مطالعات ژئوشیمیایی، ترمودینامیک و ژنز تیتانومگنتیت های موجود در افیولیت ملانژهای شمال غرب ریوش، کاشمر

چکیده منطقه ی افیولیتی مورد مطالعـه به عنوان بخشی از کمربند افیولیتی شرق ایران، در شمال غربی شهرســتان کاشمر، در مختصــات جغرافیایی طول های 9 °58 و 20 °58 و عرض های 30 °35 و 34 °35 قرار گرفته است. در این تحقیق از روشهای rs, xrd, xrf, icp-ms, sem و epma جهت مطالعات تفضیلی استفاده گردید. تفکیک لیتولوژی با استفاده از روش دورسنجی (rs) صورت گرفت که مشخص شد بیشتر آلتراسیون های منطقه از نوع سرپانتینی است. بارزسازی گسلهای منطقه نشان دادکه بیشتر گسلها روند شرقی غربی دارند. مطالعات پتروگرافی نشان داد عمده واحدهای سنگی منطقه عبارتند از: سنگ های اولترامافیک (هارزبورگیت، وبستریت، دونیت، سرپانتینیت)، مافیک (گابرونوریت، الیوین گابرو، هورنبلند گابرو، گابروهای پگماتوئیدی، هورنبلند گابرو، کمپلکس دایک های ورقه ای دیابازی و بازالت ها بالشی). در غرب منطقه نیز سنگ های حدواسط (آندزیت های بازالتی) و سنگ های اسیدی (توف های داسیتی) رخنمون های عمده را تشکیل می دهند. پدیده ی سیمپلکتیت در مقاطع سنگ های اولترامافیک مشاهده شده که فرآیند انتشار عناصر باعث تشکیل این پدیده شده است. آنالیزهای شیمیایی در نمودارهای اکسیدهای عناصر اصلی بیانگر روند تفریق عادی می باشـد و نشان داد که بیشتر نمونه ها حاصل تفریق ماگمایی در گوشته بوده اند. سنگ های پوسته اقیانوسی در محدوده سری تولوئیتی قرار می گیرند اما تعدادی از آنها در محدوده کالکوآلـکالن قرار می گیرند که مرتبط با مناطق برخورد می باشند. غنی شدگی آهن و تیتانیوم در سنگهای سکانس پوسته ای و وجود کلینوپیروکسن های غنی از تیتانیوم در گابروها بیانگر وجود ماگمای مادر غنی از آهن، تیتان و وانادیوم می باشد. مقادیر fe و ti در گابروهای غنی از این عناصر بیش از حدی است که قابل موازنه با یک ماده مذاب والد باشد. تشکیل اکسیدهای آهن-تیتانیوم و وانادیوم به چندین فرآیند مختلف نسبت داده می شوند. محتمل ترین سازوکار، مواد مذاب غنی از fe و ti است که در اثر یک تفریق کامل صورت گرفته است. به دلیل تبلور فازهای حامل feo مثل الیوین و پیروکسن، مقدار fe2o3/feo ماگما افزایش می یابد درحالی که در اثر تبلور فازهای فقیر از آهن (مثل پلاژیوکلاز)، مقدار آهن ماگما، کاهش می یابد. بنابراین تبلور تفریقی ماگمای مافیک در نهایت، موجب اشباع شدگی فازهای حامل fe2o3 می شود، به طوری که ابتدا اسپینل، سپس مگنتیت و در نهایت تیتانومگنتیت تشکیل می شوند. در نتیجه این پدیده، ماگماهای غنی از آهن متــحول می شوند و ســـنگهای غنی از اکسیدهای fe–ti–v را تشکــیل می دهند. این مطالعه نشان داد که ته-نشست تیتانومگنتیت های حامل وانادیوم از یک ماگمای سیلیکاتی، به شدت به دما، فشار، فوگاسیته اکسیژن و مقدار آب ماگما بستگی دارد. ضریب توزیع نرنست برای عناصر تیتانیوم در ارتوپیروکسن ها (عموماً انستاتیت) پریدوتیت ها 012/0 و برای تیتانیوم موجود در الیوین سنگ های هارزبورگیتی kd=0 بدست آمد که نشاندهنده ماگمای پریدوتیتی از نوع تیپi می باشد. چون عدد ذوب بخشی بدست آمده با استفاده از فرمول hellebrand (حدود3%) کوچک است، ماگمای منشاء پریدوتیت ها از ذوب بخشـی کم گوشته تولیـد شده است. دمای تشکیل پریدوتیـتها با روش گرماسنجی حدود °c 1300 اما برای پیروکسنیت ها حدود°c 1000 و برای مراحل نهایی انجماد گابرو °c 722 بدست آمد.