بخشی از مقاله
چکیده
سنگ های ولکانیکی جنوب شرق شهرستان نهبندان از نظر زمین شناسی در زون نهبندان - خاش قرار می گیرند از لحاظ پتروگرافی این سنگ ها در طیفی از اولیوین بازالت تا آندزی بازالت می باشند. مطالعه پتروگرافی سنگ های ولکانیکی منطقه جنوب شرق نهبندان شواهدی از وقوع تحولات ماگمایی به ویژه پدیده اختلاط ماگمایی را در منطقه نشان داده است این شواهد عبارتند از: تجمع کانی های نامتعادل، وجود بافت غربالی و منطقه بندی نوسانی در فنوکریست های پلاژیوکلاز، حاشیه اپاسیتی در هورنبلند و منطقه بندی بخشی کلینوپیروکسن.
کلید واژه ها: نهبندان، سنگ های ولکانیکی، پتروگرافی، اختلاط ماگمایی
مقدمه
منطقه مورد مطالعه در مختصات طول شرقی 60 0 تا 60 15 و عرض شمالی 31 10 تا 31 36 در شرق ایران و جنوب شرق نهبندان بین دو بلوک افغان و بلوک نسبتا پایدارتر با سرگذشت قدیمی و پیچیده تر لوت است این منطقه در نقشه چهار گوش 1/250000 زابل و بخشی از نقشه چهار گوش 1/100000 نهبندان واقع می باشد. این منطقه از نظر تقسیم بندی پهنه های ساختاری و ساختمانی ایران در پهنه نهبندان خاش قرار می گیرد.
سنگ های ولکانیکی مورد مطالعه بیشتر شامل؛ بازالت آلکالن، اولیوینبازالت، آندزیت بازالت و آندزیت هستند مطالعه مقاطع میکروسکوپی سنگ ها می تواند به نتایج درخور توجهی در خصوص تحولات ماگمایی منتهی شود در این نوشتار با استفاده از مطالعات پتروگرافی، به بررسی تحولات ماگمایی مثل تفریق ماگمایی، اختلاط ماگمایی وغیره پرداخته میشود اختلاط ماگمایی نتیجه برهم کنش ماگماهایی با ویژگی های شیمیایی و فیزیکی متفاوت است که سبب تولید ماگمای دورگه یا هیبرید با ترکیب حدواس می شود.
اختلاط ماگمایی در سنگ های آتشفشانی ممکن است قبل یا همزمان با فوران رخ دهد، در حالت اول فرآیند اختلاط اغلب در آشیانه ماگمایی صورت گرفته سپس فوران رخ می دهد. در حالت دوم فرآیند اختلاط همزمان با فوران و صعود ماگما و اغلب در مجرای فوران رخ می دهد.
زمین شناسی منطقه
قدیمی ترین واحدها در زون فلیش شرق ایران مربوط به کرتاسه فوقانی می باشد، سنگ های ولکانیکی مورد مطالعه بالاترین ارتفاعات را از لحاظ توپوگرافی در منطقه داشته و در اغلب نقاط بر روی واحدهای سنگی قدیمیتر مجموعه های آمیزه رنگین و فلیش ها گسترش یافتهاند و در نقشههای زمین شناسی زابل و نهبندان سن آنها را پلیوکواترنری مشخص کرده اند .
پتروگرافی و تحولات ماگمایی
سنگ های مورد مطالعه از نظر مشخصات پتروگرافی در طیفی از اولیوین بازالت تا آندزی بازالت قرار دارند، بافت متداول سنگهای منطقه پورفیریک بوده و بعضاً متمایل به آفریک است. در برخی نمونه ها در نتیجه تجمع کانی های فرومنیزین بافت گلومروپورفیریک نیز قابل مشاهده است، خمیره اغلب میکرولیتی و بعضاً میکرولیتی شیشه ای است. خمیره به ترتیب فراوانی از کانی های ریز اولیوین، پیروکسن، پلاژیوکلاز و کانی های اپاک تشکیل شده است. فنوکریست ها نیز به ترتیب فراوانی کلینوپیروکسن، پلاژیوکلاز ، اولیوین و امفیبول می باشند.
فنوکریست های کلینوپیروکسن اغلب اتومورف بوده ساخت منطقه ای و ماکل ساعت شنی نیز به فراوانی در آنها مشاهده می شود. اغلب فنوکریست های پلاژیوکلاز برمبنای میشل لوی ترکیب لابرادوریتی تا بیتونیتی دارند، اولیوین اغلب ساب اتومورف بوده حاشیه مدور آن ها نشان دهنده عدم وجود تعادل بین اولیوین و مذاب باقیمانده می باشد با توجه به انکلوزیون کانی ها، ترتیب تبلور فنوکریست ها به ترتیب اولیوین، کلینوپیروکسن و پلاژیوکلاز است.
آپاتیت فراونترین کانی فرعی این سنگ ها است که اغلب سوزنی شکل بوده و به صورت انکلوزیون مشاهده می شود کانی های اپاک در ابعاد مختلف در اغلب نمونه ها حضور داشته و به دو صورت اولیه و ثانویه می باشند و اشکال تومورف تا گزنومورف از خود نشان می دهند. ضمن اینکه در محل حفرات و درز و شکاف بعضی از سنگ ها نیز کانی هایی از منشاء سیالات کانی دار تشکیل شده اند که از جمله می توان به کلسیت، کوارتز و زئولیت اشاره نمود.
عامل اصلی کنترل کننده در تولید مذاب هیبرید، گرانروی متفاوت بین ماگماهای واکنش کننده است، اگر اختلاف گرانروی دو ماگما از مقدار معینی فراتر رود فرآیند اختلاط ماگمایی متوقف می گردد، والنتین مقدار حد مورد اشاره را 400 پواز تعیین کرده است - پواز واحد اندازه گیری گراونروی در دستگاه CGS با واحد گرم بر سانتیمتر ثانیه - gr/cm.s - است - . در خصوص ماهیت ماگماهای اختلاط یافته و مشابه و یا متفاوت بودن آن ها نظریات مختلفی ارائه شده است.
ولی امروزه اختلاط بین ماگماهای مشابه بیشتر مطرح است چرا که ایجاد این نوع اختلاط از امکان بیشتری برخوردار می باشد، این فرآیند در آشیانه ماگمایی رخ داده و همزمان با تفریق و تبلور ماگما در سطوح فوقانی، ماگمای تازه از پایین وارد آشیانه می شود ماگمای مختل به دو نوع آغشته و دورگه تقسیم می شوند، در نوع آغشته رگه هایی از یک ماگما در ماگمای دوم حضور دارد، ولی در نوع دوم، ماگمای یکنواختی حاصل می شود که صرفاً از روی ترکیب شیمیایی و مشخصات پتروگرافی، مختل بودن آن مشخص می شود .
دامنه گسترده و متنوع اختلاط سبب تشکیل بافت های متفاوتی در ماگماهای مختل می گردد که به طور کلی به درجه حرارت مخلوط و مکانیسم صعود ماگما بستگی دارد شواهد مختلفی برای اثبات فرایند اختلاط در ماگما قابل طرح است که در اینجا به مهمترین شواهد بافتی و کانی شناسی حاصل از مطالعه پتروگرافی نمونه های منطقه مورد مطالعه اشاره می شود در بعضی از نمونه ها در حالی که اولیوین به شدت اینگزیتی شده اند کلینوپیروکسن مجاور آن ها سالم و فاقد التراسیون و یا حاشیه واکنشی هستند اجتماع چنین فنوکریست های نامتعادلی توس محققین مختلفی به اختلاط ماگمایی نسبت داده شده است.
حاشیه اوپاسیته در هورنبلند در چند مورد از نمونه های مورد مطالعه مشاهده می گردد صعود سریع ماگما سبب عدم تعادل بین این کانی با مذاب شده و شبکه این کانی در حاشیه و محل تماس با مذاب به مجموع ای از اکسیدهای آهن مانند مگنتیت و هماتیت، کلینوپیروکسن های با آهن اندک و کانی های اپاک تبدیل شده و به طرف داخل کانی پیشرفت می کند، ضمن اینکه عامل فشار نیز می تواند سبب ایجاد خوردگی در حاشیه این کانی گردد.
گرچه ساکویاما این پدیده را به اختلاط ماگمایی نسبت داده است ولی بعضی از محققین این پدیده را به تحلیل رفتن کانی نسبت می دهند، اساساً کانی های ابدار مانند بیوتیت و هونبلند هنگامی که به سطح زمین نزدیک می شوند، فشار آب کاهش یافته و اکسیژن هوا موجب اکسیداسیون این کانی ها و در نتیجه ایجاد حاشیه تیره و بعضاً تمامی کانی به اصطلاح اوپاسیتیزه می شود بافت غربالی، پدیده جذب بلورین و تحلیل رفتگی و خوردگی در فنوکریست های پلاژیوکلاز: بافت غربالی و پدیده جذب بلورین و خوردگی در اکثر فنوکریست های پلاژیوکلاز ، در نمونه های مورد مطالعه دیده می شود.
از جمله بافت های نامتعادل در فنوکریست های پلاژیوکلاز یک حالت خوردگی است که ساخت منطقه ای بلور را قطع می کند و بلور بدون سطح کریستالوگرافی دیده می شود . حالت غبار آلود حلقه وار پلاژیوکلاز: پلاژیوکلاز غبار آلود موقعی تشکیل می شود که ترکیب پلاژیوکلاز نسبت به پلاژیوکلاز متعادل با مذاب از آلبیت غنی تر باشد، به عبارت دیگر این بافت زمانی به وجود می آید که پلاژیوکلازهای سدیک در یک ماگمای بازالتی که در آن پلاژیوکلاز کلسیک در حال تبلور است، قرار گیرد. در بعضی از نمونه های مورد مطالعه فنوکریست های پلاژیوکلاز دارای یک زون غباری می باشند که غبارها حاوی پلاژیوکلاز و شیشه می باشند گاهی این حالت کل کانی را در بر می گیرد.
منطقه بندی نوسانی و تغییرات در منطقه بندی پلاژیوکلاز: منطقه بندی نوسانی در پلاژیوکلازهای سنگهای منطقه در نمونه های آندزیتی ملاحظه می گردد علت اصلی منطقه بندی نوسانی برقرار نبودن تعادل در خلال تبلور می باشد. زیرا تعادل سیلیس با آلومینیم در حین تعادل بلور با مذاب به سختی پیش می آید و مشخص تر بودن آن در پلاژیوکلاز بدین علت است که سیستم تبلور پلاژیوکلاز، تریکلینیک می باشد و محور نوری بلور با تغییر ترکیب بلور تغییر می کند و باعث ایجاد زاویه خاموشی متفاوت می شود.
بلورهای دارای منطقه بندی نشانگر اهسته تر بودن سرعت ایجاد تعادل نسبت به سرعت تبلور می باشد که این ویژگی بیشتر در سنگ های آتشفشانی دیده می شود منطقه بندی نوسانی در بلورهای پلاژیوکلاز شامل بخش های سدیم دار و کلسیم دار است که به صورت یک در میان می باشند. این بخش ها توس انتشار، در اثر فوق اشباع شدن مذاب از آنورتیت و سپس آلبیت در بلور در حال رشد ایجاد می شوند.
معتقدند که برای تغییرات ناگهانی باید شرای دینامیک بلور هم تغییرات ناگهانی ایجاد شود. آنها این امور را به پدیده اختلاط ماگمایی مربوط می دانند. تغییرات تدریجی در منطقه بندی نوسانی تا حدود زیادی به اثرات موضعی تبلور غیر تعادلی مربوط می شود. همچنین دیگر محققین نیز معتقدند که کاهش دما یا وجود مواد فرار باعث به وجود آمدن منطقه بندی معکوس در پلاژیوکلازهای سنگ های آذرین می شود .
وجود نوارهای رشد متحدالمرکز با منطقه بندی نوسانی و همچنین ماکل ساعت شنی در فنوکریست های کلینوپیروکسن از جمله شواهد اختلاط ماگمایی به شمار می رود ماکل ساعت شنی در نمونه های مورد مطالعه به فراوانی مشاهد شد این ماکل در ارتباط با عدم یکنواختی شیمیایی ماگما و تبلور کانی در شرای غیرمتعادلی در کلینوپیروکسن ها تشکیل می گرد.
نتیجه گیری
پدیده های مختلف بافتی و کانی شناسی در سنگ های منطقه نشان دهنده فرآیند اختلاط در ماگمای سازنده این سنگ ها می باشد شواهد متعددی در رابطه با اختلاط ماگمایی در سنگ ها ذکر شد حضور فنوکریست در اغلب نمونه های مورد مطالعه نشانه توقف ماگما در آشیانه ماگمایی است این توقف می تواند در وقوع پدیده اختلاط ماگمایی موثر باشد. محدودیت نشانه های مربوط به ماگماهای اسیدی اختلاط ماگماهای بازیک با یکدیگر را تقویت می کند ترکیب بازیک سنگ های مورد مطالعه و فقدان سنگ های اسیدی در مجاورت سنگ های بازالتی در منطقه مورد مطالعه نیز تائید کننده این موضوع می باشد.
