بررسی ژئوشیمیایی و پترولوژیکی دگرگونی، دگرسانی و سرپانتینی شدن سنگ-های متاالترامافیک شمال چالدران، شمال غرب ایران

منطقه مورد مطالعه با طول جغرافیایی 0 °44 تا 30 °44 شرقی و عرض جغرافیایی 0 °39 تا 30 °39 شمالی در استان آذربایجان غربی و در شمال شهرستان چالدران قرار دارد. از دیدگاه زمین شناسی این ناحیه بخشی از زون افیولیتی شمال غرب کشور موسوم به افیولیت های خوی- ماکو می باشد. منطقه مورد مطالعه به عنوان یک منطقه ملانژی، مجموعه تکتونیکی از سنگ های مختلف است. لیتولوژی این مجموعه شامل الترابازیک ها و انواع سنگ های دگرگونی شامل از شیست سبز، اکتینولیت- ترمولیت شیست و سنگ های رسوبی و شامل سنگ های ولکانیکی متوسط و بازیک می باشد. سنگ های الترامافیک این مجموعه شامل پریدوتیت های سرپانتینی شده، متاپریدوتیت و سرپانتینیت ها می باشد. سرپانتینیت ها و پریدوتیت های سرپانتینی شده منطقه چالدران حاصل سرپانتینی شدن بخشی پریدوتیت ها در درجات مختلف می باشند که به دو دسته سنگ های پریدوتیتی با درجه سرپانتینی شدن 50 تا 60 درصد و بیش تر از 70 درصد تقسیم بندی می شوند. پریدوتیت های دسته اول شامل دو گروه پریدوتیت های سرپانتینی شده و دگرگون می باشند. براساس مطالعات پتروگرافی، کانی شناسی و مشاهدات بافتی سنگ های الترابازیک و بازیک در رخساره شیست سبز بالایی تا آمفیبولیت پایینی دگرگون شده اند. پریدوتیت های مورد مطالعه دارای بافت های سودومورف شامل مش و بستایت (و ساعت شنی، hourglass) و غیرسودومورف شامل interpenetrating و interlocking هستند. بر اساس مطالعات انجام گرفته، ترکیب پروتولیت سرپانتینیت ها و پریدوتیت های سرپانتینی شده منطقه چالدران، هارزبورژیت و کم تر لرزولیت تشخیص داده شدند. مطالعات ژئوشیمیایی نشان می دهند که سرپانتینی شدن تاثیری بر ترکیب عنصری به خصوص عناصر کمیاب پریدوتیت ها نداشته است. مقدار al2o3 و tio2 بالا پریدوتیت های چالدران و الگوی مسطح با شیب نسبتاً مثبت ree ها نشان دهنده fertile بودن این سنگ ها می باشد. بررسی عناصر کمیاب نشان دهنده ذوب بخشی کم تر از 10% پریدوتیت ها بوده هم چنین نشان می دهد که این سنگ ها تحت شرایط فوگاسیته اکسیژن qfm-1 تاqfm تشکیل شده اند. بر اساس مطالعات مینرال شیمی پریدوتیت های سرپانتینی شده، ترکیب الیوین ها با مقدار mg# در حدود 9/0 از نوع فورستریت می باشد. ارتوپیروکسن ها با مقدار mg# در حدود 9/0 مقدار cr2o3 بین wt.% 74/0-23/0 دارای ترکیب انستاتیتی هستند. ترکیب کلینوپیروکسن ها دیوپسیدی و کمی اوژیتی بوده و عدد منیزیم این کانی ها بین 88/0 تا 93/0 و مقدار cao آن ها بین 84/18-13/23 قرار دارد. ترکیب اعضای نهایی اسپینل ها بینspl0,79 chr0,098 hc0,081 mag0,015 تا spl0,78 chr0,18 hc0,011 در نوسان می باشد. عدد کرم (cr#) اسپینل پریدوتیت های چالدران در حدود 1/0-19/0 و مقادیر آلومینیم آن ها بین wt.% 18/51-8/58 است. بررسی شیمی کانی ها با استفاده از نتایج میکروپروب نشان می دهد که این کانی ها باقی مانده هایی از گوشته بوده و اولیه هستند. بررسی های ژئوتکتونیکی با استفاده از داده های سنگ کل و مینرال شیمی نشان می دهند که پریدوتیت های مورد مطالعه در یک حوضه اقیانوسی (abyssal) و در محیط مربوط به پشته های میان اقیانوسی با سرعت گسترش آرام تشکیل شده اند. داده های عناصر کمیاب کلینوپیروکسن مانند dy، nd، yb، ti و sm/yb و مقدار cr# اسپینل نشان دهنده ذوب 1-7 درصدی و در نتیجه fertile بودن پریدوتیت های مورد مطالعه می باشد. هم چنین داده های سنگ کل و مینرال شیمی نشان می دهند که این پریدوتیت ها متاثر از فرآیندهای refertilizationمانند سرپانتینی شدن، دگرسانی، هوازدگی و مذاب های بالارونده در گوشته نبوده اند. در کل می توان گفت که پریدوتیت های چالدران مربوط به گوشته سالم لیتوسفر پشته اقیانوسی با گسترش آرام هستند که در میدان پایداری اسپینل دچار ذوب بخشی بسیار پایینی شده اند و هیچ کدام از فرآیندهای refertilization تاثیری در ترکیب پریدوتیت های چالدران نداشته است.