تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : اشرف تركيان

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر محمود خليلي

تاريخ دفاع : 13/3/87

رشته و گرايش : زمين شناسي- پترولوژي

استاد مشاور : دکتر علي اصغر سپاهي گرو

مطالعه ماگماتيسم توده گرانوديوريتي منطقه جنوب قروه (كردستان)

چكيده

توده گرانوديوريتي جنوب قروه، كه در اين پژوهش "مجموعه پلوتونيك قروه" خوانده مي­شود، در 80 كيلومتري شمال غرب همدان، در غرب ايران، با مختصات جغرافيائي '42 °47 تا °48 طول شرقي و '50 °34 تا '10 °35 عرض شمالي قرار دارد. بر اساس مشاهدات صحرايي و ويژگي­هاي كاني­شناسي اين مجموعه متشكل از سه واحد اصلي گرانوديوريت، گرانيت و ديوريت است كه با نفوذي­هاي گابروئي همراه مي­باشند. سنگ­هاي رسوبي- آتشفشاني كه در مزوزوئيك (كرتاسه زيرين- ژوراسيك بالائي) متحمل دگرگوني ناحيه­اي گرديده، توسط پلوتونيك مورد مطالعه قطع شده است. توده گابروئي اين مجموعه در 38-40 ميليون سال پيش جايگزين شده است. واحد ديوريتي با تركيب كاني­شناسي پلاژيوكلاز، پيروكسن، هورنبلند و گاهي آلكالي فلدسپار و كوارتز شامل ديوريت، كوارتز ديوريت، كوارتز مونزونيت و مونزوديوريت است. مهمترين ويژگي­هاي واحد گرانوديوريتي بافت گرانولار، فراواني هورنبلند و وجود انكلاوهاي ميكروگرانولار مافيك مي­باشد. انكلاوهاي ميكروگرانولار مافيك باتركيب ديوريتي و اندازه عمدتاً 10 تا 40 سانتي­متر نيمه بيضوي تا زاويه­دارند و در محل تماس با سنگ ميزبان­شان داراي حاشيه انجماد سريع هستند. طيف تركيب سنگ ­شناسي واحد گرانيتي با داشتن مقادير متفاوتي از كوارتز، پلاژيوكلاز، آلكالي فلدسپار از مونزوگرانيت تا آلكالي­گرانيت تغيير مي­كند. عمده­ترين كاني فرومنيزين اين واحد بيوتيت است. شاخص­­هاي كاني­شناسي (حضور هورنبلند، اسفن، مگنتيت) و ژئوشيميائي (ASI كمتر از يك، محتواي بالي CaO، Na2O و Sr ، سير نزولي P2O5 با افزايش سيليس) گرانيتوئيد مورد مطالعه را مشابه گرانيتوئيدهاي نوع I نموده است. بيوتيت­هاي واحد گرانوديوريت با تركيب شيميائي 11/7-71/6=MgOء، 35/3-52/3=TiO2ء، 67/25-05/24 + MnOء= FeOtotal  و نيز FeOtotal / MgO+ FeOtotal حدود 7/0، محتواي Al (در واحد فرمولي) برابر با 2، MgO از 6/6 تا 2/7 و Al2O3 بالاتر از 14 در زير گروه بيوتيت­هاي نوع آنيت قرار ميگيرند. اين داده­ها به سرشت كالك آلكالن ماگماي سازنده­ اشاره دارد. هم چنين آمفيبول­هاي اين واحد، از نوع كلسيك و از زير مجموعه منيزيو هورنبلند مي­باشد كه با دارا بودن مقدار 3/1 > Altotal و 11/0-98/0= Ti ( هردو در واحد فرمولي)، بر پايين بودن فشار حاكم بر تبلور و فوگاسيته اكسيژن بالا دلالت دارند. فشارسنجي به روش محتوي Al هورنبلند موجود در واحد گرانوديوريتي حداكثر فشار 1/2 كيلوبار را مشخص مي­نمايد كه معادل گرانيتوئيدهاي كم عمق مي­باشد. افزون بر اين، دماسنجي به روش­هاي زوج كاني­هاي هورنبلند- پلاژيوكلاز و بيوتيت- گارنت، دمي زمان جايگيري توده گرانوديوريت را 697-681 سانتي گراد و دماي به تعادل رسيدن بيوتيت و گارنت در هورنفلس­ها را 438 تا 537 درجه سانتي گراد نشان مي­دهد. مجموعه پلوتونيك قروه متعلق به سري كالك آلكالن با پتاسيم متوسط و به سببA/CNK كمتر از يك و A/NK بين 9/0 تا 8/2 و داراي طبيعت متا آلومينه تا كمي پرآلكالن است. بررسي روند تغييرات عناصر در نمودارهاي هاركر نشان مي­دهد كه سري­ مافيك (گابرو و ديوريت­) از سري فلسيك­ (گرانوديوريت­ و گرانيت­) مجزا و فاقد هم­پوشاني مي­باشند و احتمالاً از منشا متفاوتي سرچشمه گرفته و يا تحت تاثير فرايندهاي ماگمائي متفاوت واقع شده­اند. با افزايش مقدار سيليس ماگما عناصر La، U، Th و Rb افزايش و Sr،V، Cr وNi كاهش نشان مي‌دهند در حاليكه Nb و Ba همانند Al2O3 و Na2O روند زنگ مانندي را دارند. واحد ديوريتي وگابروئي داراي Sr/Nd بالا ـ Rb پايين، آنومالي منفي Eu، الگوهاي REE تفريق يافته، HREE مسطح در حالي که واحدهاي فلسيك داراي Sr/Nd پايين ـ Rb بالا ، آنوماليEu منفي مشخص ­تر و الگوهاي REE شديداً تفريق يافته را نشان مي­دهند. نمودار Th در مقابل V و Rb در مقابل Sr بر تاثير آلايش ماگمائي در كنار فرايند اصلي ذوب بخشي دلالت دارد. سنگ­هاي گرانيتوئيدي مورد مطالعه به سبب غني بودن از عناصر ليتوفيل بزرگ يون (LILE) و تهي شدگي از عناصر با شدت ميدان قوي (HFSE) به گرانيتوئيدهاي آلايش يافته با مواد پوسته­اي و نيز گرانيتوئيدهاي قوس آتشفشاني مرتبط با مناطق فرورانش شباهت دارند. داده­هاي عناصر كمياب در نمودارهايRb/30-Hf-Ta×3 ،Rb/10-Hf-Ta×3 ، La/Yb در مقابل Th/Yb، Th/Ta در مقابل Yb منعكس كننده­ي نفوذ اين گرانيتوئيد در يك محيط مرتبط با قوس آتشفشان در حاشيه­ي فعال قاره­اي است كه با توجه به پيشينه زمين شناسي منطقه، با فرورانش پوسته اقيانوسي نئوتتيس به زير ايران مركزي مرتبط مي­باشد. در واحد گرانوديوريتي و گرانيتي تمركز بسيار پايين عناصر واسطه­، فراواني ناچيز عناصر La، Ba، Th و Nb در مقايسه با گوشته غني شده، پايين بودن مقدار Mg# و حجم زياد ماگماي فلسيك از جمله دلايلي هستند كه بر رد مدل تبلور تفريقي از يك ماگماي والد مافيك­ گوشته­اي و هضم سنگ­هاي پوسته­اي در مسير صعود اين ماگما دلالت دارد. لذا بايستي منشا اين ماگما پوسته­‌ و يا حداقل دخالت منابع پوسته اي در تشکيل آن موثر بوده باشد. سنگ­هاي گرانوديوريتي و گرانيتي حاوي ميزان متوسطي از Al2O3/(MgO + FeOtotal) و CaO/(MgO + FeOtotal) هستند كه بيانگر ذوب بدون آب پروتوليت نوع متاگريواك‌ها است. تشكيل ماگماي ديوريتي به طريق مكانيسم ذوب بخشي بدون آب پوسته اقيانوسي فرورانده و يا ذوب بخشي گوه گوشته­اي متاسوماتيك در بالاي صفحه فرورانش باتوجه به فقدان گارنت در باقي­مانده­ي حاصل از ذوب (الگوهاي عناصر نادر خاكي سنگين (HREE) تفريق نيافته، كمي نسبت (La/Yb)N، فراواني زياد Y ، بالا بودن نسبت Sr/Y در اين سنگ‌ها) و عدم دستيابي به شيب زمين گرمائي لازم در مناطق فرورانش هم چون پهنه سنندج- سيرجان مورد قبول نمي­باشد. در اين واحد به­طور مشخص تمركز عناصر Th، La، Nb و Ba كمتر از مقادير فرض شده براي يك سنگ مشتق از يك منبع گوشته­اي غني شده است و بيشتر با فراواني اين عناصر در تركيب پوسته­ي مياني مشابهت نشان مي­دهد. افزون بر اين، ديوريت­ داراي نسبت­هاي Al2O3/(MgO + FeOtotal ) به ميزان 98/0 تا 54/1 و (CaO/(MgO + FeOtotal برابر 59/0 تا 71/0 مي باشد. بنابراين احتمالاً ديوريت از پوسته مافيك زيرين مشتق شده و آمفيبوليت­ها و متاتوناليت­ها را مي توان بعنوان پروتوليت اين سنگ ها معرفي نمود. نفوذ ماگماهاي بازيك علاوه بر اينكه گرماي مورد نياز براي ذوب­بخشي در اين ناحيه را فراهم نموده در ايجاد فرايند آميختگي ماگمائي در اين مجموعه نيز تاثير­گذار بوده است.

كليد واژه­ها: پلوتونيك، گرانوديوريت، گرانبت، سنگ­هاي مافيك، متاگريواك، متاتوناليت، پوسته زيرين، سابداكشن، سنندج-سيرجان، قروه، كردستان.