بخشی از مقاله
چکیده
متاپسامیتهای درهسوردی دوشا واقع در پهنه برشی شمالشهرکرد جزئی از پهنه سنندج - سیرجان می-باشند. از نظر ژئوشیمیایی عناصر اصلی این سنگها حاصل دگرگون شدن ماسهسنگهای گریواکی تا لیتارنایتی میباشند. بر اساس مشخصههای ژئوشیمیایی حاصل از دیاگرام های ترکیبی عناصر کمیاب این ماسه سنگ ها حاصل فرسایش، حمل و نقل و رسوبگذاری سنگهای فلسیک آذرین و گرانیتوئیدی تحول یافته-ایی هستند که خود در یک محی کمان قاره ایجاد شدهاند.
کلید واژه ها: متاپسامیت، کمان قاره، ژئوشیمی،سوردیدوشا
مقدمه
فراوانی عناصر اصلی بازتابی از کانیشناسی سنگهاست.ترکیب سنگهای رسوبی تخریبی تابعی از متغیرهایی نظیر ترکیب سنگ منشاء، هوازدگی شیمیایی، جورشدگی طی حمل و نقل، رسوبگذاری و واکنشهای دیاژنزی است همچنین عناصر کمیاب نسبتا غیر متحرک، جهت تشخیص منشاء مفید هستند. مطالعات ژئوشیمیایی در سنگهای رسوبی آواری مکمل خوبی برای مطالعات سنگشناسی، به ویژه زمانی که دادههای سنگشناسی مبهم بوده یا زمانی که فرآیندهای شیمیایی زمینشناسی، کانیشناسی اولیه را از بین برده باشد محسوب می شود.
متاپسامیتهای دره ی سوردیدوشا که در پهنه برشی شمال شهرکرد واقع شده و از نظر زمینساختاری درپهنه سنندج سیرجان قرار دارند، حاصل دگرگون شدن ماسه سنگها در نتیجه عملکرد فازهای دگرگونی مختلف در منطقه میباشند هدف از این مطالعه، تعیین ماهیت ژئوشیمیایی و شناسایی سنگ منشاء، جایگاه زمین ساختی پیشین در متاپسامیتهای منطقه با استفاده از ژئوشیمیایی عناصر اصلی و نادر میباشد.
روش تحقیق
در این پژوهش تعداد 100 نمونه متاپسامیت تازه از منطقه فراهم و پس از تهیه 50 مقطع نازک، مورد مطالعه پتروگرافی توس میکروسکوپ نوری قرار گرفتند. به منظور مطالعه ژئوشیمی عناصر اصلی، ده نمونه تازهتر از بین نمونهها انتخاب و پس از پودر کردن در دانشگاه شهرکرد، به آزمایشگاه ACME در ونکورر کانادا جهت آنالیز ICP-MS و ICP-ES جهت تعیین درصد عناصر اصلی و فرعی و نادر در نمونهها فرستاده شد.
پتروگرافی
متاپسامیتهای دره سوردیدوشا به صورت لایه هایی با رنگ روشن تا خاکستری تیره هستند و بیشتر برجستگیهای منطقه را شامل میشوند. این سنگها دارای فولیاسیون و لیناسیون میباشند. این متاپسامیت معمولا به شدت چین خوردهاند. در خ الراس و خ القعر چینها معمولا کوارتزیت مشاهده میشود. گاهی در تناوب با لایههای مرمر میباشند برطبق مطالعات اولیه صورت گرفته بر روی 50 نمونه مقطع نازک توس میکروسکوپ نوری، بافت این سنگها لپیدوگرانوبلاستیک است و نحوه قرارگیری کانیهای ورقهایی سبب ایجاد جهتیافتگی در سنگ شده است.
کانیهای تشکیل دهنده این متاپسامیتها به ترتیب فراوانی عبارتند از کوارتز که غالبا به شکل تا نیمه شکل دار بوده، اکثر آنها در امتداد جهت فولیاسیون کشیده شدهاند.گاهی تشکیل سابگرین میدهند. بیشتر دارای خاموشی موجی هستند گاهی خاموشی تختهشطرنجی هم نشان میدهند. بیوتیت دومین کانی فراوان در ترکیب متاپسامیتهای مورد مطالعه است.از نظر اندازه ریز بوده و تشکیل فولیاسیون در سنگ را داده در برخی مقاطع در حال تشکیل و در برخی در حال تجزیه به کلریت می باشند.
فلدسپارها که به ترتیب فراوانی شامل پلاژیوکلاز با ماکل تکراری و فلدسپات پتاسیم است که اثار تجزیه آنها به سریزیت کاملا مشهود است. پلاژیوکلازها نیمهشکلدار بوده و غالبا دارای ماکل تکراری میباشند از کانیهای فرعی در متاپسامیتها میتوان زیرکن ، کلسیت، کلریت، آلانیت، موسکویت، آپاتیت، تورمالین و کانی کدر را نام برد.
مطالعات ژئوشیمیایی
دادههای عناصر اصلی حکایت از بالا بودن میزان SiO2 - به طور میانگین 65.11 درصد وزنی - ، میزان متوس Al2O3 - به طور میانگین 15.70درصد - در متاپسامیت های دره سوردیدوشا دارند که تقریبا برابر با میانگین SiO2 و Al2O3 - مقادیر Al2O3=15.8 , SiO2=64.8 در پوسته بالایی، میانگین Fe2O3 در این سنگها 5.48 - درصد - بالاتر از میانگین Fe2O3 در پوسته بالایی 4.5 - درصد - است. میانگین CaO در این سنگها 0.84 - درصد - کمتر از میانگین CaO در پوسته بالایی است که میتواند نشان از عدم وجود سیمان کربناتی در این سنگها دارد. مقادیر 0/31 - Al2O3/SiO2 - 0/19 بیانگر غنیشدگی از کوارتز است.
مقدار بالاتر درصد اکسیدهای MgO وFe2O3 نسبت به پوسته قارهای بالایی نشان دهنده وجود کانیهای مافیک در سنگهای مورد مطالعه است که در تطابق با حضور کانی بیوتیت به عنوان دومین کانی فراوان در این سنگها تایید میشود. کاهش مقادیر با افزایش سیلیس میتواند بیانگر این باشد که هیچ اختلاطی با رسوبات دیگر صورت نگرفته است. در این میان اکسیدهای اصلی تشکیلدهنده این سنگها متحرک و اکسیدهای غیرمتحرک هستند.
مقادیر پایین TiO2/Al2O3بیانگر وجود رس در ماتریکس ماسهسنگ منشاء میباشد همبستگی شدیدی بین TiO2و Al2O3 وجود دارد که دال بر این است که تیتانیم در فیلوسیلیکاتها - مثل بیوتیت - متمرکز شده است.عناصر اصلی و فرعی رسوبات آواری به عوامل متعدد مثل ترکیب شیمیایی سنگ منشا، پستی و بلندی ناحیه، آب و هوای گذشته و دیاژنز بستگی دارد.
بعضی از عناصر کمیاب - مثل: لانتانیم، توریم، اسکاندیم، زیرکونیم، هافنیم و یوروبیوم - بعلت تحرک نسبتا پایین آنها در تعیین منشا بکار برده میشوند، به طوری که در نمودار به هنجار شده به کندریت،غنیشدگی از LREEها نسبت به HREEها با آنومالی منفی مشاهده میگردد که دال بر سنگهای شدیدا تحول یافته - مثل سنگهای گرانیتوئیدی، سنگهای آتشفشانی و فرآوردههای فرسایشی آنها - میباشد . در نمودار به هنجار شده به هیشدگی از Nb و Ti مشاهده میگردد.که بیانگر مشخصه کمان ماگمایی است.
ماهیت رسوبات
به منظور تشخیص ماهیت رسوبات، نتایج حاصل از آنالیز ژئوشیمی عناصر اصلی در نمودار دو متغیره log - Na2O/K2O - در برابر log - SiO2/A12O3 - محدوده ماسه سنگ گریوک و لیتارنایت را نشان داد.
سنگ منشا
عناصر فرعی در سنگهای اسیدی و عناصر در سنگهای مافیک فراوان تر است.متاپسامیتهای مورد مطالعه در محدوده سنگهای - سیلیسی - اسیدی قرار میگیرند. همچنین براساس نمودارها تفکیک کننده تابعی ، نمودار TiO2در برابر و نمودار نمودار دو متغیره TiO2 در برابر سنگ منشا ذرات تخریبی متاپسامیتهای مورد مطالعه سنگ آذرین فلسیک بوده است که توس وجود زیرکنهایی با ریختشناسی از نوع P5 و P4 در مطالعات میکروسکوپی تایید میگردد. این تیپ زیرکنها بیشتر نشاندهنده منشاء مانتویی و پوستهایی هستند که در ایجاد گرانیتهای تیپ A و I دخیل هستند.
در طی حمل و نقل رودخانهای مواد آواری حاوی Tiو Al به میزان بسیار ناچیزی شکسته میشوند، از اینرو نسبت Al2O3/TiO2 در ذرات آواری که توس رودخانه حمل شدهاند، باید تقریبا مشابه با سنگ منشا باشد. در سنگهای آذرین طبیعی Al درفلدسپات و Ti در کانیهای مافیک نظیر الیوین، پیروکسن، هورنبلند، بیوتیت و ایلمنیت باقی میماند، بنابراین مقدار Al2O3/TiO2 سنگهای آذرین معمولا با افزایش میزان SiO2، افزایش می یابد.مقدار Al2O3/TiO2 در سنگهای آذرین مافیک 3 تا 8 و در سنگهای آذرین حدواس 8 تا 21 و در سنگهای آذرین فلسیک 21 تا 70 میباشد.
نسبت مذکور در نمونههای مورد مطالعه جز در یک مورد بین رنج 21.14 تا 24.70 قرار گرفت بنابراین میتوان ادعا کرد که سنگ منشا این متاپسامیتها یک سنگ آذرین فلسیک است که با نتایج بالا کاملا همخوانی دارد. از آنجایی که Al و Ti غیر متحرک هستند و در طی هوازدگی و حمل و نقل مقدار آنها تغییر نمیکند، لذا بر اساس نظر میتوان مقدار SiO2 سنگ منشا نمود.
