عنوان صفحه

فصل دوم: زمین شناسی منطقه

2-1- مقدمه. 26

2-2- زمین شناسی مجموعه اولترامافیک سرخ بند. 28

2-3- بخش شمالی مجموعه اولترامافیک سرخ بند. 31

2-3-1- دونیت… 31

2-3-2- پریدوتیت ها 34

2-4- بخش جنوبی مجموعه اولترامافیک سرخ بند. 42

2-4-1- هارزبورژیت… 42

2-4-2- دونیت… 43

2-5- مجموعه­های دگرگونی منطقه. 44

2-6- مجموعه آمیزه رنگین.. 48

2-7- سن مجموعه افیولیتی فاریاب.. 52

فصل سوم: مطالعات پتروگرافی

3-1- مقدمه. 54

3-2- سنگ های اولترامافیک مجموعه افیولیتی فاریاب.. 55

3-3- موقعیت و مختصات نقاط نمونه­برداری در مجموعه افیولیتی فاریاب.. 56

3-4- پتروگرافی واحدهای سنگی بخش شمالی.. 57

3-4-1- دونیت… 57

3-4-2- اولیوین کلینوپیروکسنیت… 64

3-4-3- ورلیت… 70

3-4-4- کرومیتیت… 73

3-5- پتروگرافی واحدهای سنگی بخش جنوبی مجموعه افیولیتی فاریاب.. 75

3-5-1- هارزبورژیت… 76

عنوان صفحه

3-5-2- اولیوین کلینوپیروکسنیت… 76

3-5-3- دونیت… 77

3-6- نمونه های حاوی سولفید معدن فطر6. 78

3-6-1- آماده سازی نمونه ها 79

3-7- پتروگرافی کانی های سولفیدی در محدوده معدن فطر 6. 80

فصل چهارم: مطالعات ژئوشیمیایی

4-1- مقدمه. 87

4-2- آماده­سازی نمونه­ها 88

4-3- کالیبراسیون.. 90

4-4- مشخصات دستگاه CAMECA SX 100. 91

4-5- شیمی سیلیکات های میزبان.. 92

4-5-1- اولیوین(Olivine) 92

4-5-2- ترکیب شیمیایی اولیوین.. 94

4-5-3- کلینوپیروکسن (Cpx) و اورتوپیروکسن ( Opx) 99

4-6- ژئوشیمی کرومیتیت­ها 105

4-6-1- اسپینل های کروم دار (chromian spinel) 105

4-6-2- ترکیب شیمیایی بلورهای کرومیت… 106

4-6-3- محیط تشکیل کرومیت­ها 110

4-6-4- تعیین ترکیب شیمیایی ماگمای مادر تشکیل دهنده کرومیتیت­ها 113

4-7- شیمی کانی های سولفیدی.. 116

4-8- بررسی فرآیندهای کانه­زایی در ماگماهای مافیک… 120

4-8-1- انحلال­پذیریسولفید. 120

عنوان صفحه

4-8-2- ضرایب تفکیک سولفید ـ سیلیکات.. 121

4-8-3- فاکتورR و تمرکز عناصر با فراوانی کم.. 122

فصل پنجم: نتیجه­گیری

5-1- مقدمه. 127

5-2- نتایج مطالعات پتروگرافی.. 127

5-3- نتایج ژئوشیمی.. 129

5-3-1- منشاء کرومیتیت­ها 129

5-3-2- ژئوشیمی کانی­های سیلیکاتی میزبان.. 130

5-3-3- ژئوشیمی سولفیدها 130

5-4- ارائه پیشنهاد برای مطالعات آینده. 132

فهرست منابع و مآخذ

منابع فارسی.. 133

منابع انگلیسی……… 134

1- مقدمه

ولفیدی ماگمایی جهان از نوع Ni+Cu و PGE با بخش های زیرین مجموعه های سنگی مافیک و اولترامافیک لایه ای همراه هستند. سنگ های اولترامافیک، خود دارای منشاء ماگمایی بوده و بصورت انواع سنگ های مختلف در بخش های زیرین پوسته و یا در سطح زمین تشکیل شده اند. مطالعه سنگ های اولترامافیک می تواند فرآیندهای مؤثر در تکوین سنگ های ماگمایی و فرآیندهایی که بعد از تشکیل سنگ سبب تغییر ترکیب آن می گردد، نظیر واکنش مذاب ـ پریدوتیت را به خوبی نشان دهد. توده­های افیولیتی علی­رغم اینکه در گروه مجموعه سنگ­های مافیک و اولترامافیک طبقه بندی می شوند و از نظر برخی از ذخایر معدنی نظیر کرومیت مورد توجه بوده اند ولی فاقد این­گونه نهشته ­های بزرگ سولفیدی می باشند. عدم وجود داده های دقیق بر روی ترکیبات سولفیدی، روشن نبودن جایگاه سنگ شناسی واحدهای سنگی میزبان کانی های سولفیدی و پیچیدگی زیاد سنگ شناسی 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 مجموعه های افیولیتی که از نظر کانسارهای سولفیدی ماگمائی فقیر می باشند کمتر ایجاد می شود (Naldrett, 2004). کانسار سولفید نیکل اکوج در افیولیت های زامبیل[2] فیلیپین (Naldrett, 1989;Evans, 1993) و کانسار کلیفز[3] در افیولیت شتلند[4] اسکاتلند (Naldrett, 1989) به عنوان کانسارهای سولفیدی مرتبط با افیولیت ها این امید را به­وجود آورده است که تحت شرایطی در مجموعه های افیولیتی می­توان انتظار کانه زایی سولفیدی را داشت. مدل های زیادی بر اساس سازوکار تشکیل توده های 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 مجموعه های افیولیتی کمربند زاگرس بوده که در منتهی­الیه مرز کمربند زاگرس و منطقه مکران قرار دارد. منطقه فاریاب بزرگ ترین منطقه معدنی کرومیت ایران می باشد و با توجه به این­که کانی های سولفیدی در این منطقه به ویژه در معدن فطر 6 مشاهده شده اند، در این رساله سعی بر آن است که با استفاده از مطالعات صحرایی، پتروگرافی، ژئوشیمی کانی ها و سنگ به بررسی کانه زایی سولفیدی ماگمایی و اسپینل های­کروم دار و سنگ های سیلیکاتی میزبان در این مجموعه افیولیتی پرداخته شود.

1-2- افیولیت

افیولیت ها، قطعات باقی مانده لیتوسفر اقیانوسی هستند که در اکثر سلسله کوه­های بزرگ زمین در قاره ها و جزایر جای­گیری شده اند. 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 شده­اند، 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 آمده اند مانند آپالاش، اورال یا حتی کوه­های عظیمی که به آن سلسله جبال آلپی می گویند غنی از توده های 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 کانی های مختلفی در آن وجود داشته و غالباً با سنگ های 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 داشته­اند. این رخنمون­های افیولیتی آلپی، به شدت تکتونیزه، چین­خورده و دگرگون شده اند. 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 این ها در یک لاکولیت عظیم تفریق یافته و به داخل رسوبات ژئوسنکلینال تزریق شده اند (Steinmann, 1927). درور (1957) در مقاله­ای از منشأ گوشته­ای پریدوتیت های 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 قاره ها، 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 می باشد (Anonymous, 1972):

واژه افیولیت جهت معرفی مجموعه ای خاص از سنگ های مافیک تا الترامافیک به کار می رود، 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 می دهند.

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 کرده­اند.

4ـ مجموعه آتش فشانی بازیک که عموماً به صورت بازالت های بالشی در بخش بالایی توالی افیولیتی و در زیر رسوبات فوقانی گسترش دارند.

5ـ سنگ های همراه افیولیت ها که عبارتند از:

ـ یک بخش رسوبی فوقانی که به طور مشخص از چرت های نواری، شیل های نازک بین لایه ای و کمی سنگ آهک تشکیل شده اند.

ـ توده های پودیفورم کرومیت که معمولاً داخل دونیت ها یافت می شوند.

ـ سنگ های نفوذی و نیمه عمیق فلسیک سدیک (پلاژیوگرانیت).

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

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