مقالات

در این نوشتار سعی شده که ویژگیهای ژئودینامیکی شمال خراسان با نگرشی ویژه بر زون های بینالود و کپه داغ (در چهارگوش مشهد) و با تکیه بر یافته های موجود که اساس آن مطالعات صحرایی (تهیه نقشه 1:250،000 چهارگوش مشهد) و آزمایشگاهی ایت به بحث و بررسی گذاشته شود. بخش هایی از دو زون ساختاری اصلی ایران زمین یعنی زون تدریجی بینالود و زون کپه داغ که در چهارگوش مشهد قرار گرفته اند بوسیله فرونشست کشف رود از یکدیگر جدا هستند.

در منطقه ارغش در جنوب نیشابور بر اساس مطالعات ژئوشیمیایی چهار آنومالی طلا و یک آنومالی آنتیموان کشف گردیده است. کانی سازی طلا منحصر به رگه های سیلیسی مرتبط با توده های نفوذی گرانیتی منطقه می باشد و این رگه های سیلیسی داخل سنگ های ولکانیک ائوسن به عنوان سنگ میزبان قرار دارند. آلتراسیون آرژیلیک و در بعضی موارد سریستیک به همراه اکسید آهن در سنگهای ولکانیک در اثر محلولهای سازنده ی رگه های سیلیسی ایجاد شده است. کانی سازی آنتیموان بصورت تشکیل آنتیموانیت به شکل رگه و رگچه داخل رگه های سیلیسی رخ داده است. سیلیس و کربنات کلسیم، گانگ اصلی محسوب می شوند. سایر کانیهای سولفیدی شامل ملنیکویت و پیریت است. پیریت هم بصورت دانه های اتومورف و پراکنده و هم بصورت اجتماعات فرامبوئیدال مشاهده می شود. ملنیکویت بافت کلوئیدی داشته که بر اثر هجوم محلولهای آنتیموان دار، در ترکیب آن Sb نیز وجود دارد. آنتیموانیت توسط محلولهای سولفیدی حمل گردیده و از عوامل ته نشست این کانی کاهش PH بوده است و حرارت تشکیل آن کمتر از 200 درجه تخمین زده می شود. براساس مطالعات میکروسکوپی و میکروآنالیز می توان تقدم و تاخر فازهای تشکیل دهنده را مشخص ساخت.

پلایای بجستان که یکی از بزرگترین پلایاهای ایران است، در بخش مرکزی استان خراسان و در فاصله 250 کیلومتری جنوب غرب مشهد واقع است. این پلایا از نوع پلایاهای ساختمانی است که در اثر فعالیت گسلهای موجود در منطقه در طول پلیوکواترنری تشکیل شده است. این پلایا واجد زونهای رسی، مرطوب، نمکی و دریاچه فصلی است که بدلیل تجمع هرز آبها در آن، در بعضی از مواقع سال پر از آب بوده و در فصول گرم تابستان بر اثر تبخیر، آب آن خشک شده و املاح موجود در آن به صورت قشر نمکی سرتاسر آنرا فرا می گیرد. از نظر هیدروشیمیایی شورابه های پلایای بجستان متعلق به گروه خنثی شورابه های غیردریایی نوع جوی یا متئوریک می باشد که اختصاصات شیمیایی شورابه ها در آن بشدت تحت تاثیر هوازدگی شیمیایی و آبشویی سنگهای اطراف پلایا است. میزان تمرکز املاح تبخیری و فلزات کمیاب مانند لیتیوم در آن نسبتا بالا است (میانگین لیتیوم حدود 20 پی پی ام) ضمن آنکه یک زون بندی در املاح تبخیری ته نشست شده در پلایا مشاهده می گردد به صورتی که املاح کربنات کلسیم و منیزیم در حواشی پلایا، سولفات سدیم و منیزیم در نواحی مرکزی تر و کلرور سدیم و پتاسیم و املاح لیتیوم در مرکز پلایا (دریاچه فصلی) ته نشست شده است.

سازند شمشک با بیش از 2000 متر ستبرا در شمال شرق شهر جاجرم دارای رخنمون است. ماکروفسیلهای گیاهی این سازند در منطقه جاجرم برای اولین بار در این مطالعه معرفی می شوند. یک افق غنی از ماکروفسیلهای گیاهی به ضخامت تقریبی ده متر در قاعده ی این سازند وجود دارد. مجموعا تعداد 16 گونه ماکروفسیل گیاهی مورد تشخیص قرار گرفت که متعلق به رده های دم اسبیان (Equisetales)، سرخسها (Filicales)، بنتیتالها (Bennettitales)، سیکادالها (Cycadales) و مخروطیان (Coniferals) می باشند. با توجه به مجموعه ی گونه های ماکروفسیل گیاهی به ویژه گونه ی Dictyophyllum exile سن رتین بالایی (Late Rhaetian) برای این افق پیشنهاد می گردد.

سیال های درگیر اولیه و ثانویه در گارنت های موجود در اسکارن های سنگان فراوان است. سیالهای درگیر ثانویه در کانیهای دیگری همچون کوارتز، کلسیت و آپاتیت نیز دیده می شوند. حرارت همگونی (TH) سیالهای درگیر اولیه در گارنت بین 448 تا 499 درجه سانتیگراد در تغییر می باشد. بیشتر سیالهای درگیر اولیه در گارنت حرارت همگونی نزدیک به 475 درجه سانتیگراد را نشان میدهند. این سیالهای درگیر براساس اندازه گیری های انجماد، نمکوار بوده و NaCl فراوانترین نمک محلول در آنها می باشد. درجه حرارت واقعی به دام افتاده می تواند تا به اضافه ی 90 درجه سانتیگراد برسد. در اینجا سیستم دوتایی H2O-NaCl در نظر گرفته شده است. بنابراین درجه حرارت تشکیل اسکارن های سنگان حدود 550 درجه سانتیگراد تخمین زده می شود. تخمین فشار (P) به دام افتاده حدود 600 بار بوده که کاملا با تخمین فشار محاسبه شده براساس ضخامت چینه ای در هنگام جایگزینی توده نفوذی سرنوسر در ناحیه سنگان منطبق است. در دو گروه از سیالهای درگیر ثانویه در نهشته های سنگان حرارت همگونی 239 تا 276 درجه سانتیگراد برای کلسیت و 321 تا 370 درجه سانتیگراد برای کوارتز بدست آمده است. اندازه گیری های انجماد در سیال های درگیر نشان میدهد که سیال های درگیر ثانویه، در مقایسه با سیالهای درگیر اولیه، دارای نمک بیشتری (17 تا 21 درصد وزنی NaCl) می باشند.

مجموعه افیولیتی مشهد با مختصات طول جغرافیایی ´15، °59 تا ´36، °59 شرقی و عرض ´12، °36 تا ´27، °36 شمالی در مناطق جنوب، غرب تا شمالغرب مشهد واقع شده است. در کنتاکت بلافصل تکتونایت های گوشته ای سنگهای دگرگونی یافت می شوند که از نظر ترکیب شیمیایی ماهیت توله ایتی دارند و بشدت تغییر شکل حاصل نموده اند و لینه آسیون تکتونیکی موازی تکتونایتها در آنها گسترش یافته است. شدیدترین درجه دگرگونی در این پی رخساره آمفیبولیت درجه بالاست. ایزوگرادهای دگرگونی با دور شدن از کنتاکت پریدوتیت ها بشدت افت می کند، تا جایی که در کمتر از 50 متر ضخامت به رخساره شیست سبز بدل می شود. حداکثر درجه حرارت موثر در تشکیل این پی دگرگونی را 650-600 درجه و فشار 6-4 کیلوبار در نظر می گیریم. این پی دگرگونی بعد از تشکیل لیتوسفر اقیانوسی و بصورت فزاینده به قاعده مجموعه افیولیتی اضافه شده است که ما آن را جزء سکانس افیولیتی در نظر می گیریم. با توجه به تراست شدگی های متعدد تامین این فشار به سهولت امکان پذیر است و برای گرمای موثر در تشکیل این پی که محصول دگرگونی دیناموترمال است، از دو منشاء گرمای باقیمانده در لیتوسفر اقیانوسی و گرمای حاصل از برش در اثر فعالیت های گسلی یاد می کنیم. ضمن اینکه واکنش های آندومتریک نیز مقداری گرما در اختیار قرار می دهد که در مقایسه با دو منشاء فوق الذکر ناچیز است.

همزمان با انجام مطالعات زمین شناسی و تهیه نقشه های 1:100،000 تحت عنوان «پروژه سبزوار» سال 1377، جهت نمونه برداری عازم منطقه شده و از چهارگوش سبزوار، چهارگوش مشکان و چهارگوش سلطان آباد نمونه گیری انجام شد. سپس با تهیه مقطع نازک مطالعات پتروگرافی و حتی الامکان پترولوژی دگرگونی و آذرین به عمل آمد. 8 نمونه ولکانیت برای انجام مطالعات ژئوشیمیائی در آزمایشگاه فلورسانس اشعه ایکس (X.R.F) مورد تجزیه شیمیائی عنصر اعم از عناصر اصلی (Major elements) و عناصر کمیاب (Trace elements) قرار گرفت.

محدوده ورقه یکصد هزارم مشکان در ادامه رشته کوههای البرز در زون بینالود قرار می گیرد. تشکیلات زمین شناسی، از اینفراکامبرین تا کواترنر رخنمون یافته اند. بیشترین رخنمون های سنگی منطقه مربوط به سنگهای آتشفشانی ائوسن و جوانتر می باشد که عمدتا روند کالکوآلکالن حاشیه مخرب صفحات را نشان می دهند. مهمترین اندیسهای معدنی منطقه شامل، مس (کربنات و سیلیکات)، آهن، سنگهای ساختمانی، بنتونیت، مواد پوزولانی، دولومیت، سنگ آهک و مارن می باشند.

سری پالئوسن در حوضه کپه داغ واقع در شمال شرق ایران از سازندهای پسته لیق و چهل کمان تشکیل شده است. سازندهای پسته لیق با سن پالئوسن تحتانی عمدتا از طبقات قرمز رنگ سیلیسی آواری به همراه مقادیر ناچیزی گچ و در یک سیستم رودخانه ای- دریاچه ای (پلایایی) و در شرایط آب و هوایی گرم و خشک در زمانیکه آق دربند فعال بوده و رودخانه ها به طرف شمال و شمال غرب در جریان بوده اند، بر جای گذاشته شده است. سازند چهل کمان با سن پالئوسن فوقانی از سنگ آهک، دولومیت و مقادیر کمتری رسوبات سیلیسی آواری و گچ تشکیل شده که در یک سیستم دریایی با مناطق پست در مجاورت دریا رسوب نموده است. تغییرات عمودی و جانبی رخساره های سنگی در صحرا و آزمایشگاه منجر به تفسیر شرایط رسوبگذاری در طی 6 مرحله مجزا و نیز ارائه 9 نقشه جغرافیای دیرینه گردیده است که این نقشه ها مراحل تکوین جغرافیایی منطقه از شرایط قاره ای به دریایی را نشان می دهد.

منطقه مورد بررسی در زون ساختاری البرز با مختصات جغرافیایی ´58، °30 ، "57 طول خاوری و ´37، °30 ، "36 عرض شمالی واقع شده است. مجموعه سنگهای موجود شامل سنگهای آتشفشانی با ترکیب متوسط تا بازیک و انواع تفریق یافته سنگهای آلکالن شامل تراکی آندزیت، تراکی بازالت، تراکیت به سن ائوسن، سنگهای بازیکی فوئیددار، لامپروئیت و داسیت به سن میوسن بالا- پلیوسن بصورت توده های کوچک و گاه دایک هستند. سنگهای آذرآواری بصورت پیروکلاستیک ها و توفهای با ترکیب اسیدی وجود دارند. بجز سنگهای بازیک فوئیددار و لامپروئیت ها، همه ی سنگهای موجود گرایش سدیک نشان می دهند. سنگهای آتشفشآنی منطقه ی مورد بررسی در سریهای ماگمایی ژئوشیمی در محدوده ی کالکوآلکالن- مرز آلکالن، کالکوآلکالن و آلکالن قرار می گیرند. در بررسیهای پتروگرافی و ژئوشیمیایی شواهد آلودگی ماگمایی شامل ساختمان منطقه بندی، منطقه بندی نوسانی، بافت غربالی بصورت تحلیل رفتگی حواشی پلاژیوکلازها، حضور دو نسل پلاژیوکلاز شامل پلاژیوکلازهای سالم و بدون تجزیه و پلاژیوکلازهای به شدت تجزیه شده و تفریق ماگمایی (فرآیند AFC) در پاره ای از عناصر مشاهده می شود. این سنگها از نظر عناصر لیتوفیل پوسته ای (LILE) و عناصر نادر سبک (LREE) غنی شدگی بیشتری نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین (HREE) دارند. ماگمای منشاء گرفته از گوشته تحت تاثیر آلودگی با مواد پوسته ای از عناصر LTLE غنی شده اند. گدازه های آلکالی بازیک منطقه را می توان تا حدودی ماگمای اولیه ای در نظر گرفت که از ذوب بخشی پریدوتیتهای گوشته ای تحت فشارهای نسبتا زیاد و نرخ ذوب بخشی نسبتا پائین بوجود آمده اند سپس تبلور بخشی این ماگما در سطوح بالاتر (پوسته) در خلال ائوسن آن را دچار تحول نموده و سبب ایجاد ماگمای تفریق یافته سنگهای حدواسط تر نظیر تراکی بازالت و تراکی آندزیت شده است ناهنجاری عنصری سنگهایی نظیر زیرکنیم، باریم، پتاسیم، توریم، تانتالیم و کاهش نیوبیم احتمالا مدیون آلودگی بخشی این ماگما با پوسته ی بالایی است.