بررسی ترکیب شیمی بیوتیت در توده های گرانیتوئیدی پسوه و نقده

توده های گرانیتوئیدی نقده و پسوه در استان آذربایجان غربی در گستره ای به مختصات جغرافیایی ?28، ?45- ?16، ?45 خاوری و ?58، ?36-?45، ?36 شمالی قرار دارد. بر اساس تقسیم بندی های ساختاری ایران، توده های گرانیتوئیدی مورد بررسی در قسمت شمالی زون دگرگونی سنندج-سیرجان و غرب ایران مرکزی واقع شده اند. توده گرانیتوئیدی پسوه از نظر پتروگرافی متشکل از گابرو، مونزودیوریت، کوارتزمونزودیوریت، گرانودیوریت، مونزوگرانیت است و ترکیب سنگ شناسی توده نقده نیز شامل دیوریت، مونزودیوریت، کوارتز مونزودیوریت، گرانودیوریت، مونزوگرانیت است. سنگ های گرانیتوئیدی بطور کلی متوسط دانه و بافت غالب آنها گرانولار است. کانی های اصلی این سنگ ها پلاژیوکلاز، فلدسپار آلکالن، کوارتز، بیوتیت، ±آمفیبول، ±کلینوپیروکسن و کانی های فرعی آنها مگنتیت، آپاتیت، زیرکن است. کانی های ثانوی کلریت، اپیدوت، پرهنیت و سریسیت به مقدار کم در این سنگ ها قابل مشاهده است. بر پایه محتوای کانی های مافیک، گرانیتوئیدها خود به دو بخش مافیک تر ( بیش از 30% کانیهای تیره) و فلسیک (کمتر از 20% کانیهای تیره) تقسیم می شوند. بررسی های ژئوشیمیایی و کانی شناسی عناصر اصلی و فرعی نشان می دهد این سنگ ها متاآلومین تا اندکی پرآلومین، کالک آلکالن تا کالک آلکالن پتاسیم بالا و ویژگی گرانیت های i-type را نشان می دهند. آنومالی منفی nb ، ti و نسبت بالای lile/hfse و lree/hree در نمودارهای عنکبوتی نشان دهنده سنگ های مرتبط با کمان و کالک آلکالن بوده که در طول ائوسن به علت فرورانش نئوتتیس به زیر ایران مرکزی شکل گرفته اند. بررسی های پترولوژی و ایزوتوپی نشان می دهد گرانیتوئیدهای مافیک تر از ذوب بخشی گوشته مشتق شده اند در صورتی که مونزوگرانیت ها از ذوب سنگ های مافیک پوسته ای به وسیله هضم سنگ های متارسوبی حاصل شده اند. ترکیب بیوتیت به طور آشکار طبیعت ماگمای میزبان و شرایط پتروژنتیک را بازتاب می دهد، همچنین به عنوان شاخص تکتونوماگمایی از آن استفاده می شود. از این رو بخش دوم رساله به مطالعه این کانی فرومنیزین که در تمام گرانیتوئیدهای منطقه حضور دارد می پردازد. نتایج آنالیز الکترون میکروپروب 198 نقطه از میکاها در 20 نمونه سنگ در نمودارچهار ضلعی aspe با داشتن fe/(fe+mg)>0.33 در محدوده بیوتیت قرار می گیرند. بر اساس شواهد پتروگرافی و ترکیب شیمی این بیوتیت ها اولیه و ماگمایی بوده هر چند که تعداد کمی از آن ها تعادل مجدد یافته و اولیه محسوب نمی شوند. در نمودار aspe بیوتیت های مربوط به گرانیتوئیدهای مافیک تر (مونزودیوریت ها و گرانودیوریت ها) در هر دو توده نقده و پسوه مقدار fe/(fe+mg)?0.45و al کل در توده پسوه دارای بازه (5/2-4/2) اتم در واحد فرمولی است. بیوتیت های گرانیتوئیدهای فلسیک (مونزوگرانیت ها) توده پسوه fe/(fe+mg)?0.76 و al کل با بازه (8/2-5/2) اتم در واحد فرمولی است در حالی که این نسبت در توده نقده fe/(fe+mg)?0.48 و al کل (1/3-7/2) اتم در واحد فرمولی است. نسبت بالای آهن در بیوتیت های توده مونزوگرانیتی پسوه نشانه شرایط احیا به هنگام تبلور نسبت به بیوتیت های توده مونزوگرانیتی نقده است، هر چند که بیوتیت های مونزوگرانیت های رگه ای که توده اصلی نقده را قطع می کنند در شرایط احیا تشکیل شده اند زیرا نسبت fe/(fe+mg)?0.7 و al کل آنها (2/3-8/2) اتم در واحد فرمولی است. پلات این میکاها بر روی نمودار تعیین کیفی فوگاسیته اکسیژن ( دیاگرام مثلثی fe2+-fe3+-mg) نشان می دهد بیوتیت های گرانیتوئیدهای مافیک در بالای بافر nno واقع می شوند که دلالت بر شرایط اکسیدان نسبتا بالای ماگما دارد در حالی که بیوتیت های مونزوگرانیت ها بین بافر qfm و nno قرار می گیرند که حاکی از شرایط نسبتا احیا به هنگام تبلور است. همچنین ارزیابی کمی فوگاسیته اکسیژن را می توان به وسیله نسبت fe/fe+mg بیوتیت با استفاده از منحنی کالیبره eugester (1965) و wonse در این سنگ ها با فرض دمای تبلور 850-700 درجه سانتیگراد به دست آورد که بر این اساس برای مونزوگرانیت ها فوگاسیته اکسیژن 10-16 بار و برای گرانیتوئیدهای مافیک 10-12 بار برآورد شد. فوگاسیته هالوژن ها و آب نیز به وسیله ترکیب شیمی بیوتیت تعیین شد بدین ترتیب که میانگین log(fh2o/fhcl) در تعادل با ترکیب بیوتیت در توده پسوه 5/3 و در توده نقده 85/3 بار و میانگین log(fh2o/fhf) سیالات در تعادل با ترکیب بیوتیت در توده پسوه 8/3 و در توده نقده 36/4 بار به دست آمده است. فوگاسیته آب در توده های مونزوگرانیتی پسوه و نقده تقریبا 5/2 بار و برای گرانیتوئیدهای مافیک 3 بار تعیین شد. با توجه به مقدار ti و نسبت mg/(mg+fe) در ترکیب بیوتیت مقدار تقریبی دما برای توده پسوه 740-630 درجه سانتیگراد و برای توده تفوذی نقده 750-600 درجه سانتی گراد تعیین شد. در نمودار مثلثی feo*-mgo- al2o3، ترکیب بیوتیت مربوط به مونزوگرانیت ها در منطقه پرآلومینوس پلات می شوند که نشان دهنده منشا پوسته ای آن ها و تشکیل آن ها در یک محیط برخوردی می باشد. ترکیب بیوتیت گرانیتوئیدهای مافیک در ناحیه کالک آلکالن (کوهزایی) که شامل گرانیت های i-type می باشد پلات می شوند. بیوتیت های مربوط به مونزوگرانیت های i-type به علت داشتن al بالا در محدوده p قرار می گیرند. نتایج این بررسی نشان می دهد می توان فوگاسیته اکسیژن، هالوژن ها، آب و دما همچنین آلودگی پوسته ای را در ماگمای گرانیتوئیدی به کمک ترکیب شیمی بیوتیت تخمین و ارزیابی نمود ولی به عنوان شاخص تکتونوماگمایی در صورتی که با داده های زمین شناختی، ژئوشیمی عناصر اصلی، فرعی، کمیاب، و ایزوتوپی، همراه نباشد قطعیت ندارد.