بخشی از مقاله
چکیده:
در بخش میانی نوار آتشفشانی دهج - ساردوئیه در استان کرمان، تعداد زیادي دایک بازالتی وجود دارد که به درون سنگ هاي گدازه اي و آذرآواري ائوسن نفوذ کرده و در آن ها تعداد زیادي بلور خیلی درشت پلاژیوکلاز وجود دارد که ابعادشان حداکثر به 30 میلی متر هم می رسد. به منظور تعیین زمان رشد، از مدل کینتیکی Higgins - 2007 - و براي تعیین سرعت هسته بندي بلورهاي پلاژیوکلاز، از روش اندازه گیري دوبعدي بلورها استفاده شد و سپس نمودار لگاریتم طبیعی چگالی تراکمی در برابر طول بلور ترسیم شد. بر اساس مطالعه ي حاضر، زمان اقامت - t - و سرعت هسته بندي - J - براي درشت بلورهاي پلاژیوکلاز در دایک ها محاسبه گردید. طبق این محاسبات، زمان اقامت 400 تا 1300 سال و سرعت هسته بندي 8/66 ×10 -10 mm- 3/s -1 برآورد شد.
مقدمه:
بیشتر جزئیات و اطلاعات حاصل از تاریخ سرد شدن بازالت ها از مطالعات بافتی آنها حاصل شده است. توسعه ي بافت در سنگ هاي بازالتی با نرخ سرد شدن، جریان سیالات، ترکیب مایع، نرخ رشد و هسته بندي و ته نشینی یا شناوري بلورها کنترل می شود . - Lofgren,1974 - هرچندکه اندازه گیري هاي شیمیایی و ایزوتوپی، حجم زیادي از اطلاعات پترولوژیکی کنونی را در بر می گیرند، اما نقش بافت ها را نباید نادیده پنداشت.
در اندازه گیري بافتی، تکنیکی که بیشتر متداول است، پراکندگی اندازه بلور می باشد. CSD می تواند جنبه هایی از تاریخ دمایی ماگما و اطلاعاتی از سرعت رشد و زمان هاي اقامت ماگما را در اختیار گذارد Cashman,1993 - ،. - Resmini&marsh 1995 تئوري پراکندگی اندازه بلور اولین بار توسط راندولف و لارسون - 1971 - ارائه شد و اولین کاربرد زمین شناسی این تئوري توسط - Cashman&Marsh - 1988در دریاچه گدازه اي ماکاپولی انجام شد - Higgins,1988 و . - Morgan&Jerram,2006 در این مقاله، پراکندگی اندازه بلورهاي پلاژیوکلاز در دایک هاي موجود در بخش میانی نوار دهج - ساردوئیه در استان کرمان مورد بررسی قرار می گیرد ودلیل انتخاب پلاژیوکلاز در مطالعه ي حاضر آن است که این بلور در محدوده ي زیادي از شرایط ماگمایی پایدار است. تغییرات ترکیب در آشیانه ماگمایی در صورت وجود، در پلاژیوکلازها ثبت می شوند. شواهد ژئوشیمیایی ثبت شده در پلاژیوکلاز همچون تغییرات ترکیب آنورتیت و یا عناصر کمیاب می توانند به عنوان تغییر در ترکیب ماگما در آشیانه ماگمایی در اثر فرآیندهاي فیزیکی همچون تفریق بلوري یا تزریق ماگمایی تفسیر شود.
موقعیت جغرافیایی و مشخصات عمومی دایک هاي موردمطالعه :
منطقه اي که دایک هاي مورد مطالعه در آن نفوذ کرده اند، از لحاظ جغرافیایی در 70 کیلومتري جنوب کرمان و بین طول هاي جغرافیایی 29 ° 30ʹ و 29 °45 ʹ و عرض هاي جغرافیایی 56 ◦ 30ʹ و 57 ◦ 30ʹ واقع شده است. این دایک ها با ضخامت حداکثر 7 متر و طول 20 متر داراي امتداد هاي متفاوت شمال شرق - جنوب غرب، شمال غرب - جنوب شرق می باشند که در سنگ هاي آذرآواري و گدازه هاي ائوسن نفوذ کرده اند - شکل. - 1 پلاژیوکلاز تنها کانی است که در این دایک ها به وفور یافت می شود.
روش مطالعه:
الف - تعیین شکل و تراکم درشت بلورهاي پلاژیوکلاز
در هنگام بررسی تراکم درشت بلورهاي پلاژیوکلاز سنگ ها، شکل بلورها به طور کلی با اصطلاح نسبت ابعاد بلند: متوسط: کوتاه متوازي السطوح با بیضی دربرگیرنده ي بلور بیان می شود . - Higgins,2007 - عوامل کینتیکی و دینامیکی مختلفی در تعیین شکل بلورها موثرند که از جمله ي آنها می توان درجه ي سردشدگی ساختار بلور، تغییرات پتانسیل شیمیایی در اطراف سطوح در حال رشد و جا به جایی مکانیکی ماگما را نام برد Higgins,2006 - ، Sunagawa,1987 ،. - Vernon,2004 شکل 2 تصاویر دیجیتال شده از بلورهاي تخته اي و تیغه اي پلاژیوکلاز را در دایک هاي مورد مطالعه نشان می دهد.
شکل - 2 تصاویر دیجیتال شده از بلورهاي تیغه اي و تخته اي پلاژیوکلاز در دایک هاي مورد مطالعه. - ترسیم با استفاده از نرم افزار کورل دراو محاسبه ي I و L از طریق چولگی پراکندگی بدست می آید. در واقع یک تطابق بین چولگی و نسبت محور متوسط به بلند - - I/L بیشتر جامدات، به جز جامدات هم بعد وجود دارد . - Higgins,2004 - در این بخش از مطالعات، به دلیل آنکه در نمونه ي دستی، تعدادي از بلورها، هرسه بعد کوتاه، متوسط و بلند را نشان می دادند، از پارامتر چولگی استفاده نشده و این ابعاد با خط کش اندازه گیري شدند. بر این اساس، پلاژیوکلازهاي مورد مطالعه به دو گروه با نسبت 1:2:10 و 1:2:16 تقسیم شدند.
نسبت بعد متوسط به بلند مابقی پلاژیوکلازها، از فرمول ارتباط چولگی با مقادیر میانه، میانگین و انحراف معیار نسبت محور کوتاه به بلند محاسبه شد. براي بلور هاي تخته اي، نسبت عرض به طول - W/L - برابر با نسبت کوتاه به متوسط - S/I = W/L - می باشد. - . - Higgins,2000 از آنجا که تعداد بلورهاي پلاژیوکلاز اندازه گیري شده در مجموع 744 عدد می باشد، داده ها وارد نرم افزار هاي SPSS19 و Excel 2010 شده و نسبت L:I:S به صورت 1:2:5به دست آمد.
ب - تعیین زمان اقامت و سرعت هسته بندي
براي تعیین زمان اقامت پلاژیوکلازهاي موردمطالعه، از دو مدل کینتیکی Higgins - 2007 - ، استفاده گردید. براساس مدل - a - و - b - ، زمان اقامت بلورهاي پلاژیوکلاز، 400 تا 1300 سال برآورد شد. براي تعیین طول شاخص، پلاژیوکلازها به دو گروه با میانگین کمتر از 7 و بیشتر از 7، تقسیم بندي شده و نمودار CSD آن ها با نرم افزار CSD Correction 1.4 رسم گردید. طول شاخص توسط نرم افزار تعیین می گردد. تعیین درصد بلورهاي پلاژیوکلاز و بزرگترین طول اندازه گیري شده، در مقطع برآورد می شود.
