پترولوژی و ژئوشیمی توده‌های سینیتی و گابرویی شمال معدن فسفات اسفوردی (شمال‌خاور بافق)

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه زنجان

چکیده

چکیدهمنطقه مورد مطالعه در فاصله 30 کیلومتری شمال­خاور بافق و در مجاورت معدن فسفات اسفوردی واقع شده ­است. این منطقه دربرگیرنده واحدهای سنگی سری ریزو به سن پرکامبرین بالایی- کامبرین بوده که توده­های نفوذی متعددی با ترکیب سینیتی و گابرویی به داخل آن نفوذ کرده­اند. مطالعات میکروسکوپی نشان می­دهد که سینیت­ها حاوی بافت­های هتروگرانولار، پرتیتی و صفحه شطرنجی بوده و متشکل از آلکالی فلدسپار (ارتوز)، پلاژیوکلاز، آمفیبول و پیروکسن و بیوتیت می­باشند. توده گابرویی دارای بافت­های هتروگرانولار و اینترگرانولار به همراه کانی­های پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن، آمفیبول و بیوتیت است. مطالعات ژئوشیمیایی حاکی از ماهیت آلکالن و محتوای پتاسیم بالا تا شوشونیتی این توده­های نفوذی است. در نمودارهای چند عنصری بهنجار شده، توده­های مزبور از الگوی مشابهی برخوردار هستند که می­تواند نشانگر ارتباط ژنتیکی آنها باشد. این نمودارها یک الگوی غنی از  LILE همراه با آنومالی منفی عناصر HFSE را نشان می­دهند. الگوی عناصر کمیاب خاکی بهنجار شده به کندریت نشانگر یک الگوی پرشیب غنی از عناصر LREE با نسبت بالای LREE/HREE  می­باشد. الگوهای یادشده همراه با آنومالی مثبت و منفی عناصر مزبور، احتمالاً مرتبط با درجات پایین ذوب بخشی گوشته­ متاسوماتیسم­شده همراه با آلایش ماگمای گوشته­ای با مواد پوسته­ای می­باشد. با توجه به نتایج مطالعات ژئوشیمی و نمودارهای تمایز محیط­های تکتونیکی، می‌توان گفت که توده­های نفوذی مورد مطالعه در ارتباط با حوضه کششی و ریفتی تشکیل شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrology and Geochemistry of seyenitic and gabbroic intrusive rocks in the north of Esphordi Phosphate mine (NE Bafq)

چکیده [English]

Abstract
The studied area is located at the 30 km northeast of the Bafq city and near the Esphordi phosphate mine. This area composed of Rizu Series rock sequence with Upper Precambrian- Lower Cambrian age. The mentioned sequence has been intruded by some seyenitic and gabbroic intrusions. Petrographical studies indicate that syenites contain hetero- granular, perthite and checkerboard textures and composed of alkali- feldspar (orthoclase), plagioclase, amphibole, pyroxene and biotite. Gabbros contain hetero- granular, and inter- granular textures, and composed of plagioclase, clinopyroxene, amphibole and biotite. Geochemical studies demonstrate that syenites and gabbros have high- K to shoshonitic alkaline nature. Based on the spider diagrams, the two mentioned intrusion have similar trend which can be indicative for their genetic relation. These diagrams indicate enriched LILEs along with negative anomalies of HFSEs. The chondrite normalized REE patterns demonstrate LREEs rich pattern with high ratio of LREE/HREE. The mentioned trends along with positive and negative anomalies of those elements probably are related to lower partial melting degrees of metasomatized mantle along with crustal contamination of this magma. Based on geochemical studies and using the discrimination tectonic setting diagrams, it seems that the studied intrusions were formed at the active continental margins toward post- collisional setting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Esphordi- Bafq- Petrology- Syenite- Gabbro
-آقانباتی، س.ع.، 1383. زمین‌شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 583 ص.
-بلاغی، ز.، صادقیان، م. و قاسمی، ح.، 1389. پتروژنز سنگ‌های آذرین پالئوزوئیک زیرین جنوب بهاباد (بافق، ایران مرکزی)، پترولوژی، سال اول، شماره چهارم، ص 45-64.
-بنیادی، ز.، 1387. ژئوشیمی و ژنز کانسار منگنز ناریگان، بافق، استان یزد، پایان‌نامه کارشناسی-ارشد، رشته زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شیراز.
-بومری، م.، 1391. بررسی کانی‌های خاکی کمیاب در کانسار مگنتیت- آپاتیت اسفوردی، ناحیه بافق، فصلنامه علوم زمین، سال 22، شماره 85، ص 71-82.
-بیات، ا.، 1393. ژئوشیمی توده‌های گابرویی- دیوریتی جنوب‌غرب بهاباد (استان یزد) و بررسی نقش احتمالی آنها در کانی‌سازی آهن- آپاتیت، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، رشته زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان. -درویش‌زاده، ع.، 1362. بررسی فسفات بافق (اسفوردی)، مجله علوم دانشکده علوم دانشگاه تهران، شماره 13، جلد 1.
-درویش‌زاده، ع. و آل طه، ب.، 1375. ماگماتیسم و تکتونوماگماتیسم پرکامبرین پسین در ایران مرکزی، مجله علوم دانشگاه تهران، شماره 1، جلد 22، ص 57-78.
-رحمانی، ش. و مختاری، م.ع.ا.، 1381. اکتشاف عناصر کمیاب فلزی و کانی‌های قیمتی، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 365 ص.
-سامانی، ب.، 1364. کشف ماگماتیسم کربناتیتی و پدیده‌های همراه آن در ایران و ارتباط آنها با کانسارهای منطقه بافق- ساغند، نشریه علمی سازمان انرژی اتمی ایران، شماره 4، ص 99-107. -سامانی، ب.، 1371. معرفی سازند ساغند با رخساره ریفتی و جایگاه چینه‌نگاری آن در پرکامبرین پسن ایران مرکزی، فصلنامه علوم زمین، شماره 6، ص 32-45.
-سامانی، ب.، 1377. فلززایی پرکامبرین در ایران مرکزی (بخش اول)، نشریه علمی سازمان انرژی اتمی ایران، شماره 17، ص 1-16.
-سامانی، ب.، 1378. فلززایی پرکامبرین در ایران مرکزی (بخش دوم)، نشریه علمی سازمان انرژی اتمی ایران، شماره 20، ص 15-31.
-سهیلی، م. و مهدوی، م.ع.، 1370. نقشه زمین‌شناسی 1:100000 اسفوردی، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
-عابدیان، ن.، 1362. اکتشاف مقدماتی رخنمون‌های آپاتیت در منطقه بافق- پشت بادام، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، 42 ص.
-کریم‌زاده ثمرین، ع.، 1381. کاربرد داده‌های ژئوشیمیایی، انتشارات دانشگاه تبریز، 557 ص.
-گل‌کرم، ش.، رشید‌نژاد عمران، ن.، مسعودی، ف. و وهاب‌زاده، ق.، 1389. گرانیت زریگان، ماگمایی یا متاسوماتیک؟ دو فصلنامه نشریه علوم (دانشگاه خوارزمی)، دوره 10، شماره 2، ص 825- 840.
-محمدی، ف.، 1393. ژئوشیمی توده گرانیتوئیدی عظیم‌آباد (جنوب‌غرب بهاباد) و بررسی نقش احتمالی آن در کانی‌سازی آهن- آپاتیت، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، رشته زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان.
-محمدی، ف.، ابراهیمی، م. و مختاری، م.ع.ا.، 1394. سنگ‌شناسی و ژئوشیمی توده گرانیتوئیدی همیجان و سنگ‌های اسیدی همراه (جنوب باختر بهاباد، ایران مرکزی)، فصلنامه علوم زمین، شماره 98، ص 223-236.
-مختاری، م.ع.ا.، امامی، م.ه. و رحمانی، ش.، 1382. کانی‌زایی عناصر نادر خاکی در منطقه بافق- پشت بادام، بیست و دومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
-موسوی‌ماکویی، س.ع.، 1377. بررسی پترولوژی گرانیت ناریگان، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، رشته زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، 217 ص.
-Berberian, M. and King, G.C.P., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran: Canadian Journal of Earth Sciences, v. 18, p. 210-265.
-Blundy, J. and Green, T., 2000. A partitioning origin Strontium anomalies in mantle- derived melts: Goldschmidt conference, Oxford, UK, Journal of Conference Abstract, v. 5(2), 219 p.
-Bonyadi, Z., Davidson, G.J., Mehrabi, B., Meffre, S. and Ghazban, F., 2011. Significance of apatite REE depletion and monazite inclusions in the brecciated Se-Chahun iron oxide-apatite deposit, Bafq district, Iran: Insights from paragenesis and geochemistry: Chemical Geology, v. 281, p. 253-269.
-Chalapathi, N.V.R., Dongre, A., Kamde, G., Rajesh, K.S., Sridhar, M. and Kaminsky, F.V., 2010. Petrology, geochemistry and genesis of newly discovered Mesoproterozoic highly magnesia, calcite-rich kimberlitic from Siddanpalli, Eastern Dharwar Craton, Southern India: Products of subduction -related magmatic Sources? Mineralogy and Petrology, v. 98, p. 313- 328.
-Daliran, F., 1990. The magnetite- apatite deposit of Mishdovan, east central Iran, An alkali rhyolite hosted Kiruna- type occurrence in the Infracambrian Bafq metallotect: Ph.D. thesis, Univ., Heidelderg, Geowiss, Abhandl, 248 p.
-Dostal, J., Church, B.N., Reynolds, P.H. and Hopkinson, L., 2001. Eocene volcanism in the Buck Creek basin, Central British Columbia (Canada): Transition from arc to extensional volcanism: Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 107, p. 149-170.
-Förster, H.J. and Jafarzadeh, A., 1994. The Chador Malu iron ore deposit, Bafq district, Central Iran, magnetite filled pipes: neues jahrbuch für geologie und paläontologie monatshefte, v. 168, p. 524-534.
-Frost, B.F., Barnes, G.G., Collins, W.J., Arculus, R.J., Ellis, D.J. and Frost, C.D., 2001. A geological classification for granitic rocks: Journal of Petrology, v. 42, p. 2033-2048.
-Glenn, A.G., 2004. The influence of melt structure on trace element partitioning near the peridotite solidus: Contributions to mineralogy and Petrology, v. 147, p. 511- 527.
-Haghipour, A., 1974. Etude geologique de la region de Biabanak- Bafq (Iran Central), Pour obtenir le grade de Docteur es sciences natureles.
-Harris, N.B.W., Pearce, J.A. and Tindle, A.G., 1986. Geochemical characteristics of collision zone magmatism: Geological Society Special Publication, v. 19, p. 67-81.
-Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. and Mitchell, S.F., 2007. Classification of Altered Volcanic Island Arc Rocks using Immobile Trace Elements: Development of the Th-Co Discrimination Diagram: Journal of Petrology, v. 48, p. 2341-2357.
-Hongyan, G., Min, S., Chao, Y., Xiao, W., Zhao, G., Zhang, L., Wong, K. and Fuyuan, W., 2009. Geochemical, Sr-Nd and Zircon U-Pb-Hf isotopic studies of Late – Subduction: Chemical Geology, v. 266, p. 364- 398.
-Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks: Canadian journal of Earth Science, v. 8, p. 523-276.
-Jackson, N.J., Walsh, J.N. and Pegram, E., 1984. Geology, geochemistry and petrogenesis of late Precambrian granitoids in the Central Hijaz region of the Arabian shield: Contribution to Mineralogy and Petrology, v. 87, p. 205-219.
-Jami, M., 2005. Geology, geochemistry and evolution of the Esfordi phosphate- iron deposit, Bafq area, Central Iran, Unpublished Ph.D. thesis, University of South Wales, 403 p.
-Kamber, B.S., Ewart, A., Collerson, K.D., Bruce, M.C. and McDonald, G.D., 2002. Fluid-mobile trace element constraints on the role of slab melting and implications for Archaean crustal growth models: Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 144, p. 38-56.
-Karmalkar, N.R. and Sarma, P.K., 2003. Characterization and origin of silicic and alkali rich glasses in the upper mantle derived spinel peridotite xenoliths from alkali basalts, Deccan traps, Kutch, northwest India: Current Science, v. 85(3), p. 386-392.
-Kuşcu, G.G. and Geneli, F., 2010. Review of post-collisional volcanism in the Central Anatolian volcanic province (Turkey), with special reference to the Tepekoy volcanic complex: International Journal of Earth Sciences, v. 99(3), p. 593-621.
-Kuster, D. and Harms, U., 1988. Post- collisional potassic granitoids form the southern and northwestern parts of the Late Neoproterozoic East African Orogen: a review: Lithos, v. 45, p. 177- 195.
-Lehmann, W.P. and Sisson, V.B., 1996. Geochemistry of boron and its implication for crustal and mantle processes. In: Anovitz, L.M. and Grew, E.S. (Eds.), Boron Mineralogy, Petrology and Geochemistry in the earth’s crust, Mineralogical Society of America, Review In mineralogy, v. 33, p. 645-707.
-Machado, A., Lima, E.F., Chemale, J.F., Morta, D., Oteiza, O., Almeida, D.P.M., Figueiredo, A.M.G., Alexandre, F.M. and Urrutia, J.L., 2005. Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc, Antarctica: Journal of South American Earth Science, v. 18, p. 407-425.
-McDonough, W.F. and Sun, S.S., 1995. Composition of the Earth: Chemical Geology, v. 120, p. 223-253.
-Maniar, P.D. and Piccoli, P.M., 1989. Tectonic discrimination of granitoids: Geological Society of America Bulletin, v. 101, p, 635-643.
-Mohamed, F.H., Moghazi, A.M. and Hassanen, M.A., 2000. Geochemistry, petrogenesis and tectonic setting of late Neoproterozoic Dokhan-type volcanic rocks in the Fatira area, eastern Egypt: International Journal of Earth Science, v. 88, p.764-777.
-Mokhtari, M.A.A. and Emami, M.H., 2008. REE pattern and REE mineralization in apatite-magnetite deposits of Bafq-Saghand district (Central Iran): Geosciences, Scientific Quarterly Journal, Special Issue, v. 17, p. 162-169.
-Mokhtari, M.A.A., Emami, M.H. and Hosseinzadeh, Gh., 2013. Genesis of iron-apatite ores in Posht-e-Badam Block (Central Iran) using REE geochemistry: Journal of Earth System Sciences, v. 122, p. 795- 803.
-Muller, D. and Groves, D.I., 1997. Potassic igneous rocks and associated gold copper mineralization: Second edition, Springer Verlag, 242 p.
-Nagudi, B., Koeberl, K. and Kurat, G., 2003. Petrography and geochemistry of the syeno-granite Uganda and implications for its origin: Journal of African Earth Sciences, v. 36, p. 73- 87.
-Pearce, J.A., Harris, N.B.W. and Tindle, A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks: Journal of petrology, v. 25, p. 956- 983.
-Pearce, J.A., 1996. Sources and setting of granitic rocks, Episodes, v. 19(4), p. 120-125.
-Ramazani, J. and Tucker, R.D., 2003. The Saghand region, Central Iran: U-Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics: American Journal of Science, v. 303, p. 622-665.
-Rickwood, P.C., 1989. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxide of major and minor elements: Lithos, v.22, p. 247-264.
-Rollinson, H.R., 1993. Using geochemical data, evaluation, presentation, interpretation: Longman Scientific and Technical, 352 p.
-Schandle, E.S. and Gorton, M.P., 2002. Application of high strength elements to discriminate tectonic setting in VMS environments: Economic Geology, v. 97, p. 629- 642.
-Seghedi, I., Downes, H., Pecskay, Z., Thirlwall, M.F., Szakacs, A., Prychodko, M. and Mattey, D., 2001. Magma genesis in a subduction related post-collisional volcanic arc segment: the Ukrainian Carpathians: Lithos, v. 57(4), p. 237-262.
-Shang, C.K., Satir, M., Sieble, W., Nsifa, E.N., Taubald, H., Liegeoise, J.P. and Tchoua, F.M., 2004. Geochemistry, Rb-Sr and Sm-Nd systematic: Case of the Sangmelima region, Ntem Complex, Southern Cameroon: Journal of African Earth Science, v. 40(1-2), p. 61-79.
-Shelley, D., 1993. Igneous and metamorphic rocks under the microscope: Chapman and Hall, 445 p.
-Smith, J.V., 1974. Feldspar minerals: Berlin, Heidelberg, Springer Verlag, v. 2, 690 p.
-Srivastava, R.K. and Sigh, R.K., 2004. Trace element geochemistry and genesis of per-Cambrian sub-alkaline mafic dikes from the Central Indian Craton: evidence for mantle metasomatism: Journal of Asian Earth Science, v. 23, p. 373-389.
-Talbot, C.J. and Alavi, M., 1996. The past of a future syntax across the Zagros. In: Alsop, G.I., Blundell, D.J. and Davison, I., (Eds.,) Salt Tectonics: Geological Social Special Publication, v. 100, p. 89-109.
-Torab, F.M. and Lehmann, B., 2007. Magnetite- apatite deposit of the Bafq district, Central Iran: apatite geochemistry and monazite geochronology: Mineralogical Magazine, v. 71(3), p. 347-363.
-Torab, F.M., 2010. Geochemistry and radio- isotope studies on the iron- apatite ores in Bafq metalogenic zone for determination of apatite origin: Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, v. 18(3), p. 409-418.
-Vetrin, V.R. and Rodionov, N.V., 2008. Sm-Nd Systematics and petrology of post- orogenic Granitoids in the Northern Baltic Shield: Geochemistry International, v. 46(11), p. 1090-1106.
-Wang, Q., Wyman, D. A., Xu, J.F., Zhao, Z.H., Jian, P., Xiong, X.L., Bao, Z.W., Li, C.F. and Bai, Z.H., 2006. Petrogenesis of Cretaceous adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area, Anhui Province (eastern China): Implications for geodynamics and Cu–Au mineralization: Lithos, v. 89(3-4), p. 424-446.
-Whalen, J.B., Currie, K.L. and Chappell, B.W., 1987. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis: Contribution to Mineralogy and Petrology, v. 95, p. 407-419.
-Wilson, M., 1989. Igneous petrogenesis: A global tectonic approach: Unwin Hyman Ltd, 466 p.
-Wilson, M., 2007. Igneous Petrogenesis: Chapman and Hall, London, 466 p.
-Wood, D.A., 1980. The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas on the British Tertiary Volcanic Province: Earth and Planetary Science Letters, v. 50, p. 11-30.
-Wright, J.B. and Mc Curry, P., 1997. Geochemistry of calc-alkaline volcanic in northwestern Nigeria and a possible Pan- African suture zone: Earth and Planetary Science Letters, v. 37, p. 90-96.
-Wu, F., Jahnb, B., Wildec, S.A., Lod, C.H., Yuie, T.F., Lina, Q., Gea, W. and Suna, D., 2003. Highly fractionated I-type granites in NE China II: isotopic geochemistry and implications for crustal growth in the Phanerozoic: Lithos, v. 67, p. 191-204.
-Ying, J., Zhang, H., Sun, M., Tang, Y., Zhou, X. and Liu, X., 2007. Petrology and geochemistry of Zijinshan alkaline intrusive complex in Shanxi province, Western North China Craton: Implication for magma mixing of different sources in an extensional regime: Lithos, v. 98, p. 45-66.
-Zhou, H., Xiao, L., Dong, Y., Wang, Ch., Wang, F. and Ni, P., 2007. Geochemical and geochronological study of the Sanshui basin bimodal volcanic rock namics in south eastern China: Journal of Asian Earth Science, v. 34, p. 134-189.