پترولوژی سنگ های دگرگونی جنوب سلماس - شمال غرب ایران

منطقه مورد مطالعه در جنوب شهرستان سلماس و در استان آذربایجان غربی واقع شده است. از لحاظ زمین شناسی موقعیت این منطقه به خوبی در تقسیم بندی های ساختارهای زمین شناسی ایران مشخص نبوده و با توجه به خصوصیات زمین شناسی، توسط محققان مختلف به زون های مختلف نسبت داده شده است. بر اساس مطالعات صحرایی انجام گرفته در این رساله، برای اولین بار آمفیبول های سدیک در شمال غرب ایران (منطقه سلماس) گزارش شد. ترکیب این آمفیبول ها از ریبکیت/منیزیوریبکیت تا کروسیت در تغییر می باشد. با توجه به حضور و یا عدم حضور برخی از کانی های شاخص (به عنوان مثال عدم حضور لاوسونیت، گارنت، آراگونیت و ...) و همچنین میزان عضو انتهایی ژاده ایت در ترکیب کلینوپیروکسن های تشکیل شده در اثر دگرگونی در حاشیه کلینوپیروکسن های باقیمانده از این سنگ ها، میزان دما و فشار به دست آمده برای این سنگ ها به ترتیب، 300 تا 450 درجه سانتیگراد و فشار 6 تا 8 کیلوبار می باشد. آمفیبولیت های منطقه سلماس، دارای تنوع سنگ شناسی زیادی هستند ولی آمفیبولیت ها و اپیدوت آمفیبولیت در میان انواع آمفیبولیت های رخنمون یافته در این منطقه از فراوانی بیشتری برخوردار می باشند. بر اساس مطالعات دما- فشارسنجی، دما و فشار به دست آمده برای اپیدوت آمفیبولیت ها به ترتیب برابر با 20 ±500 درجه سانتی گراد و 5-2 (کمتر از 5 کیلوبار) کیلوبار و برای آمفیبولیت ها 20 ± 600 درجه سانتی گراد و 8-6 کیلوبار است. بررسی تغییرات ترکیبی کانی آمفیبول در طول دگرگونی پیشرونده، حاکی از افزایش اعضای انتهایی چرماکیت و گلوکوفان است. افزایش دما بیشتر از افزایش فشار در تبدیل زیر رخساره اپیدوت آمفیبولیت به زیر رخساره آمفیبولیت نقش داشته است. پریدوتیت های سرپانتینیزه شده بخشی از مجموعه آمیزه رنگین رخنمون یافته در منطقه مورد مطالعه می باشند. پروتولیت این سنگ ها از نوع هارزبوژیت های حاوی کلینوپیروکسن است. شواهد بافتی (همچون حضور گسترده بافت های دروغین پس از کانی های اولیه و عدم حضور بافت penetrative) و کانی شناسی (حضور پلی مورف دمای پایین لیزاردیت در متن سنگ و کریزوتیل در رگه ها و عدم تشکیل کانی های دگرگونی همچون آنتیگوریت، کلینوکلر و ترمولیت) بیانگر ماهیت غیردگرگونی برای این سنگ ها می باشد. مطالعه شیمی عناصر اصلی و فرعی کانی های باقیمانده (الیوین، کلینوپیروکسن، ارتوپیروکسن و اسپینل) نشان می دهد که این سنگ ها از نوع پریدوتیت های نوع آبیسال تهی شده بوده و متحمل 10 تا 15% ذوب بخشی شده اند. مطالعات بافتی انجام گرفته بر روی کانی اسپینل، حاکی از این می باشد که قبل از فرآیند سرپانتینیزاسیون، این سنگ ها متحمل دگرسانی گرمابی شده اند. تأثیر محلول های گرمابی عمدتاً بر روی کانی اسپینل بوده و آن ها را به صورت بخشی تا کامل دچار دگرسانی کرده است. کانی های مجموعه کرومیت/سیلیکات، کروم گارنت و کروم کلریت از محصولات حاصل از این دگرسانی می باشند. مطالعه بر روی مجموعه کرومیت/سیلیکات نشان می دهد که فاز سیلیکاته همراه این مجموعه سرپانتین و یا کلریت می باشد. مطالعه بر روی شرایط دگرسانی کروم اسپینل ها، نشاندهنده دگرسانی اسپینل ها در شرایط دمایی 400 تا 600 درجه سانتیگراد است. فرآیند سرپانتینی شدن پریدوتیت های منطقه سلماس در شرایط دمایی پایین (کمتر از 200 درجه سانتیگراد) صورت گرفته است. پس از مرحله سرپانتینی شدن اولیه، سیال های غنی از sio2 کانی های سرپانتین را به میزان بسیار کمی تحت تأثیر قرار داده و در حاشیه آن ها کانی تالک را بوجود آورده اند. رگه های تأخیری از کانی کریزوتیل این سنگ ها را در جهات مختلف قطع نموده است. در نهایت محلول های غنی از co2 منجر به تشکیل کانی های کربناته در مقادیر بسیار کم در این سنگ ها شده است. با توجه به شواهد صحرایی و پترولوژیکی موجود، دو فرضیه را می توان برای توجیه وضعیت زمین شناسی مشاهده شده در این منطقه بیان نمود: (1) فرآیند فرورانش باعث تشکیل آمفیبول های آبی و مجموعه آمیزه رنگین به صورت مجموعه های برهم افزایشی در منطقه شده است. در این فرضیه آمفیبولیت ها را می توان به عنوان قوس ماگمایی این مجموعه در نظر گرفت. گرچه روابط صحرایی و نیز سنگ شناسی موجود در این سنگ ها بیانگر قدیمی بودن این سنگ ها بوده و تعلق آن ها به پرکامبرین و یا پالئوزوئیک تحتانی را تا حدی تأیید می کند. (2): فرآیند روراندگی، در این فرضیه، مجموعه آمیزه رنگین به صورت نابرجا بوده و در اثر عملکرد گسل های متعددی، به منطقه مورد مطالعه حمل شده اند. نتایج حاصل از مطالعات انجام گرفته در منطقه سلماس، بیشتر فرضیه دوم را تأیید می کنند. هرچند در این فرضیه منشأ مجموعه آمیزه رنگین ناشناخته می باشد. با توجه به ماهیت تکتونیکی پریدوتیت ها (آبیسال تهی شده و غیر دگرگونی بودن پریدوتیت ها)، نمی توان مجموعه آمیزه رنگین سلماس را به یکی از مجموعه های افیولیتی رخنمون یافته در مناطق مجاور همچون خوی و یا نقده نسبت داد.