سن‌سنجی زیرکن با روش U-Pb و ژئوشیمی توده‌های گرانیتی سرخر و برمانی، شرق معدن سنگ آهن سنگان خواف

توده‌های گرانیتی معروف به سرخر و برمانی در شرق معدن سنگان خواف در 300 کیلومتری جنوب‌شرقی مشهد و در شمال‌شرقی ایران واقع شده است. واحدهای سنگی منطقه شامل: آهک و دولومیت کریستالین، مجموعه رسوبی-آتشفشانی دگرگون شده قبل از کربونیفر و اسلیت، کوارتزیت و کنگلومرا کربونیفر است که توده‌های گرانیتوئیدی در آنها نفوذ نموده‌ است. در بخش مهم منطقه بررسی شده، توده‌های مونزوگرانیتی و سینوگرانیتی رخنمون دارد. دایک‌هایی از بیوتیت‌مونزوگرانیت پورفیری و بیوتیت‌میکروگرانیت آنها را قطع کرده است. کانی‌سازی آهن با این توده‌ها دیده نمی‌شود. سن‌سنجی زیرکن با روش U-Pb، سن مونزوگرانیت و سینوگرانیت را 41 میلیون سال قبل (ائوسن میانی) تعیین کرد. این توده‌ها از گرانیتوئیدهای مرتبط با کانی‌سازی آهن در معدن سنگان قدیمی‌تر است. بافت آنها هیپیدیومورف گرانولار و شامل کانی‌های: کوارتز، پلاژیوکلاز، آلکالی‌فلدسپار، هورنبلند و بیوتیت است. بر اساس مطالعات ژئوشیمیایی، توده‌های نفوذی از نوع متاآلومینوس تا کمی پرآلومینوس و بیشتر شوشونیتی است. این توده‌ها به علت داشتن نسبت K2O/Na2O بالا (3/1 تا 2/2) و نیز Zr>200ppm، Nb>20ppm، Ce>100ppm، Y>30ppm، Ga>20ppm و غنی‌شدگی شدید در عناصر REE به ویژه LREE‌ها در محدوده گرانیت‌های نوع A قرار می‌گیرد. اما مقدار FeOt/FeOt+MgO آنها کم (5/0 تا 9/0) بوده و بیشتر منیزمی است. در نمودار نرمالیزه شده نسبت به میانگین پوسته نیز غنی‌شدگی از عناصر HFSE مانند: Ga، Hf، Nb، Ta، Y و Zr و کاهیدگی شدیدی در Ba و Sr دیده می‌شود. موقعیت تکتونیکی آنها بعد از کوهزایی است. این در حالی است که توده‌های مرتبط با کانی‌سازی مگنتیت در محدوده معدن، از نوع گرانیتوئیدهای نوع I بوده و شواهد ژئوشیمیایی ماگماهای تشکیل شده در پهنه فرورانش را نشان می‌دهد. گرانیتوئیدهای شرق معدن سنگان متعلق به گروه A2 است که نشان‌دهنده مشتق شدن ماگما از منشأ پوسته قاره‌ای است.