بخشی از مقاله
چکیده
ناحیه مورد مطالعه درجنوب شهرستان اهر در استان آذربایجان شرقی واقع شده است منطقهی مورد مطالعه شامل یک سری سنگهای آذرین- آتشفشانی با ترکیب آندزیت پورفیری، بازالتهای الیوین دار همراه با سنگهای آذرین تخریبی و توف های اسیدی همراه با شیل سیلتی میباشد. فورانهای زمان کرتاسه بالایی در منطقه اهر بیشتر از گدازههای آندزیتی تا بازالتی همراه با مواد آذرآواری و نهشتههای رسوبی تشکیل شده است. سنگهای آتشفشانی در منطقه مورد مطالعه به سه گروه بازیک - بازالتها و تراکیبازالتها - ، حدواس - آندزیت بازالتی، تراکی آندزیت بازالتی و تراکی آندزیت - ، اسیدی - ریولیت، داسیت و ریوداسیت - تقسیم می شوند.
محصولات آتشفشانی با ترکیب حدواس و اسیدی مورد مطالعه در منطقه، شامل برش ولکانیک، توف و ایگنمبریت می باشند. کانیهای پلاژیوکلاز، فلدسپار آلکالن، پیروکسن، الیوین و آمفیبول به صورت شکلدار تا نیمه شکلدار اصلیترین درشت بلورها هستند. ماگمای تشکیل دهنده منطقه با توجه به ترکیب شیمیایی، از نوع کالک آلکالن و تولئیتی است و در محدوده ماگماهای متاآلومینوس تا پرآلومینوس قرار میگیرند.
بر حسب نمودارهای عنکبوتی، میتوان گفت نمونه ها از عناصر LREE و LILE غنیشدگی نشان داده و به نسبت از عناصر HREE تهی شدهاند و این از ویژگیهای ژئوشیمیایی سنگهای منطقه مورد مطالعه و شاخصه کمانهای ماگمایی و ماگماهای کالک آلکالن است. با توجه به نمودارهای مختلف و قرار گیری نمونههای مورد مطالعه در محدوده AFC - روندهای هضم، تبلور تفریقی و تبلور - ، تائیدی بر انجام آلایش پوسته ای در مذاب مشتق شده از گوشته است. از نظر محی تکتونیکی سنگها در محدوده کمانهای آتشفشانی قارهای قرار می گیرند.
کلید واژه ها: آندزیت، بازالت، کرتاسه، کالک آلکالن، کمانهای آتشفشانی، اهر.
مقدمه
ناحیه مورد مطالعه درجنوب شهرستان اهر در استان آذربایجان شرقی در محدوده طولهای جغرافیایی 47 تا 47 07 55شرقی وعرضهای جغرافیایی 38œ 21 37 تا 38 œ18 37 شمالی واقع شده است منطقه مورد بررسی، از لحاظ تقسیم بندی زمین شناسی مطابق با مطالعات نبوی در زون البرز آذربایجان واقع گردیده است و بخشی از نقشه زمین شناسی 1:100000 اهر را شامل می شود باتوجه به اینکه در طول مزوزوئیک و بالاخص مزوزوئیک میانی فوقانی، فرورانش فعال در نئوتتیس ادامه داشته و پوسته ایران مرکزی حاشیه فعال قارهای آن را تشکیل می داده است و با توجه به اینکه شیب زون بنیوف در بخشهای جنوب شرقی این اقیانوس کم و در سمت شمال غرب آن زیاد بوده است.
لذا در طول مزوزوئیک میانی فوقانی شاهد تنوع رخساره رسوبی در ایران مرکزی و بالاخص آذربایجان در حاشیه شمال غربی این اقیانوس هستیم. به طوری که در اثر شیب زیاد زون بنیوف در این بخش شمال غرب ایران و توسعه رژیم تکتونیک کششی به تبع از این شیب زیاد در پوسته قارهای، شاهد تولد زون های کششی درون قارهای در این بخش از کشور بوده و لذا در کنار رخساره کربناته کم عمق حاوی اربیتولین دار، رسوبات شبه فیلشی و متشکل از تناوب ماسه سنگ و شیل به همراه فورانهای بازیک زیردریایی دیده میشود که میتوان نهشتههای یاد شده را در حوالی سعید آباد و شبلی - کوه تک آلتی - و مسیر جاده اهر - قوشا داغ و حوالی اهر - تحت عنوان سازند مجید آباد پیجویی نمود.
منطقه مورد مطالعه شامل یک سری سنگهای آذرین آتشفشانی با ترکیب آندزیت پورفیری، بازالتهای الیوین دار همراه با سنگهای آذرین تخریبی و توف های اسیدی همراه با شیل سیلتی می باشد. فورانهای زمان کرتاسه بالایی در منطقه اهر بیشتر از گدازههای آندزیتی تا بازالتی همراه با مواد آذراواری و نهشتههای رسوبی تشکیل شده است. مقاله حاضر بر اساس مشاهدات صحرایی، مطالعات پتروگرافی و داده-های ژئوشیمیایی به تعیین ماهیت ماگمایی پدیدآورنده سنگهای منطقه و تشخیص فرایندهایی که در تشکیل سنگهای مختلف منطقه شرکت داشتهاند میپردازد.
بحث
با پیمایش منطقه نمونهبرداری انجام شد و از نمونههای مناسب 38 مقطع میکروسکوپی تهیه گردید و در زیر میکروسکوپ پلاریزان به بررسی پتروگرافی آن پرداخته شد. تعداد 10 نمونه سنگی سالم از نمونههای سنگی انتخاب، و آنالیز شیمی آنها به روش ICP و ICP-MS در آزمایشگاه شرکت کانساران بینالود صورت گرفت. تعبیر و تفسیر دادهها به کمک نرمافزارهای GCDkit، Petrograph وIgped2002 انجام شده است.
کانی شناسی و پتروگرافی
سنگهای آتشفشانی بازیک منطقه شامل بازالتها و تراکیبازالتها بوده و حجم ناچیزی از سنگهای منطقه را تشکیل میدهند. فاز کانیشناسی عمده در این سنگها پلاژیوکلاز بوده و دارای ماکل ساده و پلی سنتتیک هستند. در بعضی نمونه ها تعدادی پلاژیوکلاز در یک زمینه دانه ریزتر با هم جمع شده و بافت گلومروپورفیری را تشکیل داده است. این کانیها آثار دگرسانی از خود نشان میدهند و به سریسیت تبدیل شدهاند.در برخی نمونه ها پلاژیوکلازها به صورت کشیده و تیغهای کل زمینه مقطع را پوشانده و در برخی سنگها پلاژیوکلازها بافت اینترسرتال نشان میدهند.
کلینوپیروکسن با ترکیب اوژیت نیز به صورت بلورهای کوچک در زمینه و در لا به لای میکرولیتها قرار داشته و بندرت به صورت فنوکریست در سنگ وجود دارند و در برخی از مقاطع نازک پیروکسنها به صورت انباشتی دیده می شوند و بافت گلومروپورفیری تشکیل دادهاند، که علاوه بر بیان توقف ماگما در انباشتگاه ماگمایی در حین صعود، نشان دهنده تقدم تبلور کانیهای اوژیت نسبت به دیگر کانیها است. الیوینها و پلاژیوکلازها تجزیه شدگی به کلریت را نشان میدهند. سودومورفهای مربوط به الیوین در سنگها قابل مشاهده است که توس کربنات و ایدنگزیت سودومورف شدهاند.
برخی کانیهای ثانوی مانند کلریت، اپیدوت و کلسیت در داخل حفرهها و نیز به عنوان محصولات دگرسانی کانیهای فرومنیزین دیده می شوند.پرشدگی حفرات موجود در سنگ بافت آمیگدالوئید را ایجاد میکند که این حفرات یا با کلسیت پرشده و بافت آمیگدالوئید ایجاد میکنند. یا با دو کانی، کلسیت و کلریت پرمیشوند و بافت لیتوفیزا ایجاد می شود. سنگهای بازالتی دارای بافتهای پورفیری، میکرولیتیک، میکرولیتیک پورفیری، اینترسرتال، آمیگدالوئید و گلومروپورفیریک میباشند.
کانیهای اصلی تشکیل دهنده آندزیتها عبارتنداز : پلاژیوکلازها اکثرا صفحهای یوهدرال تا انهدرال بوده و ترکیبی در حد متوس تا کمی کلسیک دارند و بیشتر از نوع آندزین تا لابرادوریت بوده - زاویه خاموشی 20 تا 40 درجه - و جزء فراوانترین درشت بلورهای سازنده این سنگها به شمار میروند. درشت بلورهای پلاژیوکلاز غالباً دارای منطقهبندی نوسانی بافت غربالی و ماکل پلیسینتتیک بوده و ابعاد متغیری از 1تا 5 میلیمتری دارند. منطقهبندی نوسانی شامل تغییرات ترکیبی در
عرض یک بلور از مرکز تا حاشیه بوده و در اثر برقرار نبودن تعادل کامل بلور با مایع باقیمانده در خلال تبلور ایجاد میگردد. تبادلات یونی مایع بلور در ماگماهای در حال تبلور، بسته به نوع یونها که تابعی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی آنها میباشد، گاهی به سختی صورت میگیرند. دلایل عمده تشکیل منطقه بندی نوسانی در کانیهای پلاژیوکلاز عبارتند از: -1 تزریق مکرر مذاب مافیکتر به درون حجره ماگمایی -2 نوسان در فشار و حرارت کل-3 تغییر در اکتیویته آب ماگما. -4 تغییرات کینتیکی انتشار -تبلور. یکی دیگر از بافتهای مهم که معرف عدم تعادل در ماگماهای در حال تبلور است بافت غربالی میباشد.
این بافت نیز ناشی از تحولات پیچیده فیزیکو شیمیایی حاکم برسیستمهای ماگمایی است. ایجاد بافت غربالی در پلاژیوکلازها را غالبا به دو عامل اصلی ارتباط میدهند. یکی از این عوامل برداشت سریع فشار از روی حجره ماگمایی است و دیگری اختلاط ماگمایی بین ماگمای مافیک جدیدتر و ماگمای در حال تفریق موجود در حجره میباشد. اگرچه برداشت فشار میتواند باعث ایجاد بافت غربالی در پلاژیوکلازها باشد، اما باید توجه داشت که این عامل به تنهایی نمیتواند وجود همزمان پلاژیوکلازهای نرمال در یک نمونه را توضیح دهد.
به همین دلیل، اختلاط یک ماگمای آبدار مافیکتر و داغتر برای تشکیل بافت غربالی لازم می باشد. برخی از کانیها دچار دگرسانی شده و کانیهای ثانویهای مثل اپیدوت، کلریت، کلسیت و کانیهای رسی را به وجود آوردهاند که نشان دهنده دگرسانی پروپلیتیک است و بعضی نیز دارای حاشیه واکنشی بوده و برخی از این پلاژیوکلازها به صورت مگاکریست در سنگ حضور دارند. فلدسپارآلکالن هم به صورت درشت بلور و هم به صورت میکرولیتهایی در زمینه سنگ دیده می شود.
ارتوز از مهمترین کانیهای درشت بلور فلدسپارآلکالن در آندزیتها و تراکیآندزیتها است. این کانی شکلدار تا نیمه شکلدار بوده و دارای ماکل کارلسباد میباشد. اندازه بلورها در حدود 1 تا 2 میلیمتر است. بلورهای ارتوز بعضا دارای بافت پرتیتی میباشند. در تراکیآندزیتها و تراکیآندزیتهای بازالتی، پلاژیوکلازها و فلدسپارآلکالن، در زمینه سنگ جهتیافتگی نشان میدهند. پیروکسن در این سنگها از نوع اوژیت بوده و به صورت فنوکریست و همچنین بلورهای کوچکتر در زمینه و فضای مابین میکرولیتها وجود دارد. متوس اندازه آنها 0/1 تا 1 میلیمترمیباشد. پیروکسنها غالبا شکسته شده و متحمل دگرسانی از نوع کلریتی و کربنات گردیدهاند.
در برخی موارد اکسیدهای آهن و کانیهای اپک در نتیجه دگرسانی پیروکسن به وجود آمده که در اطراف و محل خردشدگی این کانی حضور دارند. زمینه این سنگها از شیشه، میکرولیتهای پلاژیوکلاز،کانیهای ریز پیروکسن، مگنتیت و کانی های ثانویهای مثل کلریت، اپیدوت، سریسیت و کربنات تشکیل شده است.گاهی پیروکسنها کنار هم تجمع مییابند و بافت گلومروپورفیریک نشان میدهند. بلورهای آمفیبول در برخی مقاطع به صورت درشت بلور - اندازهای بیش از 5 میلیمتر - بوده و حواشی سوخته نشان می دهند.
این رخداد نشانگر برقراری شرای ناپایدار برای این کانیها در هنگام تبلور ماگمایی است و نوعی واکنش کانی با مذاب اطراف خود به شمار می رود. - مذابی که این کانی با آن در تعادل ترکیبی قرار ندارد - چنین شرای ناتعادلی به علل مختلفی برای کانیهای ذکر شده می تواند ایجاد شود. برای مثال خروج مواد فرار از ماگما در حین بالا آمدن به سطح، محدود ه پایداری این دو کانی را کاهش می دهد باعث واکنش آنها با ماده مذاب می شود یا ممکن است کانی در فشارهای بالا پایدار باشد، ولی با صعود ناگهانی مذاب و قرارگیری در فشارهای پایین ناپایدار شده و با مذاب به حالت ناتعادلی قرار گرفته و دچار واکنش شوند.
همچنین می توان به پدیده آمیختگی ماگما اشاره کرد که در نتیجه آن کانیهای مزبور با مذاب خود در یک شرای ناتعادلی واکنش داده و همراه با خوردگی و انحلال، به کانی جدیدی مانند مگنتیت، پیروکسن و غیره تبدیل شوند. در برخی مقاطع فق قالب هایی از بلورهای آمفیبول دیده می شود که اغلب کلریتی شدهاند.از دیگر سازندگان آندزیت بازالتها الیوین میباشد. الیوین به صورت بلورهای شکلدار تا نیمه شکل دیده می شود که اکثر آنها تجزیهشدگی شدید نشان میدهند. الیوین به صورت ایدنگزیته قابل رویت میباشد.
در سنگهای تراکیآندزیت بازالتی و آندزیتهای بازالتی منطقه مورد مطالعه سودومورفهایی موجود است که به احتمال زیاد مربوط به کانی الیوین می باشند که توس ایدنگزیت و کربنات پر شدهاند. از جمله کانیهای فرعی موجود در آندزیتها، کانی اپک است. کلریت از کانیهای ثانویه در آندزیتها است که از تجزیه پیروکسنها به وجود آمده است وهمچنین تجمع کلریت و سیلیس در حفرات مشاهده می شود. بلورهای سودومورف شده توس کربنات و کلریت نیز قابل روئیتاند.از جمله بافتهای شاخص آندزیتها،بافت پورفیری،گلومروپورفیری،میکرولیتیپورفیریک و هیالومیکرولیتیپورفیریک میباشد.
سنگهای اسیدی منطقه شامل ریوداسیتها بوده که از حجم قابل توجهی در منطقه برخوردار نیستند. کانی اساسی تشکیل دهنده این سنگها فنوکریستهای پلاژیوکلاز است که ترکیبی در حد الیگوکلاز آندزین دارند فنوکریستهای پلاژیوکلاز غالبا دارای ماکل پلیسینتتیک بوده و ابعاد متغیری میلیمتری دارند. فلدسپارآلکالن به صورت شکلدار تا نیمه شکلدار و به صورت فنوکریست و هم به صورت میکرولیتهایی در زمینه سنگ دیده می شود. برخی از آنها ماکل کارلسبد نشان میدهد و گاهی فلدسپارهایآلکالن به حالت تجمعی دیده میشوندکه بافت گلومروپورفیریک را تشکیل میدهند.
کوارتز در این سنگها به صورت پراکنده و بیشکل حضور دارد. خمیره این سنگها نیز بیشتر به صورت میکروکریستالین بوده و متشکل از میکرولیتهای پلاژیوکلاز، فلدسپارآلکالن و ریزبلورهای کوارتز، کلریت، اپیدوت و کانیهای اپک می باشند. کانیهای فرومنیزین تجزیه شدگی شدید نشان میدهند و اکثرا به کلریت و اپیدوت تجزیه شدهاند و رگچه هماتیتی نیز به صورت ثانویه در شکستگیها مشاهده می شود.در منطقه مورد مطالعه، ریولیتها به صورت جریانهای گدازه یافت میشوند و اغلب در نتیجه فوران انفجاری به شکل توفها و مواد آذرآواری نیز بر روی هم نهشته شده اند.
