پترولوژی و پتروگرافی سنگ های اولترامافیک و مافیک دگرگونی در مجموعه افیولیتی خوی- شمال غرب ایران

منطقه مورد مطالعه بخشی از چهارگوش خوی بوده که درشمال غرب شهرخوی و بین طولهای جغرافیایی ?02 ،?36 ،°44 تا ?01،?57 ،°44 شرقی و عرض های جغرافیایی?22 ،?37 ،°38 تا ?16 ،?54 ،°38 شمالی واقع است. چهارگوش خوی درشمال باختری ایران قراردارد و با توجه به تقسیمات واحدهای ساختمانی- رسوبی ایران، بخشی از پهنه آمیزه رنگین و البرز- آذربایجان محسوب می شود که خود شامل دو زیر ناحیه ساختمانی به نام زورآباد (از زون آمیزه رنگین) و ایشگه سو (از زون البرز- آذربایجان) است. دراین محدوده سنگ های رسوبی، پی سنگ دگرگونی، آتشفشانی و نفوذی از پرکامبرین پسین تا عهد حاضر با روند عمومی شمال غربی- جنوب شرقی رخنمون دارند. از نظر پتروگرافی سنگ های موردمطالعه شامل طیف وسیعی از سنگ های دگرگونی و آذرین شامل سنگ های اولترامافیک سرپانتینی شده، سرپانتینیت ها، تالک شیست ها، آمفیبولیت ها، کلریت شیست ها، اپیدوت شیست ها، اکتینولیت شیست ها، کلریتیت ها، گرین استون ها، اکتینولیتیت ها، اپیدوسیت ها، فیلیت ها، شیست ها، کالک شیست ها، متادیابازها، متاگابروها وگرانیتوئیدها می باشند. این سنگ ها دررخساره های شیست سبز تا آمفیبولیت فوقانی و درطی دگرگونی کف دریا و دیناموترمال دگرگون شده اند. براساس مطالعات مینرال شیمی پریدوتیت های سرپانتینی شده، ترکیب اولیوین ها بین fo89.46 fa10.37 tp0.17 تا fo89.86 fa10.0 tp0.14 و عدد منیزیم (mg# = mg/(mg+fe2+)) تمامی نقاط آنالیز شده، مقدار90/0 بوده و ترکیب اولیوین ها از نوع فورستریت می باشد. ترکیب اعضای نهایی ارتوپیروکسن ها بینen86.022 wo2.491 fs9.368 ac0.0 تا en87.314 wo6.719 fs10.474 ac0.319 در نوسان می باشد. عدد منیزیم (mg# = mg/(mg+fe2+)) این کانی ها 90/0 می باشد. از ویژگی بارز این ارتوپیروکسن ها مقادیر به نسبت بالای کروم درآنهاست (82/0-59/0cr2o3=). ترکیب ارتوپیروکسن ها از نوع انستاتیت می باشد. ترکیب اعضای نهایی کلینوپیروکسن ها بینen44.159 wo46.910 fs4.323 ac1.459 تا en46.803 wo49.589 fs4.786 ac2.081 درنوسان می باشد. عدد منیزیم (mg# = mg/(mg+fe2+)) این کانی ها 91/0 می باشد. کلینوپیروکسن های موردمطالعه بسیارغنی از کروم بوده (21/1-87/0cr2o3=) و از نوع دیوپسید می باشند. غنی بودن ارتوپیروکسن ها و کلینوپیروکسن ها از کروم نشان دهنده ذوب بخشی محدود پریدوتیت ها می باشد. مطالعات مینرال شیمی ارتباط این پریدوتیت ها را با محیط اقیانوسی نشان می دهند و بنابراین محیط اقیانوسی می تواند برای تشکیل این سنگ ها درنظرگرفته شود. هم چنین اعداد منیزیم بالا درکانی ها فوق و درصد فوستریت بالا در اولیوین ها نشان دهنده منشاً تکتونیتی این سنگ هاست. مطالعات مینرال شیمی آمفیبولیت های گارنت دار نشان می دهد که تمام آمفیبول های مطالعه شده از نوع کلسیک هستند و ترکیب پارگازیتی دارند و از نوع (ferroan pargasitic hornblende) می باشند. گارنت ها از اعضای نهایی آلماندن و گروسولار غنی بوده و از اعضای نهایی اسپسارتین و پیروپ فقیر هستند. پلاژیوکلازها به قطب آلبیت نزدیک تر بوده و تماماً درمحدوده اولیگوکلاز واقع می شوند. نتایج حاصل از مینرال شیمی آمفیبولیت های گارنت دار نشان می دهد که این سنگ ها در رخساره آمفیبولیت متبلورشده اند. مطالعات حرارت و فشارسنجی به منظور تخمین شرایط فشار- دمای تشکیل پریدوتیت های مورد مطالعه انجام گردید و درجه حرارت کلی حدود100 ±1100 درجه سانتی گراد و فشار حدود 7/2 ± 5/29 کیلوبار برای تعادل کلینوپیروکسن و کانی های همراه در پریدوتیت های مورد مطالعه تخمین زده شد. برای تخمین شرایط دما و فشار تشکیل سنگ های آمفیبولیتی گارنت دار مورد مطالعه از ژئوترموبارومترهای گوناگونی استفاده شده است. بر این اساس محدوده حرارت 770-550 درجه سانتی گراد و محدوده فشار 15- 6 کیلوبار تخمین زده شد. ترسیم نتایج حاصل از مطالعات حرارت و فشارسنجی برروی نمودار p-t نشان دهنده مسیر p-t درجهت ساعتگرد این سنگ ها بوده و لذا می توان نتیجه گرفت که آنها درطی تصادم بوجود آمده اند. مطالعات سنگ کل انجام شده بر روی پریدوتیت های سرپانتینی شده نشان می دهد که این سنگ ها از نوع تکتونیتی می باشند. هم چنین طبقه بندی این سنگ ها براساس محاسبات نورم نشان می دهد که آنها شامل لرزولیت، هارزبورژیت و دونیت بوده و نیز بررسی ها حاکی از تشکیل این سنگ های اولترامافیک در هردومحیط پشته میان اقیانوسی و منطقه بالای فرورانش دارد. هم چنین طبق این مطالعات پریدوتیت های منطقه موردمطالعه درشرایط احیاء متحمل ذوب بخشی کم (کمتراز 15درصد) گردیده اند. بنابراین به نظر می رسد سنگ های پریدوتیتی موردمطالعه در زمان توسعه حوضه کششی پشت قوس سیالیک خوی در اواخر ژوراسیک بوجود آمده اند. مطالعات سنگ کل آمفیبولیت های موردمطالعه نشان می دهدکه این سنگ ها جزو ارتو آمفیبولیت ها بوده و به دو گروه کلی گارنت دار و بدون گارنت تقسیم می شوند. از نظر سری ماگمایی به ترتیب به دو گروه کالک آلکالن و توله ایتی وابسته اند. هم چنین از نظرمحیط تکتونیکی نیز در دو محیط تکتونیکی بازالت کف اقیانوسی و قوس قرار دارند که به روشنی در نمودارهای ree و عنکبوتی قابل تفکیک اند. با توجه به اینکه محیط های تکتونیکی حوضه پشت قوس سیالیک می توانند ویژگی mor و ia را به طور هم زمان نشان دهند لذا ممکن است سنگ های آمفیبولیتی موردمطالعه درچنین محیط تکتونیکی بوجود آمده باشند. مطالعات سنگ کل گرانیتوئیدهای موردمطالعه نشان می دهدکه دو گروه اصلی گرانیتوئیدی در این منطقه وجود دارند. گرانیتوئیدهای نوع اول از نوع گرانیت های تیپ فرارانش، پرآلومین وs-type بوده و در دمای بین760- 626 درجه سانتی گراد تشکیل شده اند و احتمالاً حاصل ذوب بخشی پوسته قاره ای و بعد از بسته شدن حوضه کششی پشت قوس سیالیک خوی بوجود آمده اند و گرانیتوئیدهای نوع دوم از نوع تیپ تفریق و i-type بوده و در دمای بین 884-786 درجه سانتی گراد تشکیل شده اند و احتمالاً در زمان تشکیل پوسته اقیانوسی حوضه کششی پشت قوس سیالیک خوی بوجود آمده اند. بنابراین این گرانیت (تیپ تفریق) احتمالاً می تواند سن تشکیل پوسته اقیانوسی حوضه کششی پشت قوس خوی و گرانیت های تیپ فرارانش سن بسته شدن این حوضه را نشان دهند. مدل های تکتونیکی مختلفی برای توجیه تکامل ژئوتکتونیکی این منطقه ارائه شده است که از میان آنها مدل تکتونیکی موید (1381) بیشترقابل قبول به نظر می رسد. در این مدل حوضه خوی به عنوان حوضه کششی پشت قوس درنظر گرفته می شود. در این مدل با توجه به عدم رخنمون نهشته های تیپ حواشی غیرفعال درجنوب غرب حوضه خوی و تشکیل آمیزه رنگین (مخلوط شدن سنگ های دگرگونی اعم از متاپلیت ها و متابازیت ها با مجموعه افیولیتی) موید (1381) براین عقیده است که مجموعه خوی در یک حوضه کششی پشت قوسی سیالیک تشکیل شده است. به عقیده وی، مشاهده اختصاصات بازالت های جزایر قوسی و حواشی فعال قاره ای دگرگونه های بازیک این منطقه نشان از تأثیرات پوسته قاره ای در اختصاصات ژئوشیمیایی بازالت های فوران یافته در این حوضه دارد.