وبلاگ

ولفیدی ماگمایی جهان از نوع Ni+Cu و PGE با بخش‌های زیرین مجموعه‌های سنگی مافیک و اولترامافیک لایه‌ای همراه هستند. سنگ‌های اولترامافیک، خود دارای منشاء ماگمایی بوده و بصورت انواع سنگ‌های مختلف در بخش‌های زیرین پوسته و یا در سطح زمین تشکیل شده‌اند. مطالعه سنگ‌های اولترامافیک می‌تواند فرایندهای مؤثر در تکوین سنگ‌های ماگمایی و فرایندهایی که بعد از تشکیل سنگ سبب تغییر ترکیب آن می‌گردد، نظیر واکنش مذاب ـ پریدوتیت را به خوبی نشان دهد. توده­های افیولیتی علی­رغم اینکه در گروه مجموعه سنگ­های مافیک و اولترامافیک طبقه‌بندی می‌شوند و از نظر برخی از ذخایر معدنی نظیر کرومیت مورد توجه بوده‌اند ولی فاقد این­گونه نهشته‌­های بزرگ سولفیدی می‌باشند. عدم وجود داده‌های دقیق بر روی ترکیبات سولفیدی، روشن نبودن جایگاه سنگ‌شناسی واحدهای سنگی میزبان کانی‌های سولفیدی و پیچیدگی زیاد سنگ‌شناسی مناطق عمیق افیولیتی موجب شده است که مطالعات علمی و اکتشافی این ترکیبات به شکل هدفمند دارای عمر کمی ‌باشند. با توجه به این­که رسیدن ماگمای سیلیکاتی اولیه به حالت اشباع از سولفید، جدایش مایع سولفیدی از مذاب سیلیکاتی مادر و تجمع عناصر كالكوفیل در آن و سپس تمرکز قطرات مایع سولفیدی لازمه تشکیل كانسارهای سولفیدی ماگمایی است، احتمالاً چنین شرایطی در مجموعه‌های افیولیتی که از نظر کانسارهای سولفیدی ماگمائی فقیر می‌باشند کمتر ایجاد می‌شود (Naldrett, 2004). کانسار سولفید نیکل  اکوج در افیولیت‌های زامبیل[2]  فیلیپین (Naldrett, 1989;Evans, 1993) و کانسار کلیفز[3] در افیولیت شتلند[4] اسکاتلند (Naldrett, 1989) به عنوان کانسارهای سولفیدی مرتبط با افیولیت‌ها این امید را به­وجود آورده است که تحت شرایطی در مجموعه‌های افیولیتی می­توان انتظار کانه‌زایی سولفیدی را داشت. مدل‌های زیادی بر اساس سازوکار تشکیل توده‌های افیولیتی (محیط شکافت قاره­ای، محیط تیغه­های وسط اقیانوسی، محیط جزایر قوسی و …..) ارائه شده است. ماهیت ماگمای مادر و ترتیب جای­گیری ترکیبات مختلف در سطوح متفاوت ستون چینه­شناسی دارای اهمیّت علمی و اکتشافی فراوانی است. مجموعه افیولیتی فاریاب جزئی از مجموعه‌های افیولیتی کمربند زاگرس بوده که در منتهی­الیه مرز کمربند زاگرس و منطقه مکران قرار دارد. منطقه فاریاب بزرگ‌ترین منطقه معدنی کرومیت ایران می‌باشد و با توجه به این­که کانی‌های  سولفیدی در این منطقه به ویژه در معدن فطر 6 مشاهده شده‌اند، در این رساله سعی بر آن است که با بهره گرفتن از مطالعات صحرایی، پتروگرافی، ژئوشیمی کانی‌ها و سنگ به بررسی کانه‌زایی سولفیدی ماگمایی و اسپینل‌های­کروم‌دار و سنگ‌های سیلیکاتی میزبان در این مجموعه افیولیتی پرداخته شود.

 

1-2- افیولیت

 

 افیولیت‌ها، قطعات باقی‌مانده لیتوسفر اقیانوسی هستند که در اکثر سلسله کوه­های بزرگ زمین در قاره‌ها و جزایر جای­گیری شده‌اند. سن آن­ها بسیار متفاوت است، سن قدیمی­ترین آن‌ ها مربوط به پروتروزوئیک با سن در حدود 800 میلیون سال می­باشند. افیولیت­ها علاوه بر پرکامبرین (پروتروزوئیک) در فانروزوئیک نیز تشکیل شده ­اند، قابل ذکر است که تمرکز اصلی افیولیت­ها در محدوده مزوزوئیک-سنوزوئیک است (Moores et al., 2000). سلسله کوه­هایی که در نتیجه تصادم و برخورد به وجود آمده‌اند مانند آپالاش، اورال یا حتی کوه­های عظیمی که به آن سلسله جبال آلپی می‌گویند غنی از توده‌های افیولیتی­اند و می­توان آن­ها را در امتداد نواری پرپیچ و خم و خطی، در طول هزاران کیلومتر تعقیب کرد. واژه افیولیت در سال 1813 توسط برونیار، برای معرفی سنگی با زمینه سرپانتینی که کانی‌های مختلفی در آن وجود داشته و غالباً با سنگ‌های آتشفشانی، گابروها و رسوبات سیلیسی یا چرت همراه بوده، به کار رفته است (Brongniart, 1813). در طی قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، اصطلاح افیولیت، معرف تجمعی از سرپانتینیت­ها، گابروها و اسپیلیت­ها با یا بدون رادیولاریت یا چرت­های وابسته بود که در لیگور آپنین و در آلپ غربی داخلی رخنمون داشته اند. این رخنمون­های افیولیتی آلپی، به شدت تکتونیزه، چین­خورده و دگرگون شده‌اند. استینمن (1927)، در یک بازنگری، که وی آن را مجموعه سه قسمتی معرفی کرد (متشکل از سرپانتینیت­ها، دیابازها و رادیولاریت­ها) همزادی انواع ماگمایی (سرپانتینیت­ها ـ گابروها، دیابازها و اسپیلیت­ها) را پیشنهاد کرد. به نظر وی، تمام این‌ها در یک لاکولیت عظیم تفریق یافته و به داخل رسوبات ژئوسنکلینال تزریق شده‌اند (Steinmann, 1927). درور (1957) در مقاله­ای از منشأ گوشته­ای پریدوتیت‌های نوع آلپی و جای­گزینی تکتونیکی به حالت جامد قطعات گوشته فوقانی آن، دفاع کرد (De Roever, 1957). در اواخر سال­های 1960، با بررسی­های دقیقی که در یونان، قبرس، ترکیه و عمان انجام شد به این نتیجه رسیدند که استقرار

 تکتونیکی قطعات لیتوسفر اقیانوسی شامل دو مجموعه کاملاً متفاوت است:

 

1 ـ تکتونیت­ها: بخش گوشته پریدوتیتی قاعده­ای که با دگرشکلی­های پلاستیک دمای بالا مشخص­اند.

 

2 ـ کومولاها: توالی ماگمایی پوسته­ای با دگرشکلی کم که یک بخش گابرویی آن از نوع انباشته­ای است.

 

در اوایل سال­های 1970، کولمن، برای معرفی تکتونیک خاص لیتوسفر اقیانوسی بر روی حاشیه قاره‌ها، اصلاح فرارانش را به کار برد (Coleman,1970). اختلاف نظر بین زمین شناسان اروپایی و زمین شناسان آمریکایی باعث شد که همه در تعریف اصطلاح مشترک افیولیت به توافق برسند. کنفرانس پن روز در سال (1972) به همین منظور تشکیل شد و نتایج آن به شرح زیر می‌باشد (Anonymous, 1972):

 

واژه افیولیت جهت معرفی مجموعه‌ای خاص از سنگ‌های مافیک تا الترامافیک به کار می‌رود، بنابراین این واژه نام یک سنگ خاص نیست، طبق این تعریف، یک مجموعه افیولیتی از قاعده تا بالا شامل (شکل1-1):

 

1ـ مجموعه الترامافیک، شامل هارزبورژیت، لرزولیت، دونیت با مقادیر متفاوت که معمولاً فابریک­های تکتونیکی از خود نشان می‌دهند.

 

2ـ مجموعه گابرویی که بیشتر بافت کومولایی داشته و معمولاً واجد کومولاهای پریدوتیتی و پیروکسنیتی بوده و عموماً دگرشکلی کمتری نسبت به مجموعه الترمافیک قبلی دارند.

 

3ـ مجموعه دایک­های صفحه­ای که به عنوان مجاری تغذیه کننده واحدهای آتش­فشانی فوقانی عمل کرده ­اند.

 

4ـ مجموعه آتش‌فشانی بازیک که عموماً به صورت بازالت‌های بالشی در بخش بالایی توالی افیولیتی و در زیر رسوبات فوقانی گسترش دارند.

 

5ـ سنگ‌های همراه افیولیت‌ها که عبارتند از:

 

ـ یک بخش رسوبی فوقانی که به طور مشخص از چرت‌های نواری، شیل‌های نازک بین لایه‌ای و کمی سنگ آهک تشکیل شده‌اند.

 

ـ توده‌های پودیفورم کرومیت که معمولاً داخل دونیت‌ها یافت می‌شوند.

 

ـ سنگ‌های نفوذی و نیمه عمیق فلسیک سدیک (پلاژیوگرانیت).

 

باید ذکر کرد که محققان نکات کلی زیر را به تعریف فوق اضافه کرده‌اند:

 

ـ سطح تماس گسلی بین واحدهای قابل نقشه­ برداری بسیار زیاد است و ممکن است، مقاطع کامل وجود نداشته باشد.

 

ـ یک مجموعه افیولیتی ممکن است ناکامل، قطعه قطعه و جدا از هم و دگرگون شده باشد.

 

ـ اگرچه معمولاً افیولیت‌ها را به عنوان نماینده پوسته اقیانوسی یا گوشته فوقانی می­دانند ولی کاربرد واژه افیولیت باید مستقل از منشأ فرضی آن باشد. در دو دهه بعد، ثابت شد که افیولیت‌ها بسیار متنوع­اند ولی تعریف افیولیت، با گذشت زمان پابرجا مانده و مورد قبول همه است.

 

شکل ‏1‑1- یک ستون افیولیتی، نظیر آن­چه در بیانیه کنفرانس پن روز (1972) مشخص شده است. A= پریدوتیت برجا مانده گوشته، B1= کومولای لایه لایه اولترامافیک، B2= کومولای لایه­لایه گابرویی، B3= گابرو ایزوتروپ، C= مجموعه رگه­ای (دایک دیابازی) ، D= روانه بازالتی
(گدازه بالشی) ، E= رسوبات پلاژیک، MP= موهوی پترولوژیکی، Ms= موهوی لرزه­ای
(Caron et al., 1989).

 

1-3- منشأ افیولیت‌ها

 

وضعیت ژئودینامیکی و منشاء افیولیت‌ها مسأله مهمی است، در این راستا ژئوشیمیست ژاپنی (Miyashiro, 1973) کار تحقیقی در مورد ژئوشیمی سنگ‌های خروجی و برپایه نمودارهایی که بر اساس ارتباط عناصر پایه­گذاری شده بود منتشر کرد. در این کار تحقیقی، رفتار عناصر اصلی و فرعی در گدازه­های افیولیت ترودوس در قبرس را انتشار داد که تماماً مشخصات ولکانیسم نوع کمان را نشان می­دادند و به هیچ وجه مشابه خصوصیات ژئوشیمی بازالت‌های نوع پشته­های میان اقیانوسی ( MORB) نبودند. ژئوشیمیست­های دیگر نیز طیف وسیعی از افیولیت‌ها با خصوصیات کمان را توصیف نمودند. مجموعه ‌این تحقیقات بنائی محکم جهت معرفی افیولیت‌های نوع فوق فرورانش را فراهم کرد. امروزه مشخص شده است که تعدادی از حوضه­های اقیانوسی در موقعیت پشت قوس واقع شده‌اند. از طرفی می­توان حوضه­ های اقیانوسی را در حاشیه قاره‌ها و یا درون کمان‌ها و در محل پیشانی کمآن‌ ها مشاهده کرد که گویای محل برخورد یا تصادم هستند. سرنوشت این حوضه­های اقیانوسی با موقعیت تکتونیکی این چنین، با سرنوشت جزایر قوسی هم­زمان، که در محل پوسته قاره­ای به وجود آمده‌اند، به نوعی گره خورده است. بنابراین می­توانیم فرض­کنیم که در گذشته تعدادی از افیولیت‌های فرارانده بر روی حاشیه قاره‌ها از حوضه­های اقیانوسی حاشیه­ای منشأ گرفته­اند
(درویش زاده، 1381).

 

1-4- تقسیم ­بندی افیولیت‌ها

 

در حال حاضر، حدود 150 مجموعه افیولیتی با سن متفاوت شناسایی شده و از بین آن‌ ها حدود 40 مورد از آنها دقیقاً نقشه­ برداری و توصیف شده‌اند (Nicolas, 1989). این افیولیت‌ها، شواهد با ارزشی از کف اقیانوس و امکان مطالعه دقیق ساختمان و ترکیب پوسته اقیانوسی و گوشته فوقانی وابسته به آن را در طول مقاطع زمین‌شناسی به ما عرضه می‌کنند (شکل1ـ2). افیولیت‌ها را از نظر ماهیت سنگ‌شناسی پریدوتیت‌های گوشته‌ای برجا مانده به 3 گروه بزرگ تقسیم کرده‌اند ( (Nicolas & Boudier, 2003:

 

الف) افیولیت‌های نوع هارزبورژیتی (HOT): در این نوع افیولیت‌ها مقطع گوشته‌ای اساساً هارزبورژیتی است و بیشتر تهی شده‌اند مثل افیولیت عمان.

 

ب) افیولیت‌های نوع لرزولیتی (LOT): این افیولیت‌ها انواعی را شامل می‌شوند که مقطع گوشته لرزولیتی داشته و کمتر تهی شده‌اند. نظیر افیولیت لیگوریا در ایتالیا.

 

ج) افیولیت‌های نوع حدواسط (LHOT): افیولیت‌هایی که مقطع گوشته‌ای آن‌ ها از هارزبورژیت و لرزولیت است مثل افیولیت ترودوس قبرس.

 

این تمایز اساسی اولین بار به وسیله نیکولا و جکسون (1972)، در مورد افیولیت‌های کوه­های مدیترانه پیشنهاد شد یعنی جایی که به وضوح یک ایالت شرقی با افیولیت‌های هارزبورژیتی و یک ایالت غربی با افیولیت‌های لرزولیتی مشخص شده است (شکل 1-3)، این دو نوع در حوالی دینارید، آلبانی و صربستان به هم وصل شده و در همین­جا، دو نوار به موازات هم تشکیل می‌دهند. افیولیت‌های نوع هارزبورژیتی نشان دهنده درجه ذوب بخشی بالای گوشته هستند که تصور می‌شود نشانه گسترش سریع پشته­های میان اقیانوسی هستند، در حالی که افیولیت‌های نوع لرزولیتی نشان­دهنده درجه پایین­تری از ذوب بخشی هستند که بیان­گر گسترش کند پشته­های میان­اقیانوسی و یا یک محیط ریفتی می‌باشند. نوع بازالت‌هایی که همراه این دو نوع پریدوتیت تشکیل می‌شوند، دلیل دیگری بر درجه ذوب بخشی آن‌ ها است زیرا در نوع هارزبورژیتی، بازالت‌ها از نوع تولئیتی و در نوع لرزولیتی به سمت آلکالن میل
می­ کند ((Juteau, 1999.