بافت و تركيب شيميايي به عنوان دو فاكتور قابل اطمينان در منشاء يابي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم تخريبي
بافت و تركيب شيميايي به عنوان دو فاكتور قابل اطمينان در منشاء يابي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم تخريبي
خلاصه مطالب:
مطالعه حاضر بخشي از يك بررسي نسبتا جامع و همه جانبه اي است كه به منظور تعيين منشاء سازند قرمز فوقاني در دو حاشيه جنوبي و شمالي بخش مركزي حوضه رسوبي آن صورت گرفته است. در اين مقاله استفاده از مشخصه هاي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم در تعيين منشاء ماسه سنگهاي سازند مذكور و قابليت اطمينان اين روش در چنين مطالعاتي مورد بررسي قرار گرفته است. اين كانيها به عنوان اجزاء فرعي سازنده چهار چوب سنگ، فراواني نسبتا بالائي در ماسه سنگهاي سازند قرمز فوقاني داشته و متوسط فراواني آنها بين 3/2 7 درصد تا 7/6 13 درصد در بخشهاي مختلف منطقه در دست مطالعه تغيير مي نمايد. بافت و تركيب شيميائي به عنوان دو مشخصه اصلي در اين كانيها براي تعيين منشاء مورد بررسي قرار گرفته اند. نتايج حاصل از مطالعه حاضر نشان مي دهد كه غالب اكسيدهاي آهن و تيتانيوم به سري هاي محلول جامد ايلمنيت- هماتيت و مانيتيت – اولواسپينل تعلق دارند. بر اساس مشخصه هاي بافتي كانيهاي مطالعه شده، يك منشاء آتشفشاني فرسايش يافته با تركيب حدواسط براي رخساره هاي ماسه سنگي تعيين مي گردد. نتايج حاصل از بررسي هاي انجام گرفته بر روي تركيب شيميائي اين كانيها نيز منشاء با تركيب آندزيب، بازالت تا تراكيت را براي اين سنگها نشان مي دهد. تلفيق نتايج حاصل از اين مطالعات با داده هاي حاصل از اندازه گيري جهت جريانهاي ديرينه، سري سنگهاي آتشفشاني ائوسن، مجموعه هاي پراكنده در بخش فوقاني سازند قم و سازند قرمز زيرين را به عنوان منشاء اصلي نهشته هاي حاشيه جنوبي و سري ولكاني كلاسيك ائوسن مياني ( سازند كرج ) را به عنوان منشاء اصلي نهشته هاي حاشيه شمالي پيشنهاد مي نمايد. مقايسه اكسيدهاي آهن و تيتانيوم موجوددر رخساره هاي تخريبي در دست مطالعه با انواع مشابه تهيه شده از سنگهاي آتشفشاني ائوسن، سازند قرمز زيرين، سنگهاي پراكنده آتشفشاني در بخش پاياني سازند قم و توفهاي سبز كرج همبستگي قابل قبولي هم در بافت و هم در تركيب شيميائي نشان مي دهد. چنين مقايسه اي قابليت اطمينان روش مذكور در تعيين منشاء را مشخص مي نمايد.
پيش گفتار:
بطور كلي دو روش اساسي براي تعيين منشاء رخساره هاي تخريبي در حد ماسه وجود دارد: 1- استفاده از مشخصه هاي هر كدام از اجزاء بخش تخريبي سازنده اين رخساره ها، 2- تعيين تركيب كاني شناسي رخساره از نظر ميزان فراواني نسبي كانيهاي اصلي بخش تخريبي (Detrital Mode). كانيهاي فلدسپار، قطعات خرده سنگي، دانه هاي كوارتز تخريبي، پيروكسن ها، آمفيبولها، و اكسيدهاي آهن و تيتانيوم از جمله اجزاء تخريبي هستند كه مشخصه هاي متنوعي از آنها مانند تركيب شيميائي، بافت، نوع و ميزان ميان بار، ماكل، خاموشي، زونينگ، مشخصه هاي ايزوتوپي و … به عنوان فاكتورهاي قابل اطمينان در تعيين منشاء مورد استفاده قرار مي گيرند(Amini 1997). انتخاب روش در مطالعه و تعيين منشاء يك مجموعه تخريبي بستگي كامل به هدف مطالعه، ماهيت رسوبات، نوع و فراواني اجزاء سازنده بخش تخريبي و ميزان تاثير پذيري آنها از فرايندهاي دياژنز دارد. با تكيه بر مشخصه هاي سنگ شناسي ماسه سنگها در سازند قرمز فوقاني و فراواني قابل ملاحظه اكسيدهاي آهن و تيتانيوم در اين رخساره ها، اين مقاله چگونگي استفاده از كانيهاي مذكور را در تعين منشاء مورد بررسي قرار مي دهد. هدف اصلي در اين مطالعه تعيين موقعيت مكاني و مشخصه هاي اصلي سنگهاي تغذيه كننده حوضه رسوبي سازند قرمز فوقاني، موقعيت تكتونيكي آنها، و ارزيابي اين روش در مطالعات مربوط به تعيين منشاء رخسارههاي تخريبي مي باشد.
بحث:
نتايج حاصل از مطالعات انجام گرفته روي مشخصه هاي بافتي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم با استفاده از ميكروسكوپ پلاريزان و SEM در جدول 1 نشان داده شده است.
بدليل فراواني قابل ملاحظه كانيهايي كه در آنها ايلمنيت بصورت اكسولوشن يا هم رشدي در متن تيتانومانيتيت مشاهده مي گردد و بدليل نقش مؤثر اين گروه از كانيها در تعيين، منشاء، بافت اين كانيها با جزئيات بيشتري مورد بررسي قرار گرفته است. در اين كانيها بطور كلي سه نوع بافت قابل تشخيص است.
1-بافت داربستي Trellis type Texturel
در اين نوع بافت لامينه هايي از ايلمنيت به ضخامت 10-1 ميكرون در زمينه اي از تيتانو مانيتيت مشاهده مي شود. اين لامينه ها داراي كناره هاي تقريبا موازي بوده و در انتها بتدريج باريك مي گردند. لامينه ها عمدتا در سه جهت فضائي در زمينه تيتانومانيتيت گسترش يافته اند. لامينه هاي گسترش يافته در يك جهت نيز با فراواني كمتر مشاهده مي شود. ميزان Ti از مركز به كناره هاي لامينه افزايش قابل ملاحظه اي نشان مي دهد.
2-بافت ساندويچي Sandwich type texture
در اين نوع بافت لامينه هاي ايلمنيت داراي ضخامتي بين 20-10 ميكرون بوده و به ندرت ضخامتشان تا 50 ميكرون هم مي رسد. اين لامينه ها داراي كناره هاي غير منظم و غير موازي بوده و معمولا در يك جهت و در امتداد سطوح اكتائدري كانيهاي تيتانومانيتيت گسترش يافته اند. اين نوع بافت در ماسه سنگهاي خيلي درشت و درشت دانه فراوانتر يافت مي شود.
3-بافت مركب Composite type texture
در اين نوع بافت بلورهاي اتومورف ايلمنيت در زمينه اي از تيتانومانيتيت مشاهده مي گردد. اين بلورها داراي كناره هاي كاملا مشخص و واضح بوده و هيچ گونه جهت يافتگي خاصي در زمينه نشان نمي دهند. اندازه اين بلورها بين 50-10 ميكرون متغير است.
فراواني اين سه نوع بافت در نمونه هاي مطالعه شده در جدول 2 نشان داده شده است.
نتايج حاصل از مطالعات تركيب كاني شناسي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم موجود در ماسه سنگها مورد مطالعه با استفاده از SEM مجهز به آناليزور در جدول 3 خلاصه شده است.
بر اساس ضخامت لامينه هاي ايلمنيت در زمينه تيتانومانيتيت به عنوان يك فاكتور اصلي تعيين كننده نوع سنگ (Riezebos1979 and Molinaroli et al. 1991) بيش از 70 درصد نمونه هاي مطالعه شده مشخصه هاي سنگهاي مربوط به قوسهاي آتشفشاني فرسايش يافته را نشان مي دهند. جهت يافتگي لامينه هاي ايلمنيت و برتري لامينه هاي سه بعدي نيز اين نتيجه را تاييد مي نمايد. نوع بافت و فراواني آنها در مقايسه با كانيهاي مطالعه شده از منشاء معين (Grigsby 1990) سنگهاي آتشفشاني با تركيب حدواسط را براي اين كانيها پيشنهاد مي نمايد.اين نتيجه از روي نسبت C/C+T نيز تاييد مي گردد. اين نتايج همبستگي بسيار كاملي با نوع بافت موجود در كانيهاي مشابه در سنگهاي آتشفشاني ائوسن، سري سنگهاي آتشفشاني موجود در بخش فوقاني سازند قم، سازند قرمز زيرين، و سازند كرج نشان مي دهد تركيب شيميائي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم نيز تركيب آندزيت، تاآندزيت- بازالت را براي سنگهاي منشاء اين كانيهاي تخريبي تعيين مي نمايد (Cf.Gill 1981,Basu& Molinaro;I 1989) . ميزان MnO موجود در اين نمونه ها در مقايسه با انواع مشابه از منشاءهاي مشخص نشان مي دهد كه اين كانيها عمدتا از سنگهاي مربوط به قوسهاي آتشفشاني فرسايش يافته منشاء گرفته اند (Basu & Molinaroli 1989) ميزان Al2O3 و MgO در نمونه هاي همبستگي كامل آنها را با انواع موجود در سنگهاي آندزيتي تا داسيتي نشان مي دهد (Garcia 1978, Frost & Lindsley 1991) .
نتيجه گيري:
بر اساس مشخصه هاي بافتي و تركيب شيميايي اكسيدهاي آهن و تيتانيوم يك منشاء آتشفشاني با تركيب آندزيت – بازالت براي ماسه سنگهاي حاشيه جنوبي و منشاء آتشفشاني با تركيب تراكيتي تا آندزيتي براي ماسه سنگهاي حاشه شمالي تعيين مي گردد. تلفيق اين نتايج با داده هاي حاصل از اندازه گيري جهت جريانهاي ديرينه نشان مي دهد كه كانيهاي تخريبي اكسيد آهن و تيتانيوم در حاشيه جنوبي حوضه سازند قرمز فوقاني بطور عمده از سري آتشفشاني ائوسن، سنگهاي آتشفشاني پراكنده در بخش فوقاني سازند قم و سازند قرمز زيرين منشاء گرفته اند. در حالي كه در شمال حوضه، سري ولكاني كلاستيكهاي ائوسن مياني نقش اساسي در تأمين نهشته هاي تخريبي حاوي كانيهاي مذكور داشته اند.
منابع:
1- Amini, A,(lm), Provenance and depositional Environment of the Upper Red Formation, Central Zone, Iran. Ph. D thesis, Manchester Univenity, 320 pp.
2 - Riezebos, PA,(1979), Compositional down stream variation of opaque and translucent heavy residues in some modem Rio Magdalena Sands, Colombia. Sed. Geol., 24, 197-225.
3 - Molinaroli, E., Blom, M., and Basu, A, 1991, Methods of Provenance determination tested with Discrimination F\Jnction Analysis. Jour. Sed. Geol., 61, 900-908.
4 - Garcia, M,(1978), Criteria for the Identification of Ancient volcanic Arcs. Earth Science Review, 14,147-165.
5 - Grigsby, J.D.,(l990), Detrital magnetite as a provenance indicator. Jour. Sed. Petrol., 60, 940-651.
6 - Gill, J., 1981, Orogenic andesites and plate tectonics. Springer-Verlage, 390 pp.
7 - Basu, A and Molinaroli, E., 1989, Provenance characteristics of opaque Fe-"n oxide
Minerals. Jour. Sed. Petrol., 59, 922-934.
8 - Frost, BR. and Undsley, D.H., 1991, Occurance of Iron-"ntanium Oxides in igneous Rocks. In: Undsley, D.H. (ed.) Oxide Minerals: Petrologic and magnetic significance. Reviews in Mineralogy, 25, 433-468.
این وبلاگ تمامی موضوعات و مقالات و اطالاعات تخصصی زمین شناسی را که از سایتهای علمی جهان برگرفته شده در اختیار بازدیدکنندگان محترم قرار می دهد.گفتنی است که مطالب موجود در این وبلاگ در نوع خود بی نظیر بوده و از هیچ وبلاگ ایرانی ای کپی برداری نشده است و اگر هم شده منبع آن به طور کامل ذکر شده است.