مطالعات ژئوشیمیایی، ترمودینامیک و ژنز تیتانومگنتیت های موجود در افیولیت ملانژهای شمال غرب ریوش، کاشمر

منطقه¬ی افیولیتی مورد مطالعـه به عنوان بخشی از کمربند افیولیتی شرق ایران، در شمال غربی شهرســتان کاشمر، در مختصــات جغرافیایی طول‌های \\\'9 °58 و \\\'20 °58 و عرض¬های \\\'30 °35 و \\\' 34 °35 قرار گرفته است. در این تحقیق از روشهای RS, XRD, XRF, ICP-MS, SEM و EPMA جهت مطالعات تفضیلی استفاده گردید. تفکیک لیتولوژی با استفاده از روش دورسنجی (RS) صورت گرفت که مشخص شد بیشتر آلتراسیون¬های منطقه از نوع سرپانتینی است. بارزسازی گسلهای منطقه نشان دادکه بیشتر گسلها روند شرقی غربی دارند. مطالعات پتروگرافی نشان داد عمده واحدهای سنگی منطقه عبارتند از: سنگ¬های اولترامافیک (هارزبورگیت، وبستریت، دونیت، سرپانتینیت)، مافیک (گابرونوریت، الیوین گابرو، هورنبلند گابرو، گابروهای پگماتوئیدی، هورنبلند گابرو، کمپلکس دایک¬های ورقه‌ای دیابازی و بازالت‌ها بالشی). در غرب منطقه نیز سنگ¬های حدواسط (آندزیت¬های بازالتی) و سنگ¬های اسیدی (توف¬های داسیتی) رخنمون¬های عمده را تشکیل می¬دهند. پدیده¬ی سیمپلکتیت در مقاطع سنگ¬های اولترامافیک مشاهده شده که فرآیند انتشار عناصر باعث تشکیل این پدیده شده است. آنالیزهای شیمیایی در نمودارهای اکسیدهای عناصر اصلی بیانگر روند تفریق عادی می¬باشـد و نشان داد که بیشتر نمونه ها حاصل تفریق ماگمایی در گوشته بوده¬اند. سنگ¬های پوسته اقیانوسی در محدوده سری تولوئیتی قرار می¬گیرند اما تعدادی از آنها در محدوده کالکوآلـکالن قرار می¬گیرند که مرتبط با مناطق برخورد می¬باشند. غنی¬شدگی آهن و تیتانیوم در سنگهای سکانس پوسته¬ای و وجود کلینوپیروکسن های غنی از تیتانیوم در گابروها بیانگر وجود ماگمای مادر غنی از آهن، تیتان و وانادیوم می¬باشد. مقادیر Fe و Ti در گابروهای غنی از این عناصر بیش از حدی است که قابل موازنه با یک ماده مذاب والد باشد. تشکیل اکسیدهای آهن-تیتانیوم و وانادیوم به چندین فرآیند مختلف نسبت داده می¬شوند. محتمل ترین سازوکار، مواد مذاب غنی از Fe و Ti است که در اثر یک تفریق کامل صورت گرفته است. به دلیل تبلور فازهای حامل FeO مثل الیوین و پیروکسن، مقدار Fe2O3/FeO ماگما افزایش می¬یابد درحالی که در اثر تبلور فازهای فقیر از آهن (مثل پلاژیوکلاز)، مقدار آهن ماگما، کاهش می¬یابد. بنابراین تبلور تفریقی ماگمای مافیک در نهایت، موجب اشباع شدگی فازهای حامل Fe2O3 می¬شود، به طوری که ابتدا اسپینل، سپس مگنتیت و در نهایت تیتانومگنتیت تشکیل می¬شوند. در نتیجه این پدیده، ماگماهای غنی از آهن متــحول می¬شوند و ســـنگهای غنی از اکسیدهای Fe–Ti–V را تشکــیل می¬دهند. این مطالعه نشان داد که ته-نشست تیتانومگنتیت¬های حامل وانادیوم از یک ماگمای سیلیکاتی، به شدت به دما، فشار، فوگاسیته اکسیژن و مقدار آب ماگما بستگی دارد. ضریب توزیع نرنست برای عناصر تیتانیوم در ارتوپیروکسن¬ها (عموماً انستاتیت) پریدوتیت‌ها 012/0 و برای تیتانیوم موجود در الیوین سنگ‌های هارزبورگیتی Kd=0 بدست آمد که نشاندهنده ماگمای پریدوتیتی از نوع تیپI می¬باشد. چون عدد ذوب بخشی بدست آمده با استفاده از فرمول Hellebrand (حدود3%) کوچک است، ماگمای منشاء پریدوتیت‌ها از ذوب بخشـی کم گوشته تولیـد شده است. دمای تشکیل پریدوتیـتها با روش گرماسنجی حدود °C 1300 اما برای پیروکسنیت¬ها حدود°C 1000 و برای مراحل نهایی انجماد گابرو °C 722 بدست آمد.