بخشی از مقاله
چکیده
گرانیتوئیدهای سعدی، جنوب غرب کرمان با سن الیگوسن به درون رسوبات کرتاسه نوار ماگمایی ارومیه- دختر نفوذ کرده اند. از لحاظ مینرالوژی، سنگ های مورد مطالعه از کانی های پلاژیوکلاز، آلکالی فلدسپار، کوارتز، بیوتیت، هورنبلند و کلینوپیروکسن، همراه با کانی های فرعی زیرکن و آپاتیت تشکیل شده اند. بافت کلی سنگها نیز گرانولار غیر همسان دانه تا ندرتا پورفیریتیک می باشد. در این پژوهش، داده های پتروگرافی همراه با ترکیب شیمی کانی پلاژیوکلاز به منظور تعیین شرای تبلور گرانیتوئیدهای سعدی بکار گرفته شده است.
وجود منطقه بندی ساده و نوسانی همراه با بافتهای غربالی و آنتی راپاکیوی در پلاژیوکلازها همگی مبین شرای عدم تعادل در زمان تبلور ماگما می باشد. بر اساس مطالعات شیمی کانی پلاژیوکلازها در محدوده ی لابرادوریت تا آلبیت قرار می گیرند و منطقه بندی آنها عمدتا نرمال است. به نظر می رسد که ترکیب برخی پلاژیوکلازها متاثر از متاسوماتیسم آلکالن شده باشد.
کلید واژه ها: گرانیتوئید، پلاژیوکلاز، شیمی کانی، سعدی.
مقدمه
اصطلاح گرانیتوئید در مورد سنگهایی بکار میرود که از سه کانی اصلی روشن کوارتز ، پلاژیو کلاز و آلکالی فلدسپار با درصد های مختلف تشکیل شده باشند . این گروه سنگی فراوان ترین سنگهای آذرین در پوسته قاره ای زمین هستند. از آنجا که پلاژیوکلاز یکی از تشکیل دهنده های اصلی گرانیتوئیدها می باشد، ترکیب شیمی کانی پلاژیوکلاز در تعیین شرای تبلور گرانیتوئیدها کاربرد وسیعی دارد.
منطقه مورد مطالعه در نردیکی روستای سعدی که در 20 کیلومتری شهر باغین واقع شده است، قرار دارد. گرانیتوئیدهای مورد مطالعه، در حد فاصل طول های جغرافیایی 56 36 و 56 40 شرقی و عرض های جغرافیایی 30 06 و 30 08 شمالی در مساحتی حدود 50 کیلومتر مربع واقع گردیده اند. نمایی کلی از منطقه مورد مطالعه داده شده است. بر اساس مطالعات مختاریان گرانیتوئیدهای سعدی در ارتباط با فرورانش نئوتتیس به زیر ایران مرکزی در زمان ترشیاری ایجاد شده اند.
بحث
در این پژوهش نخست نمونه برداری دقیقی از توده های گرانیتوئیدی منطقه سعدی صورت گرفت. پس از بازدید صحرایی و نمونه برداری، تعداد 45 مقطع نازک از نمونه ها تهیه شد و مورد بررسی دقیق با میکروسکوپ پلاریزان قرار گرفتند و پس از آشنایی با ویژگی های کانی شناختی و سنگ شناسی ،7 مقطع نازک صیقلی برای آنالیز نقطه ای به آزمایشگاه بخش زمین شناسی دانشگاه بریتیش کلمبیا، کانادا ارسال شدند. آنالیز توس دستگاه الکترون میکروپروب مدل ، انجام گرفت. در طی آنالیز میکروپروب، قطر باریکه الکترونی الکترونی ʽm 5، ولتاژ شتاب دهنده دستگاه kv15، شدت جریان nA20 و زمان شمارش برحسب عنصر مورد آنالیز بین 10 تا 20 ثانیه بوده است. بررسی نتایج آنالیزها در نرم افزارهای Igpet و Excel و ویرایش آن ها با استفاده از Corel Draw انجام شده است.
پتروگرافی
بر اساس مطالعات پتروگرافی مشخص گردید که کانی های اصلی روشن تشکیل دهنده گرانیتوئیدهای سعدی عبارتند از پلاژیوکلاز، آلکالی فلدسپار و کوارتز که با کانی های تیره بیوتیت ، هورنبلند و پیروکسن همراهی می شوند . کانی های فرعی این سنگ ها زیرکن ، آپاتیت و گارنت می باشند و کلریت ، کلسیت ، کائولینیت ، اپیدوت ، اکتینولیت ترمولیت ، اسفن ، اکسید آهن و بیوتیت ثانویه به عنوان فاز های ناشی از دگرسانی شناخته شده اند. بافت اصلی این سنگها دانه ای غیرهمسان دانه و گاه پورفیریتیک و گلومروپورفیریتیک با زمینه ی میان دانه ای و یا جریان یافته ی ضعیف است. در مواردی که مرزهای انتهایی توده ها به صورت تزریق های ماگمایی قابل مشاهده است به سمت حاشیه، اندازه ذرات ریزتر شده و بافت ریزدانه به وجود آمده است.
بلورهای پلاژیوکلاز به فرمهای تخته ای و تیغه ای دیده می شوند و ماکل های پلی سینتتیک، پری کلین و کارلسباد آلبیت را به همراه منطقه بندی های ساده و نوسانی و بافت غربالی نشان می دهند وجود منطقه بندی مشخص کننده تغییرات ترکیبی ناگهانی در طی تبلور است و این خود نیازمند تغییرات شرای دینامیکی تبلور است توسعه بافت غربالی در بلورهای پلاژیوکلاز نیز ناشی از تحلیل یافتگی ناقص پلاژیوکلاز اولیه و رشد مجدد همین بلور ولی از نوع کلسیک تر در اطراف بلورهای اولیه می باشد؛ به طوری که با بالا رفتن دما از منحنی لیکوئیدوس به علت انحلال، پلاژیوکلازها گرد می شوند.
و نلسون و مونتانا ، این مکانیزم میتواند در اثر کاهش ناگهانی فشار وارد بر ماگما در طی صعودش به سطح زمین نیز رخ دهد. لازم به ذکر است که در برخی از بلورهای پلاژیوکلاز، در طی حمله سیالات گرمابی آلکالن، بلورها بافت های اولیه خود را نظیر منطقه بندی، بافت غربالی و ماکل به صورت بخشی و یا کامل از دست داده اند و دارای بافت هموژن شده اند. بلورهای آلکالی فلدسپار عموما بی شکل اند و به صورت هم رشدی شعاعی یا نامنظم و ریزدانه با کوارتز دییده می شود که به ترتیب باعث ایجاد بافت گرانوفیری و میکروگرافیکی شده است. در بعضی نمونه ها هم این کانیها با پوشش دادن اطراف بلورهای پلاژیوکلاز ، بافت آنتی راپاکیوی را تشکیل داده اند.
تشکیل این بافت نیازمند هسته بندی اپی تاکسیال فلدسپار پتاسیم بر روی پلاژیوکلاز می باشد در بعضی تحقیقات، این بافت را حاصل تغییر تعادل فازی در طی توسعه ی فلدسپار می دانند. به هر حال پوشش دار شدن ناشی از رشد روئی به عنوان مکانیسم قابل بحث در توسعه ی این بافت مطرح شده است که در این صورت شرای هسته بندی و رشد کریستالی تعیین کننده خواهد بود. به نظر می رسد توسعه ی حاشیه ی آلکالی فلدسپار به دور پلاژیوکلاز می تواند نتیجه ی تبلور تفریقی در فشار پایین H2O و درصدهای پایین اکتیویته SiO2 باشد ؛ لازم به ذکر است دگرسانی پتاسیک نیز می تواند سبب ایجاد این بافت شود.
شیمی کانی فلدسپارها
فلدسپارها اصولا تکتو سیلیکاتهایی هستند که در سیستم مونوکلینیک و تری کلینیک متبلور می شوند. ساختار فلدسپارها، مشابه با ساختارهای پلی مورفهای مختلف SiO2 شامل یک شبکه بزرگ از تترائدرهای SiO4 به اضافه AlO4 می باشد. ساختار فلدسپارها را می توان یک اشتقاقی از ساختارهای با الحاق در داخل شبکه تترائدر و اشغال همزمان Ca +2،K + ،Na + در فضاهای خالی موجود در نظر گرفت. در این ساختار توزیع کاملا نامنظم و در هم ریخته است .
فلدسپارهای آلکالن یک سری ایزومورف بین مولکول ارتوز - - KAlSi 3 O 8 و آلبیت - NaAlSi 3 O 8 - هستند و پلاژیوکلازها یک سری ایزومورف دیگر هستند که مابین آلبیت - NaAlSi 3 O 8 - و آنورتیت - CaAlSi 3 O8 - شکل می گیرند. ترکیب فلدسپارها علاوه بر ترکیب و دمای ماگما به گازهای ماگمایی نیز بستگی دارد جهت مشخص نمودن ترکیب شیمیایی فلدسپارها 33 نقطه از کانی فلدسپار مورد آنالیز نقطه ای قرار گرفت.
بر اساس دیاگرام مثلثی ارائه شده توس دیر و همکاران بلورهای پلاژیوکلاز دارای گستره ترکیبی لابرادوریت تا آلبیت می باشند. فلدسپارهای آلکالن موجود در منطقه مورد مطالعه دارای محدوده ترکیبی می باشند و در محدوده سانیدین تقسیم بندی دیر و همکاران قرار می گیرند.با توجه به منطقه بندی مشاهده شده در بلورهای پلاژیوکلاز در طی مطالعات پتروگرافی، تعداد 6 مورد از بلورهای پلاژیوکلاز تحت آنالیز نقطه ای مرکز و حاشیه قرار گرفت و با مقایسه ترکیب شیمیایی مرکز و حاشیه مشخص شد عمده بلورهای پلاژیوکلاز دارای منطقه بندی نرمال - عادی - می باشند اما در برخی موارد منطقه بندی معکوس و یا حتی فقدان منطقه بندی نیز دیده می شود.
مطالعه دقیق تر میکروسکوپی پلاژیوکلازهای فاقد منطقه بندی نشان داد که احتمالا در گرانیتوئیدهای سعدی به علت فرایند متاسوماتیسم آلکالن، منطقه بندی بلورها از بین رفته و همگن سازی ترکیبی رخ داده است بهترین شاهد این مسئله بررسی ترکیب شیمیایی بلورهایی است که در آنها پیشرفت متاسوماتیسم آلکالن به طور کامل انجام نشده است و فرایند همگن سازی ترکیبی به طور ناقص در بلور رخ داده است. مطالعات شیمی کانی انجام شده بر روی بلور پلاژیوکلاز نمایش داده شده در موید این موضوع می باشد.
ضمنا در ادامه تعداد دو مورد از بلورهای پلاژیوکلاز دارای منطقه بندی نوسانی مشخص، تحت آنالیز نقطه ای سه تایی قرار گرفتند تا ترکیب شیمیایی بخشهای مرکزی، میانی و حاشیه ای آنها با یکدیگر مقایسه گردد. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان داد که حتی در پلاژیوکلازهای با منطقه بندی نوسانی مشخص نیز الگوی کلی ترکیبی پلاژیوکلازها به صورت نرمال می باشد وجود هسته های کلسیک تر در اغلب بلورهای پلاژیوکلاز موجود در گرانیتوئیدهای سعدی باعث شده است قسمت مرکزی این بلورها بیشتر تحت تاثیر دگرسانی واقع شود.
برای بررسی ترکیب شیمیایی بلورهای با بافت آنتی راپاکیوی نیز یک مورد از بلورهای واجد این بافت مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفت که نتیجه آن نمایش داده شده است. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان داد که بخش پلاژیوکلازی این بلور دارای ترکیب کلی آندزین همراه با یک تغییر اندک در درصد آنورتیت که مبین یک منطقه بندی معکوس ضعیف در بلور است می باشد اما حاشیه دارای ترکیب مشخصا غنی از ارتوز - با محتوای بالاتر از 85 درصد ارتوز - است که این مسئله به خوبی وجود این بافت را در منطقه تایید نمود.
نتیجه گیری
بر اساس مطالعات انجام شده بر روی بلورهای فلدسپار موجود در گرانیتوئیدهای سعدی کرمان مشخص گردید که ترکیب بلورهای پلاژیوکلاز دارای گستره ترکیبی لابرادوریت تا آلبیت می باشد و فلدسپارهای آلکالن در محدوده ترکیبی سانیدین قرار می گیرند. با توجه به اینکه عمده منطقه بندی های مشاهده شده در گرانیتوئیدهای سعدی از نوع نرمال می باشد که با روند تبلور تفریقی مطابقت دارد بنابراین می توان این گونه نتیجه گیری کرد که احتمالا بافتهای غربالی و همینطور منطقه بندی های معکوس و نوسانی اندک مشاهده شده در این سنگها به علت نوسانات فشار بخار آب و یا تغییرات فشار جانبی بایستی رخ داده باشد و احتمال رخداد اختلاط ماگمایی برای توسعه این بافت ها دور از انتظار است.
