مقاله در مورد افیولیت ها

بخشی از مقاله

افیولیت ها

مقدمه
مجوعه‌های افیولیتی که به نام Alpin Ultramafic Complexes هم خوانده شده است. به نظر عده زیادی از زمین شناسان ، معرف پوسته اقیانوسی است که در نتیجه پدیده‌ای که به نام فرارانش خوانده می‌شود در پوسته قاره‌ای قرار گرفته است. افیولیت‌ها از مجموعه‌ای از بازالت‌ها ، گابروها ، سنگهای اولترامافیک و رسوبات عمیق دریایی تشکیل شده است. افیولیت‌ها معمولا ضخیم بوده و ضخامت آنها تا 8 کیلومتر هم می‌رسد.
ریشه لغوی
نام افیولیت توسط «برونیار» (1827) برای توصیف سرپانتینیت‌ها یا سنگهایی که از گروه سرپانتین تشکیل شده بودند، ابداع شد. وی این نام را از لغت یونانی قدیمی افی به معنی مار و لیت هم که به معنی سنگ است، گرفت.
تاریخچه

پس از نامگذاری افیولیت‌ها توسط برونیار ، «استینمن» (1906) مفهوم مجموعه یا سری سنگی افیولیت را بکار برد. این مجموعه سنگی اصولا حاوی سنگهای اولترامافیک (مثل کانی سرپانتینت و پریدوتیت) ، گابرو ، اسپیلیت و سنگهای وابسته است. او همچنین مشاهده کرد که این سنگها اصولا در چرتها و رسوبات پلاژیک مستقر شده‌اند یا با آنها وابستگی دارند. در سال 1926 ، «بنسون» گابروها و سنگهای اولترامافیک موجود در سنگهای سبز و سنگهای افیولیتی را توصیف نمود. توصیف او شامل سنگهایی می‌شد که در نواحی رورانده و کوهزایی آلپی (مثل سنگهای آذرین نوع آلپی) گسترش داشت. «تایر» (1967) بیان نمود که واحدهای اولترامافیک و گابرویی مجموعه‌های افیولیتی با قسمتی از سری سنگ آذرین آلپی شباهت دارند.

سیر تحولی و رشد
در سال 1957 «درور» ابراز داشت که بعضی از توده‌های پریدوتیت نوع آلپی ، قطعات گوشته فوقانی می‌باشند که به طریقه تکتونیکی کنده شده اند. «دیتز» (1963) اشاره نمود که سرپانتینیت های آلپی قطعاتی از کف اقیانوس بوده‌اند که در یک رخداد کوهزایی به صورت تکتونیکی از جا کنده شده‌اند. در همان سال ، «گاس» مقاله‌ای در مورد این موضوع نوشت که آیا ماسیف ترودوس در قبرس قطعه‌ای از لیتوسفر اقیانوسی به سن مزوزوئیک بوده است یا نه؟

در سال 1967 گاس ، زمین شناسی و ژئوفیزیک سنگهای اولترامافیک ماسیف ترودوس واقع در قبرس را توصیف کرد. در سپتامبر 1972 سازمان زمین شناسی آمریکا در مورد افیولیت کنفرانس بزرگی برگزار نمود. در همین کنفرانس قرار شد که نام افیولیت به یک مجموعه مشخص از سنگهای مافیک تا اولترامافیک اطلاق گردد.

سکانس افیولیت‌ها
سکانس افیولیت‌ها یا پوسته اقیانوسی معمولا از 5 قسمت تشکیل شده است که از سمت بالا به پایین شامل قسمتهای زیر است:
رسوبات پلاژیک و عمیق دریایی:
این رسوبات شامل رادیولادیت ، چرت ، آهکهای پلاژیک مناطق عمیق دریا و رسوبات آبیسال می‌باشد.
پیلولاوا :
در اثر انجماد سریع ماگمای بازالتی در مجاورت آب ، بازالت حاصل و بی‌پوست به خود می‌گیرد که دارای ترکهای زیادی در سطح است. رنگ این قسمت سبز تیره تا سبز زیتونی است و اغلب حفره‌دار است که حفرات توسط مواد ثانوی مانند کلسیت ، کلسدونی ، زئولیت ، کلریت ، پرهنیت و ... پر شده‌اند.
بازالت متراکم : بازالت متراکم در زیر پیلولاوا قرار دارد و به دایکهای صفحه‌ای ختم می‌شود.
دایکهای صفحه‌ای :
دایکهای صفحه‌ای به موازات محور گسترش اقیانوسها قرار دارند. و این دایکها مسلسل‌وار در کنار هم چیده شده‌اند و معمولا یک طرف اینها حاشیه انجماد سریع دارد.
گابروهای لایه‌ای :
ترکیب گابرو عینا مثل بازالت است. در داخل این گابروها حجم‌هایی از پلاژیو گرانیت دیده می‌شود، که محصول تفریق ماگما است.
کانی پریدوتیت قاعده (تکتونیت) :
پریدوتیت قاعده‌ای ممکن است هارزبوژیتی و یا لرزولیتی باشد.
طرز تشکیل افیولیت‌ها

وجود افیولیت‌ها و پراکندگی آنها در اغلب قاره‌های دنیا نشان می‌دهد که در جایگیری بخش اعظم آنها پدیده تصادم قاره – قاره دخیل بوده و اقیانوس مابین دو قاره در اثر فرآیند فرورانش از بین رفته و در حین تصادم بخشهایی از پوسته اقیانوسی بر روی حاشیه غیر فعال رانده شده‌اند. عدم وجود دگرگونی حرارتی قابل توجه در مرز تماس آنها با رسوبات بیانگر فرورانش آنها در حالت سرد می‌باشد.

در اثر تغییرات مکرر تکتونیکی و یا از ذونهای فرورانش پر شیب ، افیولیت‌ها به ملانژهای تکتونیکی تبدیل می‌شوند و به دلیل سرپانتینی شدن بخش اولترامافیک قاعده‌ای ، واجد خاصیت پلاستیکی شده و به راحتی تغییر شکل می‌یابند. سرپانتینی شدن به تحرک افیولیت ملانژ کمک کرده و ورود قطعات سنگهای درونگیر و بیگانه به داخل سکانس افیولیتی را تسهیل می کند.
انواع افیولیتها
ون تکس سنگهای اولترامافیک و پریدوتیتها را به دو دسته استراتیفرم (غیر کوهزایی) و آلپی (کوهزایی) تقسیم می‌کند و انواع آلپی خود به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند :
پریدوتیت‌های واقعی یا افیولیت‌های تیپ هاروزبورژیتی (HOT) :

بخش اولترامافیک قاعده‌ای شامل تناوبی از هارزبورژیت و دونیت بود، و توسط دایکهای پیروکسنیتی قطع می‌شود. زون تحولی شامل هارزبورژیت با رگه‌های دونیت که به سمت بالا به گابروهای لایه‌ای همراه با لنزهای کرومیت و دونیت تبدیل می‌شود. سپس گابرو و ورلیت بصورت نوارهای تیره و روشن قرار دارند و به سمت بالا واجد گابروهای لایهای ، دایکهای دیابازی حاوی پلاژیو گرانیت و سپس بازالت‌های تولئیتی از نوع N-MORB است. وجود هارزبورژیت در بخش قاعده و بازالت تولیتی با سرشت Normal-Middle oceam Ridge Basalt) N-MORB) توسعه زیاد دایکهای دیابازی نشان از حجم زیاد ماگمای تزریق شده در شکاف محوری و نرخ بالای ذوب بخشی درگوشه فوقانی است و این ویژگیها در شکافهای با نرخ گسترش تند ، (Fast spreading Ridge) FSR دیده می‌شود.
پریدوتیت‌های منطقه ریشه (Root Zone) و یا افیولیت‌های تیپ سرزولیتی LOT:
انواع سرزولیتی افیولیت‌ها یا LOT ؛ ترکیب سرزولیتی در بخش اولترامافیک قاعده‌ای مشخص می‌شوند. در این دسته از افیولیت‌ها حجم پلاژیو گرانیت زیاد بوده و حجم دایکهای صفحه‌ای کم و بازالت تولئیتی دارای سرشت غنی شده P-MORB یا E-MORB می‌باشد. ویژگیهای اخیر نشانگر حجم اندک ماگما در شکافهای محوری ، نرخ کم ذوب بخشی در گوشته فوقانی و در نهایت نشانگر شکافهای غیر فعال بانرخ گسترش اندک Slow spreading ridge) SSR) می‌باشد.
از نظر نحوه و سبک جایگیری افیولیت ها را به سه دسته زیر تقسیم می کنند :
افیولیت‌های حواشی فعال :در این نوع ، لکه‌های افیولیتی بصورت گسیخته در داخل و حواشی فعال قاره‌ها یافت می‌شوند و اغلب فرم ملانژ دارند.
افیولیت‌های مناطق تصادمی :این نوع افیولیتها در محل برخورد ورقه‌ها یافت می‌شون
افيوليت ها وافيوليت ملانژهاي ايران
افيوليت به مجموعه اي از سنگ هاي مافيك واولترامافيك گفته مي شودكه ممكن است منظم يا لايه لايه باشند ويا در اثر تنش هاي زمين ساختي بايكديگر مخلوط شده باشند.به افيوليت؛

كمپلكس افيوليتيٍٍٍ ، سري افيوليتي، آميزه افيوليتي وسر انجام آميزه رنگين گفته شده كه از ميان آن ها واژه آميزه رنگين(كالرد ملانژ) كاربرد بيشتري دارد واغلب به عنوان يك واحد سنگ چينه اي به كار مي رود كه در ايران بيشتر به صورت نوار هاي باريك هستند و در امتدادطولي اصلي رخنمون دارند.شواهد زمين شناسي وديگربررسي هاي انجام شده نشانگر آن است كه تركيب شيميايي آن ها همانند پوسته اقيانوسي است.لذا پذيرفته شده كه مجموعه هاي افيوليتي ايران، باقي

مانده اشتقاق هاي درون قاره اي هستند كه در اثركافتي شدن(Rifting)شكل گرفته اند. داشتن كروميت، سولفيد مس توده اي، كاني هاي گروه پلاتين، عناصر خاكي كمياب و.....از ويژگي هايي است كه به افيوليت ها ارزش اقتصادي مي دهند.
سنگ هاي سازنده مجموعه افيوليتي ايران
درنواحي كه تأثيرتنش هاي زمين ساختي بر روي افيوليت ها كمتر بوده، مي توان يك روند كلي از سنگ هاي تشكيل دهنده زير ديد:
اولترا مافيك ها: عمده ترين سنگ هاي افيوليت ها هستند كه در ميان آن ها هارزبورژيت درصد بالاتري دارد.دونيت، لرزوليت، ورليت وبرخي از انواع پيروكسينيت ها به ويژه برونزيت نيز از جمله الترا مافيك هاي افيوليت ها مي باشند.
گابرو ها:پس از الترا مافيك ها فراوان ترين سنگ هاي بازيك دانه درشت هستندكه از نظر سيما و ساخت در بيشتر جاها به صورت توده اي هستند ولي گاهي نيز ساخت لايه اي دارند.در پاره اي از نواحي افيوليتي ايران سنگ هاي گابرويي در اثر دگر ساني به مجموعه اي عدسي شكل سفيد رنگ متشكل ازگارنت، وزوويانيت،كلريت وگروسولار تبديل شده اند كه رودنژيت نام دارند.
گدازه هاي آتشفشاني: گدازه ها وگاهي خاكستر هاي آتشفشاني از جمله عناصر مهم افيوليت ها هستند كه تركيب كاني شناسي گوناگون و ساختار بالشي دارند.تركيب آن ها از لوكوبازالت تا اسپيليت متغير است.
دايك هاي ديابازي وگابروها: دايك هاي ديابازي(گاهي تغذيه كننده)گابروها را قطع مي كنندواز آن ها جوانترند.ميكرو گابروها از سنگ هاي رگه اي افيوليت ها هستندكه سختي زياد ورنگي بسيار تيره دارند و به صورت دايك هاي نه چندان ممتد ويا به شكل عدسي رخنمون دارند.

سنگ هاي اسيدي نفوذي: ديوريت كوارتز دار وپلاژيو گرانيت ها از ديگر سنگ هاي افيوليت ها هستند كه به صوررت توده هاي كوچك وگاه به صورت دايك ويا رگه هاي نازك ديده مي شوند.
سنگ هاي دگرگوني:در افيوليت هاي ايران دو نوع سنگ دگرگوني وجوددارد:
گروه نخست ميكا شيست.گنايس ومرمر با خاستگاه قاره اي هستند وارتباطي به مجموعه هاي افيوليتي ندارند.

گروه دوم در حقيقت افيوليت هاي دگرگون شده اند.
سنگ هاي افيوليتي در دو فاز جداگانه دگرگون شده اندٍٍٍ؛فاز نخست ازنوع گرمابي واستاتيك مي باشد كه بيشتر موجب تغييركاني شناسي سنگ ها شده است .تشكيل تالك، آزبست و منيزيت از پيامد هاي اين نوع دگرگوني است.فاز دوم از نوع ناحيه اي و نتيجه فشارهاي كوهزايي و بسته شدن كافت قاره اي مي باشد.
قطعات بيگانه: در بسياري از مجموعه هاي افيوليتي ايران قطعاتي از سنگ هاي گوناگون با خاستگاه متفاوت وجود دارد.ابعاد اين سنگ ها از كوچك تا بسيار بزرگ متغير است.اين قطعات بيگانه نوعي اوليستوليت (olistolit ) و معرف محيطهاي پر تكاپو هستندكه در اثر فرايند هاي زمين ساختي به مجموعه هاي افيوليتي افزوده شده اند.

پراكندگي افيوليت ها
در طول وبه موازات خط راندگي زاگرس نوار افيوليت-راديولاريت وجود دارد كه ادامه آن درعمان نيز يافت مي شود. افيوليت هاي ساير مناطق ايران از نوع ملانژ مي باشندو به طور كلي در دو گروه بيان مي شوند:
1) نوار افيوليت-راديولاريتي زاگرس
2) نوار حلقوي ايران مركزي
افيوليت هاي زاگرس

در امتداد و در بلافصل جنوب غربي زاگرس،دو بخش جدا از هم از مجموعه افيوليتي-راديولاريتي رخنمون دارد.دو كمان افيوليتي كرمانشاه و نيريزبخشي از نوار افيوليتي به طول تقريبي 3000 كيلومتر هستندكه به طور ناپيوسته از سوريه شروع وپس گذر از جنوب تركيه وزاگرس به عمان مي رود.مقايسه افيوليت هاي زاگرس با ايران مركزي بيانگر 3 تفاوت عمده مي باشد:
1- در نوار افيوليتي زاگرس،رسوبات آهكي تخريبي وتوربيدايت به فراواني يافت مي شود در حالي كه همراهان رسوبي آميزه هاي رنگين ايران مركزي بيشتر از نوع شيل ،توف و آهك هاي پلاژيك است.
2- در آميزه هاي رنگين ايران مركزي،سنگ هاي اسپيليتي و ديابازي نقش مهمي دارند در حالي كه در افيوليت هاي زاگرس مقدار اين سنگ ها ناچيز است.
3- در افيوليت هاي زاگرس،سنگ هاي رسوبي سن پالئوزوئيك و مزوزوئيك دارند اما همراهان رسوبي ملانژهاي ايران مركزي وشرق ايران بيشتر داراي سنگواره هايي به سن سنومانين تا ماستريشتين مي باشند.
سن افيوليت هاي زاگرس : فسيل شناسي،مدارك و شواهد كمي در تعيين سن اين افيوليت ها ارائه داده است.سن عمومي افيوليت هاي زاگرس كرتاسه پسين اعلام شده است كه البته مطالعات دقيق تري در اين مورد بايد انجام شود.
افيو ليت هاي كرمانشاه
در ناحيه كرمانشاه، سنگ هاي افيوليتي به ويژه در ناحيه صحنه و هرسين رخنمون دارند و افيوليت هاي كمان صحنه-هرسين ناميده مي شوند كه شامل:
»نخستين برونزد درشمال شرقي كرمانشاه(ناحيه صحنه) قرار دارد كه متشكل از سنگ هاي اولترا بازيك دانه اي(كوموليت) پريدوتيت است كه ابتدا باسنگ هاي گابرويي و سپس با گدازه پوشيده است.اين مجموعه اثري از آميختگي ندارد.

»دومين برونزد درجنوب شرقي مجموعه قبلي قرار دارد و به شدت تكتونيزه مي باشد.در اين مجموعه سنگ هاي اولترا بازيك با فلس هاي آهكي و راديولاريتي همراهند.
»سومين برونزد در ناحيه هرسين متشكل از يك توده سرپانتينيت است كه در آن ورقه هاي آهكي تبلور مجدد يافته ديده مي شود.
افيوليت هاي نيريز
مطالعات مناطق افيوليتي-راديولاريتي نيريز نشانگر آن است كه در اين ناحيه جداشدگي پوسته در زمان ترياس صورت گرفته است.در نيريز فارس قاعده اين رسوبات به خوبي قابل ملاحظه است وبدون دگرشيبي وگسل خوردگي بر روي آهك هاي رسي سازند سروك قرار گرفته و شامل 3 بخش مشخص زير مي باشد:
» بخش زيرين يا بخش رسوبي: قاعده سكانس افيوليت-راديولاريت نيريز را به عنوان يك واحد ليتولوژيك خاص به نام راديولاريت زاگرس معرفي مي كنند.اين واحد شامل مجموعه اي از روراندگي هاي متوالي است كه درمجموع ساختمان فلسي داشته واز نظر ليتولوژي شامل راديولاريت هاي قرمز رنگ همراه با چرت هاي لايه اي است.

» بخش مياني يا بخش ملانژ: اين بخش بر روي بخش قبلي قرار دارد.ضخامت آن نسبت به دو بخش ديگر،كم وشامل قطعات بيگانه رسوبي وآذرين مي باشد.
» بخش فوقاني يا بخش افيوليتي: در قاعده اين بخش توده افيوليتي به ضخامت چند متر ديده مي شودو بر روي آن مجموعه اي از قطعات آهكي متبلور با دگرگوني ضعيف ديده مي شود.بر روي اين آهك ها افيوليت هاي واقعي وجود دارند كه ضخامت آن به كيلومترها مي رسد.
افيوليت هاي ايران مركزي

افيوليت هاي ايران مركزي با نام نوار هاي حلقوي ذكر مي شوند كه خرده قاره مركز وشرق ايران مركزي را فرا گرفته اند.مهم ترين افيوليت ملانژ هايي كه درتشكيل اين نوار حلقوي شركت دارند عبارتند از:
افيوليت ملانژ ناحيه سبزوار
اين منطقه يكي از عمده ترين مناطق افيوليتي ايران است كه در كنار گسل درونه و در حدود 2000 كيلومتر مربع وسعت دارد.اين مجموعه از سنگ هاي اولترا بازيك تشكيل شده است كه هارزبورژيت قسمت اعظم آن را تشكيل مي دهد.اين مجموعه بر اثر عوامل تكتونيكي به صورت قطعات بزرگ از گوشته جدا شده است.سنگ هاي بازيك تا حد واسط و اسيدي وهمچنين ميكرو گابرو ها و دايك هاي ديابازي نيز در آن ديده مي شوند.گدازه هاي بالشي از نوع لوكوبازالت تا اسپيليت و حتي

كراتوفير متغير است.در اين مجموعه رودنژيت نيز در بسياري از قسمت ها قابل تشخيص است.
عمده ترين رسوبات همراه با آن ،سنگ هاي پلاژيك به همراه كمي راديو لاريت است.سن رسوبات سري هاي آتشفشاني همراه با آن به اواخر كرتاسه بالايي نسبت داده شده است.
افيوليت ملانژهاي شمال تربت حيدريه
در اين منطقه سكانس تقريبا كاملي از ساختار يك مجموعه افيوليتي ديده مي شود كه از قاعده به طرف بالا به شرح زير است:
- آمفيبوليت هاي قاعده اي: در نتيجه روراندگي پوسته اقيانوسي بر روي حاشيه قاره،در قاعده افيوليت تشكيل شده اند.
- پريدوتيت هاي متامورفيك: شامل: هارزبورژيت، دونيت، ورليت، لرزوليت و سرپانتينيت.
- سنگ هاي كوموليت:كاني هاي تشكيل دهنده در آشيانه ماگمايي در مرحله اول با تشكيل اولترامافيك ها و در مرحله دوم با تشكيل سنگ هاي گابرويي همراه بوده است.
- رودنژيت: در نتيجه متاسوماتيسم سنگ هاي ديگر مانند گابروها تشكيل شده اند.
- مجموعه دايك هاي صفحه اي: در اثر تزريق دايك ايجاد شده اند و عمدتا سنگ هاي ديابازي را شامل مي شوند.
افيوليت ملانژهاي جنوب بيرجند
در جنوب بيرجند،افيوليت ملانژهاي در هم ريخته وكم وبيش دگرگون شده اي ديده مي شود كه به صورت قطعات كوچك و گاه بزرگ نفوذ كرده اند و در آن واحد هاي دونيت ، پيروكسينيت و لرزوليت وجود دارد كه گاهي به سرپانتين تبديل شده اند.اين افيوليت ملانژها يك سكانس كامل افيوليتي بوده وداراي شكل قوس مانندي مي باشند.
بين افيوليت مزبور و فيليش هايي كه با سنگ هاي آتشفشاني همراهند، تغييرات تدريجي يافت مي شود:

سرپانتينيت ، شيل هاي سيليسي و آهك هاي قرمز بين لايه اي ،سنگ آهك نازك و متراكم گلوبوترونكا دار.
به طرف جنوب مجموعه ديابازي ميكروملانژ شروع مي شود.در داخل آن قطعات ديابازي درون سيمان آهكي قرار دارد.
يك توده همگن وضخيم ديابازكه در بخش زيرين ساخت بالشي دارد و داراي قطعات قرمز و نامشخصي از مواد سيليسي است كه به طرف جنوب دوباره تكرار مي شود.افيوليت ملانژ اين منطقه دگرگون شده است.در هم آميختگي اين افيوليت ها پيش از پالئوژن بوده است.سنگ هاي نوع فيليش ترشياري در اين منطقه شناخته نشده است.
ملانژهاي شرق ايران

در اثر عمل فرورانش، بخشي از گوشته بالايي و پوسته اقيانوسي به صورت مجموعه درهمي (ملانژ افيوليتي) بر جاي مانده است كه متشكل از آمفيبوليت، متا دياباز، پيلولاوا، آندزيت و رسوبات پلاژيك نظير راديولاريت ها مي باشد.همچنين سنگ هاي اولترابازيك، بازيك و حد واسط با در هم ريختگي شديد نيز در اين مجموعه به چشم مي خورد.در حقيقت اين افيوليت ها نشانه جدايي بلوك لوت و بلوك افغان از يك پلاتفرم واحد است. در واقع بخشي از اين مجموعه را مي توان يك ملانژ تكتونيكي به شمار آورد.تعيين سن به خاطر درهم ريختگي تكتونيكي با رسوبات جوانتر مشكل است ولي در توده كوه آهنگران به روش K-Ar سن(2/0 +-6/83) ميليون سال به دست آمده است.

افيوليت ملانژهاي شمال مكران
» نوار افيوليت ملانژ جنوب و جنوب غرب كرمان
اين نوار از شمال اسفندقه تا منطقه حاجي آباد به طول تقريبي 360 كيلومتر امتداد دارد.سنگ هاي اين مجموعه شامل انواع اولترابازيك و بازيك تا انواع حد واسط واسيدي است. درناحيه چهار گنبد كه عريض ترين بخش اين نوار را تشكيل مي دهد، نظم و ترتيب ويژه اي ديده مي شود و اساسأ شامل 3 بخش زير است:
بخش زيرين شامل واحد هاي رسوبي است و قسمت اعظم آن ماسه سنگ، چرت و آهك به رنگ هاي مختلف است.
» بخش مياني كه در آن تناوبي از سنگ هاي رسوبي با گدازه هاي آتشفشاني زير دريايي ديده مي شوند.
» بخش فوقاني شامل مجموعه اي از سنگ هاي اولترابازيك و عدسي هايي از آهك هاي پلاژيك است.