نامگذاري و توصيف سنگهاي اولترامافيک

[.MohammadReza. 19850]

ســنگهاي اولترامافيک درسيسـتم رده بندي QAFPM سنگهايي هستند که بيش از 90 درصد سـازنده M دارند که M شـامل کانيهاي مافيک (آمفيبولها ، ميکاها ، اليوين ها ، پيروکسـن ها و سـرپانتين ها) ، آپاتيت ، کانيــهاي کربناته اوليه ، اکســيدهاي آهن- تيتان ، گارنتها ، ملي ليت ،مونتي سليت ، اســپينل ها ، ترويليت ، عناصر ناتيف ، سـولفيدها و کانيهاي فرعي از قبيل زيرکن است. اغلب پترولوژيست ها اين تعريف را تغيير داده، اين گروه را سـنگهايي مي دانند که ضريب رنگي(يعني مقدار M) آنها بيش از 70 باشد ( ويلي a1967 ). در هر حال، توصيه مي گردد كه سنگهايي با مقدار M بيش از 70 را ملانوكرات بناميم (مثلا گابروي ملانوكرات گابروئي است كه مقدار M آن بين 70 تا 90 در نوسان است). بخش قابل توجهي از سنگهاي اولترامافيك، اصولاً از اليوين، ارتوپيروكسن و كلينوپيروكسن تشکيل شده اند. اين سنگها را مي توان با استفاده از شكل مجدداً تقسيم بندي كرد.

* ملانوکرات يا سنگ هاي تيره رنگ سنگهايي هستند که بين 60 تا 90 درصد کاني هاي تيره دارند. که به اســتثناي کوماتئيت هاي پريدوتيتي و بعضي از پيکريت ها ، سنگهاي اولترامافيک تمام متبلور هستند و بدين ترتيب با استفاده از داده هاي مودال مي توان آنها را براحتي در گروه سنگهاي اولترامافيک دسته بندي نمود. اغلب سنگهاي اولترامافيک اصولا از اليوين ، ارتوپيروکسن و کلينوپيروکسن ساخته شده اند و با استفاده از شکل مي توان آنـها را طبقه بندي کرد. پيروکسنيت ها که در قاعده اين نمودار قرار مي گيرند (مثل ارتوپيروکسـنيت ،و بستريت و کلينوپيروکســنيت) معمولا بيــش از 44 درصد 2 Sio دارند و بنابراين اولترامافيک هســتند و نه اولترابازيک. برعکس ، پريـدوتيت ها در وسـط اين نمودار قرار مي گيرند و معمولا کمتـر از 44 درصد Sio2دارند و از اين رو هم اولترامافيک مي باشــند و هم اولترابازيک. اغلب سـنگهاي اولترامافيک ديگر از قبيل کـــربناتيت ها، هورنبلنديت ها ، کيمبرليت ها ، مليليتيت ها ، مليليتوليت ها ، کوماتئيت هاي پريدوتيتي و پيکريت ها اولترابازيک هستند و ســرانجام بعضي از آلکالن اولترابازيک مي باشـند و نه اولترامافيک. ژاکوپيرانژيت ها ( پيروکسنيت هاي نفلين دار) وسـنگهاي مليليتي اولترامافيک در اين ميان استثناء هسـتند. يک گروه جالب ديگر از ســنگهاي اولترامافيک اکلوژيت ها مي باشند. ترکيب عناصر اصلي اين سنگها مشـابه بازالت ها بوده ولي به علت تبلور آنها در شرايط فشار زياد ، کانيهاي اصلي آنها گارنت ( آلماندن- پيروپ) و پيروکسـن سديک ( امفاسيت) است.

[.MohammadReza. 19850]

سنگ هاي اولترامافيک در سـري هاي سنگي بسيار متنوعي يافت مي شوند. تصور بر اين است که اين گروه ، ترکيب اصلي سنگهاي گوشـته و هسته زمين را تشکيل مي دهند. به علاوه در برخي از ايالات سنگ شناسي مختلف ، در پوسته بيرون زدگي دارند. اغلب شهاب سنگها (مانند کندريتها و آهني ها) و احتمالا اغلب شبه سيارات داراي ترکيب اولترامافيک مي باشند. براي سـهولت در امر مطالعه اين سنگها- که از نظر فراواني، سن ، ترکيب ، توزيع و منشا بسيار متفاوتند - بهتر است آنها را به گروههاي زير تقسيم نمود:

 

الف) سنگهاي گوشته و زينوليت هاي اين سنگها.

ب) سنگهاي هسته و شهاب سنگ هاي آهني.

ج) شهاب سنگهاي سنگي اولترامافيک و شبه سيارات.

د) پيکريت ها.

ه) کوماتئيت هاي پريدوتيتي.

و) مناطق اولترامافيک در توده هاي نفوذي لايه لايه.

ز) سنگهاي اولترامافيک کف اقيانوس.

ح) توده هاي نفوذي اولترامافيک کوهزايي ( نوع آلپي).

ط) سنگهاي اولترامافيک آلکالن.

ي) کيمبرليت ها.

ک) کربناتيت ها.

ل) مجموعه هاي اولترامافيک واجد منطقه بندي (نوع آلاسکائي).

م) سنگهاي اولترامافيک ( نوع آپينيت) وابسته به باتوليت هاي گرانيتي.

ن) سنگهاي اولترامافيک مختلف غير سيليکاته.

 

 

 

[.MohammadReza. 19850]

◄ سنگهاي هسته و شهاب سنگهاي آهن:

ميسون و مور (1982) فرض کرده اند که هسته زمين داراي ترکيب زير است:

3/86 درصد Fe ، 4/7 درصـد Ni ، 4/0 درصد Co و 9/5 درصد S. ژئوشــيميست هاي ديگــر فرض کرده اند که هسته و به خصوص قسمت اعظم هسته مذاب خارجي داراي 10- 15 درصد از عناصر سيک مثل S يا Si مي باشند.

براون و موست (1981) براي هسته ، ترکيب کلي زير را در نظر گرفته اند:

86 درصد Fe ، 11 درصــد S ، 3 درصد Ni و مقادير کمتـري از ديگـر عناصر ســـيدروفيل و کالکوفيل و احتمالا تا1/0 درصد پتاسيم. آنها همچنين اشاره مي نمايند که هسـته خارجي احتمالا داراي 86 درصد Fe ، 12 درصد S ، 2 درصد Ni مي باشد. عناصر ديگري که مقدارشان در اين قسمت قابل توجه است ( بيش از 05/0 درصد) عبارتند از K,Co,P ( مورگان و آندرسن 1980).

 

◄ شبه سيارات و منشا شهاب سنگها:

شــبه سيارات مشتمل بر تعداد زيادي از ســيارات کوچک و اجرام سماوي کوچکتر است که در منطقه بين مدار زمين و مدار زحل به دور خورشيد مي چرخند ولي اکثر آنها ( کمربند شبه سيارات)در محدوده وسـيع – بين مريخ تا مشتري – پراکنده اند که وزن تمام آنها کمتر از وزن ماه است. در سالهاي اخير طيف نور خورشيد که از اين شبه سيارات منعکس مي شود در حد بين اشعه هاي ماوراء بنفــش تا نيمه هاي اشـعه مادون قرمز اندازه گيري شــده است. برخي از اين طيف هاي انعکاسي نشانگر نوارهاي جذبي است که خود ناشي از حضور کانيهاي مختلف و ترکيبات آبدار در سطح شبه سيارات بزرگتر مي باشد.

امروزه پذيرفـته اند که اغلب شهاب سـنگها و بويژه کندريت هاي کربني ، قطعاتي از مواد شـبه سياره اي هسـتند. به نظر چاپمن (1976) سطوح اغلب شبه سـيارات شبيه کندريت هاي کربني اسـت. در حالي که تعداد اندکي از آنها داراي ترکيب سنگي – آهني مي باشــند و همچنين انواع شهاب سنگهاي ديگر نيز در بين آنها شناخته شده اند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ پيکريت ها و بازالت هاي پيکريتي:

اصولا پيکريت هاي را معادل خروجــي و يا نفوذي کم عمق پريدوتيت ها مـي دانند ( يوهانسـن 1938). اين نام براي اولين بار توسط گوستاو چرماک (1866) براي توصيف سنگهاي ملانوکرات ريز تا متوسط دانه منطقه سيليزيا – که امروزه در مرزبين لهستان و چکسلواکي واقع اســت – به کار برده شد. او اين نام را از لغت قديمي يوناني picros (= تلخ مزه) اقتباس کرد. به نظر تروگـر(1935) يک پيکـــريت نمونه داراي 51 درصــد اليوين ، 37 درصد کلينوپيروکســن، 8 درصد پلاژيوکلاز (An88) بــه همراه مقادير کمتري از کانيــهاي همچون هورنبلند،بيوتيت- فلوگوپيت ، اکســيدهاي آهن- تيتان ، آپاتيت ، پيکوتيت و احتمالا آنالســيم مي باشد. امروزه نام پيکريت را براي توصيف سـنگهاي ملانوکرات غني از اليوين که به مجموعه سنگي تولئيــتي يا آلکالن تعلق دارند، بکار مي برند. چنين سنگهايي اصولا از اليوين منيزيم دار و کلينوپيروکسن همراه با مقاديـر کمتري فلدسپات ( 30- 5 درصد ) و فازهاي فرعي متنوعي ترکيب يافته اند. اغلب سـنگهايي که پيکريت ناميده مي شــوند، نسبت به بازالتهاي معمولي اليوين بيشتري دارند (40- 65 درصد ).اما سازنده آنها (90- 70 درصد) به اندازه سنگهاي اولترامافيک است. در سـنگهاي اطراف توده هاي نفوذي کوچک پيکريتي ، تاثيرات مختلف دگرگوني حرارتي توصيف شــده است. براي مثال ويلي (1961) به ذوب بخشــي يک ماسه سنگ آرکوزي توسط ماگماي پيکريتي در يک سـيل واقع در سوآي هبريد ( اسکاتلند) اشاره کرده است. به گفته وي 92 درصد کانيهاي اوليه ســنگ ذوب شده اند و تريديميت ، کرديريت و مانيتــيت از مايع حاصـل از ذوب بخشي متبلور شده اند. اين شواهد به خوبي نشــان مي دهند که بعضي از ماگماهاي پيکريتي در دماهاي بالا ( احتمالا بيشتر از 1175 درجه سـانتيگراد) جايگزين شده اند.

 

◄ کوماتئيت هاي پريدوتيتي:

کوماتئيت هاي پريدوتيتي اعضاي اولترامافيک سري ماگماي کوماتئيتي محسوب مي شود. از مهمترين ويژگي هاي ژئوشيميايي آنها بالا بودن مقدار Mgo آنهاست که به طـور معمول مقدار اين اکســيد در کوماتئيت هاي پريدوتيتي بيش از 20 درصد بر اساس وزن خشــک مي باشــد (BVSP 1981). کوماتئيت هاي پريدوتيتي انتشــار مکاني و زماني وســيعي دارند اما غالبـا در سرزمين هاي آرکئن وجود دارند.بلورهاي اسکلتي از قبيل اليوين هاي تيغه اي ( بافت اسـپينيفکس) يا اليوين هاي توخالي ( قيفي يا ناوداني) در مايعاتي که بيش از 20 درصد وزني Mgo دارند، گســترش مي يابند و همچنيـن بلورهاي پيروکسن سوزني شکل توخالي ( بافت اسپينيفکس پيروکسـن) در مايعاتي با 12 تا 20 درصد وزني Mgo بوجود مي آيند.

به نظر BVSP (1981) اختصاصات سنگ شناسي کوماتئيت هاي پريدوتيتي به شرح زير است:

تمام انواع کوماتئيت هاي پــريدوتيتي از دانه هاي اليوين و مقدار کمي کروم اســپينل تشــکيل شده اند که در خميره اي از کلينوپيروکســن ريز دانه و شـــيشه دويتره شده ديده مي شوند. در کومولاها، دانه هاي اليوين کاملا به هم چســـبيده، مستحکم و تقريبا هم اندازه هسـتند و 60 تا 80 درصد سنگ را تشکيل مي دهند. در بافت اســپينيفکس ، اليوين به صورت ذرات صـفحه اي بزرگ اسکلتي ( 35-60 درصد) اســت و در سنگتهاي غير کومولاي غير اســپينيفکس، بلورهاي اليوين ممکن است هم اندازه يا اسکلتي باشند(45- 70 درصد).ويلژوئن و ويلژوئن (a 1969) ميانگين ترکيب کاني شناسي نورماتيو کوماتئيت هاي پريدوتيتي را محاســـبه کرده اند که شــامل 54 درصـــد اليوين، 24 درصـــد ارتوپيروکسن، 6/11 درصد کلينوپيروکسـن ، 4/9 درصد پلاژيوکلاز ( An84 ) و 5/1 درصد اکسـيدهاي آهن – تيتان اســت.اغلب پترولوژيستها ، طرفدار انجــماد کوماتئيت هاي پريــدوتيتي از مايعي که از گوشــته توليدمي شود ، مي باشند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ مناطق اولترامافيک و توده هاي نفوذي لايه لايه بزرگ:

توده هاي نفوذي لايه لايه عبارت از توده هاي نفوذي اي هسـتند که داراي لايه هايي با ترکيبات مودال مختلف مي باشند. به نظر ويجر و براون (1968)- مولف کتاب" سنگهاي آذرين لايه لايه" حالت لايه اي بودن ، يک پديده آذرين است که در تشـکيل آن ، اثرات فيزيکي جاذبه و اثرات شــيميايي تفريق ماگمايي ، نقش موثري دارند. آنها ، همچنين پيشــنهاد نمودند که لايه بنـدي تکراري از اختصاصات بارز و وجه مشـخص توده هاي نفوذي بزرگ لايه لايه از سيل هايي اسـت که در سـاده ترين حالت ، مي توان آنها را به عنوان يک واحد بزرگ از يک توده نفوذي محسوب داشت. لايه بندي تکراري از اختصاصات کلي و بارز سنگهاي گابروئي و اولترامافيک است. در اغلب توده هاي نفوذي لايه لايه بزرگ، سنگهاي اولترامافيک (مانند پيروکسنيت ها، دونيت ها،پريدوتيت ها و کروميتيت ها) در واحدهاي سنگي تحتاني فراوان ترند.به نظر ويجر و براون (1968) اغلب توده هاي نفوذي لايه لايه بزرگ از ماگماهاي مادري با قرابت تولئيتي تکويــن يافته اند. مطالعه دقيق موارد زير نشــانگر آن اســت که ماگماهاي مادر اغلب توده هاي نفوذي لايه لايه بزرگ ، بازالتي ســاب آلکالن ، پيکريتي يا کوماتئيتي بوده و روندهـاي تفريق ، اصولا خصوصيت تولئيتي داشته است:

 

الف) ترکيب شـيميايي سنگهاي ماگمايي منجمد شده اي که بخشي از توده هاي نفوذي لايه لايه را تشکيل داده اند.

 

ب) محصولات تفريق نهايي که در توده هاي نفوذي لايه لايه ديده مي شوند.

 

ج) مشــاهده روندهاي تفريق در کانيها بويژه پيروکسـن ها. بعضي از اين توده هاي نفـوذي مثل توده نفوذي لايه لايه اسـکارگارد در شـرق گرينلند ، داراي حاشــيه هاي انجماد سريع است که مقدار Al2O3 در آنها نسبتا بالاست ( ويجر و براون 1968). روند تفريق در پيروکسـن هاي ويژه موجود در توده هاي نفوذي لايه لايه بدين قرار است : اوژيت منيزيم دار ← برونزيت ← اوژيت+پيژونيت در حال تبديل← اوژيت+ پيژونيت ← فرواوژيت ← فروهدنبرژيت(ويجر و براون 1968).

 

◄ سنگهاي اولترامافيک کف اقيانوس:

سنگ هاي اولترامافيک کف اقيانوس، پريدوتيت هايي هستند که به طور ناقص يا کامل سرپانتيني تبديل شده اند. برخي از اليوين ها و پيروکسن هاي اين سـنگها يا تمام آنها در اثـر دگرگوني به کانيهاي گروه ســرپانتين مثل آنتيگوريت ( گاهي باســتيت حاصل از پيروکســن) ، کريزوتيل و ليزارديـت تغيير يافته اند. مطالعات ژئوشيميايي و سنگ شناسي دقيق نشان داده است که پوسته اقيانوسـي از سنگهاي اولترامافيک دگرگون شده متنوعي تشکيل گرديده است که عمدتا به شکل هارزبورژيت، لرزوليت، دونيت و تا حدودي به صورت پيروکسنيت، ورليت و بستريت ديده مي شود (هکينين 1982). ممکن اســت اين ســنگها اثراتـــي از کانيهاي اوليه مثــل اليوين (Fe90) ، ارتوپيروکسن (انســتاتيت)، کلينوپيروکسـن (اوژيت ديوپســيدي)، کروم- آلومينيم اسـپينل و يا پلاژيوکلاز و نيز کانيـهاي ثانويه مختلف مثل کانيهاي گروههاي ســرپانتين، آمفيبول، بروســيت، کلسيت، کلريت، هماتيت ( و ديگر اکسيدهاي آهن)، هيدروگارنت، ايليت، پرهنيت و تالک باشند.

معمولا نمونه هايي از سـنگهاي اولترامافيک پوسـته اقيانوسي از مناطق خرد شـده يا پرتگاههاي گسـلي به جاي ديگر منتقل شـده اند. عموما پرتگاههاي گسـلي با گسلهاي ترانســفورم و يا با گسلهاي مرز بين دره هاي ريفتي ( که پشته هاي ميان اقيانوسي را به دو نيم مي کنند) مربوطند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ سنگهاي اولترامافيک کوهزايي (نوع آلپي):

اين مجموعه سنگي داراي توده هاي متعددي از سـنگهاي اولترامافيک با اشــکال و ابعاد مختلف اســت که در کمربندهاي کوهزايي و جزاير قوسي يافت مي شــوند. برخي از اين توده ها، تاريخ استقرار و بعد از استقرار پيچيده اي داشته و اغلب شواهد و نشانه هايي که منشا آنها را مشخص مي کند بر اثر دگرگوني و تغيير شـکلهاي بعدي محو و مخدوش شـده اند. معمولي ترين گروه از سنگهاي اولترامافيک کوهزايي عبارت از سرپانتينيت ها و پريدوتيت هايي هستند که مناطق خيلي تغيير شکل يافته و با درجه دگرگوني پايين بيرون زدگي دارند ( به طور مثال رخساره هاي شيست سبـز يا شيست آبي). غالبا اين سـنگها را افيوليت يا سري افيوليت مي نامند ( مياشـيرو 1975، کولمن 1977). نام افيوليت توسـط برونيار (1827) براي توصيف سرپانتينيت ها به پوست مار شــبيه است). اســتينمن (1906) مفهوم مجموعه يا ســري سنگي افيوليت را به کار برد. اين مجموعه ســنگي اصولا حاوي ســنگهاي اولترامافيک (مثل ســرپانتينيت و پريدوتيت) ، گابـرو، اسپيليت و ســنگهاي وابسته است. او همچنين مشاهده کرد که اين ســنگهااصولا در جرت ها و رسوبالت پلاژيک مستقر شده اند يا با آنها وابستگي دارند. در ســال 1957 درور ابراز داشــت که بعضي از توده هاي پريدوتيت نوع آلپي، قطعات گوشـته فــوقاني مي باشـــند که به طريقه تکتونيکي کنده شــده اند. ديتز ( 1963 ) اشــاره نمود که ســرپانتينيت هاي آلپي قطعاتي از کف اقيــانوس بوده اند که در يک رخداد کوهـزايي به صورت تکتونيکي از جا کنده شده اند. در يک مجموعه افيوليت کامل، از پايين با بالا انواع سـنگهاي زير يافت مي شوند:

الف) مجموعه اولترامافيک که حاوي بخشـهاي متفاوتي از هارزبورژيت ، لرزوليت و دونيت بـوده و معمولا با ساختاري تکتونيکي – دگرگوني (کم و بيش سرپانتيني شده) همراه مي باشـد.

ب) مجموعه گابروئــي که معمولا با بافتهاي کومولوس همــراه بوده و در آن پيروکســنيت ها و پريدوتيت هـاي کومولوس هم ديده مي شــود که نسـبت به مجموعه الولترامافيک تغيير شـکل کمتري يافتـه است.

ج) مجموعه دايک صفحه اي مافيک

د) مجموعه آتشفشاني مافيک که معمولا ساخت بالشي دارند.همراه با اين سنگها بخشهاي زير نيز وجود دارند:

1) يک پوشـش رسوبي که عمدتا شـامل چرت هاي نواري ، لايه هاي نازک شيل بين لايه اي و به طور فرعي آهک مي باشـد.

2) توده هاي انباني شـکل کروميت همراه با دونيت.

3) سنگهاي خروجي و نفوذي فلسـيک سديم دار.

 

همچنين شـرکت کنندگان اين کنفرانـس متذکر گرديدند که در بين واحدهاي قابل نقشه برداري سطوح گسـلي عموميت دارد. به علاوه ممکن اســت تمامي واحدهاي افيوليت به طور کامل وجود نداشته باشـد. آنها همچنين توصـيه نمودند که افيوليتهاي ناقص ، مجزا يا دگرگون شـده را بايد افيوليت ناقص ، خرد شده يا دگرگون شـده ناميد.

همانطور که کولمن (1977) نشـان داده اســت ، افيوليتها عمدتا در طــول کمربندهاي شــديدا تکتـونيزه بيرون زدگي دارنــد. آنها معمولا در امتداد چين خوردگيهايي که نشــانگر محل اتصال برخورد قديمي بين ليتوسـفر اقيانوسي و قاره اي مي باشند ، يافت مي شوند. يک جوش خوردگي در واقع حد و مرز بين واحـدهاي تکتونيکي مختلف پوسته زمين است. جــوش خوردگيها معمولا گســـلها يا مناطق گســـلي هسـتند که در تمامي ضخامـت پوســته امتداد دارند و برخــي از جوش خوردگيهاي افيوليت دار قديمـي در داخل قاره ها هم يافت مي شــوند ( مثل کمربند عظيم سرپانتين در اسـترالياي شرقي ؛ بنسون 1913). عموما تصـور مي کنند که سـنگهاي پوسته اي مجموعه افيوليت در حاشـيه هاي به هم افزوده صفحات تشکيل مي شـوند و بعدا يک ورقه سرد شده از ليتوسفر اقيانوسي که حاوي اين سنگهاست از جا کنده شده و به درون يک حاشيه قاره يا در روي آن قرار مـي گيرد. اين فرضيه ، براي مثال قادر است توضــيح دهد که چگونه سـنگهاي گابروئي و اولترامافيک پرحرارت مي توانند در مجاورت مواد رسوبي بدون هرگونه تاثير دگـرگوني حرارتــي قرار گيرند. در برخي از افيوليتها ، تغيير شـکل و دگرگوني به کرات رخ داده اسـت ، به طوري که غالبا لايه هاي منظم افــيوليتي به صورت مانژهاي تکتونيکي ( مخلوطهايـي از بلوکها و قطعــات با اندازه هاي متفاوت که در يک خميره خرد و تقريبا شکســته شده قرار گرفته اند) درمي آيند. بخشـهاي اولترامافيک چنين افيوليتهايي غالبا به سـرپانتينيت تبديل شده اند ، به طوري که اولا نسبت به سـنگ اصلي چگالي کمتري دارند و ثانيا مـي توانند براحتي به حالت پلاسـتيک تغيير شـکل يابند. اگر يک ملانژ داراي خميره سـرپانتينيت باشـد ، نسـبت به حرکات تکتونيکي عکس العمل نشـان داده ، در اثر آن به حـرکت در مـي آيد. اين تحرک باعث پيچيده تر شــدن ساختمان ملانژ مي گردد و ضمنا ورود ســنگهاي ميزبان به داخل ملانژ را تسهيل مي کند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ كيمبرليت ها :

كيمبرليت ها سنگهاي اولترمافيك آلكالن (معمولاً پتاسيك) كمياب هستند. اهميت اين سنگها بدين خاطر است كه آنها حاوي مجموعه اي از كانيهاي استثنائي و زينوليتها مي باشند كه در فشار بيشتر و در نتيجه در اعماق بيشتر تشكيل گرديده اند. كيمبرليت ها به واسطه داشتن الماس، از نظر اقتصادي نيز اهميت زيادي دارند. نام كيمبر ليت توسط لويس (1887) براي توصيف ميكاپريدوتيتهاي پرفيري الماس دار ناحيه كيمبرلي واقع در افريقاي جنوبي ابداع شد. كيمبر ليت ها سنگهاي اولترمافيك نادر الماس داري هستند كه واجد مقادير متغيري زينوليت و زينوكريست مي باشند. الماس كاني فرعي و نادر كيمبرليتها است. حتي در انواع خيلي پر عيار، مقدار الماس در كيمبر ليتها در حدود يك پي پي ام مي باشد.

سنگ شناسي كيمبرليتها، غيرعادي و پيچيده است زيرا اولاً كيمبرليت ها سنگهاي هيبريدي يا دورگه اي خاصي هستند كه در آنها، كانيها، قطعات سنگي و مواد ماگمايي منجمد شده اي يافت مي شوند كه در محيطهاي فيزيكوشيميايي مختلف تشكيل شده اند و ثانياً تركيب مودال آنها بسيار متفاوت است. اليوين، كانيهاي گروه سرپانتين، فلوگوپيت، گارنت (عموماً پيروپ)، مونتيسليت، ايلمنيت منيزيم دار، كروميت آلومينيم منيزيم دار و پروسكيت كانيهايي هستند كه معمولاً در كيمبر ليت ها يافت مي شوند.

اخيراً كلمنت و همكاران (1984) واژه كيمبرليت را اين گونه تعريف كرده اند: "يك سنگ آذرين اولترابازيك، پتاسيك و غني از مواد فرّار كه به صورت پايپ هاي آتشفشاني كوچك، دايك و سيل وجود دارد. اين سنگ داراي بافت دانه اي ناهمساني است كه خود حاصل حضور بلورهاي بسيار درشت در يك خميره ريز دانه است. اين خميره اساساً حاوي مواد زمينه اي و فنوكريستي اوليه، اليوين و چند كاني ديگر نظير فلوگوپيت، كربناتها (عموماً كليست)، سرپانتين، كلينوپيروكسن و ديوپسيد)، مونتيسليت، آپاتيت، اسپينل ها، پروسكيت و ايلمنيت است. بلورهاي درشت، كانيهاي بي شكل آهن و منيزيم داري هستند كه از گوشته مشتق شده و عبارتند از: اليوين ،فلوگوپيت، پيكروايلمنيت، اسپينل كروم دار، گارنت منيزيم دار، كلينوپيروكسن (عموماً ديوپسيد كروم دار) و ارتوپيروكسن (عموماً انستاتيت) مقدار اليوين بيشتر از ساير بلورهاي درشت (كه حضور تمام آنها در كيمبرليت الزامي نيست) است. معمولاً در اثر فرايندهاي دوتريك كه اصولاً شامل سرپانتيني شدن و كربناتي شدن است بلورهاي درشت و كانيهاي خميره نسبتاً قديمي تر تجزيه مي شوند. عموماً كيمبرليت ها داراي زينوليت هاي اولترامافيك مشتق شده از گوشته فوقاني و مقادير متغيري از زينوكريستها و زينوليتهاي پوسته اي هستند. اليوين معمولاً فراوانترين كاني کيمبرليتها محسوب مي گردد. اما به طور جزئي يا كامل با كانيهاي ثانويه اي همچون كانيهاي گروه سرپانتين جانشين مي شوند.

 

كيمبرليت ها به سه گروه زير تقسيم مي گردند:

الف)كيمبرليت ها (به طور كلي) ب)كيمبرليت هاي ميكايي ج)كيمبرليت هاي آهكي.

اين تقسيم بندي بر اساس مقدار اليوين، فلوگوپيت و كانيهاي كربناته پايه گذاري شده است.بافت سنگهاي كيمبرليتي بطور معمول پرفيري يا پيروكلاستيك است. اين سنگها داراي مگاكريست هايي هستند كه در زمينه اي ريز دانه و متشكل از ميكروفنوكريستها قرار دارند. مگاكريستها شامل زينوكريست و فنوكريست بوده و عبارتند از: اليوين، فلوگوپيت، ايلمنيت منيزيم دار ،گارنت و پيروكسن.

اين كانيها معمولاً در زمينه اي از كانيهاي گروه سرپانتين و يا كانيهاي كربناته و همچنين ميكروفنوكريست هاي اكسيدهاي آهن- تيتانيم، ميكاها، اسپينل ها، پروسكيت، پيروكسن ها، مونتيسليت و آپاتيت قرار دارند. سنگهاي دياترم هاي كيمبرليتي عموماًً بافت ها و ساختهاي خرد شده و پيروكلاستيك دارند. در حالي كه سنگهاي كيمبرليتي موجود در دايك ها وسيل ها داراي بافت پرفيري معمولي هستند و حتي ممكن است داراي حاشيه انجماد سريع و ساختهاي جرياني باشند.مساحت تعدادي از دياترمهاي كيمبرليتي، بيش از يك كيلومتر مربع است و مساحت برخي از آنها كمتر از يك هكتار است. برخي داراي اشكال سطحي مدوّر هستند، در حالي كه انواع ديگر داراي اشكال طويل مي باشند. در حالت سه بعدي، اغلب دياترمها، مخروطهاي معكوس و باريكي هستند كه با افزايش عمق به تدريج باريکتر مي شوند. در اعماق زياد معمولأ دياترم ها به صورت دايك در مي آيند. سرانجام در برخي از دياترمها شواهدي وجود دارد كه نشان مي دهد در نتيجه تزريقهاي متعدد بوجود آمده اند. دياترمهاي كيمبرليتي عموماً به صورت خوشه اي و مجموعه اي از دايكها هستند. رخنمون تمام دايكها خطي نيست. اغلب دايكهاي كيمبرليتي، باريك(كمتراز 2متر عرض) اما طويل مي باشند. سيل هاي كيمبرليتي سنگهاي خروجي كمياب با تركيب كيمبرليتي هستند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ کربناتيت ها:

کربناتيتها سنگهاي آذريني هستند که بيش از نيمي از سازندگان آنها را کانيهاي کربناته تشکيل مي دهند (اشتريکايزن، 1980). اين نام توسط بروگر(1921 )ابداع شد. نام برده اين واژه را براي توصيف گروهي از سنگهاي غني از کربنات کامبرين پيشين واقع در مجموعه حلقوي فن در جنوب شرقي نروژ بکار برد. مطابق پيشنهاد وي کربناتيت ها، ايژوليت ها و ديگر سنگهاي آلکالن تحت اشباع از سيليس وابسته به آن، اصولاً منشاء آذرين دارند. حد خارجي مجموعه حلقوي مزبور يعني سنگ ميزبان، گرانيت برشي شده اي است که در اثر دگرساني متاسوماتيکي به سنگهاي سيينيتي اژرين دار (که بروگر آن را فنيت ناميد) تغيير ياقته اند. متاسوماتيسم خيلي آلکالن يا فنيتي شدن، خاص اغلب مجموعه هاي کربناتيتي است.

فراورده اصلي فنيتي شدن، معمولاً ارتوکلاز همراه با مقدار کمي ليمونيت يا هماتيت است. در برخي از مجموعه هاي کربناتيتي که گمان مي رود در آنها فشار بخار آب زياد باشد به جاي ارتوکلاز، فلوگوپيت يافت مي شود. در حالي که در ديگرمجموعه ها، فنيت ها عموماً از نوع سديم دار هستند تا پتاسيم دار. در فنيتي‌شدن سديم دار، آلبيت تشکيل مي شود. در بعضي از هاله هاي فنيتي، هم فنيت سديک بافت مي شود هم فنيت پتاسيک. به عقيده روبي وگونتر (1983) فنيت ها طيف تدريجي وسيعي تشکيل را مي دهند که در يک سوي آن انواع کانيهاي دماي بالا و حاوي آلکالي فلدسپار غني ازسديم و يک کاني مافيک غني ازسديم (مثل اژرين- اوژيت) و در سوي ديگرآن انواع پتاسيم دار و حاوي فلدسپات خالص و اكسيد آهن قرار دارند. به ا دعاي آنها انواع اخير فقط با كربناتيت هاي دماي پايين يافت مي شوند.

كربناتيت ها به دو صورت نفوذي و خروجي يافت مي شوند. بيرون زدگي كربناتيت ها ممكن است به صورت گدازه نهشته هاي تفرا، دايك، سيل، استوك يا سوزنهاي آتشفشاني باشد. مواد شبه كربناتيت در بعضي از كيمبرليت ها و سنگهاي لامپروفيري به صورت خال مانند يا قسمتي از زمينه يافت مي شوند. كربناتيت هاي نفوذي معمولاً به صورت توده هاي نفوذي و خروجي در داخل شكستگي هاي حلقوي و در ارتباط با آلكالي پيروكسنيدها، ايژوليتها، سيينيت ها و فنيت ها ديده مي‌شوند. در حالي كه كربناتيت هاي خروجي مشخصاً با نفلينيت هاي فقير از اليوين و ملانفلينيت ها همراه اند. در حال حاضر اغلب آتشفشانهاي كربناتيتي در اوگانداي شرقي، كنياي غربي، تانزانياي شمالي و بيابان ريگستان افغانستان يافت مي شوند.

در شبه جزيرۀ كولا واقع در شوروي گدازه هاي كلسيت- كربناتيت و منيزيو- كربناتيت به سن پالئوزوئيك وجود دارند‌‌‌‌)پيناتنكو ساپريكينا‌(. از مجموعه كايزرشتول واقع در گرابن رن آلمان غربي، لاپيلي توف هاي كربناتيت- كلسيت آگلوتيني گزارش شده است.

سنگهاي مجموعۀ كربناتيت- ايژوليت- نفيلينيت از نظرپترولوژيكي ارزش زيادي دارند زيرا:

الف( ممكن است حاوي كانيهاي مهم داراي ارزش اقتصادي باشند.

ب) مطالعه دقيق اين مجموعه اطلاعات حاكي از دخالت و عملكرد برخي فرايندها در توليد سنگهاي ماگمايي فراوانتر مي باشد. در مجموعه هاي كربناتيت وجود نهشته هاي اقتصادي غني از يك يا چند عنصر زير يافت شده است:

آلومينيم، فسفر، تيتانيم، فلوئور، آهن، مس، زيركونيم، نيوبيم، باريم ،عناصر خاكي نادر توريم و اورانيم.

تحقيق در مورد منشاء و تحول مجموعه كربناتيت- ايژوليت- نفيلينيت پترولوژيست ها را تشويق کرده تا انديشهاي خود را در موارد زير مجدداً ارزيابي كنند:

الف( نحوه تغير و تحول از فرايندهاي ماگمايي به فرايندهاي متاسوماتي و هيدروترمالي.

ب( اهميت دي اكسيد كربن در آتشفشاني و توليد سنگهاي آلكالن تحت اشباع از سيليس.

ج( نقش اختلاط ناپذيري مايعات در تفريق ماگمايي.

د( منشاء سنگهاي پرآلكالن.

ه (ارتباط تركيب ماگماها و محيط تكتونيكي كه اين ماگماها در آن ظاهر مي شود.

 

• تركيب مودال و بافت

معمولاً كربناتيت ها شامل چهار نوع عمدۀ زير هستند:

الف (كلسيت- كربناتيت(كه اگر درشت دانه باشد سوويت و اگر دانه ريز باشد آلويكيت نام دارد).

ب( منيزيو- كربناتيت كه داراي دولوميت و يا آنكريت است.

ج( فروكربناتيت كه اصولاً از كانيهاي كربناته غني از آهن تشكيل شده است.

د) ناتروكربناتيت كه اصولاً از كربناتيت هاي داراي K-Ca-Na تركيب يافته است(اشتريكايزن و ولي،1982.(

آن دسته از سنگهاي ماگمايي كه كانيهاي اصلي كربناته آنها كمتر از 10 درصد باشند معمولا سنگهاي كلسيت دولوميت يا آنكريت دار ناميده ميشوند )مثلا ايژوليت كلسيت دارآلكالي پريدوتيت دولوميت دار و غيره (در حالي كه سنگهاي ماگمايي حاوي 10 تا 15 در صد كاني هاي كربناته را سنگهاي كلسيتي دولوميتي يا آنكريتي مي نامند‌‌)مثلا ايژوليت كلسيتي آْلكالي پريدوتيت دولوميت دار و غيره(گروهي از سنگهاي نفوذي كم عمق كه در مجموعه هاي كربناتيت به صورت برشهاي انفجاري يا دايك وجود داردو طيف تركيبي آنها از ملانفلينيت هاي كلسيتي فلوگوپيت دار تا كلسيت كربناتيت هاي فلوگوپيت دارمتغير است غالبا با يك ديگر دسته بندي مي شوند و دامكجرنيت نام دارند[كاپوستين1981]كاني هاي اصلي اغلب كربناتيت ها عبارتد از كلسيت دولوميت يا آنكريت.اين كاني ها حداقل با بعضي كاني هاي زير همراه اند :آپاتيت, فلوگوپيت مانيتيت, اژرين ,اژرين-اوژيت و پيروكلر (Ca,Na)2(Na,Ta)2O6(O,OH,F)

كاني هاي فرعي با فراواني كمتر عبارتند از: آرودسونيت , بدليت ZrO2 , باريت , باستنزيت, (Ce,La)2CO(F,Oh) فلوئوريت , مليليت , مونازيت CePO4 , نفلين , اليوين , ارتوكلاز پاريزيت(Ce,La)2Ca(CO)3F4 , پروسكيت , پيريت , اسفن , زيركن )لوباس1981( ناتروكرباتيت هاي نادر آتشفشان الدوينيو لنگائي در شمال تانزانيا داراي تركيبهاي شيميايي و مودال كاملا مختلفي هستند.

سنگهاي مزبور اصولا از نيررئيتNa2Ca(CO3)2 با مقادير كمتري فرشيلديت K2Ca(CO3 )به صورت جامد محلول(و گريگوريت(معادل بي آب ناكوليت)و مقداري كلسيت در فاز شيشه بين بلورين تشكيل شده اند(مكي و فرانسيس)به نظر هنريش [1966]تركيب مياگين كلسيت-كربناتيت(سويت‌‍( مجموعه كربناتيت آلنو در سوئد شامل 75 درصد كلسيت 7 درصد فلوگوپيت 6 درصد آپاتيت5 درصدپيروكسن سديك و انواع متعددي فاز هاي فرعي ميباشد.از اختصاصات اغلب كربناتيت وجود آپاتيت به مقدار زياد در اين سنگها به صورت كاني فرعي است.

ارزيابي هانشان دادهاست كه حداقل 170 گونه كاني مشخص در كربناتيت ها وجود دارد.برخي از اين كاني ها داراي عناصر نسبتا نادري همچونB, Nb, Y, Sr, F عناصر خاكي نادر,U ,Th ,Ta مي باشند.بنابر اين تركيب مودال كربناتيت ها نسبت به ديگرسنگهاي ماگمايي معمولي كه فاز هاي محدودتري دارند كاملا متفاوت است.

زيرا عناصر كمياب موجود در سنگهاي سيليكاته به جاي عناصر اصلي در ساختمان بلورين كانيهاي معمولي سازنده سنگها قرار ميگيرند.

برخي از آپاتيت هاي موجود در كربناتيت ها و سنگهاي مربوطه مثل ايژوليت هاداراي انكلوزيون هاي مايع اوليه اند[لوباس1981]معمولا اين سيالات محبوس از كلسيم, سديم, پتاسيم, كلر, گوگرد, باريم و فلوئور غني هستند تركيب كلي آنها شبيه تركيب ناتروكربناتيت ها است.اگر اين ماگما هاي غني از آلْكالن در ليتوسفر تشكيل گردند به طور معمول با سنگهاي سيليكاته در بر گيرنده واكنش داده. عمل فنيتي شدن رخ ميدهد.در اين صورت از آلكالن فقير تر و از CaوFe غني تر مي شوند.

[.MohammadReza. 19850]

◄ سنگهاي اولترامافيک ( نوع آپينيت) همراه با باتوليت هاي گرانيتي:

سنگهاي سري آپينيت از سنگهاي پلوتونيک غني از هورنبلند تشکيل شده اند و شامل هورنبلنديت و اليوين – هورنبلنديت مي باشند. به نظر سابين و ساترلند (1982) آپينيت ، واژه اي بسـيار مفيد است که براي انواع سنگهاي متفاوت ولي قابل تشـخيص زياد به کار برده مي شود. اين سـنگها داراي ويژگي کلي هورنبلندي هســتند که بدون شـک يکي از مشخصات پتروژنتيکي آنهـا هم به شمار مي رود. معمولا سنگهاي اصلي سـري آپينيت به صورت توده هاي حاشـيه اي کوچک ديده مي شوند که با گرانيت هاي جديدتر کوهـزايي کالدوني همراهند و مخصوصـا با توده هاي نفوذي مرکب که واجد ديوريت مي باشــند ديده مي شوند مثل گارابال هيــل ، گلن تيلت ، آروکار و گلن فالوک ( پانکهورست و ســاترلند 1982). با وجود ايــن ، آنها با اغلب توده هاي نفوذي مرکب گرانيتي وابسته اند. سري آپينيت توده هاي نفوذي موجود در گروه آردارا حالت خوشه اي داشته و بيـرون زدگيهاي آن با عرض 100 متر تا تـوده هاي با ابعاد 500 تا 1500 متر متغيرند. شـکل بيرون زدگيـها مدور تا تقريبا بيضوي و متاثر از روندهاي ســاختماني سنگهاي اطراف اسـت. در اشکال سه بعدي تمام آنها مجاري پرشيبي ديده مي شود که هم ، عرض سـاختمانهاي ناحيه اي را قطع مي کنند و هم ، از جوانب آنها نيــرو وارد مي کنند. معمولا يک هاله دگــرگوني مجاورتي باريک به عرض تقريبـي 20 متر آنها را احاطه مي کند. براساس ترکيب کاني شناسي و شيميايي آنها چنين مستفاد مي شود که احتمالا سـنگهاي اولترامافيک سـري آپينيت ، کومولاهاي ماگماي بازالتي يا آندزيتي هستند که به طور موضعي خيلي غني از آب بوده اند (هال 1967) يا آنکه ممکن است از ماگماهايي بوجود آيند که در اعماق کم پوسـته ، دايک هاي لامپروفيري با ترکيب وژزيتي يا اسـپسارتيتي تشکيل مي دهند.

 

◄ سنگهاي اولترامافيک غير سيليکاته:

سنگهاي اولترامافيک غير سيليکاته اصولا از کانيهاي کربناته ، کانه ها ( مثل مانيتيت يا کروميت) ، گـوگرد و آپاتيت تشکيل شده اند. يک گروه مهم و جالب توجه سنگهاي غير سـيليکاته از نظر سنگ شـناسي ، روانه هاي گدازه اي مانيتيتيت ال لاکو در ارتفاعات شمال شـيلي است.

 

• روانه مانيتيت لاکو

اين روانه هاي مانيتيتي با ديگر مواد آتشـفشاني کواترنري همراه بــوده و تا حدودي در آنها نفوذ نموده انـد. روانه هاي مزبور به شـدت حفـره دار و داراي نوارهاي جرياني هســتند که در صحرا اختصاصات عمومـي روانه هاي بازالتي را از خود نشـان مي دهند ( هاجرتي 1970 ، پاکز 1961 ، راجرز 1968). کانيـهاي اصـلي اين روانه ها ، مانيتيت و هماتيت هسـتند ؛ فلدسپات ، پيروکسـن کلسيک ، آپاتيت ، کلســيت و يک کاني فسـفات آهن از کانيهاي فرعي آن محسـوب مي شوند. سنگ مزبور حاوي بيش از 98 درصد اکسـيد آهن بوده و مانيتيت و هماتيت (هر دو) بلورهاي خود شـکل به قطر چند سـانتيمتر تشـکيل مي دهند. ماگهميت و هماتيت ثانويـه را مي توان به عنوان فراورده هاي اکسـيداسيون مانيتيت در نظر گرفت که گســترش زيادي نيز دارند. گوتيت نيـز در حفرات مرحله نهايــي و در رگچه ها جاي مـي گيرد. به نظر هاجرتـي (1970) اگــر روانه هـاي مانيتيتيت لاکـو به صورت اکسـيدهاي مذاب خارج شده باشـند ، دماي آن بايد به بيش از 1500 درجه سـانتيگراد رسيده باشـد. معهذا طبيعت متخلخل اين گدازه مبين آن اسـت که حاوي مقدار زيادي گاز بوده اسـت. اين امر نشان مي دهد که در خروج اين مايع مذاب فرايندهاي ديگري هم دخالت داشـته است.

• نلسونيت

يک گروه مهم ديگر از سنگهاي اولترامافيک غير سيليکاته ،سنگهاي آپاتيت و اکسيد تيتان- آهن هستند ( فيلپوتس 1967). اين سنگها را با عنوان نلسونيت مي شناسند. اين نام توسط واتسون در سال 1907 براي توصيف سنگهاي اکسيد تيتان – آهن و آپاتيت استان هاي نلسون و آمرست در ويرجيناي امريکا پيشنهاد شده است ( واتسون و تابر 1913). نلسونيت ها معمـولا به صورت توده هاي نفــوذي کوچــک و در ارتباط با آنورتــوزيت ها يا ســنگهاي آلکالن و مخصــوصا بامجموعه هاي نفوذي کربناتيتي يافت مي شوند. به نظر فيلپوتس (1967) ترکيب نلسونيت شـامل دو سوم حجمي اکسيدهاي آهن – تيتان و يک سوم آپاتيت مي باشند و هميشه با دايک هاي غني از کانيهاي آهن و منيزيم دار و آپاتيت وابسـته به آنها همراه هستند.

کمترين دماي تبلور ترکيبي از ايلمنيت و مانيتيت همزيست در حدود850– 1000 درجه سانتيگراد است و اين موضوع دال بر آذرين بودن نلسونيت ها مي باشد. فيلپوتس (1967) نشان داده است که نلسونيت ها مي توانند از مايعات ممزوج نشـده اي که خود از تفکيک ماگماي ديوريتي غني از اکسيدهاي آهن – تيتان و آپاتيت بوجود آمده اند ، نتيجه شوند.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام