سن‌ سنجی، پترولوژی، ژئوشیمی و تکتونوماگماتیسم سنگ‌ های حدواسط و مافیک کمپلکس پلوتونیک برنورد (شمال‌ غرب بردسکن)

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 6، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 19، اسفند 1397، صفحه 425-448   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v10i2.66703

نویسندگان

رضا منظمی باقرزاده¹؛ محمد حسن کریم پور^{* 1}؛ جی لنگ فارمر²؛ چارلز استرن²؛ ژوزه فرانسیسکو سانتوس³؛ سارا ریبیرو³؛ بهنام رحیمی¹؛ محمد رضا حیدریان شهری¹

¹فردوسی مشهد

²کلرادو

³آویرو

چکیده

کمپلکس پلوتونیک برنورد واقع در زون ساختاری تکنار، در شمال خرد قاره ایران مرکزی و در20 کیلومتری شمال‌غرب شهرستان بردسکن قرار دارد. این مجموعه با سنی معادل اواخر پرکامبرین (نئوپروتروزوئیک)، نتیجه فعالیت ماگمایی وسیع شمال خرد قاره ایران مرکزی در اثر پدیده­ کوه‌زایی کاتانگاهی است. مشابه این ماگماتیسم در شمال خرد قاره ایران مرکزی به‌صورت کمربند ولکانو- پلوتونیک خواف- کاشمر- بردسکن همچون گرانیتوئیدهای کاشمر وجود دارد. این کمپلکس بزرگ‌ مقیاس در واقع مجموعه‌ای گرانیتوئیدی شامل سنگ‌های گرانیتی، گرانودیوریتی، تونالیتی و گرانوفیری است که بخش مرکزی آن از یک گروه واحدهای گابرویی، دیوریتی و کوارتزدیوریتی تشکیل‌شده است. بافت اصلی این سنگ‌های حدواسط و مافیک، گرانولار متوسط تا درشت‌بلور است و بافت‌های پورفیروئید به‌ویژه در سنگ‌های حدواسط و بافت‌های پوئی­کلیتیک و ساب­افیتیک در سنگ‌های گابرویی به‌صورت پراکنده به چشم می‌خورد. کانی اصلی فرومنیزین­‌دار سنگ‌های مافیک و حدواسط، کانی هورنبلند است و در نمونه‌های کوارتزدیوریتی، بیوتیت نیز دیده می‌شود. سنگ‌های حدواسط و مافیک کمپلکس پلوتونیک برنورد از لحاظ ژنتیکی با سنگ‌های گرانیتوئیدی این مجموعه ارتباطی مستقیم دارند. از لحاظ ارتباط صحرایی و بررسی‌های سنی چنین مشخص می‌شود که این واحدهای مافیک و حدواسط نسبت به واحد گرانیتی و دیگر واحدهای نفوذی اسیدیی این کمپلکس قدیمی‌تر بوده و توسط این واحدها قطع شده­‌اند.
بر اساس سن‌سنجی دیوریت‌های منطقه برنورد با استفاده از کانی زیرکن به‌روش U-Pb، سن این توده‌های نفوذی 32/4± 96/551 میلیون سال قبل (اواخر پرکامبرین) به‌دست آمده است. بر پایه بررسی‌های ژئوشیمیایی، تحولات ماگمایی این سنگ‌ها از نوع تولئیتی و کالک‌آلکالن بوده و شاخص اشباع از آلومین این سنگ‌ها متاآلومین است. دیوریت‌ها و گابروهای برنورد از نوع پتاسیم متوسط بوده و از لحاظ ویژگی‌های ژئوشیمیایی نسبت به عناصر ناسازگار La, Rb, K, U, Pb  به‌همراه Th غنی‌شدگی نشان می‌دهند؛ در‌ حالی‌که عناصری مانند Nb, Ti, Ta, Sr, Ba  تهی‌شدگی شاخصی را در مقایسه با کندریت ارائه می‌دهند.
ویژگی ایزوتوپی i(143Nd/144Nd) دیوریت‌ها و گابروهای برنورد در گستره 51203/0 تا 51214/0 به‌دست آمده است. مقدار عددی نسبت i(87Sr/86Sr) این توده‌های نفوذی در گستره 7038/0 تا 7135/0 اندازه­‌گیری شده است. مقدار عددی ƐNd(T=552)  دیوریت‌ها و گابروهای برنورد از 0/2 تا 0/4 به‌دست آمده است. مقادیر پایین i(87Sr/86Sr) نمونه‌های دیوریت و گابروهای منطقه برنورد و مقادیر Ɛ0Nd(present) این توده‌های نفوذی که 2/0-  تا 0/4 محاسبه‌شده است، نشان‌دهنده آن است که تولید چنین توده‌های نفوذی می­‌تواند به منبعی از گوشته بالایی یا پوسته قاره‌‌ای زیرین تحت آلایش قرار‌گرفته شده، نسبت‌داده شود. محیط تشکیل این دسته از سنگ‌های کمپلکس پلوتونیک برنورد، حاشیه فعال قاره و محیط کمان آتشفشانی است که می‌تواند به فرورانش پوسته اقیانوسی موجود بین خرد قاره ایران مرکزی و بلوک افغان مرتبط باشد.

کلیدواژه‌ها

کمپلکس؛ سن‌ سنجی؛ خرد قاره؛ ماگماتیسم؛ پرکامبرین؛ بردسکن؛ تکنار

مراجع