پترولوژي پريدوتيت هاي گوشته افيوليت ملانژ نايين (استان اصفهان)

منطقه مورد بررسي در شمال شهرستان نايين و در حدود 120 کيلومتري شهر اصفهان قرار گرفته است. سنگ هاي اين منطقه داراي روند شمال، شمال غرب – جنوب، جنوب شرق مي باشند و از سه بخش اصلي شامل سنگ هاي آذرين ترشيري در غرب، سنگ هاي رسوبي ترشيري در شرق و ملانژ افيوليتي در قسمت مياني تشکيل يافته اند. اين سنگ هاي افيوليتي در تقسيمات زمين شناسي ايران بخشي از ايران مرکزي و بلوک يزد مي باشند. افيوليت ملانژ نايين از پريدوتيت هاي گوشته، پريدوتيت هاي سرپانتيني گوشته، پيروکسنيت، گابرو، دايک هاي ديابازي، گدازه هاي بالشي، ليستونيت، رودنژيت، سنگ هاي دگرگوني (مرمر، شيست، آمفيبوليت و اسکارن)، و سنگ هاي رسوبي (آهک و راديولاريت) که در اثر عوامل تکتونيکي شديدا به هم ريخته مي باشند تشکيل يافته است. سنگ هاي پريدوتيتي و پريدوتيت هاي سرپانتيني شده بخش اعظم آميزه رنگين را مي سازند. سنگ حاکم پريدوتيتي، در منطقه هارزبورژيت است. پس از آن لرزوليت و دونيت قرار مي گيرند. ترتيب ديده شدن پريدوتيت ها در صحرا به صورت لرزوليت، هارزبورژيت و دونيت مي باشد و در هيج کجا دونيت در تماس با لروزوليت 4 فازي مشاهده نمي گردد. در مقاطع ميکروسکوپي چهار کاني اليوين، ارتوپيروکسن، کلينوپيروکسن و اسپينل مشاهده مي گردند. اليوين هاي جايگزيني ريز دانه به خوبي قابل تشخيص مي باشند. جهت پي بردن به شرايط و نوع فرايند موثر بر شکل گيري پريدوتيت ها از انواع نمونه هاي سنگي فوق الذکر و همچنين نهشته هاي کروميتيتي موجود در دونيت ها نمونه برداري گرديد و مقدار عناصر اصلي و کمياب موجود در کاني هاي آنها تعيين شد. نتايج حاصل از دماسنجي پيروکسن هاي همزيست دماي تبلور لرزوليت و هارزبورژيت هاي گوشته را 1067 Cº تا 1219 Cº درجه سانتيگراد نشان داد. دماي تعادل اليوين - اسپينل از لروزليت به دونيت افزايش يافته (Cº730 تا Cº819) و كمتر از دماي تبلور پيروكسن ها مي باشد. فشار سنجي بکار رفته فشار حاکم بر لروزليت و هارزبورژيت ها را به ترتيب 4/2 ± 22 و 4/2 ± 27 کيلوبار نشان مي دهد. با توجه به دما و فشار بدست آمده عمق تخميني شکل گيري پريدوتيت ها در حدود 80 کيلومتر و مطابق با ابتداي رخساره اسپينل پريدوتيت مي باشد. پريدوتيت هاي مورد بررسي در اين مطالعه مربوط به بخش گوشته اي ليتوسفر اقيانوسي بوده و شواهد ناحيه بالاي زون فرورانش را نشان مي دهند. لرزوليت، هارزبورژيت و دونيت ها به ترتيب 8، 16-15 و 20-17 درصد ذوب بخشي را تحمل نموده اند و بر اساس مقدار عناصر اصلي خصوصيات پريدوتيت هاي فقير شده را نشان مي دهند. در حالي که مقدار عناصر کمياب موجود در کلينوپيروکسن هاي آنها بالاتر از آن است که بتوان اين ميزان ذوب بخشي را به آنها نسبت داد. اين کاني ها بر اثر واکنش با يک مذاب صعودکننده از نظر مقدار عناصر کمياب خود دچار تغيير گشته اند. نهشته هاي کروميتيتي موجود در دونيت ها از نوع کروميتيت هاي انباني (پاديفرم)، غني از کروم مي باشند. کليه شواهد صحرايي، پتروگرافي و دماسنجي پريدوتيت ها همچنين شواهد ژئوشيميايي کلينوپيروکسن هاي موجود در اين سنگ ها بيان مي دارد که سنگ هاي پريدوتيتي مورد بررسي در اين مطالعه بخش بالايي سکانس گوشته اي يک ليتوسفر اقيانوسي بوده اند و در يک محيط بالاي زون فرورانش (Supra-Subduction) بر اثر واکنش هاي مذاب/گوشته شکل گرفته اند. مذاب هاي صعود کننده حاصل ذوب بخشي در حين صعود با باقي مانده پريدوتيت هاي گوشته واکنش داده و باعث تشکيل هارزبورژيت و دونيت هاي جايگزيني و کروميتيت گرديده اند. مذاب صعود کننده اشباع از اليوين با لرزوليت واکنش داده باعث انحلال کلينوپيروکسن هاي موجود در آن گرديده و آنرا به هارزبورژيت جايگزيني تبديل مي نمايد. در اثر ادامه واکنش ارتوپيروکسن هاي موجود در هارزبورژيت دچار ذوب نامتجانس مي گردد و اليوين جايگزيني از آن بر جا مي ماند (دونيت جايگزيني). کلينوپيروکسن که به عنوان حمل کننده اصلي کروم در سنگ حضور دارد در باقي مانده دونيتي به طور کامل انحلال يافته و کروم موجود در ساختار آن به مذاب صعودکننده اي که بر اثر ذوب نامتجانس ارتوپيروکسن ميزان قابل توجهي تشکيل دهنده SiO2 به آن اضافه گرديده است، افزوده مي گردد. مذابي که بدين گونه شکل گرفته وارد محدوده پايداري کروميت گرديده و نهشته هاي کروميتيت انباني را در هاله اي از دونيت واکنشي بر جا مي گذارد