کاربرد شاخص‌های ژئوشیمیایی برای تشخیص ماگمای مولد از عقیم در محدوده قره گل، استان اردبیل با استفاده از عناصر خاکی کمیاب

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.48308/esrj.2022.102263
چکیده

مقدمه: منطقه مطالعاتی قره گل در منطقه متالوژنیک اهر- ارسباران در مشگین شهر در بخش مرادلو قرار دارد. براساس مطالعات میدانی، واحدهای سنگی اصلی در معرض در منطقه شامل سنگ‌های آذرین آتشفشانی، پلوتونیک و آذرآواری است. در نواحی فرورانش، ماگمای مولد، نیمه مولد و بارور با هم یافت می­شوند که شناسایی این توده­ها از نظر اکتشاف بسیار حائز اهمیت است. ماگماهای گرانیتوئیدی بارور عموماً در شرایط فرورانش پیش از برخورد تشکیل در حالی که ماگماهای گرانیتوئیدی تولیدی در محیط تکتونیکی پس از برخورد تشکیل می­شوند. تصور می‌شود که ذوب پوسته مافیک جوان ضخیم شده یا تبلور جزئی ماگمای بازالتی آبدار عامل کلیدی در تولید انواع مختلف ماگماهای مولد است. در حالی که ذوب بخشی از پوسته پایین مافیک نازک جوان می­تواند ماگمای بارور ایجاد کند.مواد و روش­ها: در این تحقیق 14 مقطع نازک از نمونه­های سطحی و 28 مقطع نازک از هسته­های حفاری برای مطالعه پترولوژیک در مرکز تحقیقات و فرآوری مواد معدنی تهیه شد. برای تعیین بافت و پاراژنز سنگ معدن، 30 مقطع نازک صیقل داده شده و 20 مقطع صیقل داده شده از نمونه­ها تهیه شد. 23 نمونه لیتوژئوشیمیایی سطحی توسط ICP-MS مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین 14 نمونه هسته توسط XRF برای اکسیدهای اصلی مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج و بحث: گرانیتوئیدهای مولد در UDMB مقادیر کمتری از Ni (9-31 ppm) و کروم (ppm 14-36) را نسبت به گرانیتوئیدهای بی حاصل (Ni = 11-73 ppm)؛ (کروم = ppm 21-81) نشان می­دهند. مقادیر کم نیکل (ppm 6-5/19) و کروم (ppm 2-14/30) در سنگ­های آذرین قره گل نشان می­دهد که این ماگما از ذوب نسبی منشاء می­گیرد. پوسته پایین ضخیم همچنین ماگمای مولد نسبت LREE/HREE  بالاتری نسبت به ماگمای بی حاصل دارد که در نمونه­های منطقه قره گل نیز مشاهده می­شود. در ماگماهای مولد، الگوی عناصر کمیاب نرمال شده به N-MORB با غنی شدن در Cs، Rb،Ba  و Pb و کاهش در Nb، Ta، Th، Zr،Hf  و Ti مشخص می­شود. این فرآیند نشان می‌دهد که گارنت به‌ عنوان یک فاز باقی‌مانده در محفظه ماگمایی منشأ سنگ‌ها وجود دارد و شکل‌گیری را در فشار (> 15 کیلوبار) معادل ضخامت پوسته 45-55 کیلومتر نشان می‌دهد.نتیجه­ گیری: براساس نتایج ژئوشیمیایی، میانگین غلظت مس 21/138 ppm است. مشاهدات سنگ­شناسی و داده­های ژئوشیمیایی نشان می­دهد که گرانیتوئیدهای منطقه قره گل از نوع قلیائی کالک آلکالین نوع I مربوط به زون فرورانش است که با کانی­سازی مس پورفیری مرتبط است. نتایج نشان می­دهد که منطقه مورد مطالعه در برخورد پس از قاره قرار دارد. همچنین استفاده از نمودار La/Yb در مقابل Sm/Yb نشان می‌دهد که نمونه‌ها از ذوب جزئی پریدوتیت گارنت 10 تا 20 درصد ساخته شده‌اند. براساس نمودار Ce در مقابل Ce/Yb، عمق ذوب 100 تا 110 کیلومتر برآورد شده است. ماگمای مولد نسبت LREE/HREE بالاتری نسبت به ماگمای بی حاصل دارد که در نمونه­های منطقه قره گل مشهود است.