2-2- راههای دسترسی به منطقه. 38

2-3- زمین­شناسی عمومی استان سمنان.. 39

2-4- زمین شناسى عمومى فرومد. 43

2-4-1- زمین­شناسی منطقه میرمحمود. 46

… 56

3-1- مقدمه. 56

3-2- بررسی­های صحرایی.. 56

3-3- پتروگرافی کرومیتیت­ها و پریدوتیتهای میزبان.. 58

3-3-1- دونیت… 60

3-3-2- ورلیت… 64

3-3-3- کرومیتیت… 66

3-3-4- هارزبورژیت… 68

3-4- بافت­های موجود در کرومیت­هایمنطقه فرومد. 70

3-4-1- بافت و ساخت افشان.. 70

3-4-2- بافت واکنشی.. 71

3-4-3- ساخت نودولار. 72

3-4-4- بافت تودهای.. 72

3-4-5- بافت کششی.. 73

3-4-6- بافت سوپرژن.. 73

3-4-7- بافت اسکلتی.. 74

3-4-8- بافت جریانی.. 74

3-4-9- بافت کاتاکلاستیک… 74

3-4-10- بافت لکه­ای.. 75

3-4-11- بافت و ساخت میلونیتی.. 75

3-4-12- ساخت نواری.. 75

… 83

4-1- مقدمه. 83

4-2- روش تحقیق.. 84

4-2-1- آنالیز الکترون میکروپروب (EPMA). 84

4-3- مذاب گوشته­ای.. 87

4-3-1- پریدوتیت­های اسپینل­دار. 87

4-4- ژنز کرومیتیت فرومد. 88

4-4-1- محیط تکتونیکی و ترکیب مذاب به­صورت تابعی از روابط بین Ti- Al 89

4-4-2- مذاب مادر (Parental melt). 91

4-5- جایگاه زون سوپرا سابداکشن.. 95

4-1- کانی­های گروه اسپینل.. 95

4-2- فرآیندهای ساب سالیدوس موثر در توزیع عناصر. 98

4-3- شیمی کانی­ها 99

4-4- اسپینل­های کروم­دار. 99

4-4-1- عدد کروم در اسپینل­ها 105

4-5- شیمی سیلیکات­های میزبان.. 107

4-5-1- اولیوین.. 107

4-5-2- کلینوپیروکسن و اورتوپیروکسن.. 117

… 125

5-1- مقدمه. 125

5-2- مطالعات پتروگرافی و کانی­شناختی.. 125

5-3- شیمی کانی­ها 126

5-4- ژنز کرومیتیت فرومد. 127

5-5- نتیجه­گیری.. 130

5-6- پیشنهاداتی برای مطالعات آتی.. 131

.. 132

1-1- ریشه لغوی افیولیت

اهمیت شناسایی افیولیت ها در، تحلیل محیط تكتونیكی، مطالعه پوسته اقیانوسی، شناسایی ذخایر اقتصادی موجود در آن ها، مطالعات دیرینه شناسی و غیره است. بدین منظور باید مطالعات سنگ­شناسی، دیرینه شناسی، سن سنجی و مطالعات ساختاری و تكتونیكی صورت گرفته و سپس به تحلیل و اثبات مکانیسم های مرتبط با جای­گیری افیولیت­ها پرداخته شود. نام افیولیت توسط «برونیار (1827) برای توصیف سرپانتینیت ها ابداع شد. وی این نام را از لغت یونانی قدیمی افی به معنی مار و لیت هم که به معنی سنگ است، گرفت. پس از نام گذاری افیولیت ها توسط (برونیار، استینمن 1906) مفهوم مجموعه یا سری سنگی افیولیت را بکار برد. این مجموعه سنگی اصولاً حاوی سنگ های اولترامافیک (مثل کانی سرپانتینیت و پریدوتیت)، گابرو، اسپیلیت و سنگ های وابسته است. او همچنین مشاهده کرد که این سنگ ها اصولاً در چرت ها و رسوبات پلاژیک مستقر شده اند یا با آن ها وابستگی دارند. در سپتامبر 1972 سازمان زمین شناسی آمریکا در مورد افیولیت کنفرانس بزرگی برگزار نمود. در همین کنفرانس قرار شد که نام افیولیت به یک مجموعه مشخص از سنگ های مافیک تا اولترامافیک اطلاق گردد.»

افیولیت ها توالی هایی از سنگ های مافیك و اولترامافیك پوسته و گوشته فوقانی هستند که در ارتباط با زون های فرورانش، به صورت تكتونیكی جابجا شده روی خشکی ها جای­گیری کرده اند و بخشی از پوسته اقیانوسی جوان یا حوضه پشت كمانی تلقی می شوند (Condie,1997). به طور كلی یك توالی ایده­آل افیولیتی به ترتیب از بالا به پایین شامل: رسوبات عمیق دریا (رسوبات بخش آبیسال، پلاژیك، یا هر دو و یا رسوبات آذر آواری)، بازالت های بالشی، دایك­های صفحه­ای دیابازی، گابرو متراكم (Cumulate) لایه­ای و سنگ های اولترامافیك یا گابرو (non-cumulate) به همراه دیوریت و پلاژیوگرانیت، تكتونیت اولترامافیك (عموماً هارزبورژیت)، می شود و بررسی این سکانس های تراست شده بر روی پوسته قاره­ای نقش مهمی را در مدل های تكتونیك صفحه­ای ایفا می­کند و یكی از راه­های مطالعه لیتوسفر اقیانوسی به ویژه پوسته اقیانوسی قدیمی است (Condie,1997; Kearey and Vine, 1996).

افیولیت ها صفحاتی با واحدهای سنگی مشخصی هستند (Nicholson.K.N,2000) كه منشاً قیانوسی داشته و اغلب در كمربندهای تصادم صفحات اقیانوسی ایجاد می شوند (Kearey and Vine, 1996) ولی در اثر فرآیندهای جای­گیری و گسلش­های فراوان یك توالی افیولیتی ایده آل را ندرتاً می توان یافت و اغلب، یا برخی از واحدها در آن ها دیده نمی شود و یا به صورت افیولیت ملانژ (واحدهای افیولیتی به هم ریخته و همراه با میان لایه های رسوبی) دیده می شوند (Condie,1997) نظیر مجموعه افیولیت ملانژ Tangihua در نیوزلند (Nicholson.K.N,2000).

1-2- سن و پراکندگی کمپلکس های افیولیتی در جهان

شکل ‏1‑1- سن کمپلکس­های افیولیتی و میزان پراکندگی آن­ها در ادوار مختلف (اقتباس شده از Yildirim Dilek and Harald Furnes., 2011)

شکل ‏1‑2- کمربندهای افیولیتی در مناطق مختلف جهان (اقتباس شده از Yildirim Dilek and Harald Furnes., 2011

1-3- نحوه تشکیل افیولیت ها

وجود افیولیت ها و پراکندگی آن ها در اغلب قاره های دنیا نشان می دهد که در جای­گیری بخش اعظم آن ها پدیده تصادم قاره- قاره دخیل بوده و اقیانوس مابین دو قاره در اثر فرآیند فرو رانش از بین رفته و در حین تصادم بخش هایی از پوسته اقیانوسی بر روی حاشیه غیر فعال رانده شده اند. عدم وجود دگرگونی حرارتی قابل توجه در مرز تماس آن ها با رسوبات بیانگر فرورانش آن ها در حالت سرد می باشد.

در اثر تغییرات مکرر تکتونیکی و یا در زون­­­­­­­های فرورانش پر شیب، افیولیت ها به ملانژهای تکتونیکی تبدیل می شوند و به دلیل سرپانتینی­شدن بخش اولترامافیک قاعده ای، واجد خاصیت پلاستیکی شده و به راحتی تغییر شکل می یابند. سرپانتینی­شدن به تحرک افیولیت ملانژ کمک کرده و ورود قطعات سنگ های درون­گیر و بیگانه به داخل سکانس افیولیتی را تسهیل می­کند.

4- سکانس افیولیتی

امروزه افیولیت ها و یا کمپلکس های افیولیتی به مجموعه شماتیکی اطلاق می گردد که روند پیدایش و تکوین آن از پایین به بالا دارای ویژگی­های زیر است:

1- پریدوتیت های متورق که متحمل تغییر شکل­های تکتونیکی در حالت جامد در درجه حرارت بالا و فشار بالا را شده اند. (HP-HT)

2- گابروها و پریدوتیت های لایه لایه با ساختمان­های متراکم و توده­ای (متبلور شدن مجزا و نهشته­های متوالی، چگالی مواد سازنده، بلورهای موجود در اتاق ماگما)

3- بازالت های بالشی یا پیلولاواها ( Pillow- lavas) یا مواد خروجی زیر دریایی، سن گدازه ها معمولاً قابل تشخیص است (در لابلای رسوبات دریایی).

اما سطوح مواد متراکم و توده­ای و پریدوتیت های متورق قابل تشخیص نمی باشد، برای این منظور می بایست سن متبلور شدن مواد ماگمایی و زمان تحولات تکتونیکی منطقه را مورد بررسی قرار داد.

به طور کلی سکانس افیولیتی یا پوسته اقیانوسی به ترتیب از پایین به بالا شامل همه یا بخشی از واحدهای ذیل می شوند:

تكتونیت اولترامافیك: این مجموعه دگرگونی كه در قاعده افیولیت قرار دارد و نقش اساسی را در جای­گیری آن ایفا می کند دارای ویژگی های ذیل است:

1) ضخامت 100 تا 500 متری و توسعه جانبی ده ها تا صدها كیلومتر (Condie,1997).

2) كاهش مشخص درجه دگرگونی از بالا به پایین (Condie,1997).

3) شدیداً تغییر شكل یافته و دارای فولیاسیون تكتونیكی مشخص (Condie,1997).

4) حاوی عدسی های دونیت و كرومیت می باشد و عموماً شامل سنگ های اولترامافیك نظیر هارزبورژیت و لرزولیت توده­ای، دایک های ورلیتی، اولیوین لایه­ای و ارتوپیروكسن گابرو، به شكل خردشده و سرپانتینیتی همراه با رسوبات دگرگونی شده است كه منشأ دگرگونی آن ها دمای گوشته در زیر افیولیت و دمای جای­گیری افیولیت است (Dewandel,2003; Whattam et al 2006)، در برخی موارد نظیر افیولیت Josephine در شمال غرب كالیفرنیا سرپانتینیتی­شدن سنگ های قاعده­ای پیش از جای­گیری افیولیت بوده بنابراین تصور می شود كه موهو قدیمه (Paleo-Moho) یك مرز سرپانتینیتی بوده است (Condie,1997).

گابرو متراكم (Cumulate) لایه­ای و سنگ های اولترامافیك: این واحد شامل گابروهای با بافت متراكم است كه از نظر تركیب حالت لایه­ای داشته و در اثر تبلور تفریقی شكل گرفته اند (Condie,1997).

گابرو (non-cumulate) به همراه دیوریت و پلاژیوگرانیت: پلاژیوگرانیت­ها تونالیت­های حاوی كوارتز، پلاژیوكلاز سدیك و میزان كمی سیلیكات مافیك هستند كه به صورت سیل، دایك و یا توده­های كوچك جای­گیری کرده اند و همراه دیوریت­ها در اثر تبلور تدریجی در محفظه ماگما تشكیل شده اند (Condie,1997; Whattam et al 2006). پلاژیوگرانیت در اغلب افیولیت ها، به خصوص افیولیت های با منشأ تیغه میان اقیانوسی، وجود داشته و به دلیل داشتن كانی زیركن كه حاوی عناصر اصلی U-Pb است و در تعیین سن دقیق زمان جای­گیری افیولیت استفاده می شود، نقش اساسی را در بررسی افیولیت ها داراست.

دایک های صفحه­ای دیابازی و بازالت های بالشی: ضخامت صفحات بین 1 تا 3 متر بوده و تركیبی در بازه دیوریت تا پیروكسنیت دارند، مرز پایین این صفحات با بخش زیرین مشخص یا تدریجی و با بخش بالایی تدریجی است (Condie,1997).

بازالت های بالشی از چند متر تا 2 كیلومتر ضخامت داشته، به صورت جریان های بالشی یا برش های هیالوكلاستیك تشكیل شده اند و اغلب تركیب توله­ایتی دارند (Condie,1997; Whattam et al 2006).