اوییکوکریست‌های کوارتز و پتاسیم‌فلدسپار ذرات ریز پلاژیوکلاز را فراگرفته‌اند که این از دیگر ویژگی‌های MME در مجموعة آذرین درونیِ نقده است و نشانه‌ایی از آمیزش ماگمایی و ماگما‌های هیبریدی دانسته می‌شود (Mazhari, 2008).
شکل 2- نمای کلی از بافت انکلاو‌های مافیک و سنگ‌های مجموعة آذرین درونیِ نقده. A) نمونة مونزوگرانیتی که بیوتیت تنها کانی مافیک آن است؛ B) انکلاوِ دارای کوارتز + آمفیبول که در سنگ میزبان مونزوگرانیتی دیده می‌شود؛ C) نمونه‌ای از گرانودیوریت‌های واحد MMG؛ D) انکلاو میکروگرانولار مافیک درون سنگ میزبان گرانودیوریتی (درصد بالای کانی مافیک به‌ویژه آمفیبول به‌همراه کانی‌های فلسیک بدون نشانه‌ای از آمیزش ماگمایی در این انکلاو‌ها دیده می‌شود)؛ E) انکلاو میکروگرانولار مافیک در نمونة مونزودیوریتی به‌همراه پلاژیوکلاز‌های دارای منطقه‌بندی پیچیده و شواهد بافتی آمیزش ماگمایی؛ F) نمونه‌ای از دیوریت‌های واحد مافیک مجموعه آذرین درونی نقده (همة تصویرها در نور PPL گرفته شده‌اند. نام اختصاری کانی‌ها از Whitney و Evans (2010) برگرفته شده است).
سن‌سنجی U-Pb زیرکن و نسبت‌های ایزوتوپی Nd-Sr انکلاو‌های مافیک
بیشتر بلور‌های زیرکن انتخاب‌شده از انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده شفاف و شکل‌دار تا نیمه شکل‌دار، با رنگ‌های متفاوت از زرد تا قهو‌ه‌ای روشن هستند. طول آنها نزدیک به µm250- 100 و نسبت درازا/ پهنای آنها از 1:1 تا 1:4 در نوسان است (شکل 3). نسبت‌های بالای Th/U (6/1- 2/0؛ جدول 2) در بلور‌های زیرکن نشان‌دهندة خاستگاه ماگمایی آنهاست (Hoskin and Black, 2000). این بلور‌های زیرکن در تصویر کاتادولومینسانس منطقه‌بندی نوسانی و بخشی یا ساختار‌های باندی نشان می‌دهند که از آنها به‌نام ساختار‌های درونی شاخص رشد زیرکن ماگمایی از مذاب یاد شده است (Corfu et al., 2003). داده‌های بهدستآمده از تجزیة بلور‌های زیرکن در جدول 2 آورده شده‌اند.
یازده نقطه از زیرکنهای انکلاو MME در سنگ میزبان گرانودیوریتی (نمونة En2) تجزیه شدند. سن قطع‌شدگی در منحنی سازگاری ودریل[1] 3/0±8/39 میلیون سال پیش (7/0 = MSWD) را برای سن این انکلاو نشان می‌دهد (شکل 4- A).
چهارده تجزیة نقطه‌ای از زیرکنهای انکلاو MME در سنگ میزبان مونزودیوریتی (نمونة En82) نیز سن‌های 206Pb/238U هماهنگ در بازة زمانی 32-49 میلیون سال پیش با منحنی سازگاری 3/0±5/40 میلیون سال پیش (9/4= MSWD) را پیشنهاد می‌کند که بهترین برآورد برای سن پیدایش این انکلاو است (شکل 4- B).
نمونة انکلاو کوارتز مونزونیتی (En38) منحنی سازگاری ودریل را در 0/1±0/99 میلیون سال پیش را قطع می‌کند (برپایة 12 تجزیة نقطه‌ای با 04/0 = MSWD؛ شکل 4- C).
شکل 3- تصویرهای کاتادولومینسانس و سن‌های U-Pb از تجزیة نقطه‌ای بلور‌های منتخب زیرکن در نمونة انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده (En2: انکلاو MME در سنگ میزبان گرانودیوریتی؛ En82: انکلاو MME در سنگ میزبان مونزودیوریتی؛ En38: انکلاو دارای کوارتز + آمفیبول در سنگ میزبان مونزوگرانیتی).
داده‌های ایزوتوپی Sr و Nd برای نمونه‌های منتخب انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده در جدول 3 آورده شده‌اند. مقدار نسبت‌های اولیه (87Sr/86Sri، εNdi) با استفاده از سن U-Pb زیرکنهای هر نمونه به‌دست آورده شد. انکلاو MME در سنگ میزبان گرانودیوریتی (نمونة En2) 87Sr/86Sri به نسبت بالا (7062/0) و εNdi کمتری (89/0 -) دارد. سن مدل گوشتة تهی‌شده Nd در این نمونه از دیگر انکلاو‌ها بیشتر است (Ga 014/1= TDM). نمونة En82 نسبت 87Sr/86Sri کمتر (7042/0)، εNdi بیشتر (98/2+) و سن مدل Nd جوان‌تری (Ga 667/0) دارد که نشان می‌دهد از منبعی تهیشدهتر خاستگاه گرفته است. داده‌های ایزوتوپی نمونة انکلاوِ دارای کوارتز + آمفیبول (7047/0= 87Sr/86Sri، 29/3+ = εNdi و Ga 705/0= TDM) همانند سنگ‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده است (جدول‌های 1 و 3 را مقایسه کنید).
جدول 2- داده‌های U-Pb در بلور‌های زیرکن نمونه‌های انکلاو مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده (En2: انکلاو MME در سنگ میزبان گرانودیوریتی؛ En82: انکلاو MME در سنگ میزبان مونزودیوریتی؛ En38: انکلاوِ دارای کوارتز و آمفیبول در سنگ میزبان مونزوگرانیتی).
|
Spot No. |
207Pb/206Pb |
1σ |
207Pb/235U |
1σ |
206Pb/238U |
1σ |
Th |
U |
Th/U |
207Pb/235U age |
1σ |
206Pb/238U age |
1σ |
|
En2-1 |
0.04442 |
0.0008 |
0.03764 |
0.0011 |
0.00615 |
0.00009 |
454 |
1945 |
0.23 |
42.6 |
0.9 |
40.2 |
1.4 |
|
En2-2 |
0.0477 |
0.0013 |
0.0421 |
0.0017 |
0.0064 |
0.0001 |
359 |
1105 |
0.32 |
41.0 |
0.7 |
41.3 |
0.4 |
|
En2-3 |
0.04729 |
0.0009 |
0.04062 |
0.0012 |
0.00623 |
0.00009 |
1207 |
5806 |
0.21 |
42.8 |
1.0 |
40.6 |
1.1 |
|
En2-4 |
0.04912 |
0.002 |
0.04547 |
0.0139 |
0.00671 |
0.0007 |
592 |
1593 |
0.37 |
42.2 |
1.2 |
42.7 |
0.8 |
|
En2-5 |
0.04652 |
0.0022 |
0.03943 |
0.0029 |
0.00615 |
0.00018 |
518 |
1570 |
0.33 |
40.0 |
0.4 |
39.7 |
0.5 |
|
En2-6 |
0.05221 |
0.0105 |
0.04241 |
0.0268 |
0.00589 |
0.0006 |
846 |
2686 |
0.31 |
41.0 |
1.3 |
38.3 |
0.7 |
|
En2-7 |
0.04519 |
0.0009 |
0.03865 |
0.0016 |
0.0062 |
0.00017 |
255 |
934 |
0.27 |
40.9 |
1.2 |
39.6 |
0.5 |
|
En2-8 |
0.0505 |
0.0011 |
0.04023 |
0.0017 |
0.00578 |
0.00016 |
473 |
1247 |
0.38 |
41.1 |
1.4 |
36.9 |
0.6 |
|
En2-9 |
0.04463 |
0.001 |
0.03793 |
0.0017 |
0.00616 |
0.00017 |
407 |
1604 |
0.25 |
41.5 |
0.7 |
40.4 |
0.8 |
|
En2-10 |
0.05449 |
0.0009 |
0.04514 |
0.0042 |
0.00601 |
0.00043 |
1319 |
3950 |
0.33 |
41.8 |
0.9 |
39.2 |
0.9 |
|
En2-11 |
0.04732 |
0.0025 |
0.04136 |
0.0029 |
0.00634 |
0.00016 |
549 |
1376 |
0.4 |
41.6 |
1.3 |
40.8 |
0.7 |
|
En82-1 |
0.05452 |
0.0016 |
0.04788 |
0.0025 |
0.00638 |
0.00018 |
467 |
857 |
0.54 |
41.7 |
1.5 |
41.1 |
1.0 |
|
En82-2 |
0.05284 |
0.0036 |
0.04609 |
0.0043 |
0.00633 |
0.00019 |
190 |
411 |
0.46 |
42.1 |
1.8 |
39.8 |
1.2 |
|
En82-3 |
0.05298 |
0.0067 |
0.04485 |
0.0069 |
0.00614 |
0.0002 |
106 |
303 |
0.35 |
37.9 |
1.7 |
38.8 |
0.4 |
|
En82-4 |
0.04914 |
0.0031 |
0.04279 |
0.0038 |
0.00632 |
0.00018 |
277 |
550 |
0.5 |
38.6 |
0.9 |
40.9 |
0.8 |
|
En82-5 |
0.05237 |
0.0058 |
0.04553 |
0.0063 |
0.00631 |
0.00019 |
81 |
279 |
0.29 |
38.9 |
1.1 |
41 |
0.7 |
|
En82-6 |
0.05122 |
0.0066 |
0.04494 |
0.007 |
0.00636 |
0.00019 |
58 |
220 |
0.27 |
41.1 |
1.6 |
40.5 |
0.8 |
|
En82-7 |
0.04987 |
0.0041 |
0.04132 |
0.0045 |
0.00601 |
0.00018 |
221 |
450 |
0.49 |
40.9 |
0.8 |
39.4 |
0.8 |
|
En82-8 |
0.04453 |
0.0068 |
0.03931 |
0.0071 |
0.0064 |
0.0002 |
103 |
218 |
0.47 |
37.7 |
0.9 |
39.8 |
0.8 |
|
En82-9 |
0.05526 |
0.0043 |
0.04886 |
0.005 |
0.00641 |
0.00018 |
110 |
330 |
0.33 |
43.5 |
1.2 |
40.6 |
0.8 |
|
En82-10 |
0.03993 |
0.0042 |
0.03448 |
0.0045 |
0.00626 |
0.00018 |
204 |
357 |
0.57 |
42.9 |
1.6 |
40 |
0.9 |
|
En82-11 |
0.05157 |
0.0079 |
0.04276 |
0.0077 |
0.00601 |
0.00019 |
44 |
196 |
0.23 |
42.7 |
1.5 |
39.3 |
0.8 |
|
En82-12 |
0.04191 |
0.0033 |
0.03746 |
0.0038 |
0.00648 |
0.00018 |
109 |
417 |
0.26 |
41.6 |
1.3 |
41.7 |
0.7 |
|
En82-13 |
0.04928 |
0.0105 |
0.0415 |
0.0103 |
0.00611 |
0.00024 |
45 |
202 |
0.3 |
42.7 |
1.4 |
38.8 |
0.8 |
|
En82-14 |
0.04599 |
0.006 |
0.03956 |
0.0062 |
0.00624 |
0.00019 |
78 |
283 |
0.27 |
41.1 |
1.3 |
39.7 |
1.8 |
|
En38-1 |
0.04820 |
0.0016 |
0.10152 |
0.0025 |
0.01539 |
0.00018 |
168 |
3186 |
0.05 |
101.2 |
3.8 |
98.3 |
3.8 |
|
En38-2 |
0.04838 |
0.0036 |
0.10135 |
0.0043 |
0.01532 |
0.00019 |
354 |
625 |
0.57 |
97.6 |
4.2 |
98.0 |
2.9 |
|
En38-3 |
0.04851 |
0.0067 |
0.10041 |
0.0069 |
0.01506 |
0.0002 |
152 |
2409 |
0.06 |
10.4 |
3.5 |
96.8 |
3.8 |
|
En38-4 |
0.04776 |
0.0031 |
0.10382 |
0.0038 |
0.01538 |
0.00018 |
171 |
256 |
0.67 |
100.1 |
3.4 |
99.4 |
3.7 |
|
En38-5 |
0.04785 |
0.0058 |
0.10353 |
0.0063 |
0.01556 |
0.00019 |
659 |
150 |
4.39 |
99.3 |
3.8 |
99.8 |
4.1 |
|
En38-6 |
0.04882 |
0.0066 |
0.09992 |
0.007 |
0.01498 |
0.00019 |
296 |
957 |
0.31 |
96.7 |
3.5 |
96.5 |
2.3 |
|
En38-7 |
0.04782 |
0.0041 |
0.10419 |
0.0045 |
0.01563 |
0.00018 |
367 |
705 |
0.52 |
103.0 |
2.7 |
100.3 |
4.9 |
|
En38-8 |
0.04832 |
0.0068 |
0.10621 |
0.0071 |
0.01605 |
0.0002 |
42 |
395 |
0.11 |
101.6 |
3.7 |
102.6 |
4.2 |
|
En38-9 |
0.04799 |
0.0043 |
0.10551 |
0.005 |
0.01596 |
0.00018 |
578 |
357 |
1.62 |
100.4 |
3.4 |
101.9 |
2.0 |
|
En38-10 |
0.04815 |
0.0042 |
0.10221 |
0.0045 |
0.01548 |
0.00018 |
237 |
208 |
1.14 |
99.3 |
2.3 |
98.9 |
2.6 |
|
En38-11 |
0.04820 |
0.0079 |
0.09972 |
0.0077 |
0.01496 |
0.00019 |
85 |
1428 |
0.06 |
103.6 |
2.8 |
96.2 |
1.8 |
|
En38-12 |
0.04823 |
0.0079 |
0.10513 |
0.005 |
0.01591 |
0.00018 |
77 |
1253 |
0.06 |
100.7 |
3.2 |
101.6 |
3.3 |
شکل 4- نمودار منحنی سازگاری سن U-Pb در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده. (A) نمونة En2؛ B) نمونة En82؛ C) نمونة En38.
جدول 3- داده‌ها و نسبت‌های ایزوتوپی Sr و Nd در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونی نقده (نام اختصاری نمونه‌ها همانند جدول 2 است).
|
Sample No. |
En2 |
En38 |
En82 |
|
Rb (ppm) |
158 |
60.8 |
34.8 |
|
Sr (ppm) |
111 |
375 |
317 |
|
87Rb/86Sr |
3.72854 |
0.467684 |
0.48213 |
|
error (2σ) |
0.003 |
0.006 |
0.007 |
|
87Sr/86Sr |
0.70834 |
0.704814 |
0.705 |
|
error (2σ) |
0.001 |
0.001 |
0.001 |
|
87Sr/86Sri |
0.70622 |
0.704156 |
0.70474 |
|
Nd (ppm) |
34.42 |
19.33 |
25.16 |
|
Sm (ppm) |
7.53 |
4.04 |
5.39 |
|
147Sm/144Nd |
0.13255 |
0.126168 |
0.141858 |
|
error (2σ) |
0.012 |
0.015 |
0.007 |
|
143Nd/144Nd |
0.51258 |
0.512745 |
0.51279 |
|
error (2σ) |
0.001 |
0.001 |
0.001 |
|
εNdi |
-0.89 |
2.98 |
3.29 |
|
TDM (Ga) |
1.014 |
0.667 |
0.705 |
شیمی آمفیبول در انکلاو‌ها و سنگ‌های آذرین درونیِ نقده
برای بررسی ترکیب اکسید‌های اصلی در آمفیبول‌ها، 38 نقطه از حاشیه و مرکز آنها در نمونه‌های منتخب سنگ‌های آذرین درونی و انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده تجزیه شدند. گزیده‌ای از داده‌های بهدستآمده در جدول 4 آورده شده است. آمفیبول در همة نمونه‌ها در سیستم نامگذاری آمفیبول‌ها (Leake et al., 1997) به نام مگنزیوهورنبلند رده‌بندی می‌شود (شکل 5- A). از دیدگاه ترکیب اکسید‌های اصلی آمفیبول‌ها، نمونه‌های بررسی‌شده را می‌توان به دو گروه دسته‌بندی کرد. در دستة نخست نمونه‌های N104 (دیوریت- گابرو) و En38 (انکلاوِ دارای کوارتز + آمفیبول درون سنگ میزبان مونزوگرانیتی) جای میگیرند. این گروه با مقدار MgO (19/15- 14 درصدوزنی) و SiO2 (96/49- 56/47 درصدوزنی) بیشتر و میزان Al2O3 (69/7- 10/6 درصدوزنی) و FeO (38/13- 07/12 درصدوزنی) کمتر شناخته می‌شود (شکل‌های 5- B تا 5- D). گروه دوم آمفیبول‌های سنگ میزبان گرانیتویید‌های مافیکتر (N2 و N82) و انکلاو‌های مافیک میکروگرانولار درون آن (En2 و En82) است که نسبت به گروه نخست MgO (94/11- 11/10 درصدوزنی) و SiO2 (83/46- 98/41 درصدوزنی) کمتر و Al2O3 (66/9- 09/7 درصدوزنی) و FeO (69/18- 94/16 درصدوزنی) بیشتری دارند (شکل 5).
جدول 4- گزیده‌ای از داده‌های بهدستآمده از تجزیة آمفیبول‌ها در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده به روش EPMA (میزان اکسید‌های اصلی برپایة درصدوزنی است. نام اختصاری نمونه‌ها همانند جدول 2 است).
|
Sample ID |
N82-1 |
N82-5 |
En2-3 |
En2-5 |
En82-2 |
En82-3 |
N2-1 |
N2-5 |
N104-5 |
N104-8 |
En38-4 |
En38-6 |
|
SiO2 |
46.35 |
44.37 |
44.70 |
45.94 |
44.34 |
44.82 |
43.83 |
46.83 |
48.52 |
48.88 |
48.55 |
48.32 |
|
TiO2 |
1.30 |
1.96 |
1.84 |
1.15 |
1.48 |
1.40 |
1.70 |
0.58 |
0.95 |
1.11 |
0.94 |
0.83 |
|
Al2O3 |
7.09 |
8.59 |
9.22 |
7.69 |
8.88 |
8.99 |
9.66 |
7.56 |
7.07 |
7.08 |
7.03 |
7.30 |
|
Cr2O3 |
0.00 |
0.02 |
0.06 |
0.00 |
0.03 |
0.01 |
0.06 |
0.03 |
0.12 |
0.14 |
0.15 |
0.13 |
|
NiO |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.06 |
0.09 |
0.02 |
|
FeO |
17.53 |
17.66 |
17.00 |
18.01 |
17.38 |
17.04 |
18.69 |
16.94 |
12.91 |
12.07 |
12.70 |
12.68 |
|
MnO |
0.81 |
0.68 |
0.41 |
0.74 |
0.44 |
0.41 |
0.47 |
0.41 |
0.38 |
0.33 |
0.38 |
0.36 |
|
MgO |
11.33 |
10.77 |
11.23 |
11.10 |
10.82 |
10.97 |
10.11 |
11.94 |
14.25 |
14.86 |
14.21 |
14.34 |
|
CaO |
11.43 |
11.36 |
11.26 |
11.33 |
11.55 |
11.45 |
11.35 |
11.68 |
11.75 |
11.77 |
11.73 |
11.81 |
|
Na2O |
1.22 |
1.54 |
1.32 |
1.34 |
1.20 |
1.20 |
1.31 |
0.81 |
0.94 |
0.92 |
0.95 |
0.91 |
|
K2O |
0.57 |
0.76 |
0.75 |
0.57 |
0.99 |
0.93 |
0.95 |
0.71 |
0.58 |
0.51 |
0.58 |
0.65 |
|
F |
0.24 |
0.25 |
0.20 |
0.21 |
0.25 |
0.26 |
0.20 |
0.25 |
0.24 |
0.21 |
0.17 |
0.18 |
|
Cl |
0.15 |
0.28 |
0.23 |
0.20 |
0.24 |
0.21 |
0.25 |
0.10 |
0.13 |
0.11 |
0.14 |
0.11 |
|
Total |
98.02 |
98.24 |
98.22 |
98.28 |
97.62 |
97.70 |
98.59 |
97.84 |
97.84 |
98.05 |
97.62 |
97.64 |
|
Method |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
13NCK |
|
Factor |
8.88 |
8.94 |
8.85 |
8.87 |
8.98 |
8.93 |
8.91 |
8.82 |
8.68 |
8.61 |
8.69 |
8.68 |
|
Si |
6.85 |
6.60 |
6.58 |
6.78 |
6.63 |
6.66 |
6.50 |
6.88 |
7.01 |
7.00 |
7.02 |
6.98 |
|
Ti |
0.14 |
0.22 |
0.20 |
0.13 |
0.17 |
0.16 |
0.19 |
0.06 |
0.10 |
0.12 |
0.10 |
0.09 |
|
Al |
1.24 |
1.51 |
1.60 |
1.34 |
1.56 |
1.58 |
1.69 |
1.31 |
1.20 |
1.20 |
1.20 |
1.24 |
|
Cr |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
0.02 |
0.02 |
0.01 |
|
Ni |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
|
Fe3 |
0.84 |
0.83 |
0.91 |
0.93 |
0.79 |
0.79 |
0.92 |
0.91 |
0.70 |
0.70 |
0.63 |
0.67 |
|
Fe2 |
1.33 |
1.37 |
1.19 |
1.30 |
1.38 |
1.33 |
1.40 |
1.18 |
0.86 |
0.74 |
0.90 |
0.86 |
|
Mn |
0.10 |
0.09 |
0.05 |
0.09 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
0.05 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
0.04 |
|
Mg |
2.50 |
2.39 |
2.46 |
2.44 |
2.41 |
2.43 |
2.24 |
2.61 |
3.07 |
3.17 |
3.06 |
3.09 |
|
Ca |
1.81 |
1.81 |
1.78 |
1.79 |
1.85 |
1.82 |
1.80 |
1.84 |
1.82 |
1.81 |
1.82 |
1.83 |
|
Na |
0.35 |
0.44 |
0.38 |
0.38 |
0.35 |
0.35 |
0.38 |
0.23 |
0.26 |
0.26 |
0.27 |
0.25 |
|
K |
0.11 |
0.14 |
0.14 |
0.11 |
0.19 |
0.18 |
0.18 |
0.13 |
0.11 |
0.09 |
0.11 |
0.12 |
|
F |
0.11 |
0.12 |
0.09 |
0.10 |
0.12 |
0.12 |
0.09 |
0.12 |
0.11 |
0.10 |
0.08 |
0.08 |
|
Cl |
0.04 |
0.07 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
شکل 5- نمودار‌های تغییرات اکسید‌های اصلی در آمفیبول‌ها (انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده). A) نمودار طبقه بندی انواع آمفیبول‌های کلسیک (Leake et al., 1997)؛ B، D) نمودار‌های دو تایی ارائه دهنده روند تغییرات آمفیبول‌ها. En2= انکلاو MME در سنگ میزبان گرانودیوریتی، En82= انکلاو MME در سنگ میزبان مونزودیوریتی، En38= انکلاو دارای کوارتز+آمفیبول در سنگ میزبان مونزوگرانیتی.
برای به‌دست‌آوردن میزان عنصرهای کمیاب در آمفیبول‌های بررسی‌شده، 46 تجزیة نقطه‌ای در مرکز و حاشیه این کانی‌ها انجام شد. گزیده‌ای از نتایج بهدستآمده در جدول 5 آورده شده است. داده‌های بهدستآمده نشان‌دهندة تمایز بالای مقدار عنصرهای کمیاب میان آمفیبول‌های انواع انکلاو‌ها و سنگ میزبان هستند (شکل‌های 6 و 7). آمفیبول‌های انکلاو میکروگرانولار مافیک در سنگ میزبان مونزودیوریتی (نمونة En82) ترکیبی کاملاً متمایزی از دیگر نمونه‌ها نشان می‌دهند. این آمفیبول‌ها از بسیاری از عنصرهای کمیاب مانند Y، Zr و Hf غنیشدهاند و در برخی عنصرها مانند Th به‌نسبت تهی شده‌اند (شکل 6). بالاترین میزان عنصرهای خاکی کمیاب ([2]REE) نیز در این آمفیبول‌ها دیده می‌شود (ppm 230-101=∑REE). تمرکز پایین عنصرهای خاکی کمیاب سبک ([3]LREE) در این آمفیبول‌ها موجب ایجاد شیب منفی در الگوی REE (LaN/YbN نزدیک به 52/0) شده است (شکل 7- A).
آمفیبولِ انکلاو میکروگرانولار مافیک (نمونة En2 که از سنگ میزبان گرانودیوریتی برداشت شده است) از نظر عنصرهای کمیاب آمفیبول ترکیبی همانند نمونة مونزودیوریتی (نمونة N82) دارد (شکل‌های 6 و 7). این آمفیبول‌ها به‌نسبت از Th و Sr غنی هستند (شکل 6) و تمرکز عنصرهای خاکی کمیاب در آنها برابربا ppm 100-140 است (جدول 5). الگوی نمودار بهنجارشدة REE در آنها اندکی شیب مثبت (8/1- 3/1= LaN/YbN) نشان می‌دهد (شکل 7- A). روند عنصرهای کمیاب آمفیبول‌ها در نمودار عنکبوتی نیز برای نمونه‌های N82 و En2 مشابه است (شکل 7- B).
جدول 5- گزیده‌ای از داده‌های بهدستآمده از تجزیة آمفیبول در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده به روش LA-ICP-MS (غلظت عنصرهای کمیاب برپایة ppm آورده شده است. نام اختصاری نمونه‌ها همانند جدول 2 است).
|
Sample ID |
N104 |
N104 |
N104 |
En38 |
En38 |
N82 |
N82 |
En82 |
En82 |
En82 |
N2 |
N2 |
En2 |
En2 |
|
Li |
5.08 |
3.91 |
3.99 |
4.27 |
3.78 |
1.54 |
1.89 |
2.65 |
2.37 |
3.31 |
2.09 |
2.21 |
1.83 |
2.04 |
|
Rb |
10.21 |
7.72 |
8.01 |
8.51 |
7.53 |
4.06 |
4.99 |
5.02 |
4.47 |
6.26 |
4.01 |
4.25 |
4.67 |
5.20 |
|
Sr |
85.42 |
60.42 |
76.40 |
71.77 |
60.26 |
243.70 |
299.55 |
213.07 |
182.04 |
254.86 |
33.16 |
35.15 |
236.25 |
221.60 |
|
Ba |
112.6 |
86.7 |
88.6 |
94.7 |
87.2 |
106.0 |
130.2 |
121.3 |
108.1 |
151.4 |
115.0 |
121.9 |
97.2 |
108.2 |
|
Sc |
159.8 |
123.1 |
125.6 |
134.5 |
118.9 |
87.5 |
107.6 |
333.2 |
297.1 |
415.9 |
12.7 |
13.5 |
112.2 |
124.9 |
|
V |
1064 |
819 |
785 |
896 |
695 |
765 |
941 |
1693 |
1509 |
2113 |
56 |
59 |
777 |
865 |
|
Cr |
3311 |
2549 |
2602 |
2787 |
2513 |
221 |
271 |
2120 |
1890 |
2646 |
75 |
80 |
237 |
263 |
|
Y |
40.61 |
31.27 |
31.92 |
34.18 |
29.41 |
42.35 |
50.85 |
97.21 |
80.59 |
113.24 |
29.79 |
31.58 |
44.17 |
42.35 |
|
Nb |
2.80 |
2.16 |
2.20 |
2.36 |
2.19 |
3.05 |
3.75 |
6.69 |
5.97 |
8.35 |
8.02 |
8.50 |
4.21 |
4.69 |
|
Ta |
0.26 |
0.20 |
0.20 |
0.22 |
0.19 |
0.25 |
0.30 |
0.36 |
0.32 |
0.45 |
0.59 |
0.63 |
0.34 |
0.38 |
|
Zr |
39.64 |
30.52 |
31.16 |
33.37 |
29.18 |
83.02 |
102.05 |
142.05 |
123.26 |
105.11 |
83.39 |
88.40 |
103.81 |
115.56 |
|
Hf |
2.76 |
2.45 |
2.70 |
2.31 |
2.50 |
5.52 |
6.78 |
8.35 |
9.34 |
11.83 |
3.19 |
2.78 |
6.31 |
6.56 |
|
Pb |
0.40 |
0.31 |
0.32 |
0.34 |
0.28 |
0.68 |
0.84 |
1.09 |
0.97 |
1.36 |
1.94 |
2.05 |
0.84 |
0.94 |
|
U |
0.06 |
0.04 |
0.04 |
0.05 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
0.03 |
0.03 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
|
Th |
0.20 |
0.15 |
0.16 |
0.17 |
0.15 |
0.49 |
0.61 |
0.14 |
0.15 |
0.21 |
0.28 |
0.30 |
0.49 |
0.54 |
|
La |
3.67 |
2.83 |
2.89 |
3.09 |
2.96 |
11.13 |
13.68 |
8.57 |
7.64 |
10.70 |
11.22 |
11.89 |
10.68 |
11.89 |
|
Ce |
15.56 |
11.98 |
12.23 |
13.10 |
12.54 |
33.07 |
40.65 |
43.41 |
38.70 |
54.18 |
37.01 |
39.23 |
33.54 |
37.34 |
|
Pr |
3.42 |
2.63 |
2.69 |
2.88 |
2.75 |
5.51 |
6.78 |
6.65 |
5.93 |
8.30 |
5.75 |
6.09 |
6.20 |
6.90 |
|
Nd |
18.12 |
13.95 |
14.25 |
15.25 |
14.60 |
23.92 |
29.41 |
38.96 |
34.74 |
48.64 |
27.14 |
28.76 |
26.83 |
29.86 |
|
Sm |
7.47 |
5.75 |
5.87 |
6.29 |
6.02 |
7.78 |
9.57 |
18.29 |
16.30 |
22.83 |
8.32 |
8.82 |
9.53 |
10.61 |
|
Eu |
1.03 |
0.79 |
0.81 |
0.87 |
0.83 |
1.74 |
2.13 |
4.81 |
4.29 |
6.01 |
2.06 |
2.19 |
2.37 |
2.64 |
|
Gd |
9.25 |
7.12 |
7.27 |
7.78 |
7.45 |
8.78 |
10.79 |
18.74 |
16.71 |
23.39 |
6.84 |
7.25 |
10.58 |
11.77 |
|
Tb |
1.22 |
0.94 |
0.96 |
1.03 |
0.98 |
1.22 |
1.50 |
2.40 |
2.14 |
2.99 |
0.64 |
0.68 |
1.37 |
1.52 |
|
Dy |
8.96 |
6.90 |
7.04 |
7.54 |
7.22 |
8.88 |
10.92 |
16.78 |
14.96 |
20.95 |
4.82 |
5.11 |
9.86 |
10.97 |
|
Ho |
1.67 |
1.29 |
1.31 |
1.41 |
1.35 |
1.79 |
2.20 |
3.20 |
2.85 |
3.99 |
0.73 |
0.78 |
1.78 |
1.98 |
|
Er |
4.06 |
3.12 |
3.19 |
3.42 |
3.27 |
4.53 |
5.57 |
9.16 |
8.16 |
11.43 |
2.24 |
2.37 |
5.04 |
5.61 |
|
Tm |
0.64 |
0.49 |
0.50 |
0.54 |
0.51 |
0.70 |
0.86 |
1.54 |
1.37 |
1.92 |
0.32 |
0.34 |
0.76 |
0.84 |
|
Yb |
3.81 |
2.94 |
3.00 |
3.21 |
3.07 |
4.25 |
5.22 |
11.16 |
9.95 |
13.93 |
2.24 |
2.38 |
4.89 |
5.45 |
|
Lu |
0.44 |
0.34 |
0.35 |
0.37 |
0.36 |
0.52 |
0.65 |
1.33 |
1.19 |
1.67 |
0.28 |
0.29 |
0.61 |
0.67 |
انکلاوِ دارای کوارتز و آمفیبول درون سنگ میزبان مونزوگرانیتی (نمونة En38) از نظر شیمی عنصرهای کمیاب آمفیبول ترکیبی همانند نمونة گابرو- دیوریتی (نمونة N104) دارد (شکل‌های 6 و 7). مقدار کمِ بسیاری از عنصرهای کمیابِ این آمفیبول‌ها، به‌ویژه عنصرهای خاکی کمیاب (ppm57-77= ∑REE)، آنها را از دیگر آمفیبول‌ها متمایز می‌کند. الگوی روند عناصر REE در این آمفیبول‌ها نشان‌دهندة تهی‌شدگی از LREE و شیب منفی در نمودار (LaN/YbN نزدیک به 65/0) است (شکل 7- A). آمفیبول‌های نمونة گرانودیوریتی (N2) به‌نسبت دیگر آمفیبول‌های بررسی‌شده مقدار کمی Sr (شکل 6) و عنصرهای خاکی کمیاب سنگین (HREE) دارند (شکل‌های 7- A و 7- B). تهی‌شدگی از HREE ظاهری تفکیک‌یافته در روند‌های نمودار REE (LaN/YbN نزدیک به 7/3) برای این گروه از آمفیبول‌ها پدید آورده است (شکل 7- A).
شکل 6- نمودار‌های تغییرات عنصرهای کمیاب آمفیبول‌ها در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده.
شکل 7- آمفیبول در انکلاو‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده در: A) نمودار توزیع REE بهنجارشده به ترکیب کندریت؛ B) نمودار عنکبوتی عنصرهای کمیاب بهنجارشده به ترکیب گوشته اولیه (ترکیب کندریت و گوشته اولیه از Sun و McDonough (1989) برگرفته شده است).
بحث
دربارة خاستگاه و چگونگی پیدایش انکلاو‌های مافیک در ماگما‌های گرانیتوییدی فرضیههای بسیاری پیشنهاد شده است که در بخش مقدمه به مهم‌ترینِ فرضیه‌ها اشاره شد. تحقیقات پیشین روی مجموعة آذرین درونیِ نقده وجود انواع مختلف از انکلاو‌های مافیک در این مجموعه را نشان داده است (Mazhari, 2008; Mazhari et al., 2011a, 2011b). داده‌های ایزوتوپی هم بر تفاوت منبع و تحول این انکلاو‌ها تأکید دارد. دو نوع انکلاو MME در سنگ‌های گرانیتوییدی نقده (نمونه‌های En2 و En82) نسبت‌های ایزوتوپی متمایزی دارند (جدول‌های 2 و 3) که نشان می‌دهد خاستگاه آنها متفاوت بوده است. انکلاوِ دارای کوارتز+ آمفیبول (نمونة En38) نیز سنی کاملاً متفاوت از گرانیتویید‌های نقده دارد. ازاین‌رو، دست‌کم سه سازوکار متفاوت در پیدایش انکلاو‌های مافیک در مجموعة آذرین درونی کوچکی مانند نقده نقش داشته است.
داده‌های زمین‌شیمیایی نشان می‌دهند واحد مونزوگرانیتی نقده از ذوب‌بخشی آبدار سنگ‌های مافیک و هضم سنگ‌های رسوبی پدید آمده است (Mazhari et al., 2011a). انکلاو ِ دارای کوارتز+ آمفیبول و نمونة دیوریت- گابرویی نقده هر دو در کرتاسه پدید آمدهاند (جدول 1؛ شکل 4) و نسبت‌های ایزوتوپی Sr-Nd آنها مشابه است (جدول‌های 1 و 3). این ویژگی‌ها از سنگ میزبان مونزوگرانیتی که در ائوسن پدید آمده است کاملاً متمایز است. ازاین‌رو، می‌توان فرض کرد انکلاوِ دارای کوارتز و آمفیبول بخشی از باقی‌مانده یا ذرات دیرگداز منبع اولیه ماگمای مونزوگرانیتی بوده است. نکتة جالب اینست که ترکیب آمفیبول‌های نمونة En38 و سنگ دیوریت- گابرو (نمونة N104) کاملاً همپوشانی دارد و ترکیب اکسید‌های اصلی و عنصرهای کمیاب آنها روند کاملاً مشابهی نشان می‌دهند (شکل‌های 6 و 7). البته درصد فراوان کوارتز در ترکیب این نمونه با ذرات دیرگداز یک منبع مافیک همخوانی ندارد و ازاین‌رو، فرایند پیدایش این انکلاو را نمیتوان تنها با این روند ساده توصیف کرد. با وجود این داده‌ها، منبعی همانند دیوریت-گابروی کرتاسه در مجموعة آذرین درونیِ نقده را می‌توان منبع اولیه‌ای دانست که ماگمای مونزوگرانیتی از ذوب‌بخشی آن و هضم سنگ‌های رسوبی دربرگیرنده پدید آمده است.
همان‌گونه‌که پیشتر گفته شد، برای پیدایش انکلاو‌های MME با بافت آذرین دو نظریه غالب پیشنهاد شده است:
1- تجمع کانی‌های اولیه یا همان سازوکار جدایش بلور-مایع در یک ماگمای مادر منفرد؛
2- آمیزش ماگمایی (مانند: Moita et al., 2015).
یکی از راه‌های شناخت این دو سازوکار، نسبت‌های ایزوتوپی است به‌گونه‌ای‌که معمولاً فرض بر اینست که انکلاوهایی همزاد با سنگ میزبان نسبت‌های ایزوتوپی مشابهی دارند (Dodge and Kistler, 1990). البته اگر در هنگام آمیزش ماگمایی همگنسازی ایزوتوپی روی دهد، ترکیب ایزوتوپی انکلاو و سنگ میزبان مشابه خواهد شد و فرض پیشین دیگر صدق نخواهد کرد (Pin et al., 1990).
دو نوع متفاوت از انکلاو‌های MME در مجموعة آذرین درونیِ نقده دیده می‌شود:
1- انکلاو En82 در سنگ میزبان مونزودیوریتی ترکیب ایزوتوپی متفاوت با 87Sr/86Sri کم و εNdi بالا نسبت به گرانیتویید‌های MMG دارد (جدول‌های 1 و 3). البته ویژگی‌های بافتی این انکلاو نشانه‌هایی از آمیزش ماگمایی را نیز نشان می‌دهد. ترکیب اکسید‌های اصلی آمفیبول در انکلاو En82 با En2 و گرانیتویید‌های نقده مشابه است (شکل 5)؛ اما از نظر عنصرهای کمیاب کاملاً متمایز از آنهاست. این ویژگی نشان‌دهندة خاستگاه متفاوت آنهاست (شکل‌های 6 و 7). برپایة این شواهد می‌توان انکلاو En82 را گلبول‌هایی از ماگمای مافیک دانست که درون ماگمای MMG تزریق شده و با آن آمیخته‌اند. ماگمای مافیک اولیه به سن ائوسن در مجموعة آذرین درونیِ نقده رخنمون ندارد؛ اما در بخش‌های مجاور مانند توده‌های پسوه (Mazhari et al., 2011c)، بانه (Azizi et al., 2018) و پیرانشهر (Mazhari et al., 2009) حجم گسترده‌ای از ماگما‌های گابرویی ائوسن پدیدار شده است که میتواند نقش ماگمای مافیک اولیه را داشته باشد.
2- انکلاو En2 در سنگ میزبان گرانودیوریتی نسبت‌های 87Sr/86Sri و εNdi مشابه با گرانیتویید‌های MMG دارد (جدول‌های 1 و 3) و شواهد بافتیِ رویداد آمیزش ماگمایی را نشان نمی‌دهد. ترکیب عنصرهای کمیاب آمفیبول در این انکلاو شبیهِ آمفیبول‌های نمونة مونزودیوریت (N82) است (شکل‌های 6 و 7). بنابراین می‌توان انکلاو میکروگرانولار مافیک En2 را با سنگ میزبان همزاد دانست و آن را پیامد تجمع کانی‌های اولیه پدیدآمده از ماگمای MMG برشمرد. در حقیقت، سازوکاری مشابه با آنچه Castro (2013) برای پیدایش باتولیت‌های کالک‌آلکالن پیشنهاد کرده است، البته در مقیاس کوچک‌تر را می‌توان به‌عنوان فرایند پیدایش این نوع انکلاو معرفی کرد؛ به این ترتیب که به‌علت فشار بالا، مایع میان‌بلوری به زمینة کمتر متبلورشده (یعنی میزبان) مهاجرت می‌کند و یک بخش تهی از مایع به‌جای میماند که انکلاو را پدید میآورد. این فرایند با مدل کومولایی توصیف شده توسط Daly (1933) متفاوت است؛ زیرا شامل جایگیری بلور در کف آشیانة ماگمایی نیست و یک تجمع تک کانی به‌شمار نمیرود.
همان‌گونه‌که گفته شد، ترکیب عنصرهای کمیاب در آمفیبول‌های نمونة گرانودیوریتی (N2) به‌نسبت آمفیبول‌هایِ دیگر سنگ‌ها و انکلاو‌ها در MMG متفاوت است. این آمفیبول‌ها از بسیاری از عنصرهای کمیاب مانند Y، Hf، Th و HREE فقیر شده‌اند (شکل‌های 6 و 7). با نگاهی به سنگ‌شناسی گرانیتویید‌های MMG می‌توان دریافت گرانودیوریتها تحولیافتهترین سازندگان این واحد هستند که از جدایش بلورین ماگمایی مونزودیوریت و کوارتز مونزودیوریت پدید آمدهاند (Mazhari, 2008). جدایش آمفیبول از ماگمای گرانیتوییدی اولیه هنگام تحول ماگمایی موجب تهی‌شدگی ماگما از این عنصرها شده است و در پی آن، آمفیبول متبلورشده در گرانودیوریت از این عنصرها به‌نسبت فقیر می‌شود. البته باید به‌یاد داشت که ضریب توزیع عنصرها میان آمفیبول و مذاب، افزون‌بر میزان تمرکز عنصر در مذاب تحت‌تأثیر عوامل دیگری مانند پلیمریزاسیون، دما و فشار نیز هست (مانند: Tiepolo et al., 2007; Brophy, 2008).
برداشت
بررسی ترکیب ایزوتوپی، ویژگی‌های بافتی و ترکیب کانیشناسی انکلاو‌های مافیک در مجموعة آذرین درونیِ نقده نشان می‌دهد نمیتوان فرایند یکسانی را برای پیدایش این انکلاو‌ها در سنگ‌های گرانیتوییدی، حتی در مقیاس توده‌های کوچک، پیشنهاد کرد. دست‌کم سه سازوکار در پیدایش انکلاو‌های مافیک گوناگونِ مجموعة آذرین درونیِ نقده نقش داشتهاند. انکلاو‌های MME در گرانیتویید‌های MMG به دو گروه دسته‌بندی می‌شوند. گروه نخست شواهد بافتی آمیزش ماگمایی را نشان می‌دهند و نسبت‌های ایزوتوپی آنها از گرانیتویید‌های میزبان متفاوت هستند. گروه دیگر نسبت‌های ایزوتوپی مشابهِ سنگ‌های میزبان دارند و در پی جدایش بلور- مایع هنگام رویداد تحولات درون‌ماگمایی پدید آمدهاند. سن و ویژگی‌های ایزوتوپی انکلاوِ دارای کوارتز+ آمفیبول در واحد مونزوگرانیتی نیز همانند سنگ‌های مافیک مجموعة آذرین درونیِ نقده است.
تجزیه و تحلیل ترکیب آمفیبول در انواع انکلاو‌ها و سنگ‌های آذرین درونیِ نقده نشان می‌دهد شیمی این آمفیبول‌ها به‌ویژه ترکیب عنصرهای کمیاب آنها بازتابی از تفاوت سرشت و چگونگی پیدایش انکلاو‌های مافیک است. ترکیب آمفیبول در انکلاو‌های مافیک همزاد با ماگمای میزبان همانند آمفیبول‌های متبلورشده از همان ماگماست؛ اما انکلاو‌های پدیدآمده در پی آمیزش ماگمایی آمفیبول‌هایی با ترکیب عنصرهای کمیاب متمایز از ماگمای میزبان هستند. این تمایز در نمودار‌های دوتایی و عنکبوتی به‌خوبی نمایان است. یافته‌های بهدستآمده در این مطالعه نشان می‌دهند کاربرد ترکیب عنصرهای کمیاب آمفیبول میتواند در تعیین سرشت و فرایند‌های پیدایش انکلاو‌های مافیک، به‌ویژه MME به‌کار برده شود. البته برای ارزیابی دقیق این امر به بررسی‌های گستردهتر و انجام تجزیه‌‌های بیشتر روی انواع گرانیتوییدها و انکلاو‌های آنها در محیط‌های مختلف نیاز است.
سپاس‌گزاری
بخشی از هزینه‌های این مطالعه از محل پژوهانة مصوب دانشگاه پیام‌نور تأمین شده است. از معاونت پژوهشی دانشگاه پیام‌نور صمیمانه تشکر می‌شود. در فرایند داوری و ارزیابی مقاله پنج داور گرامی نکته‌های ارزشمندی برای بهبود کیفیت مقاله پیشنهاد کردند که در اینجا از پیشنهاد‌های ارزندة آنها سپاس‌گزاری می‌شود.
[1] Wetherill
[2] Rare Earth Elements
[3] Light Rare Earth Elements
)
