سنگ‌زایی و جایگاه زمین‌ساختی توده‏‌های آذرین درونی متاآلومین غنی از پتاسیم آفتابرو-قلیچ‏‌‌کندی (جنوب بویین‏‌‌زهرا): شواهدی از داده‏‌‌های ایزوتوپی Sr-Nd

گرانیتوییدها مجموعة بزرگ و مهمی از سنگ‏‌‌های ماگمایی و مهم‌ترین سازندة پوستة قاره‏‌‌ای به‌شمار می‌روند. به کمک بررسی زمین‏‌‌شناسی، زمین‏‌شیمیایی، سن‏‌‌سنجی و ایزوتوپی گرانیتوییدها، درک واقعی از جایگاه زمین‏‌ساختی آن و موقعیت ژئودینامیکی آنها در چرخة ویلسون و به‌تبع آن، پتانسیل کانه‏‌‌زایی‏‌‌های احتمالی همراهشان به‌دست آورده می‌شود (Martin and de Vito, 2005; Richards, 2003, 2009; Yang et al., 2016). کوهزاد زاگرس که بخش مهمی از کمربند جهانی آلپ-هیمالیا و حاصل چرخة تکاملی تتیس است، نقش بسزایی در پیدایش و تکامل پوستة ایران زمین دارد و پهنة ارومیه- دختر با توالی‏‌های بزرگ ماگماییِ عمدتاً سنوزوییک پیامد آنست (Berberian and King, 1981; Alavi, 2007). ازاین‌رو، بررسی و درک فرایندهای ماگمایی آن نیازمند بررسی‏‌‌های زمین‏‌شیمیایی با به‌کارگیری داده‏‌‌های ایزوتوپی مختلف خواهد بود. پوستة قاره‏‌‌ای ایران به‌نام بلوک سیمرین در پی اشتقاق لبة شمالی ابرقاره گندوانا طی کادومین (500-600 میلیون سال پیش) پدید آمده است (Stern, 1994; Şengör et al., 1989, 1985, 1996; Stampfli et al., 2000, 2002; Golonka, 2007). تنش‏‌‌های سنگ‌کره‌ای متأثر از دینامیک گوشته در آغاز مزوزوییک که به‌دنبال بازشدگی اقیانوس اطلس شمالی و مرکزی روی داده‌اند، فرایند فرورانش با شیبِ رو به شمال را در بخش باختری ورقه ایران رقم زده‌اند؛ این فرایند تا امروز نیز ادامه دارد و سه‌گوش ماگمایی دور ایران زمین از جمله ارومیه- دختر پیامد آن به‌شمار می‌رود (Stöcklin, 1968; Berberian et al., 1981; Qasemi and Talbot, 2006; Alavi, 2007; Hasanzadeh et al., 2008; Omrani et al., 2008; Verdel et al., 2011). پیدایش سه‌گوش ماگمایی دورتادور ایران که ارومیه- دختر گسترده‏‌‌ترین و مهم‌ترین بخش آن به‌شمار می‏‌‌رود، طی دوره‏‌‌های ماگمایی مختلف روی داده است. در این میان، مهم‌ترین رویداد ماگمایی سازندة سنگ‏‌‌های آذرین ارومیه- دختر که پیامد کشش سنگ‌کره‌ای و ماگماتیسم گسترده است در 55 تا 37 میلیون سال پیش رخ داده است (Verdel et al., 2011; Rossetti et al., 2014; Moghadam et al., 2014, 2015, 2020) و ماگماتیسم منطقة بررسی‌شده نیز بخشی از این رویداد است. ازاین‌رو، در راستای ارائه مطالب جدید در درک بهتر رخدادهای تکتونوماگمایی و تکامل پوستة قاره‏‌‌ای در این دوره، در این پژوهش، توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی با به‌کارگیری داده‌های زمین‏‌شیمیایی سنگ‌کل و ترکیب ایزوتوپی نئودیمیم و استرانسیم بررسی خواهند شد. توده‏‌های آذرین درونی یادشده در جنوب‏‌باختری بویین‏‌زهرا و در پهنة ماگمایی ارومیه- دختر (UDMA[1]) رخنمون دارند.

زمین‏‌‌شناسی

الف- زمین‏‌‌شناسی ناحیه‏‌‌ای

در پی تنش‏‌‌های سنگ‌کره‌ای ناشی از برهمکنش ورقه‏‌های آفریقا-اوراسیا – هند، فعالیت‏‌‌های ماگمایی گستردة عمدتا 30 میلیون ساله از ائوسن تا الیگوسن و در امتداد کمان ماگمایی ارومیه- دختر رخ داده‌اند (Verdel et al., 2011; Moghadam et al., 2020). از نتایج چنین فعالیت‏‌‌هایی پیدایش بیشتر از 4 کیلومتر سنگ‏‌‌های پالئوژن در منطقة ساوه، زرندیه و تفرش در حوالی منطقة بررسی‌شده است که مشتمل بر جریان‌های گدازه، لایه‏‌‌های آذرآواری، توف و ایگنمبریت هستند (Stöcklin 1968; Berberian and Berberian, 1981; Emami, 1991; Alavi, 2007; Verdel et al., 2011). ترکیب سنگ‏‌‌های آتشفشانی پالئوژن UDMA بسیار متنوع است و به‌همراه سنگ‏‌‌های رسوبی قاره‏‌‌ای و دریایی به‌صورت میان‌لایه قرار دارند (Amidi et al., 1984). فسیل‏‌‌های دریایی نشان می‏‌‌دهند توالی‏‌های آتشفشانی ارومیه- دختر در حوضه‏‌های دریایی کم ژرفا نهشته شده‏‌‌اند؛ به‌گونه‌ای‌ که انتظار می‌رود در محیطی کششی روی داده باشند (Morley et al., 2009; Verdel et al., 2011). سنگ‏‌‌های آتشفشانی نشانه‏‌‌هایی از کمان قاره‏‌‌ای تیپیک دارند (Omrani et al., 2008; Verdel et al., 2011) و با سازند قرمز پایینی ائوسن تا الیگوسن پوشیده می‏‌‌شوند که شامل کنگلومرا، ماسه‏‌‌سنگ و ژیپس است. در الیگوسن، ماگماتیسم به‏‌سوی محیط‏‌‌های برخوردی تغییر کرده و پیامد برخورد ایران با ورقة عربستان بوده است (Verdel et al., 2011). لایه‏‌‌های بالایی سنگ‏‌‌های پوشانندة الیگوسن سازند قم است که شامل آهک‏‌‌های دریایی و مارن با سن الیگوسن پایانی تا میوسن اولیه است. سنگ‏‌‌های جوان‌تر پلیوسن و کواترنری ارومیه- دختر از جریان‌های گدازه آلکالن و آذرآواری ساخته شده‏‌‌اند (Berberian and King, 1981). لایه‏‌لایه‌شدن پوستة ضخیم‌شده ایران (Hatzfeld and Molnard, 2010) یا شکست صفحة فرو‏‌رونده نئوتتیس (, Omrani et al., 2008; Karimpour et al.; 2021) چه‌بسا ولکانیسم پس از برخورد پلیوسن-کواترنری در ارومیه- دختر را به‌دنبال داشته است. رخنمون‏‌‌های سنگ‏‌‌های آذرین اصلی در ناحیة شمال‏باختری ساوه و جنوب بویین‌زهرا به سن پالئوسن تا الیگو-میوسن هستند. این رخنمونه‌ها از سنگ‌های آتشفشانی با میان‌لایه‏‌‌هایی از آهک و سنگ‏‌‌های گرانیتوییدی ساخته شده‌اند و از دیدکاه شیمیایی بیشتر به سری کالک‌آلکالن گرایش نشان می‏‌‌دهند (Rezaei-Kahkhaei et al., 2011; Nouri et al., 2018; Gharamohammadi and Kananian, 2016; Gharamohammadi et al., 2019). همچنین، برپایة بررسی‏‌های زمین‏‌شناسی کایلات و همکاران (Caillat et al., 1978) به روش سن‏‌‌سنجی K-Ar، توده‏‌های آذرین درونی این بخش از ایران، سن 37 میلیون سال پیش را نشان می‌دهند.

وردل (Verdel, 2011) کشش ائوسن و روبرداری پوستة زیرین که همراه با گسل‏‌‌های امتداد لغز بوده است را مسئول پیدایش توالی‏‌های ماگمایی در منطقه تفرش-ساوه در جنوب منطقة بررسی‌شده می‏‌داند و سن اورانیم-سربِ 3/37 میلیون سال پیش را برای توف‏‌‌های بخش بالایی توالی آتشفشانی شمال‌خاوری ساوه گزارش کرده است. همچنین، وردل (Verdel, 2011) برای سنگ‏‌‌های آتشفشانی بخش میانی تا پایة مقطع آتشفشانی ائوسن شمال تفرش، سن 6/56 تا 3/44 میلیون سال پیش را به‌دست آورده است.

ب- زمین‏‌‌شناسی منطقه‏‌‌ای

در فاصلة دو گسل اصلی اشتهارد در شمال و گسل کوشک نصرت در جنوب منطقه، تناوبی از رخنمون‏‌‌های آذرآواریی و گدازه ائوسن دیده می‏‌‌شود. در دو منطقة آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی توده‏‌های آذرین درونی به‌ترتیب با وسعت نزدیک به 5 کیلومتر مربع و 10 کیلومتر مربع درون سنگ‏‌‌های یادشده نفوذ کرده‏‌‌اند (شکل 1). واحد‏‌‌های ایگنمبریتی و آذرآواری‏‌‌های اسیدی قدیمی‏‌‌ترین واحد‏‌‌های آتشفشانی منطقه به سن ائوسن زیرین هستند که روی آنها تناوبی از واحد‏‌‌های توفیت و آذرآواری اسیدی و سنگ‏‌‌های رسوبی ولکانوژنیک قرار دارد (Nogolsadat and Hoshmandzadeh, 1984). در منطقة قلیچ‏‌کندی روی واحد‏‌‌های توفیت، ایگنمبریت و گدازه‏‌‌های داسیتی و متعاقباً گدازه‏‌‌های آندزیتی همراه با حجم بالایی از آذرآواری‌های آندزیتی نشسته است. جوان‌ترین توالی‏‌های آتشفشانی منطقه شامل گدازه‏‌‌های آندزیتی پیروکسن‏‌‌دار و آندزیت‌بازالتی هستند که رخنمون کمابیش گسترده‏‌‌ای در باختر آفتابرو و اطراف قلیچ‏‌‌کندی دارند. امامی (Emami, 1991) در نقشة چهارگوش زمین‏‌‌شناسی 1:250000 قم به‌طور کامل این توالی‏‌های بزرگ و متنوع آتشفشانی و آذرآواری ائوسن را بررسی و آنها را در 6 واحد سنگ‏‌شناختی به‌نام‌های E1 تا E6 دسته‏‌‌بندی کرده است.

شکل 1. نقشة زمین‏‌‌شناسی منطقة آفتابرو-قلیچ‏‌‌کندی با اصلاحاتی برگرفته از نقشة چهارگوش 1:250000 ساوه (Nogolsadat and Hoshmandzadeh, 1984).

Figure 1. Geological map of Aftabru-Qlichkandi regions, modified after 1:250000 quadrangle of Saveh (Nogolsadat and Hoshmandzadeh, 1984).

روش‏‌‌ انجام پژوهش

برای بررسی جایگاه زمین‏‌ساختی و ویژگی‌های ماگمای مادر توده‏‌های آذرین درونی منطقه، پس از بررسی‌های صحرایی و بررسی‏‌های دقیق بافتی و سنگ‌نگاری 12 نمونة مناسب با کمترین هوازدگی و دگرسانی از توده‏‌های آذرین درونی انتخاب و برای تجزیة عنصرهای اصلی و فرعی و کمیاب به آزمایشگاه XRF و ICP-MS سازمان زمین‏‌شناسی ایران فرستاده شدند. برای بررسی پیدایش و خاستگاه ماگمایی، از میان نمونه‏‌‌های تجزیه‌شده، 6 نمونه در آزمایشگاه ایزوتوپی سنگ کل دانشگاه آویرو کشور پرتغال برای ایزوتوپ‏‌‌های Sr-Nd تجزیه شدند. نمونه‏‌های GMI-01 تا GMI-03 از منطقة آفتابرو و نمونه‏‌های GMI-04 تا GMI-06 از منطقة قلیچ‏‌کندی برداشت شده‌اند.

الف- زمین‏‌شیمی سنگ کل

همة نمونه‏‌‌های برگزیده با آسیاب آگات خرد شدند. از هر کدام 100 گرم پودر مناسب به آزمایشگاه XRF برای سنجش مقدار اکسید‏‌‌های اصلی فرستاده شدند و پس از تهیه قرص‏‌‌های مخصوص شامل 5/0 گرم پودر نمونه و 5/0 گرم تترابورات لیتیم، با دستگاه فیلیپس تجزیه شدند. قرص‏‌‌های تهیه‌شده پس از دما داده تا 950 درجظ سانتیگراد وزن شدند و افت وزنی هر قرص به‌عنوان مقدار مواد فرار نمونه لحاظ شد. سپس هر نمونه تا دمای 1200 درجة سانتیگراد گرما داده شد و در دستگاه XRF مقدار اکسیدهای اصلی آن اندازه‏‌‌گیری شد. 20 گرم پودر از هر نمونه نیز به آزمایشگاه ICP-MS سازمان زمین‏‌‌شناسی کشور فرستاده و عنصرهای فرعی و کمیاب اندازه‌گیری شد. در آزمایشگاه، برپایة استاندارد ASTM4698، هر نمونه به مدت دو ساعت در دمای 80 درجة سانتیگراد خشک شد. سپس 1/0گرم از هر نمونه درون ظرف تفلونی درب‏‌‌دار مخصوص ریخته و به آن 6 میلی‏‌‌لیتر HF و 6 میلی‏‌لیتر اسید HNO₃ غلیظ افزوده شد. آنگاه ظرف تفلونی به مدت 30 دقیقه در دمای 200 درجة سانتیگراد روی صفحة هات‌پلیت گذاشته شد تا به شکل ژله در آید. سپس به آن 2 میلی‏‌لیتر HClO₄ افزوده شده تا محتوی HF حذف و از خورده‌شدن ظرف شیشه‏‌‌ای جلوگیری شود. در این مرحله، خروج دود سفید نشان‌دهندة خروج HF از نمونه است. در پایان برای جلوگیری از رسوبِ عنصرهایی مانند Sn و Ti، 2 میلی‏‌‌لیتر HCl 50 درصد و 10 میلی‏‌‌لیتر آب خالص افزوده شد و به مدت 5 دقیقه در دمای 150 درجة سانتیگراد گرما داده شد. در پایان، ترکیب به‌دست‌آمده در بالن شیشه‏‌‌ای class50 با 100 میلی‏‌‌لیتر آب خالص به حجم رسید و با دستگاه خوانش شد.

ب- ایزوتوپ‏‌‌های Sr-Nd

از میان 12 نمونه فرستاده‌شده به آزمایشگاه ICP-MS و پس از دریافت داده‌ها،ِ 6 نمونه برگزیده شدند و 10 گرم از پودر هر یک از آنها برای سنجش مقدار ایزوتوپی Sr و Nd به آزمایشگاه ایزوتوپی آویرا در پرتقال فرستاده و با دستگاه طیف‏‌‌سنجی چند کلکتوری یونیزاسیون حرارتی (TIMS-MC) تجزیه شدند. در آزمایشگاه، نخست پودر هر نمونه تا دمای 200 درجه سانتیگراد در ظرف مخصوص تفلون که دارای محلول HF-HNO₃ 2/6 نرمال بود، حل شد و دوباره محلول به‌دست‌آمده خشک شد. برای خالص‏‌‌سازی عنصرهای مورد تجزیه، روش کروماتوگرافی یونی همرفتی در دو مرحله به‌کار رفت. نخست عنصرهای Sr و REE [2] در ستون تبادل یونی با رزین تبادل یونی AG850W جدا‏‌‌سازی شدند. سپس برای خالص‏‌‌سازی Nd از عنصرهای La، در ستون کروماتوگرافی رزین LN تبادل یونی به‌کار رفت. Sr با اسید H₃PO₄ در یک رشته Ta جداگانه بارگذاری شد؛ اما Nd با HCl در یک رشتة Ta دیگر به‌طور جداگانه بارگذاری شد. سپس نسبت‏‌‌های ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr و ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd با دستگاه مولتی کالکتور یونیزاسیون حرارتی مدل VGSector54 اندازه‏‌‌گیری شدند. در هنگام اندازه‏‌‌گیری، استاندارد SRM-987 با میانگین (%12-95=N؛ 16±710279/0= Sr⁸⁷/Sr⁸⁶) با سطح اطمینان 95 درصد و همچنین، استاندارد JNd-1 با مقدار میانگین 78 ± 5120984/0=¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd و سطح اطمینان 95 درصد (%13-95=N) به‌کار گرفته شدند. برای ایزوتوپ‏‌‌های Rb و Sm مقدارهای پیشنهادیِ IUPAC [3] (Berglund and Wieser, 2011) به‌کار گرفته شدند. برای به‌دست‌آوردن ԑNd₀، داده‏‌‌های به‌دست‌آمده از CHUR [4] با مقدارهای ¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd=0.1967 و =0.512638 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd (de Paolo and Wasserburg, 1976, 1979) به‌کار گرفته شدند.

ویژگی‌های صحرایی و سنگ‌نگاری

در منطقة جنوب بویین‌زهرا، در دو نقطة بررسی‌شده در این پژوهش، به نام‏‌‌های آفتابرو و قلیچ‌کندی، توده‏‌های آذرین درونی کوارتز‌مونزونیتی رخنمون دارند که درون سنگ‏‌های آتشفشانی و آذرآواری ائوسن زیرین-میانی نفوذ کرده‏‌اند (شکل‌های 1، 2- A و 2- B). بافت غالب در هر دو تودة آذرین درونی، همسان دانه با ابعاد ریز تا متوسط دانه است. فرسایش سبب ایجاد توپوگرافی نرم با ساخت پوست‏‌پیازی و سطح گرد تا نیمه‏‌گرد در رخنمون‏‌های سنگی منطقه شده است (شکل‌های 2، 2- C، 2- D و 2- E). از دیگر نکته‌های مهم دربارة این توده‏‌های آذرین درونی حضور غالب آمفیبول بر کانی بیوتیت است. همچنین، در سنگ‏‌‌های هر دو منطقة آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی، انکلاوهای فراوان تیره رنگی از جنس بازالت و آندزیت‌بازالتی هم‌خاستگاه با سنگ میزبان دیده می‏‌شوند که ابعاد سانتیمتری تا دسیمتری دارند (شکل 2- F).

شکل 2. تصویرهای صحرایی از سنگ‏‌های آذرین درونیِ آفتابرو و قلیچ‌کندی. A) دورنمایی از توده‏‌های آذرین درونی منطقة آفتابرو با توپوگرافی هموار نسبت به توده‏‌‌های آتشفشانی و داسیتی مجاور (دید به‏‌سوی شمال‌خاوری)؛ B) تودة کوارتز مونزونیتی قلیچ‏‌‌کندی در همبری با توده‏‌‌های آتشفشانی ائوسن (دید به‏‌سوی شمال‏‌باختری)؛ C) نمایی نزدیک از رخنمون سنگی تودة کوارتز مونزونیتی همسان‌دانة آفتابرو؛ D) نمایی نزدیک از تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی با فرسایش پوست پیازی و سطح فرسایش کمابیش گرد؛ E) تودة آذرین درونی کوارتزمونزونیتی متوسط دانة آفتابرو در سطح شکسته‌شده با اورتوز صورتی رنگ و کانی‏‌‌های مافیک نسبتاً فراوان؛ F) تودة آذرین درونی کوارتزمونزونیتی متوسط دانه قلیچ‏‌‌کندی در سطح شکسته‌شده همراه با قطعات دسیمتریِ انکلاو.

Figure 2. Field photograph of Aftabru and Qlichkandi plutonic rocks. A) Perspective view of intrusive rocks of Aftabro region with smooth topography compared to adjacent volcanic and dacite massifs; B) Qlichkandi quartz monzonite pluton in contrast to Eocene volcanic masses; C) A close view of Aftabru quartz monzonite equigranular pluton; D) A close view of the intrusive rocks in Qlichkandi with onion skin weathering and almost circular erosion surface; E) The broken surface of intermediate quartz monzonite of Aftabru with pink orthose and relatively abundant mafic minerals; F) The broken surface of intermediate quartz monzonite of Qlichkandi with decimetric parts of enclave.

الف- آفتابرو

در اطراف تودة آذرین درونی آفتابرو حاشیة واکنشی و حرارتی دیده نمی‏‌‌شود. بررسی‌های سنگ‌نگاری نشان می‏‌‌دهند تودة آذرین درونی آفتابرو دربردارندة 7 تا 16 درصدحجمی کوارتز، 25 تا 30 درصدحجمی پتاسیم‌فلدسپار، پلاژیوکلاز 39 تا 54 درصدحجمی، پیروکسن 5 تا 10 درصدحجمی و آمفیبول 8 تا 15 درصدحجمی، کانی‏‌‌های فرعی 5/0 تا 1 درصدحجمی و کانی کدر 2 تا 4 درصدحجمی است. میزان آمفیبول، کلینوپیروکسن و پتاسیم‌فلدسپار در تودة آذرین درونی آفتابرو نسبت به قلیچ‏‌کندی بیشتر است و بافت سنگ متوسط دانه است (شکل‌های 3- A، 3- B و 3- C). پلاژیوکلازها ماکل پلی‏‌‌سینتتیک نشان می‏‌‌دهند و بافت‏‌‌های منطقه‌بندی و اختلاطی در آنها بسیار اندک هستند. در برخی بخش‌ها، نشانه‌هایی از فرایند سریسیتی‌شدن اندک در پلاژیوکلازها دیده می‏‌‌شوند (شکل 3- D). بیشتر آمفیبول‏‌‌ها هورنبلند تا اکیتینولیت هستند و پلاژیوکلازها بیشتر ترکیب آندزین و الیگوکلاز دارند. کوارتز به‌صورت بی‏‌‌شکل تا نیمه‏‌‌شکل‌دار در میان کانی‏‌‌های نخستین متبلور شده است. کانی‏‌‌های فرعی بیشتر شامل زیرکن، مگنتیت و آپاتیت هستند. آپاتیت به‌صورت میانبار‏‌‌هایی از بلورهای کشیده و شکل‌دار درون پلاژیوکلازها دیده می‏‌‌شوند (شکل 3- C).

ب- قلیچ‌کندی

در اطراف تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی اثرات حاشیة حرارتی تودة آذرین درونی با سنگ‏‌‌های اطراف تا اندازه‌ای اندک و در مقیاس سانتیمتری دیده می‏‌‌شود؛ به‌گونه‌ای‌که گاه دگرگونی همبری محدودِ سنگ‏‌‌های آتشفشانی اطراف را به‌دنبال داشته است. توده‏‌‌های بررسی‌شده از دیدگاه توپوگرافی نرم و کم‌ارتفاعی دارند و با سنگ‏‌‌های آتشفشانی و آذرآواری گوناگون فراگرفته شده‏‌‌اند (شکل‌های 2- A و 2- B). البته رخنمون آپلیتی کوچکی نیز در نزدیکی تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی دیده می‏‌‌شود. سنگ‏‌های آذرین درونی به‌‌علت وجود پتاسیم‌فلدسپارهای (ارتوکلاز) صورتی فراوان، لکه‏‌‌های صورتی رنگی در زمینة خاکستری خود دارند. تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی بیشتر متوسط دانه با بافت گرانولار است و از کانی‏‌‌های کوارتز (به میزان 9 تا 15 درصدحجمی)، پتاسیم‌فلدسپار (25 تا 28 درصدحجمی)، پلاژیوکلاز (35 تا 45 درصدحجمی)، پیروکسن (1 تا 5 درصدحجمی)، آمفیبول (5 تا10 درصدحجمی)، بیوتیت (نزدیک به 5 درصدحجمی)، کانی‏‌‌های فرعی (کمتر از 1 درصدحجمی) و کانی کدر (1 تا 2 درصدحجمی) ساخته شده است (شکل 3- E). زیرکن‏‌‌ با ابعاد 30 تا 60 میکرون به‌صورت میانبار و شکل‌دار درون پلاژیوکلازها و گاه درون کانی‏‌‌های مافیک یافت می‌شود و در سنگ‏‌های آذرین درونی هر دو منطقه نسبتاً به فراوانی دیده می‏‌شود (شکل 3- F).

نتایج

الف- زمین‏‌شیمی عنصرهای اصلی و فرعی

برپایة ترکیب شیمیایی سنگ‌های منطقه (جدول 1)، در نمودار SiO₂ دربرابر Na₂O+K₂O، سنگ‏‌های منطقة آفتابرو در بخش کوارتز-مونزونیت و سنگ‏‌های منطقة قلیچ‏‌کندی در بخش مونزونیت نمودار جای گرفته‏‌‌اند (شکل 4- A).

سنگ‏‌های آذرین درونی یادشده ترکیب حد واسط متاآلومین کالک‏‌آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی با مقدار سیلیس برابربا 59-63 درصدوزنی، Al₂O₃ برابربا 59/15-89/13 درصدوزنی، مقدار CaO برابربا 59/6–94/4درصدوزنی، مقدار کم MgO (14/2 –52/1درصدوزنی) و Fe₂O₃ (31/7 –92/4درصدوزنی)، مقدار بالای Na₂O (83/5-3/3 درصدوزنی) و K₂O (78/4- 78/4 درصدوزنی) دارند (شکل 4- B).

برپایة نمودار آلکالن دربرابر سیلیس (شکل 4- B)، مگر دو نمونه که در محدودة کالک‌آلکالن جای گرفته‌اند، دیگر نمونه‏‌‌ها در بخش کالک‌آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی جای می‏‌‌گیرند.

جدول 1. داده‏‌‌های زمین‏‌شیمیایی عنصرهای اصلی (برپایة wt%) و عنصرهای فرعی و کمیاب (برپایة ppm) در توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی.

Table 1. Geochemical data of major elements (in wt%), rare and trace elements (in ppm) of Aftabru and Qlichkandi plutons.

شکل 3. تصویرهای میکروسکوپی از توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی. A) تصویر نور عبوری متقاطع (XPL[5]) نمونه سنگی تودة آذرین درونی آفتابرو دارای آمفیبول و پتاسیم فلدسپار؛ B) تصویر نور عبوری معمولی (PPL^[6]) مربوط به تصویر A؛ C) تصویر XPL نمونة سنگی کوارتزمونزونیت قلیچ‏‌‌کندی، بلور آپاتیت شکل‌دار به‌صورت میانبار درون بلور پلاژیوکلاز؛ D) تصویر XPL نمونة سنگی تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی که سریسیتی‌شدن نسبیِ پتاسیم‌فلدسپار در آن دیده می‏‌‌شود؛ E) تصویر XPL نمونة سنگی تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی همراه با هورنبلند و پلاژیوکلاز؛ F) تصویر XPL نمونه کوارتز مونزونیتی آفتابرو دارای زیرکن دانه‏‌‌ریز با بیرفرنژانس بالا در گوشة سمت راست بالای تصویر (نام اختصاری کانی‌ها برگرفته از ویتنی و اوانس (Whitney and Evans, 2010)).

Figure 3. Photomicrographs of Aftabru and Qlichkandi intrusions. A) Cross Polarized Light (XPL) image of Aftabru pluton containing amphibole and plagioclase; B) Plane Polarized Light (PPL) image of image A; C) XPL image of Qlichkandi quartzmonzonite, Euhedral apatite crystal inclusion within plagioclase crystal; D) XPL image of a rock sample of Qlichkandi pluton with relative sericitic alteration of potassium feldspar; E) XPL image of a rock sample of Qlichkandi intrusive mass with hornblende and plagioclase; F) XPL image of a sample of Aftabru quartzmonzonite with high birefringence zircon in the upper right corner of the image (Mineral abbreviations taken from Whitney and Evans (2010)).

پیرس و همکاران (Pearce et al., 1984) گرانیتوییدها را برپایة مقدار عنصرهای Rb، Yb، Ta و Nb به گرانیت‏‌های پهنة گسترش[7] (ORG)، گرانیت‏‌های همزمان با برخورد قاره‏‌ای[8] (Syn-COLG)، گرانیت‏‌های درون‌صفحه‌ای[9] (WPG) و گرانیت‏‌های کمربندهای آتشفشانی حاشیة فرورانش[10] (VAG) دسته‏‌بندی کرده‌اند (شکل‌های 4- A و 4- B). برپایة دسته‏‌بندی یادشده و برپایة فراوانی عنصرهای Ta+Ybدربرابر Rb، نمونه‏‌ها در موقعیت حاشیة فرورانشی (VAG) جای می‏‌گیرند (شکل 4- C). در نمودار Yb دربرابر Ta، ترکیب بیشتر نمونه‏‌ها به گرانیت‏‌های همزمان با برخورد و جایگاه درون‌صفحه‏‌ای گرایش دارد (شکل 4- D).

شکل 4. ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار رده‌بندی سنگ‌های آذرین درونی (Middlemost, 1984)؛ B) نمودار تعیین سری ماگمایی (Peccerillo and Taylor, 1978)؛ C) نمودار تعیین موقعیت زمین‏‌ساختی برپایة Ta+Yb دربرابر Rb (Pearce et al., 1984)؛ D) نمودار تعیین موقعیت زمین‏‌ساختی برپایة Yb دربرابر Ta (Pearce et al., 1984).

Figure 4. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Classification diagram for plutonic rocks (Middlemost, 1984); B) Magmatic series disscriminative diagram (Peccerillo and Taylor, 1978); C) Ta+Yb versus Rb tectonic setting diagram (Pearce et al., 1984); D) Yb versus Ta tectonic setting disscriminative diagram (Pearce et al., 1984).

مانیار و پیکولی (Maniar and Piccoli, 1989) نیز برپایة فراوانی عنصرهای اصلی، گرانیت‏‌ها را به گرانیتوییدهای جزیره‏‌های کمانی[11] (IAG)، گرانیتوییدهای حاشیة قاره[12] (CAG)، گرانیتوییدهای مناطق کافتی[13] (RRG)، پلاژیوگرانیت‏‌ها[14] (OP)، گرانیتوییدهای برخورد قاره‏‌ای[15] (CCG)، گرانیتوییدهای پس از کوهزایی[16] (POG) و گرانیتوییدهای خشکی‏‌زایی[17] (CEUG) دسته‏‌بندی کرده‌اند. برپایة درصدوزنی اکسیدهای اصلی SiO₂ دربرابر K₂O، ترکیب نمونه‏‌ها به گرانیتوییدهای حاشیة فرورانشی شباهت نشان می‌دهد (شکل 5- A).

برپایة نمودار FeO_t دربرابر MgO نیز نمونه‏‌ها در قلمروی گرانیتوییدهای حاشیة فروانشی جای می‏‌گیرند. اگرچه برخی نمونه‏‌ها نیز در محدودة گرانیتوییدهای پس از برخورد جای گرفته‌اند، اما با بررسی مقدار FeO_t دربرابر SiO₂، ترکیب همة نمونه‏‌ها جایگاه‏‌ فرورانشی را نشان می‌دهد (شکل 5- B) که با داده‏‌های زمین‏‌شناسی و شرایط دیگر مناطق کمان ماگمایی ارومیه- دختر همخوانی دارد (Moghadam et al., 2010; Kananian et al., 2014; Modjarrad, 2015; Mirnejad et al., 2015; Pirmohammadi Alisha, 2015; Rasouli et al., 2015). برپایة رده‏‌‌بندی پیشنهادی شاند (Shand, 1943)، همة توده‏‌های آذرین درونی متاآلومین هستند و ضریب اشباع‌شدگی از آلومینیمِ (A/CNK) آنها از 1/1 بیشتر است (شکل 5- C).

شکل 5. ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در نمودارهای تعیین موقعیت زمین‏‌ساختی گرانیتوییدها (Maniar and Piccoli, 1989). A) نمودار SiO₂ دربرابر K₂O برای شناسایی پلاژیوگرانیت‏‌‌های اقیانوسی از گرانیتوییدهای دیگر؛ B) نمودار MgO دربرابر FeOt برای تفکیک گرانیتوییدهای پس از برخورد از دیگر گرانیتوییدها؛ C) نمودار A/CNK دربرابر A/NK برای تفکیک گرانیتوییدها برپایة اندیس اشباع‌شدگی از آلومینیم؛ D) نمودار SiO₂ دربرابر FeO/(FeOt+MgO) برای تفکیک گرانیتوییدهای درون‌صفحه‏‌‌ای از گرانیتویید‏‌‌های حاشیة فرورانشی (IAG=Island Arc Granitoids; CAG=Continental Arc Granitoids; CCG=Continental Collisional Granitoids; POG=Post-Orogenic Granitoids; RRG=Rift-related Granitoids; CEUG=Continental Epirogenic Uplift Granitoids).

Figure 5. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in tectonic setting diagram of granitoids (Maniar and Piccoli, 1989) values based on the weight percentage of oxides. A) SiO₂ versus K₂O diagram for discrimination of ocean plagiogranites from other granitoids; B) MgO versus FeOt diagram for discrimination of granitoids post collisional with other granitoids; C) A/CNK versus A/NK diagram for granitoids discrimination in terms of aluminum saturation index; D) SiO₂ versus FeO/(FeOt+MgO) diagram for discrimination of within plate granitoids from subduction margin granites (IAG=Island Arc Granitoids; CAG=Continental Arc Granitoids; CCG=Continental Collisional Granitoids; POG=Post-Orogenic Granitoids; RRG=Rift-related Granitoids; CEUG=Continental Epirogenic Uplift Granitoids).

در جدول 1، داده‌های به‌دست‌آمده از تجزیة 12 نمونه به روش ICP-MS، با هدف بررسی جایگاه ژئودینامیکی توده‏‌های آذرین درونی منطقه آورده شده‌اند. برپایة داده‏‌‌های جدول 1، میزان میانگین نیکل برابربا ppm6/13، کبالت برابربا ppm 4/12 و اسکاندیم برابربا ppm 7/22 است. الگوی عنصرهای خاکی کمیاب برپایة نمودار ناکامورا (Nakamura, 1974) نشان‌دهندة شیب کاهشی و تند از بخش عنصرهای خاکی کمیاب سبک به‏‌سوی عنصرهای خاکی کمیاب سنگین است. این ویژگی از ویژگی‌های بارز سنگ‏‌‌های کالک‌آلکالن پتاسیم بالا در پهنه‏‌های فرورانشی حاشیة قاره‏‌‌ای به‌شمار می‌رود (شکل 6- A). مقدار Eu/Eu* که برابربا 05/1 است نشان‌دهندة درجة نسبتاً بالای اکسایش ماگماست (Karimpour et al., 2021) مقدار La_N/Yb_N برابربا 22/8 و La_N/Sm_N برابربا 06/3 نیز نشان‌دهندة جدایش و تفریق بالای عنصرهای LREE نسبت به عنصرهای HREE است. همچنین، نسبت Gd_N/Yb_N برابربا 2/1 نشانة دنبالة کمابیش هموار نمودار در بخش HREE است.

برپایة داده‏‌‌های ‏‌‌بهنجارشده به نرکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989) در شکل 6- B، کاهش Nb و Ta که در نمونه‏‌‌ها به‌خوبی دیده می‌شود از ویژگی‌های سنگ‏‌‌های ماگمایی حاشیة قاره‏‌‌هاست (Elliott et al., 1997). همچنین، در نمونه‏‌‌های قلیچ‏‌‌کندی Rb و Th غنی‏‌‌شدگی نسبتاً آشکارایی نشان می‌دهند که پیامد آغشتگی به مواد پوسته‏‌‌ای است و این ویژگی با داده‏‌‌های ایزوتوپی Nd-Sr آنها نیز همخوانی دارد. کاهش مشخص در میزان Sr و Ti چه‌بسا پیامد وجود فازهای پلاژیوکلاز، اسفن و روتیل در خاستگاه است.

شکل 6- ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار الگوی عنصرهای خاکی کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت (Nakamura, 1974)؛ B) نمودار الگوی عنصرهای فرعی بهنجارشده به ترکیب گوشتة اولیه (Sun and McDonough, 1989).

Figure 6. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Chondrite-normalized pattern of rare earth elements (Normalization values from Nakamura, 1974); B) Primitive mantle-normalized pattern of trace elements (Normalization values from Sun and McDonough, 1989).

ب- نسبت‏‌‌های ایزوتوپی استرانسیم-نئودیمیم

تودة آذرین درونی آفتابرو اپسیلون نئودیمیم (εNd) برابربا 1/4+ تا 3/2+ و نسبت ایزوتوپی ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr برابربا 7047/0تا 7051/0 دارد که نشان‌دهندة خاستگاه گوشته‏‌‌ای آنها هستند (Rollinson, 1993)؛ اما در توده‏‌های آذرین درونی اطراف قلیچ‏‌‌کندی، مقدار (εNd) برابربا 25/1- تا 14/3- با نسبت ایزوتوپی (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)، 7061/0 تا 7063/0 هستند (جدول 2) که نشانة آمیختگی هیپربولیک یک قطب ماگمای مافیک جدایش‏‌یافته از گوشته با یک قطب فلسیک و یا هضم سنگ‏‌‌های پوستة قاره‏‌‌ای است. ازاین‌رو، هنگام رویداد این پدیده، آمیزش دو ماگما به‌جای اینکه روند خطی داشته باشد، در امتداد یک منحنی نوع هیپربولیک (هذلولی شکل) روی می‌دهد. سن مدل برای نمونه‏‌‌های آفتابرو برابربا 492/0 تا 635/0 میلیارد سال و برای نمونه‏‌‌های منطقة قلیچ‏‌کندی برابربا 07/1 تا 919/0 میلیارد سال است. میزان ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd در نمونه‏‌‌های منطقة آفتابرو برابربا 51280/0 تا51270/0 است که به‌خوبی از مقدار میانگین ترکیب کندریت بالاتر است و در منطقة قلیچ‏‌کندی برابربا 51242/0تا 51252/0 است که از مقدار آن در ترکیب کندریتی کمتر است.

جدول 2. مقادیر ایزوتوپی Nd-Sr ‏در آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی.

Table 2. Nd-Sr isotopic values in Aftabru and Qlichkandi plutons.

بحث

در این بخش برپایة داده‏‌‌های جدید زمین‏‌شیمیایی و ایزوتوپی به بررسی جایگاه زمین‏‌ساختی، پیدایش و فرایندهای ماگمایی تأثیرگذار بر ماگمای مادر و سنگ خاستگاه احتمالی توده‏‌های آذرین درونی منطقه جنوب‏‌باختری بویین‌زهرا پرداخته خواهد شد.

الف- پهنة زمین‏‌ساختی- ماگمایی

مهم‌ترین ویژگی سنگ‏‌های آذرین درونی در منطقه شباهت آنها به سنگ‏‌‌های کمان حاشیة قاره‏‌‌ای است که با دیگر بررسی‌های انجام‌شده در گستردة ارومیه- دختر همخوانی دارد (Shahabpour, 2007; Shafiei et al., 2009; Haschke et al., 2010; Agard et al., 2011). برپایة الگوی عنصرهای خاکی کمیاب و نمودار‏‌‌های عنکبوتی، غنی‏‌‌شدگی در عنصرهای LILE و LREE و تهی‏‌‌شدگی از عنصرهای HFSE و HREE نشان‌دهندة این مهم است (شکل‌های 6- A و 6- B). برپایة نمودار عنکبوتی (شکل 6- B)، نمونه‏‌‌های منطقة قلیچ‏‌کندی در بخش عنصرهای LILE به نسبت نمونه‏‌‌های منطقة آفتابرو غنی‏‌شدگی شدید‏‌‌تری دارند و به‌خوبی جدایش نشان می‏‌‌دهند این نکته گویای آغشتگی بیشتر مذاب به مواد پوسته‏‌‌ای در منطقة قلیچ‏‌کندی است که با داده‏‌‌های ایزوتوپی Sr-Nd نیز تایید می‏‌‌شود. تهی‏‌‌شدگی همة نمونه‏‌‌ها در عنصرهای HFSE مانند Nb، Ti و P نیز از دیگر ویژگی‌های سنگ‏‌‌های کمان ماگمایی حاشیة قاره‏‌‌هاست. در نمودار پیشنهادیِ مانیار و پیکولی (Maniar and Picolli, 1989)، نمونه‏‌‌ها در بخش متعلق به کمان‏‌‌های ماگمایی حاشیة قاره، جزیره‏‌های کمانی و برخورد قاره‏‌‌ای است جایایی شده‏‌‌اند (شکل‌های 5- A، 5- B و 5- D). برپایة نمودار Rb-Ta/Yb (Pearce et al., 1984)، سنگ‏‌‌های منطقه در بخش کمان‏‌‌های آتشفشانی با گرایش به منطقة همزمان با برخورد و درون‌صفحه‏‌‌ای جای می‏‌‌گیرند (شکل‌های 4- A و 4- B). شواهد جایگاه زمین‏‌ساختی با یافته‏‌‌های دیگر پژوهشگران کاملاً همخوانی دارد و همانند دیگر مناطق سنگ‏‌‌های ماگمایی پهنة ماگمایی ارومیه- دختر است (Rezaei-Kahkhaei et al., 2011; Verdel et al., 2011; Kananian et al., 2014; Moghadam et al., 2015).

ب- زایش و فرایندهای ماگمایی

بیشتر سنگ‏‌های آذرین درونی منطقة آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی در جنوب‏‌باختری بویین‏‌زهرا متاآلومین و کالک‌‏‌‌آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی هستند. محتوی SiO₂ با دامنة 69/59 -2/63 درصدوزنی، Mg≠ 20-30 برابربا Cr بسیار اندک 7-15 پی‌پی‌ام، محتوی Ni برابربا 10-17 پی‌پی‌ام است که گویای تحمل فرایندهای جدایش بلورین بعدی ماگمای مادر است؛ زیرا به پیشنهاد ویلسون (Wilson, 1989)، این مقدارها از مقدارهای مورد انتظار برای مذاب اولیه جدایش‏‌یافته از گوشته کمتر هستند (Cr>1000ppm, Ni>400ppm, Mg≠73-81). مقدار میانگین عنصرهای LILE در منطقة قلیچ‏‌کندی بر پایة ppm (Cs=4.83, Rb=167.9, Ba=1005.9, Th=17, U=3.3, Ta=2.5, Nb=41.6) از تودة آذرین درونی آفتابرو (Cs=0.48, Rb=48, Ba=783.5, Th=7, U=1.05, Ta=1.4, Nb=15.2) بسیار بیشتر است (گاه تا بیش از دو برابر). این تفاوت با جدایش دسته نمونه‏‌‌های آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی از یکدیگر در شکل 6- B به‌خوبی نمایان است. ازاین‌رو، تودةدرونی قلیچ‏‌کندی، بی‌گمان دچار آلایش بیشتری با مواد پوستة زیرین شده است و خاستگاه آن از توده درونی آفتابرو نسبتاً متفاوت بوده است.

نسبت‏‌‌های برخی عنصرهای کمیاب ناسازگار (مانند Y/Nb، Nb/Ta و Nb/La) کمتر تحت‌تأثیر تفریق قرار می‏‌‌گیرند و ازاین‌رو، راهنمای بسیار خوبی برای شناخت خاستگاه ماگمایی و بررسی تأثیر سنگ‏‌‌های پوستة قاره‏‌‌ای بر ماگمای مادر هستند. پیرس (Pearce et al., 1984) به بررسی مقدار Y-Nb-Ga در گرانیتوییدها پرداخته است (شکل 7- A) و ماگمای اولیه را برپایة اینکه از خاستگاه گوشته‏‌‌ای باشد یا ناشی از برهمکنش پوسته و ماگمای جداشده از گوشته، به دو گروه تفکیک کرده است. برپایة نمودار یادشده، نمونه‏‌‌های قلیچ‏‌‌کندی خاستگاه گوشته‏‌‌ای صرف نشان می‏‌‌دهند؛ اما نمونه‏‌‌های آفتابرو حاصل ذوب صفحة فرورونده و دخالت پوستة زیرین هستند. همچنین، اینگونه استنباط می‌شود که مقدار بیشتر عنصر Y به مذاب‏‌‌های پوسته‏‌‌ای یا آغشتگی به مواد پوسته‌ای و مقدار بالاتر Nb به مذاب‏‌‌های جداشده از گوشته متعلق هستند. در سنگ‏‌های آذرین درونی منطقة بررسی‌شده، این نسبت به‌طور میانگین برابربا 6/1 با دامنة 6/0-6/3 است که چه‌بسا نشان‌دهندة خاستگاه گوشته‏‌‌ای با آلایش پوسته‏‌‌ای است.

شکل 7. ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار Y-Nb-Ga*3 برای تعیین خاستگاه ماگمایی توده‏‌های آذرین درونی (Eby, 1992)؛ B) نمودار Ta/Yb دربرابر Th/Yb برای تعیین موقعیت زمین‏‌ساختی گرانیتویید‏‌‌ها (Pearce et al., 1984).

Figure 7. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Discrimination Y-Nb-Ga*3 diagram for determining the magmatic source of intrusive masses (Eby, 1992); B) Ta/Yb versus Th/Yb diagram for determining the tectonic setting of granitoids (Pearce et al., 1984).

مقدار Nb/La در گوشتة اولیه برابربا 0/1 و در سنگ‏‌‌های پوسته‏‌‌ای برابربا 46/0 است (Morata et al., 2005)؛ اما در سنگ‏‌های آذرین درونی منطقه جنوب‏‌باختری بویین‏‌زهرا (قلیچ‏‌‌کندی، آفتابرو)، میانگین این مقدار نزدیک به 86/0 و دامنة آن برابربا 52/0-1/1 است که باز هم خاستگاه عمدة گوشته‏‌‌ای این سنگ‏‌‌ها را نشان می‏‌‌دهد. مقدار Nb/Ta در سنگ‏‌‌های گوشته‏‌‌ای برابربا 5/17 و در سنگ‏‌‌های پوسته‏‌‌ای برابربا 11-12 است (Green, 1995). میانگین این مقدار در سنگ‏‌‌های منطقه برابربا 15 و دامنة آن برابربا 8-8/26 است و نشان‌دهندة خاستگاه گوشته‏‌‌ای این سنگ‌هاست. مقدار نسبت‏‌‌ عنصرهای کمیاب ناسازگار نشان‌دهندة خاستگاه مختلط سنگ‏‌‌های منطقة جنوب بویین‏‌‌زهرا با فاز غالب ماگمای مادر گوشته‏‌‌ای و مشارکت اندک سنگ‏‌‌های پوستة قاره‏‌‌ای است. نمودار Ta/Yb دربرابر Th/Yb (شکل 7- B) نشان می‏‌‌دهد سنگ‏‌های آذرین درونی منطقه به جایگاه حاشیة فعال قاره‏‌‌ای متعلق بوده‌اند.

کریم‏‌پور و همکاران (Karimpour et al., 2021) برای بررسی همزمان ژرفای تکامل ماگما و میزان درجة اکسایش، تغییرات نسبت La/Yb دربرابر Eu/Eu* را تفسیر کرده است. ازاین‌رو، برپایة بررسی‌های ایشان، افزایش نسبت La/Yb بازتابی از افزایش ژرفای تکامل ماگمای مادر است ‌و تودة آذرین درونی آفتابرو با مقدار نسبتاً بیشتر La/Yb در مقایسه با تودة آذرین درونی قلیچ‏‌کندی در ترازهای ژرف‌‏‌تر پوسته تکامل یافته است؛ به‌گونه‌ای‌که نمونه‏‌های مربوط به دو منطقه آشکارا از یکدیگر تفکیک شده‏‌اند. از سوی دیگر، نسبتEu/Eu* نزدیک به یک یا بیشتر از آن بازتابی از طبیعت اکسیدان ماگمای مادر است. برپایة شکل 8- A، همة توده‏‌های آذرین درونی در محدودة ماگمای اکسیدان جای می‏‌گیرند و از دیدگاه درجة اکسایش هر دو تودة آذرین درونی کمابیش یکسان هستند.

شکل 8- ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار Eu/Eu* دربرابر La/Yb برای شناسایی ماگمای اکسیدان از احیایی (Karimpour et al., 2021)؛ B) نمودار Eu/Eu* دربرابر Sr/Y برای ارزیابی درجة اکسایش ماگما، بلوغ پوستة کمانی و ضخامت پوستة آن (Chiardia, 2021).

Figure 8. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Eu/Eu* versus La/Yb Eu/Eu* diagram to distinguish oxidant magma from reductive (Karimpour et al., 2021); B) Eu/Eu* versus Sr/Y diagram to determine the magma oxidation degree, arc maturity and crustal thickness (Chiardia, 2021).

چیاردیا (Chiardia, 2021) در بررسی توان ماگمایی و استعداد بالقوه کانه‏‌‌زایی آن در کمربندهای فرروانشی کمانی قاره‏‌‌ای و اقیانوسی، چندین پارامتر (مانند نسبت Sr/Y) را بررسی کرده‌ و دریافته‌اند مقدارهای 50-150 نشان‌دهندة پوستة ضخیم‌شده و ماگمای تکامل‌یافته در ترازهای ژرف پوسته و مقدارهای کمتر از 50 نشان‌دهندة تکامل ماگمایی در پوسته‏‌‌های نازک‌تر مانند پوستة کمانی اقیانوسی یا پوستة قاره‏‌‌ای دچار کشش است. مقدارهای میانگین کمتر از 20 در نمونه‏‌‌های منطقه نیز نشان‌دهندة زایش و تکامل ماگمایی در پوستة قاره‏‌‌ای دچار کشش است که با داده‏‌‌های مربوط به کشش و ماگماتیسم گسترده ائوسن سنگ‌کرة قاره‏‌ای کادومین ایران همخوانی دارد (شکل 8- B). محتوای Sr با میانگین ppm 372، بدون دیدن آنومالی منفی Eu، به‌همراه نسبت Sr/Ba کمتر از یک چه‌بسا نشانة رویداد جدایش بلوری پلاژیوکلاز به‌همراه درجه بالای اکسایش ماگماست (Arth and Hanson, 1975; Barnes et al., 1996; Hou et al., 2004; Mo et al., 2007). عنصر Eu در شرایط اکسایش بالای ماگما به‌‌علت حضور آب در وضعیت عدد اکسایش سه ظرفیتی قرار دارد؛ ازاین‌رو، به هنگام جدایش پلاژیوکلاز به ساختمان بلورین آن وارد نمی‏‌‌شود (Frey et al., 1978; Hanson, 1980; Richards et al., 2012; Karimpour et al., 2021).

سن مدل نئودیمیم (460-550 میلیون سال پیش) و ԑNd(t) مثبت چه‌بسا نشان‌دهندة خاستگاه گوة گوشته‏‌ای (Stern, 1994; Moghadam et al., 2013) سنگ‏‌‌های منطقة آفتابرو و البته متأثر از سیال‌های آزادشده هنگام فرورانش صفحة فرورونده است؛ اما سن مدل نمونه‏‌‌های منطقة قلیچ‏‌کندی 9/0-1 میلیارد سال را نشان می‏‌‌دهد و Ndԑ آنها از صفر کمتر است (شکل 9- A). این اختلاف شاید پیامد اختلاط زیاد ماگمای اصلی منطقة قلیچ‏‌کندی در پی هضم مواد پوسته‏‌‌ای قاره‏‌ای نوپروتروزوییک ایران است. نمودار Ndԑ دربرابر ایزوتوپ Sr (شکل 9- B) نیز گویای این نکته است.

شکل 9. ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار سن TDM2 دربرابر ԑ_Nd؛ B) نمودار نسبت‏‌‌های ایزوتوپی ԑ_Nd(t) دربرابر ԑ_Sr(t) (Zindler and Hart, 1986) (MORB: بازالت میان‌اقیانوسی؛ OI: جزیرة اقیانوسی؛ CB: بازالت قاره‌ای؛ UC: پوستة بالایی قاره‌ای؛ LC: پوستة زیرین قاره‌ای؛ CHUR: مخزن یکنواخت کندریتی؛ BSE: ترکیب کل زمین سیلیکاته).

Figure 9. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Diagram of TDM2 versus ԑNd B) ԑNd versus ԑSr isotopic ratio diagram (Zindler and Hart, 1986) (MORB: Mid Oceanic Ridge Basalt; OI: Oceanic Island; CB: Continental Basalt; UC: Upper Continental Crust; LC: lower Continental crust; CHUR: Chondritic Uniform Reservoir; BSE: Bulk Silicate Earth).

برپایة نمودار یادشده، بیشترین میزان ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd اولیه در سنگ‏‌‌های MORB با کمترین آغشتگی و کمترین مقدار آن در سنگ‏‌‌های پوستة قاره‏‌‌ای دیده می‌شود. مقدارهای ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd اولیه در سنگ‏‌‌های پشتة میان‌اقیانوسی برابربا 5130/0- تا 5134/0 در جزیره‏‌های بازالتی (OI) مقدار آن برابربا 5131/0 تا نزدیک به 5125/0 و در بازالت‏‌‌های کافت درون‌قاره‌ای برابربا 5130/0 تا 5120/0 است. این مقدار برای نمونه‏‌‌های منطقة آفتابرو در محدودة سنگ‏‌‌های جدایش‏‌یافته از گوشته با با مقدارهای برابربا 51280/0 -51270/ است؛ اما در نمونه‏‌‌های قلیچ‏‌‌کندی این مقدار برابربا 51242/0 -51252/0 است که نشانة آغشتگی آنها به مواد پوستة قاره‏‌‌ای زیرین و گرایش به ‏قطب پوستة زیرین است. مقدار ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr اولیه در سنگ‏‌‌های بازالتی میان‌اقیانوسی در بازة 703/0 -704/0، در سنگ‏‌‌های بازالتی جزیره‏‌های اقیانوسی برابربا 7030/0 -7065/0 و در بازالت‏‌‌های کافت درون‌قاره‌ای برابربا 703/0-715/0 است؛ اما این مقدار در تودة آذرین درونی آفتابرو برابربا 70472/0-70510/0 و در نمونه‏‌های قلیچ‌کندی برابربا 70607/0-70631/0 است. ازاین‌رو، برپایة شکل 9- B، تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندگی، آلایش با مواد پوستة زیرین را نشان می‏‌‌دهد.

برپایة نمودار Rb/Sr دربرابر Nb/U (Hofmann et al., 1986) و Rb/Sr دربرابر La/Ce (Hou et al., 2004)، نمونه‏‌‌های آفتابرو نشان‌دهندة تأثیر سیال‌های متاسوماتیسم‌کنندة صفحة فرورانشی بر گوة گوشته‏‌ای است که تا اندازه‌ای به‏‌سوی آلایش با مواد پوستة زیرین نیز گرایش دارد و نمونه‏‌‌های قلیچ‏‌‌کندی نیز همین روند را دارند (شکل‌های 10-A و 10- B)؛ اما به‏‌سوی خاستگاه پوسته‏‌‌ای بسیار بیشتر گرایش یافته‌‌اند که این ویژگی چه‌بسا نشان‌دهندة آمیزش ماگمای جدایش‏‌یافته از گوشته با ماگمای حاصل از ذوب پوستة زیرین باشد. ازاین‌رو، شاید سهم مشارکت مواد پوسته و گوشته در خاستگاه ماگمایی این دو منطقه متفاوت باشد. داده‌های ایزوتوپی Sr و مقدار میانگین Rb در قلیچ‏‌‌کندی (ppm9/167) و آفتابرو (ppm 48) نیز به‌خوبی گویای این نکته هستند؛ یعنی میزان میانگین Rb سنگ‏‌‌های درونی قلیچ‏‌‌کندی 5/3 برابر منطقة آفتابرو است. همچنین، به باور راپ و همکاران (Rapp et al., 2002)، محتوی بالای K₂O نشانة دخالت مواد پوستة زیرین است. شاید به‌همین‌رو، سنگ‏‌های آذرین درونی هر دو منطقه نسبت بالایی از این ترکیب را نشان می‌دهند. برپایة الگوی نمودار عنصرهای خاکی کمیاب و نسبت Y/Yb (6/26- 7/9؛ میانگین: 8/13)، مقدار عنصر 12N (میانگین: 2/8) نشان‌دهندة نبود خاستگاهی گارنت‏‌‌دار هستند (Ge et al., 2002).

شکل 10. ترکیب توده‏‌های آذرین درونی آفتابرو و قلیچ‌کندی در: A) نمودار Rb/Sr دربرابر La/Ce (Hofmann et al., 1986; Hou et al., 2004)؛ (B نمودار Rb/Sr دربرابر Nb/U (Hofmann et al., 1986; Hou et al., 2004)

Figure 10. Composition of Aftabru and Qlichkandi intrusions in: A) Rb/Sr versus La/Ce diagram (Hofmann et al., 1986; Hou et al., 2004); B) Rb/Sr versus Nb/U diagram (Hofmann et al., 1986; Hou et al., 2004).

برداشت

توده‏‌های آذرین درونی عمدتاً کوارتز-مونزونیتی آفتابرو و قلیچ‏‌‌کندی سرشت کالک‌آلکالن متاآلومین پتاسیم بالا تا شوشونیتی دارند و ویژگی‌های زمین‏‌شیمیایی گرانیتوییدهای حاشیة فعال قاره‏‌‌ای را نشان می‏‌‌دهند. غنی‏‌‌شدگی عنصرهای LILE و LREE نسبت به عنصرهای HFSE و HREE و تهی‏‌‌شدگی واضح از عنصرهای Nb، Ti و P نشان‌دهندة تعلق ماگمای سازندة توده‏‌‌های مورد نظر به پهنه‏‌های فرورانشی حاشیة قاره‏‌‌ای هستند. همچنین، مقادیر عنصر 12N (میانگین: 2/8) گویای نبود خاستگاهی گارنت‏‌‌دار هستند.

- اگرچه برپایة نمودار Nb-Y-Ga*3، به نظر تودة آذرین درونی قلیچ‏‌کندی خاستگاه گوة گوشته‏‌ای و تودة آفتابرو خاستگاه ورقة فرورانشی نشان می‏‌دهند، اما برپایة داده‌های ایزوتوپ‏‌‌های Sr-Nd، تودة آذرین درونی آفتابرو مشخصاً خاستگاه گوشته‏‌‌ای متأثر از سیال‌های آزادشده حاصل از صفحة فرورنده در محیط فرورانشی حاشیة قاره‏‌ای را نشان می‏‌‌دهد؛ اما تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی اختلاط با سهم غالب یک قطب ماگمای مافیک جدایش‏‌یافته از گوشته با هضم سنگ‏‌‌های پوستة قاره‏‌‌ای را بازتاب می‏‌‌کند.

- سن مدل (TDM2) برای تودة آذرین درونی آفتابرو برابربا 492/0 تا 635/0 میلیارد سال و Ndiԑ برابربا 35/2+ تا 17/4+ است؛ اما سن مدل (TDM2) برای تودة آذرین درونی قلیچ‏‌‌کندی برابربا 919/0 تا 07/1میلیارد سال و Ndiԑ آغازین برابربا 25/1-تا 14/3- است که چه‌بسا نشان‌دهندة هضم پوستة قاره‏‌ای نوپروتروزوییک ایران هستند.

سپاس‌گزاری

نگارندگان نهایت مراتب سپاس خود را برای اختصاص پژوهانه به ‌شمارة اعتبار 3/41200 از سوی دانشگاه فردوسی مشهد اعلام می‏‌‌دارند. همچنین، از همة داوران گرامی در افزایش بار علمی و نگارش این نوشتار، نهایت لطف خود را دریغ نکردند سپاسگزار هستند.

[1] Urmia-Dokhtar Magmatic Arc

[2] Rare Earth Elements

[3] International Union of Pure and Applied Chemistry

[4] Chondritic Uniform Reservoir

[5] Cross Polarized Light

[6] Plane Polarized Light

[7] Oceanic Ridge Granite

[8] Syn-Collisional Granite

[9] Within-Plate Granite

[10] Volcanic Arc Granite

[11] Island Arc Granitoids

[12] Continental Arc Granitoids

[13] Rift-Related Granitoids

[14] Oceanic Plagiogranites

[15] Continental Collisional Granitoids

[16] Post-Orogenic Granitoids

[17] Continent-Epirogenic Uplift Granitoids