سنگ‎شناسی و زمین‎شیمی توده‌های نفوذی مناطق اکتشافی سم‌آهنی و فرزنه، خاور معدن سنگ‌آهن سنگان خواف (جنوب‌خاوری مشهد)

منطقه‌های اکتشافی سم‌آهنی و فرزنه از آنومالی‌های خاوری مجموعه معدن سنگان خواف در استان خراسان‌رضوی، به‌شمار می‌روند. در این منطقه، توده‌های نفوذی به سن ترسیری هستند و ترکیب بیوتیت مونزونیت پورفیری و بیوتیت‌ سینوگرانیت دارند. با توجه به دگرسانی شدید در توده بیوتیت مونزونیت پورفیری، بررسی‎های زمین‎شیمیایی بر روی توده بیوتیت‌ سینوگرانیت متمرکز شده ‌است. این توده پرآلومینوس، پتاسیم متوسط تا بالا و منیزیمی بوده و جایگاه زمین‌ساختی آن پس از کوهزایی است. فراوانی REE نشان‌دهنده آنومالی منفی Eu، غنی‌شدگی ملایم از LREE، الگوی مثبت تا نزدیک به هموارِ HREE، آنومالی منفی Ba، Sr، La، Ce و Ti و مقدارهای فراوانِ Ga (ppm 124 - 16) در هر دو نوع گرانیت‌های پرآلکالن نوع A و گرانیت‌های جدایش‌یافته نوع I است. برپایه مقادیر اکسید‌های اصلی و نسبت SiO2 در برابر FeOt/MgO، نمونه‎ها از گرانیت‌های نوع I هستند. تغییرات عناصر فرعی و کمیاب در همه نمونه‎ها نشان‌دهنده جدایش بلورین پلاژیوکلاز، بیوتیت، آلکالی‌فلدسپار و کانی‎های فرعی از یک ماگمای گرانیتی نوع I و تهی از P است. افزایش در عناصر HFSE، به‌ویژه Ga و Nb، نیز در پی جدایش این گرانیت‌ها روی داده است. مقایسه این توده‌ها با توده‌های برمانی و سرخر در جنوب‌خاور سنگان نشان می‌دهد که الگوی تغییرات عناصر اصلی، فرعی و خاکی کمیاب آنها همانند یکدیگر و مانند گرانیت‌های نوع I جدایش‌یافته است. این سنگ‌ها می‌توانند در پی درجه‌های گوناگون ذوب‌بخشی سنگ‌مادر آندزیت-داسیتی و یا در پی فرایندهای دو مرحله‌ای از ذوب دوباره سنگ‎های حدواسط پدید آیند.