منطقه مورد مطالعه در شمال شرق ایران در حدود 141 کیلومتری جنوب شرقی مشهد و66 کیلومتری جنوب شرق فریمان قرار دارد. این محدوده در عرض جغرافیایی"50 ?19?35 تا "51 ?21 °35 شمالی و طول جغرافیایی "21 ?9 °60 تا "35 ?12°60 شرقی و در زون سبزوار (ایران مرکزی) قرار گرفته است. مطالعات صحرایی، پتروگرافی و ژئوشیمیایی با تمرکز بر روی دو نوع توده مافیک (گابرو) و فلسیک (گرانودیوریت، مونزوگرانیت و سینوگرانیت) در منطقه انجام گرفته است. دولومیت های تبلور مجدد یافته (پروترزوئیک)، سنگ آهک (کرتاسه پایینی)، ماسه سنگ، سیلت استون و مارن های قرمز (نئوژن) نیز در منطقه رخنمون دارند. سن سنگ های پلوتونی، پرکامبرین تعیین شده است. برخی از کانی های موجود در این توده ها نشانه هایی از دگرریختی را نشان می دهند که حاصل پدیده میلونیتی شدن در گرانیتوئیدها است. کانی فلسیک غالب در تمام سنگ های نفوذی منطقه پلاژیوکلاز است که معمولاً سرسیتی شده است. آلکالی فلدسپارها نیز از نوع ارتوکلاز و دارای بافت میکروپرتیتی می باشند. کانی های فرومنیزین غالب از نوع هورنبلند و بیوتیت بوده و تأییدی بر تبلور ماگما در حضور آب هستند. وجود کانی های ثانویه فراوان نظیر کلریت، اپیدوت، سرسیت و کانی های رسی در اکثر نمونه ها بیانگر عملکرد آلتراسیون هیدروترمال دمای متوسط تا پایین است. شواهد صحرایی، پتروگرافی و ژئوشیمیایی، عملکرد یک فرایند اختلاط ماگمایی را تأیید می نماید. سنگ های فلسیک دارای ماهیت کالک آلکالن پتاسیم متوسط بوده و سنگ های مافیک در زمره تولئیتی پتاسیم پایین می باشند و از نظر درجه اشباع از آلومین گابروها در محدوده متاآلومین و بقیه نمونه ها در محدوده پرآلومین قرار می گیرند. دمای تشکیل توده گرانیتوئیدی c°790 ـ 770 در حداقل فشار لیتواستاتیک می باشد و فشار بخار آب در زمان تشکیل نمونه های گرانیتی در محدوده فشار بخار آب کمتر از 1 تا 5 کیلوبار قرار می گیرد، همچنین عمق تشکیل سنگ های مذکور حدود 30 ـ 20 کیلومتر می باشد و حداقل عمق جایگزینی آن km 5 می باشد و موثرترین فاز آبدار کانی بیوتیت بوده است. رفتار اکسیدهای عناصر اصلی، فرعی و خاکی کمیاب در مقابل sio2 وجود دو نوع توده فلسیک و مافیک و روند عادی تفریق را در ماگمای فلسیک نشان می دهد و حاکی از پیوستگی طیف ترکیب سنگی توده و تشکیل آن از تفریق یک ماگمای بازیک اولیه است. از لحاظ تقسیم بندی های ژنتیکی، توده گرانیتوئیدی مذکور از نوع i و سری مگنتیت می باشد. دیاگرام های بهنجار شده عناصر کمیاب و ناسازگار این سنگ ها نسبت به کندریت، گوشته اولیه و مورب غنی شدگی آن ها از عناصر کمیاب سبک و تهی شدگی از عناصر کمیاب سنگین را نشان می دهد. این ویژگی از خصوصیات بارز سنگ های کالک آلکالن قوس آتشفشانی زون های فرورانش حاشیه قاره ای است.

منطقه مورد مطالعه در 55 کیلومتری جنوب شرقی شهرستان آزاد شهر و 60 کیلومتری شمال شرقی شهرستان شاهرود و در موقعیت جغرافیایی n 9 ?52? 36 و e22? 25? 55 تا n20/10 ?50? 36 وe10 /47 ?21 ?55 در حد فاصل بین دو روستای خوش ییلاق (درغربی منطقه) و روستای تیل آباد(در بخش شرقی منطقه) واقع شده است و از نظر تقسیمات زمین شناسی ایران بخشی از زون ساختاری البرز شرقی محسوب می شود. با توجه به مشاهدات بر روی زمین و نیز روش های معمولی سنگ شناسی مشخص شد که منطقه دارای دو گروه سنگ آذرین(بازالت،بازالت جریانی، بازالت ویتروفیری،آندزیت،تراکی آندزیت، آندزیت- بازالت، پیروکسن دلریت، ریولیت و آلکالی سینیت) و رسوبی(ماسه سنگ و کنگلومرا) می باشد. از نظر زمین شناسی ساختاری و تکتونیک، تکتونیک فعال در این منطقه با گسل اصلی معکوس با مولفه امتداد لغز چپگرد با روند شمال شرقی- جنوب غربی کنترل می شود. این توده های ولکانیکی به طور مشخص تحت تاثیر سیال های گرمابی دگرسان شده و دگرسانی پروپلیتی یکی از دگرسانی های گسترش یافته در این منطقه می باشد که بر پایه مطالعات صحرایی و پراش پرتو ایکس، چهار زون دگرسانی کلریتی، اپیدوتی، آلبیتی و هماتیتی در منطقه قابل تشخیص است. نتایج ریز پردازشی نشان می دهدکه کلریت های منطقه از نوع پنینیت، تالک کلریت و دیابانیت بوده ونشان دهنده این است که این کانیها در گستره دمایی180 تا 250 درجه سانتی گراد تشکیل شده اند. میانگین پیستاسیت در اپیدوت های مورد مطالعه 15/31 می باشد و نشان می دهد که از نوع ماگمایی بوده و بر این اساس اپیدوت ها از سوسوریتی شدن پلاژیوکلازها تشکیل شده اند. بررسی دیاگرام های ایزوکان نشان دهنده تحرک بالای برخی از عناصر غیرمتحرک در طی دگرسانی می باشد، به طوری که در زون دگرسانی آلبیتی با میانگین شیب ایزوکان 06/1و 09/1 بیشترین و در زون دگرسانی کلریتی با میانگین شیب 1 و 03/1 کمترین تغییرات جرم را در طی دگرسانی شاهد می باشیم. بر پایه محاسبات شاخص شیمیایی دگرسانی، زون دگرسانی اپیدوتی 26/46% تا 30/46%، زون دگرسانی آلبیتی 86/47% تا 49/51% ، زون دگرسانی کلریتی50/46% تا 33/47% و در زون دگرسانی هماتیتی 7/59 %تا 45/71% دستخوش دگرسانی شده اند. براساس رده بندی های مختلف، ترکیب شیمیایی سنگ های منطقه، بازالت، آندزیت- بازالت، آندزیت، ریولیت و آلکالی سینیت و محدوده ی متاآلومینیوم یا همان بازالت های معمولی می باشند. این سنگ ها از نظر سری های ماگمایی، در محدوده تولئیتی و طبیعت ماگمای سازنده این نوع بازالت ها، تولئیتی غنی از آهن می باشد. بر اساس دیاگرام های zr در برابرy، ba/nb در مقابل mgo، همچنین روندهای افزایشی اکسیدها و عناصر p2o5، tio2، feo(total)، cao، ni، v، co، cr در مقابل افزایش mgo و نیز افزایش zr، nb، rb و y در برابر افزایش th و نیز افزایش k، ba و sr در مقابل افزایش rb نیز نشان دهنده روند عادی تفریق و تبلور جزء به جزء در سنگ های منطقه می باشند. کلینوپیروکسن های موجود در سنگ های بازالتی و آندزیت- بازالتی از نوع اوژیت و در قلمرو fe-mg-caوca-na و در پائین خط fe3+=0 واقع شده اند این در حالی می باشد که کلینوپیروکسن های موجود در سنگ های و پیروکسن دلریتی منطقه از نوع پیژونیت و در محدوده fe-mg-ca و بالای خط fe3+=0 واقع شده اند و به عبارت دیگر کلینوپیروکسن های منطقه بیشتر از نوع کلسیک می باشند. بررسی ها حاکی از این می باشدکه کلینوپیروکسن های ناحیه اکثرا در محدوده تولئیتی و کالک آلکالن قرار دارند. کلینوپیروکسن های مورد مطالعه در سنگ های بازالتی و آندزیت- بازالتی در بالای خط aliv=3ti و کلینوپیروکسن های موجود در پیروکسن دلریت ها در زیر خط aliv=8ti قرار می گیرند که این مقادیر بیانگر بالا بودن میزان ti در کلینوپیروکسن های موجود در پیروکسن دلریت ها نسبت به بازالت و آندزیت- بازالت می باشد. بررسی شیمی کلینوپیروکسن های موجود در سنگ های منطقه نشان می دهد که درشت بلورهای کلینوپیروکسن موجود در بازالت و آندزیت- بازالت ها در فشار بالا و در حدود 10 کیلو بار و در محدوده دمایی 1080 تا 1258 و 1114 تا 1205 درجه سانتی گراد تشکیل شده اند. این در حالی می باشد که کلینوپیروکسن های موجود در پیروکسن دلریت ها در فشارهای متوسط و در حدود 5 کیلو بار و در محدوده دمایی 1245 تا 1343 درجه سانتی گراد متبلور شده اند. سنگ منشاء نمونه های بازالتی و آندزیتی مورد مطالعه منطقه در فشار 10 کیلوبار، اسپینل لرزولیت و نمونه-های پیروکسن دلریتی در فشار 5 کیلوبار در محدوده مذاب بازالتی می باشد. ترکیب پلاژیوکلازهای مورد مطالعه در سنگ های بازالتی آلبیت، الیگوکلاز و آندزین می باشد، در حالی که در سنگ های آندزیتی آلبیت و در سنگ های پیروکسن دلریت آلبیت و الیگوکلاز می باشند. ترکیب آنورتیت موجود در پلاژیوکلازها در محدوده های تقریبا یکنواختی قرار دارند و روندهای تقریبا یکنواختی را از خود نشان می دهند که این امر بیانگر عدم تغییر ترکیب ماگما در حال تبلور پلاژیوکلاز می-باشد. بررسی ها نشان می دهد که با افزایش آنورتیت مقدار آهن موجود در پلاژیوکلازها افزایش و با کاهش آن مقدار آهن نیز کاهش می یابد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که افزایش مقدار si4+ باعث می شود که جایگاه m کمتری برای جانشینی آهن موجود در پلاژیوکلاز همراه با کاهش درصد آنورتیت برجای بماند.

منطقه مورد بر اساس نمودار اشترکایزن از دو واحد اصلی هورنبلند بیوتیت مونزوگرانیت و هورنبلند بیوتیت سینوگرانیت تشکیل شده است که در بین این واحدها، واحدهای خیلی کوچک گرانیت پورفیری و میکروگرانیت وجود دارد. کانی های اصلی تشکیل دهنده آنها کوارتز، ارتوکلاز( پرتیتی) ، پلاژیوکلاز، کانی های متداول، بیوتیت ، هورنبلند و کانی های فرعی زیرکن، آپاتیت و مگنتیت و کانی های ثانوی شامل سرسیت و کانی های هوازدگی شامل اکسید و هیدروکسیدهای آهن و کائولن است. پلاژیوکلازها از مرکز به سمت حاشیه سرسیتی شده اند و دارای منطقه بندی می باشند، ارتوکلازها به کانی های رسی وکائولن دگرسان شده اند. براساس مشاهدات صحرایی و مطالعات میکروسکوپی انکلاوهای ماگمایی در سنگ های میزبان از نوع انکلاوهای میکروگرانولار فلسیک است، اندازه ?? سانتیمتر می رسند که به شکل کروی تخم مرغی شکل می باشند و حاوی فنوکریست هایی از کانی های زمینه می باشند. این سنگها دارای ماهیت کالک آلکالن پتاسیم بالا بوده و شاخص اشباع از آلومین سنگهای منطقه مورد مطالعه پرآلومین و متا آلومین هستند. نمودارهای عنکبوتی غنی شدگی از عناصر ناسازگار k,th,rb,la و آنومالی منفی عناصر ti,nb,sr,ba را نشان می دهد که بیانگر ایجاد ماده مذاب حاصل از منشا پوسته ای است. آمفیبول های منطقه از نوع کلسیک بوده و ترکیب آنها از هورنبلند آهن و هورنبلند منیزیم دار تا اکتینولیت تغییر می کند که در شرایط نسبتا بالای فوگاسیته اکسیژن تبلور یافته اند. فشار محاسبه شده با استفاده میزان alموجود در آمفیبول ها، در حدود 2.71 تا 2.91 کیلوبار نشان می دهد و درجه حرارت بدست آمده حدود 723 تا 728 درجه سانتی گراد تغییر می کند. براساس نمودار فشار - عمق مشخص گردید که سنگهای گرانیتوئیدی منطقه مورد مطالعه تقریبا از اعماق 10 تا 20 کیلومتر منشاءگرفته اند. براساس نمودار تکتونوماگمایی ، آمفیبول ها در گستره آمفیبول های وابسته به مناطق فرورانش ( s-amph ) می باشند. میکاهای نمونه های مورد مطالعه در نمودار aspe، با داشتن al>1.742 و>0.248 fe/(fe+mg) در گستره بیوتیت با تمایلی به سمت آنیت قرار گرفته اند. براساس مقادیر اکسیدهای tio2, mgo, feo و mno بیوتیت-های مورد مطالعه از نوع اولیه و محصول تبلور ماگما هستند. تعیین سری ماگمایی با استفاده از بیوتیت ها، گرانیتوئیدهای مورد مطالعه در محدوده c قرار دارند که نشان دهنده منشا ماگمای کالک آلکالن است که در محیط کوهزایی مرتبط با زون فرورانش که شاخص گرانیت نوع i است تشکیل شده اند. ترکیب پلاژیوکلازهای مورد مطالعه در گستره ای بین an13.02 تا an47.74 و ab50.57تا ab84.12 که در محدوده آندزین تا الیگوکلاز قرار می گیرند. ین براساس نمودار chappelle & white که بر پایه مقدار درصد وزنی na2o در مقابل k2o ترسیم شده است و متمایز کننده گرانیت های i و s می باشد سنگهای گرانیتوئیدی مورد مطالعه در رده گرانیت های نوع i قرار می گیرند.و همچنین نمونه های مورد مطالعه در قلمرو گرانیتوئیدهای همزمان با برخورد (syn-collision) و اواخر کوهزایی (late – orogenic) قرار می گیرند. موقعیت نمونه های مورد مطالعه بر روی نمودار y در برابر nb در قلمرو گرانیتوئیدهای قوس آتشفشانی (vag) قرار می گیرند. براساس نمودارهای y-z و zr / al2o3 – tio2/ al2o3برای جدایش دو نوع اصلی گرانیت های درون صفحه ای و گرانیت های وابسته به قوس ارائه شده اند، نمونه های مورد مطالعه در گستره وابسته به قوس قرار می گیرند. سنگهای منطقه مورد مطالعه حاصل ذوب بخشی آندزیت و آندزیت بازالت کالک آلکالن آبدارند که منشا مناسبی برای گرانیت های پتاسیم دار می باشند.

منطقه ای که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت در استان خراسان رضوی واقع در شمال شرق ایران قرار دارد. این محدوده در غرب تربت جام و در 150 کیلومتری جنوب شرق شهرستان مشهد واقع شده است. منطقه مورد مطالعه در چهارچوب نقشه زمین شناسی کاریزنو با مقیاس 100000/1 و نیز نقشه زمین شناسی تربت جام با مقیاس 250000/1 قرار می گیرد. سنگ های گرانیتوئیدی پلورزه بخشی از نوار گرانیتوئیدی بین فریمان و تربت جام هستند که به صورت نواری کشیده و باریک (در قالب سه رخنمون با ابعاد مختلف) و با امتداد شمال غربی- جنوب شرقی تقریباً در قسمت مرکزی نقشه کاریزنو (با مقیاس100000/1) دیده می شوند و به تقریب وسعتی حدود 30 کیلومتر مربع را در بر می گیرند. قدیمی ترین رخنمون سنگی در این منطقه، سنگ های دگرگونی با درجه پائین تا متوسط هستند که توده گرانیتوئیدی در آن نفوذ نموده است. گرانیتوئیدهای مورد پژوهش منسوب به نئوپروتروزوئیک پسین بوده و با تماس گسله از هر طرف در میان سنگ های رسوبی، ولکانیکی و آذرآواری به سن پالئوسن- ائوسن قرار دارد. با توجه به شواهد موجود، گرانیتوئیدهای مورد بحث در این سرزمین بیگانه بوده و فعالیت های تکتونیکی مسئول جایگیری آن ها در این موقعیت می باشند. ترکیب سنگ شناسی گرانیتوئیدها عمدتاً شامل گرانودیوریت، مونزوگرانیت و سینوگرانیت می باشد. بافت غالب در این سنگ ها هیپیدیومورفیک گرانولار است و کانی های تشکیل دهنده این سنگ ها عبارتند از: کوارتز، آلکالی فلدسپار(ارتوکلاز و میکروکلین)، پلاژیوکلاز به همراه بیوتیت و کمی هورنبلند. آپاتیت و زیرکن کانی های فرعی فراوان این سنگ ها و کانی های رسی، سریسیت، کلریت، تیتانیت و اکسیدهای آهن نیز محصول تجزیه و هوازدگی کانی های تشکیل دهنده آن ها می باشند. وجود گسل اصلی کلاته رحمان(بند فریمان) و ریز گسله های منتج از آن سبب ایجاد دگرشکلی های مشخصی در این سنگ ها شده است که به صورت بافت میلونیتی و کاتاکلاستیک دیده می شوند. مطالعات کانی شناسی و ژئوشیمیایی نشان می دهند که ماگمای سازنده این توده از نوع i ، کالکوآلکالن متوسط تا پرپتاسیم است و از نظر اندیس اشباع از آلومینیوم نیز در قلمرو سنگ های پرآلومینوس (کم تا متوسط) قرار می گیرند. روند نمونه ها در نمودارهای هارکر تفریق بلورین را اصلی ترین عامل تشکیل ماگمای سازنده این سنگ ها معرفی می کند. بررسی نمودارهای عنکبوتی بهنجارشده با گوشته اولیه و کندریت، نشان می دهند که سینوگرانیت ها و مونزوگرانیت های مورد مطالعه در این منطقه، دارای منشا مشترکی نیستند. این موضوع در بررسی های صحرایی هم جلب توجه کرده است ولی به دلیل شدت بهم ریختگی سنگ ها، تقدم و تاًخر آن ها قابل تشخیص نیست. شواهد موجود حاکی از دخالت پوسته اقیانوسی در فرآیند تشکیل ماگمای سازنده این سنگ ها در زون فرورانش مرتبط با حاشیه های فعال قاره ای است. مقایسه سنی و ژئوشیمیایی این توده ها با گرانیت برنورد در منطقه تکنار که در فاصله 220 کیلومتری غرب این محدوده قرار دارد، شباهت های ژئوشیمیایی معینی را بین سینوگرانیت های منطقه مورد پژوهش و گرانیت برنورد نشان می دهد.