بررسی اسکارن زایی، متاسوماتیسم و کانه زایی مرتبط با آن در منطقه زرتول شمال-شرق سمنان

چکیده منطقه زرتول در 10 کیلومتری شمال شهر سمنان واقع شده است و از لحاظ تقسیمات زمین شناسی ساختاری بخشی از حاشیه شمالی زون ایران مرکزی است. در این منطقه سنگ های آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی به سن ائوسن میانی- فوقانی رخنمون دارند. وجود میان لایه های آهکی حاوی میکروفسیل های نومولیت، دیسکوسیکلین، آسلینا، آلوئولین و … محدوده سنی مذکور را تأیید می کند. تعدادی توده نفوذی با طیف ترکیبی گابرو تا گرانیت به درون این توالی سنگی نفوذ کرده اند. جایگزینی این توده های نفوذی به همراه عملکرد تکتونیکی شرایط مناسبی را برای متاسوماتیسم (اسکارن زایی، کانه زایی، دگرسانی و …) فراهم کرده است. در کنار اسکارن زایی صورت گرفته، کانه‎زایی نسبتاً گسترده ای از آهن در این منطقه رخ داده است. بررسی عناصر ساختاری در منطقه مورد مطالعه و در مقیاس بزرگتر به سمت غرب و شرق نشان می دهد که گسل های بزرگ سمنان و عطاری نقش مهمی در ایجاد فضاهای باز مناسب جهت جایگزینی توده های نفوذی و ایجاد زونهای تکتونیکی خرد شده برای جایگزینی سیالات کانسارساز ایفا نموده اند. شواهد متفاوتی از تراوش سیالات حاصل از تبلور تفریق به درون سنگ های میزبان وجود دارند. اسکارن‎زایی به عنوان بخشی از فرایند متاسوماتیسم، به تشکیل مجموعه های کانیایی حاوی گارنتهای کلسیم- آهن‎دار، کلینوپیروکسن، اسکاپولیت و … شده است. گارنتهای کلسیم‎آهندار، فراوانترین کانی بارز دگرگونی همبری هستند. بر اساس نتایج آنالیز میکروپروب ترکیب آن‎ها در برخی مناطق برابر با آندرادیت 60 تا 100 درصد میباشد. گارنتها دارای منطقه بندی ترکیبی و رنگی هستند. کلینوپیروکسن ها از نوع سالیت بوده و فراوانی کمتری از گارنتها دارند. اسکاپولیت ها نیز در حاشیه توده های آلکالی فلدسپار گرانیتی و سنگهای توفی میزبان آنها به وجود آمده و اسکاپولیت ها از نوع غنی از سدیم به نام دایپیر می باشند. بررسی های دقیق پتروگرافی حاکی از آن است که بین کانه های آهندار و تشکیل مجموعه های کانیایی دگرگونی (به ویژه مجموعه های حاوی گارنت‎های کلسیم دار) ارتباط بسیار نزدیکی وجود دارد و اسکارن زایی و کانه زایی تقریباً هم‎زمان صورت گرفته اند. بر اساس ژئوترموبارومتری به روشهای گارنت- کلینوپیروکسن و ترمومتری کلریت ها و با توجه به وجود شواهد متاسوماتیسم بخش دمای بالای اسکارن ها در محدوده دمایی 450 تا 560 درجه سانتیگراد و فشار کمتر از 2 کیلوبار تشکیل گردیده اند. کانه‎شناسی کانسارهای آهن نشان می دهد که آن ها عمدتاً دارای ساختار رگه ای یا جایگزینی می باشند و شامل کانه های مگنتیت، هماتیت و به مقدار کمتر پیریت و کالکوپیریت می باشند. رگه‎های باریت، کلسیت و دگرسانی گرمابی به فراوانی در منطقه تشکیل شده اند.