پترولوژی، ژئوشیمی و ویژگی‎های محل منشا سنگ‎های آذرین اردوویسین پایانی در سازند ابرسج، شاهرود

علی‎رغم کمیابی سنگ‎های اردوویسین در ایران، رخنمون‎های قابل توجهی از آن ها در شمال و جنوب‎غرب شاهرود تحت عنوان سازندهای آبستو، ابرسج و قلی وجود دارد. سازند ابرسج (به سن اردوویسین فوقانی) یک سازند غیر رسمی است که لیتولوژی عمده‎ی آن شامل ماسه‎سنگ، شیل سبز تا خاکستری و شیل سیلتی می‎باشد. تجزیه و تحلیل کلیه شواهد صحرایی از قبیل ساختارهای رسوبی نشان می‎دهند که سازند ابرسج در یک محیط رسوبی توربیدایتی عمیق و بصورت یک بادزن زیردریایی نهشته شده است. سنگ های آذرین مورد بررسی به صورت گدازه‎، دایک و سیل‎ میکروگابرویی و با ترکیب بازالت، تراکی بازالت و تراکی آندزیت بازالتی در نهشته‎های اردوویسین فوقانی (سازندهای ابرسج و قلی) حضور دارند. پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن (از نوع اوژیت) از کانی‎های اصلی تشکیل دهنده‎ی نمونه‎های بازالتی مناطق مورد مطالعه می‎باشند. از مهمترین کانی‎های فرعی این سنگ ها می‎توان به الیوین و کانی‎های اپک (مگنتیت، پیریت و کالکوپیریت) اشاره کرد. شدت تجزیه الیوین به حدی است که کانی اولیه، به طور کلی اختصاصات کانی‎شناسی خود را از دست داده و توسط کلریت، کلسیت و اکسیدآهن جانشین شده است. مهمترین بافت‎های موجود در سنگ‎های بازالتی شامل بافت‎های پورفیری، گلومروپورفیری، بادامکی، جریانی، سابافیتیک و اینترگرانولار هستند. به دلیل نفوذ سیالات، سنگ‎های بازالتی تا حدودی دچار دگرسانی شده‎ و پلاژیوکلازها در نتیجه سوسوریتی شدن به مجموعه کانی‎های اپیدوت، کلسیت و کلریت تبدیل شده‎اند. کانی‎های اصلی سنگ‎های میکروگابرویی شامل پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن (اوژیت) می‎باشند. آپاتیت و کانی‎های اپک مشاهده شده در مقاطع صیقلی مانند مگنتیت و پیریت از مهمترین کانی‎های فرعی این سنگ ها هستند. کانی‎های ثانویه از قبیل کلریت و کلسیت در اثر دگرسانی پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن در این سنگ ها تشکیل شده‎اند. بافت های غالب موجود در این سنگ ها شامل بافت های اینترگرانولار، ساب‎افیتیک و افیتیک هستند. بررسی‎های ژئوشیمایی سنگ های آذرین مورد مطالعه نشان می‎دهند که آن ها دارای ماهیت قلیایی هستند و بر اساس نمودارهای تمایز محیط زمین‎ساختی، این سنگ ها در محدوده بازالت‎های قلیایی مرتبط با کافت درون قاره‎ای قرار می‎گیرند. این جایگاه با جغرافیای دیرین پالئوزوئیک زیرین البرز (وجود کافت درون قاره‎ای پالئوتتیس توران) در زمان اردوویسین - سیلورین مطابقت دارد. نمودارهای بهنجار شده نسبت به گوشته اولیه و کندریت حاکی از نسبت بالای lree/hree و غنی‎شدگی از lree، بدون هیچ گونه تهی‎شدگی از hfse هستند. روندهای موازی موجود در نمودارهای عنکبوتی، نشان دهنده ی ماگمای والد مشترک سنگ‎های مورد مطالعه و نقش تبلور تفریقی به عنوان فرآیند اصلی در تحول ماگمایی سنگ های منطقه می‎باشد. بررسی‎های ژئوشیمیایی بیانگر مشتق شدن ماگمای تشکیل دهنده‎ی سنگ‎های بازالتی از یک مخزن عمیق oib مانند، یعنی یک منبع گوشته‎ای استنوسفری غنی شده می‎باشد. ماگمای سازنده این سنگ ها در اثر ذوب بخشی 14 تا 16 درصدی یک گوشته گارنت پریدوتیتی در اعماق 100 تا 110 کیلومتری حاصل شده است. شواهد ژئوشیمیایی به وضوح نشان دهنده‎ی نبودن یا ناچیز بودن نقش آلایش پوسته‎ای در تحول ماگمای تشکیل دهنده ی سنگ‎های بازالتی منطقه در طی صعود ماگما به سطح زمین می‎‎باشند.