پترولوژی و ژئوشیمی مجموعه دگرگونی- آذرین دلبر، بیارجمند (جنوب شرق شاهرود)

مجموعه دگرگونی- آذرین دلبر با روند شمال شرقی- جنوب غربی در حاشیه شمالی زون ساختاری ایران مرکزی و در 130 کیلومتری جنوب شرق شاهرود در بخش جنوب شرقی منطقه بیارجمند واقع شده است. سنگهای آذرین و دگرگونی در دو بخش شمال شرقی (کوه کلاته علاءالدین) و جنوب غربی منطقه (غرب کوه ملحدو) رخنمون دارند. مجموعه دلبر با مرز ناپیوسته توسط واحدهای رسوبی ژوراسیک و کرتاسه در ارتفاعات مرکزی منطقه معروف به کوه ملحدو پوشیده شده است. سنگهای دگرگونی مجموعه دلبر طیف ترکیبی متنوعی از ماسه سنگهای دگرگون شده (متاپسامیت و متاگری وک)، متاپلیت ها (فیلیت ، میکاشیست و پاراگنیس )، متاکربناتها (مرمرآهکی و مرمردولومیتی) و متابازیت ها (آمفیبول شیست، آمفیبولیت و گارنت آمفیبولیت) را شامل می شوند. حضور متاکربناتها در بخشهای بالایی مجموعه دگرگونی به طور متناوب با متاپلیتها نشاندهنده تناوب رسوبگذاری در حوضه رسوبی اولیه به دلیل تغییر در عمق حوضه و شرایط رسوبگذاری می باشد. متابازیت ها به اشکال دایک و به ندرت سیل یا روانه های گدازه های بازیک دگرگون شده در لابلای سنگهای میکاشیستی- گنیسی رخنمون دارند و بر اساس مطالعات صحرایی و پتروگرافی، دارای ترکیبات آمفیبول شیست، آمفیبولیت و گارنت آمفیبولیت هستند. ویژگیهای سنگ شناسی و محدوده سنی توالی رسوبی پروتولیت مجموعه دگرگونی دلبر با ویژگیهای سازندهای قدیمی ایران مرکزی از جمله کهر و تاشک تشابه دارد. گرانیتها و لوکوگرانیتهای آناتکسی به صورت بسته ها و رگه های پگماتیتی، دایک ها، آپوفیزها و توده های کوچک مقیاس در مجموعه دگرگونی نفوذ کرده اند. مجموعه دگرگونی – آذرین دلبر و واحدهای سنگی ژوراسیک زیرین توسط دایک های دیابازی ژوراسیک میانی قطع شده اند. این دایک ها در آهک های ماسه ای و فسیل دار ژوراسیک بالایی (معادل سازند دلیچای) و آهک های کرتاسه زیرین (نئوکومین) نفوذ نکرده و دارای سن ژوراسیک میانی هستند. سنگ های متاپلیتی از مجموعه کانیهای کوارتز + فلدسپار ± موسکوویت + بیوتیت ± گارنت + پلاژیوکلاز ± کیانیت ± استارولیت تشکیل شده اند. ظهور زونهای کلریت، بیوتیت، گارنت، استارولیت، کیانیت و سیلیمانیت در سنگهای متاپلیتی بیانگر دگرگونی ناحیه ای نوع بارووین در شرایط رخساره های شیست سبز تا آمفیبولیت بالایی است. کاهش فراوانی بیوتیت و افزایش مقدار ارتوز در سنگهای متاپلیتی و متاپسامیتی، نشان می دهد تخریب و آبزدایی بیوتیت، پتاسیم لازم برای شکل گیری بخش های غنی از ارتوز و ایجاد مناظر میگماتیتی را فراهم نموده است. این تحوّلات حاکی از شروع ذوب بخشی و ایجاد مذابهای فلسیک متشکّل از کوارتز و ارتوز است که به شکل بسته، لامینه های ریز مقیاس و یا رگه های پگماتیتی حاوی تورمالین و موسکوویت در لابلای سنگهای دگرگونی میزبان نفوذ کرده اند. نتایج بدست آمده از مطالعات دما- فشارسنجی محدوده دماهای 468 تا 498 درجه سانتیگراد و فشارهای 4/6 تا 2/7 کیلوبار برای سنگهای میکاشیستی و محدوده دماهای 645 تا 706 درجه سانتیگراد و فشارهای 8 تا 13 کیلوبار برای سنگهای گنیسی گارنت دار نشان می دهد که به ترتیب مبیّن طیفی از رخساره های شیست سبز تا آمفیبولیت بالایی در سنگهای متاپلیتی است. نتایج ترموبارومتری های انجام شده با استفاده از جفت گارنت- هورنبلند در گارنت آمفیبولیت های مورد مطالعه، محدوده های دمایی 592 تا 693 درجه سانتیگراد و فشارهای 31/12 تا 4/13 کیلوبار را نشان می دهد که با شرایط رخساره آمفیبولیت فوقانی و شرایط فشاری معادل با فشار پایداری کیانیت مطابقت دارد. نتایج سن سنجی u-pb زیرکن های گنیس ها و گرانیت های مجموعه دلبر بر اساس داده های بدست آمده از آنالیزهای ایزوتوپی به روش های sims و la-icpms، میانگین سنی 541 تا 547 میلیون سال معادل با اواخر نئوپروتروزوئیک- اوایل کامبرین (اواخر ادیاکارن - اوایل کامبرین) را نشان می دهد. الگوهای ree سنگهای متاپلیتی و گرانیتی منطقه در مقایسه با مقادیر مرجع پوسته ای با الگوی عناصر ree پوسته قاره ای فوقانی مطابقت دارند و ارتباط ژنتیکی این سنگ ها با یکدیگر و منشأ پوسته ای آنها را تأیید می کند. این سنگ ها بر اساس نمودارهای تعیین جایگاه زمین ساختی، در محیط های حاشیه فعال قاره ای و یا جزایر کمانی قاره ای تشکیل شده اند. گرانیتها و لوکوگرانیتهای آناتکسی مورد مطالعه، ترکیب گرانیتی با ماهیت کالک آلکالن تا کالک آلکالن پتاسیم بالا و پرآلومین نشان می دهند. ویژگیهای ژئوشیمیایی این سنگها دلالت بر منشأ پوسته ای و پروتولیتی رسوبی با ترکیبات متاگری وکی- متاپسامیتی تا متاپلیتی دارد. ارتوآمفیبولیت های (متابازیت ها) مورد مطالعه دارای ترکیبی معادل با آندزی بازالتهای ساب آلکالن هستند و ویژگیهای ژئوشیمیایی آنها از جمله تهی شدگی از nb, ti و zr و غنی شدگی از pb و عناصر lile شاخص ماگماهای وابسته به زونهای فرورانش می باشد. ماگماتیسم مافیک پروتولیت ارتوآمفیبولیت ها همزمان با کشش و نازک شدگی پوسته ای در حوضه پشت کمان ماگمایی کادومین، شکل گرفته اند. با مقایسه مجموعه دلبر با برخی مناطق حاشیه ای گندوانا در جهان از جمله در هیمالیا، حاشیه پلاتفرم عربی، ایران و ترکیه، استنباط می شود، این مجموعه دارای ویژگیهای گندوانایی و ماهیت کالک آلکالن حاشیه فعال قاره ای هستند و در خلال کوهزایی کادومین در بازه زمانی نئوپروتروزوئیک پایانی – کامبرین آغازین شکل گرفته اند. دایکهای دیابازی قطع کننده مجموعه دلبر دارای ترکیبی معادل با گابرو و مونزوگابرو و ماهیت آلکالن تا ساب آلکالن هستند. این سنگها از ذوب بخشی درجه پایین یک منبع گوشته ای غنی شده اسپینل لرزولیتی و فاقد گارنت منشأ گرفته و در محیطهای کششی حوضه های پشت کمان ماگمایی ایجاد شده از فرورانش لیتوسفر اقیانوسی نئوتتیس به زیر لیتوسفر قاره ای ایران مرکزی در ژوراسیک میانی شکل گرفته اند. نتایج تعیین سن دایک های مافیک قطع کننده مجموعه دلبر u-pb بر روی آپاتیت-های جدا شده از این سنگها، محدوده زمانی 152 ± 35 ma را نشان می دهد که معادل با ژوراسیک میانی می باشد و با روابط چینه شناسی آنها با سنگهای میزبانشان کاملاً مطابقت دارد.