کانی شناسی اسکارن، ژئوشیمی اکتشافی، مگنتومتری، سن سنجی، مطالعات ایزوتوپی rb-sr، sm-nd توده های نفوذی محدوده کانی سازی آهن بیشه، بیرجند

چکیده در منطقه بیشه واقع در شرق بلوک لوت، هورنبلند دیوریت¬های پورفیری در سنگ¬های رسوبی و آذرین (توف ها و سنگ های دیوریتی پیروکسن دار) نفوذ نموده و به ترتیب تشکیل اگزواسکارن و اندواسکارن داده است. توده های نفوذ کننده دارای ماهیت ساب آلکالن و متا آلومین بوده و بر اساس پذیرفتاری مغناطیسی و خصوصیات ژئوشیمیایی، وابسته به سری مگنتیت و گرانیتوئیدهای نوع i هستند. غنی شدگی عناصر نادر خاکی سبک (lree)، فقیر شدگی عناصر نادر خاکی سنگین (hree) و بی هنجاری منفی کم eu از اختصاصات آنها بوده و بیانگر ماگماتیسم متا آلومین نوع i کمان¬های آتشفشانی حاشیه قاره¬هاست. نمودارهای جداکننده محیط¬های زمین¬ساختی نیز جایگاه گرانیتوئیدهای کمان آتشفشانی را برای آن تایید می¬نماید. نمودارهای مختلف ژئوشیمیایی نشان دهنده انطباق سنگ¬های گرانیتوئیدی بیشه با نفوذی¬های مرتبط با اسکارن های آهن می¬باشد. خصوصیات ایزوتوپی = -1.49) nd? (87sr/86sr=0.706, و سایر خصوصیات ژئوشیمیایی نشان می دهد که این توده ها از ذوب گوشته غنی شده به وجود آمده و با پوسته دچار آلایش شده اند. سن سنجی به روش زیرکن-اورانیم سرب در دو نمونه هورنبلند دیوریت پورفیری سن 43/0±25/39 و 14/0±16/39 میلیون سال (ائوسن بالایی، بارتونین) را نشان می دهد. بخش¬های تغییر نیافته سنگ¬های دیوریتی پیروکسن دار¬، دارای ماهیت کالک¬آلکالن پتاسیم بالا و متا¬آلومین (78/1 a/nk? و 95/0(a/cnk? هستند. نمودار چند عنصری بهنجار شده با گوشته اولیه نشان¬دهنده غنی¬شدگی از عناصر lil مانند rb، ba، cs و تهی¬شدگی از عناصر hfs نظیر nb، p، ti، yو yb است. نمودار عناصر نادر خاکی بیانگر مقادیر (la/yb)n از 75/7 تا 63/8 و بی¬هنجاری منفی ضعیف eu می¬باشد. این خصوصیات به همراه مقادیر بالای th/yb و ta/yb بیانگر ماگماتیسم وابسته به مناطق فرورانش حاشیه قاره¬هاست. تهی شدگی مشخص nb و ti ، میزان نسبتا بالای mg#، نسبت¬های اولیه 87sr/86sr ( 70606/0)، 143nd/144nd ( 512424/0) و nd ? (05/3-) نشان می-دهد که ماگمای سازنده سنگ¬های مورد مطالعه از گوشته غنی¬شده منشاء گرفته و دچار آغشتگی پوسته¬ای شده است. مقادیر بالای rb، th، k و مقدار پایین p و ti در سنگ های مورد بررسی موید آلودگی ماگما در پوسته فوقانی طی تکامل ماگما می باشد. سن سنجی به روش زیرکن-اورانیم-سرب بر روی پیروکسن دیوریت پورفیری نشان می دهد که این ماگماتیسم در 07/44 میلیون سال پیش یعنی در ائوسن میانی (lutetian) رخ داده است. سنگ های گرانودیوریتی رخنمون یافته در بخش شمال شرق منطقه مورد مطالعه دارای ماهیت کالک آلکالن و به لحاظ مقدار شاخص asi پرآلومین بوده و در قلمرو تیپ s واقع شده¬اند. تعیین سن به روش زیرکن-اورانیم-سرب برای دو نمونه از گرانودیوریت های پورفیری نشان دهنده سن 38/0 ± 45/39 و 41/0 ± 75/38 میلیون سال (ائوسن بالایی) می باشد. بر اساس میزان nd? و 87sr/86sr، ماگمای توده گرانودیوریتی از ذوب بخشی پوسته قاره ای منشأ گرفته است. دو مرحله کلی کانی زایی در بیشه تشخیص داده شد، 1) مرحله پیشرونده و 2) مرحله پسرونده. مرحله پیشرونده در دمای حدود 550 درجه سانتیگراد تشکیل شده و در طی آن یک سری کانی های سیلیکات کلسیم بدون آب (گارنت، پیروکسن) تشکیل شده اند. مرحله پسرونده در دمای کمتر از 470 درجه سانتیگراد شروع شده و کانی¬های سیلیکات کلسیم آبدار (اپیدوت، ترمولیت-اکتینولیت)، سیلیس(کوارتز)، کربنات (کلسیت) و کانی¬های کدر (مگنتیت، پیریت، پیروتیت) جانشین شده¬اند. مگنتیت عمدتا در طی این مرحله تشکیل شده است. حضور مگنتیت، پیریت و پیروتیت به همراه کلسیت و کوارتز در مجموعه کانیایی پسرونده نشانگر دمای کمتر از 430 درجه سانتیگراد و ƒs2 ~10-7 محلول¬های متاسوماتیزم کننده می باشد. تجزیه الکترون میکروپروب نشان داد که گارنت های مورد مطالعه به صورت محلول های انحلال جامد آندرادیت و گروسولاریت می باشند که اکثراً حاوی مقدار کمی اسپسارتین ، آلماندین و پیروپ هستند. پیروکسن ها به سری دیوپسید - هدنبرگیت تعلق داشته و دارای مقادیر خیلی کم ژوهانسنیت میباشند. بر اساس ترکیب گارنت ها و پیروکسن ها متوسط میزان فوگاسیته اکسیژن 18/20- مگا پاسکال محاسبه گردید. وجود اپیدوت به عنوان یکی از کانی¬های سیلیکاته آبدار نیز نمایانگر فوگاسیته بالای اکسیژن است. بی هنجاری های بالای مس، طلا، روی، سرب، قلع، تنگستن، کبالت و بیسموت در سطح زمین و مغزه ها دیده می شود. مطالعات ژئوفیزیک هوایی وجود بی¬هنجاری مغناطیسی را در شرق بیشه نشان می¬دهد. مطالعات صحرایی و برداشت های ژئوفیزیک زمینی نیز حاکی از وجود بی¬هنجاری شدید مغناطیسی (56819 نانو تسلا) و وجود کانی¬های فری مغناطیس است. مطالعات مینرالوگرافی از مغزه¬های حفاری نشان می دهد که منبع اصلی ایجاد کننده آنومالی مغناطیسی، حضور کانی مگنتیت و در موارد محدودی پیروتیت می باشد. نقشه¬های مشتق اول قائم و ادامه به سمت بالا نشان دهنده گسترش آنومالی از نزدیک سطح تا عمق بیشتر از 150 متری می باشد. این موضوع نشان می دهد که منبع ایجادکننده آنومالی (کانی سازی مگنتیت) بیشتر عمقی است. برداشتهای ژئوفیزیک زمینی در بخش شمالی منطقه مورد مطالعه نشان داد که نا هنجاری نشان داده شده در نقشه مغناطیس هوایی مربوط به رخنمون توده های دیوریتی پیروکسن و آمفیبول دار با پذیرفتاری مغناطیسی بالا (تا 5- 10 × 1718) می باشد. حضور مگنتیت و فقدان آپاتیت؛ عیار بالای مس، طلا، سرب، روی، نقره، قلع و تنگستن؛ ناهنجاری های مشخص بیسموت و کبالت؛ مقادیر پایین عناصر نادر خاکی و فسفر از ویژگی های شاخص کانسار آهن بیشه می باشد. این کانسار به لحاظ کانی شناسی، دگرسانی، بافت، پاراژنز کانی ها، ژئوشیمی و منشأ کانه زایی تشابه زیادی با کانسارهای اسکارن آهن کلسیمی و (iocg) دارد. واژه های کلیدی: لوت، بیشه، اسکارن، کانی سازی آهن، rb-sr، sm-nd ، سن سنجی زیرکن-اورانیم-سرب.