فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

زمین‌شناسی پرکامبرین در ایران مرکزی از دیدگاه چینه‌نگاری، ماگماتیسم و دگرگونی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران
2 مرکز تحقیقات زمین‌شناسی اورانیوم پکن، پکن، چین
چکیده
پردازش اطلاعات ماهواره‌ای MSS, TM))، بررسی‌های ژئوفیزیکی (رادیومتری و مغناطیس‌سنجی) و ژئوکرونولوژی ایزوتوپی و مطابقت آن‌ها با مشاهدات صحرایی ثابت نمود که آنچه به نام واحدهای سه‌گانه (کمپلکس‌های چاپدونی، بنه‌شورو، و سازند تاشک) خوانده شده در حقیقت مجموعه‌ای است از سنگ‌های تخریبی میوژئوسنکلینالی که به دلایل چینه‌نگاری سازند ناتک نامیده می‌شود. سن سازند ناتک از روی گدازه‌های بازالتی به روش Sm-Nd تعیین شده و به بیش از ۷۵۰ -۸۷۴ میلیون سال می‌رسد. بر اساس داده‌های ایزوتوپی، احتمالاً پوسته کهن‌تری (از نوع حاشیه قاره‌ای) حدود ۱ تا 1/3 میلیارد سال قبل در ایران زمین تشکیل شده است تا طبقات سازند ناتک با رخساره نشیب قاره‌ای Continental slope facies)) روی آن قرار گیرند.
با تلفیق کلیه اطلاعات زمین‌شناسی و ژئوکرونولوژی، توالی منظمی از نظر سن رادیو ایزوتوپی و چینه‌نگاری در ایران مرکزی قابل ترسیم است که با ماگماتیسم منطقه مطابقت دارد و حوادث ثبت شده مهمی را نشان می‌دهد که با شاخص‌های زیر قابل بیان است:
- تشکیل سازند ناتک در پرکامبرین پسین (بیش از ۷۵۰- ۸۷۴ میلیون سال) با رخساره تخریبی نسبتاً مچور و دگرگون شده در حد رخساره شیست سبز، همراه با نفوذ توده‌های گرانیتی به سن ۸۰۰ - ۸۵۰ میلیون سال (کانی‌های زیرکن و اورانینیت) و گرانودیوریتی به سن‌های ٦٢٤±٤٥ میلیون سال (روی ایزوکرون Pb207/U235 و Pb206/U238) و ٩٧ ±٧٤٩ (به روش Pb207/Pb206) روی کانی‌های زیرکن.
- تشکیل سازند ساغند با رخساره ریفت حاشیه قاره‌ای که به ۵ عضو تقسیم می‌شود و با دگرشیبی زاویه‌دار روی سازند ناتک می‌نشیند. پنج عضو یاد شده مشخصه و لیتولوژی متفاوت دارند اما خاستگاه ژئودینامیکی همۀ آن‌ها یکی است و فرآیند پدیده کافتی شدن (Rifting) و رخساره بارز آن است. این سازند ارتباط زمانی و مکانی با تشکیل کانسارهای اورانیوم، آهن، عناصر نادر خاکی و آپاتیت دارد. دوره این ریفتی‌شدن احتمالاً کمتر از ۷۵۰ میلیون سال بوده و تا ۵۸۳ میلیون سال طول کشیده است. این سازند پدیده دگر نهادی (Metasomatism) شدیدی را متحمل شده و توده لوکوگرانیت ساغند، که از نوع دگر نهادی است، سن ۵۸۳ میلیون سال را برمبنای ایزوکرون ایزوتوپی تهیه شده روی کانی‌های زیرکن نشان می‌دهد. بر اساس داده‌های ایزوتوپی، گمان می‌رود که ماگماتیسم مرحله ریفتی‌شدن از گوشته غنی شده (Enriched Mantle) نشئت گرفته، که سرشار از عناصر ناپایدار و فرار بوده و توان کانی‌سازی وسیعی از عناصر سیدروفیل و لیتوفیل داشته است. ولکانیسم این مرحله خاصیت دوگانه (Bimodal) داشته که به خصوص در عضو دوم سازند ساغند عمل کرده است.
- با توقف پدیده دگر نهادی سدیم بروز فرسایش و ایجاد دگرشیبی فرسایشی بر تارک سازند ساغند، و تخریب طبقات کهن‌تر، مجدداً رژیمی با شرایط ریفتی (Subsidiary Rifting) ولی با ولکانیسم سرشار از پتاسیم آغاز می‌شود که سن 73± ۵۶۱ میلیون سال بر روی کانی‌های زیرکن آن اندازه گیری شده است. داده‌های ایزوتوپی حاکی از آن است که ماگماتیسم این مرحله از گوشته غنی با گرایش به نوع نرمال منشا گرفته است. این وضعیت می‌تواند با خروج مواد فرار از گوشته غنی قبلی، و تبدیل آن به یک ماگمای غیر باردار صورت پذیرد. طبقات از سنگ‌های آتش‌فشانی، سنگ‌های تبخیری، و سنگ‌های کربناته و شیل در این مرحله گذاشته می‌شوند که ممکن است منسوب به وندین باشند. به سمت تارک، فروهشته‌های این مرحله رخساره کربناتی ستبر به خود می‌گیرند که یاد آور سازند سلطانیه است.
مهم ترین پدیده دگرگونی ثبت شده پرکامبرین پسین، کهن‌تر از سازند ساغند است، زیرا طبقات آهکی بلورین با فولیاسیون (Foliation) ناشی از دگرگونی را می‌توان در کنگلومرای پی‌سازند ساغند مشاهده کرد. علاوه بر آن، طبقات سازند ناتک در زیر سازند ساغند متحمل دگرگونی با رخساره شیست سبز شده و ساختار دگرگونی خاص خود را حفظ کرده‌اند.
- علاوه بر دگرگونی در حد رخساره شیست سبز در زمان پرکامبرین پسین، سازند ناتک به عنوان کهن‌ترین طبقات پی‌سنگ ایران‌زمین در این منطقه در فواصل زمانی ۱۸۰ تا ۲۲۰ میلیون سال متحمل دگرگونی نوع فشار بالا و در زمان سنوزوئیک (حدود ۵۲ میلیون سال، بر پایۀسن ایزوتوپی روی کانی‌های زیرکن و ایزوکرون ((Rb-Sr) متحمل دگرگونی نوع دیناموترمال (حرارت بالا) در روندهای طولی شده و کمپلکس‌های دگرگونه شدید را به وجود آورده است (کمپلکسهای چاپدونی و بنه‌شورو).
بر این اساس، و بر پایۀ داده‌های کنونی، پی‌سنگی کهن‌تر از سازند ناتک وجود ندارد و آنچه بر پایه درجه و شدت دگرگونی کهن تصور می‌شد، هم‌ارز سازندهای ناتک، ساغند و سری دزو است که در ادوار بعدی (مزوزوئیک) دگرگونی شدید یافته است.
در قیاس زمین‌شناسی این بخش از ایران با دیگر نواحی، می‌توان گفت که سازند ناتک هم‌ارز سازند کهر بوده و تفاوت اصلی، وجود سازند ساغند و سری دزو با رخساره ریفتی در ایران مرکزی، و عدم آن در مناطق البرز و سلطانیه است. رخساره رسوبی‌ای که در مناطق البرز و سلطانیه (سازندهای بایندر، سلطانیه و باروت) گذاشته شده است از نوع سکویی Platform type)) فسفریت‌داراست که با نبود رسوب‌گذاری، بر روی طبقات کهن‌تر قرار می‌گیرد، حال آن که در ایران مرکزی طبقات هم‌ارز رخساره نوع ریفتی (سری دز و در ریفت کامبرین آغازی) دارند.
این چهره دوگانه و تفاوت در رخساره طبقات رسوبی پرکامبرین پسین - کامبرین آغازی قابل مقایسه با نواحی دیگر در کره زمین است که دارای دو رخساره متفاوت یکی از نوع پلاتفرم با ژیزمان‌های فسفریت، و دیگری از نوع ریفتی است. نوع ریفتی آن، یعنی سازند ساغند و سری دزو، ایالت متالوژنی ایران مرکزی را می‌سازد.
موضوعات

سامانی، بهرام، ۱۳۶۸: «پدیده‌های زمین‌شناسی و کانی‌سازی اورانیوم در منطقه ساغند، (ایران مرکزی)، مجموعه مقالات سمینار بررسی ذخایر و توان معدنی استان یزد، وزارت معادن و فلزات، صفحات ۱۹۰ -۲۳۳.
سامانی، بهرام، ۱۳۷۱: «معرفی سازند ساغند با رخساره‌ای ریفتی و جایگاه چینه‌نگاری آن در پرکامبرین پسین ایران مرکزی»، فصلنامه علمی علوم زمین شماره ۶، صفحات ۳۲- ٤٥ .
هوشمندزاده، عبدالرحیم، ۱۳۶۸: «مقدمه ای بر زمین‌شناسی ناحیه بیابانک- بافق»، مجموعه مقالات سمینار بررسی ذخایر و توان معدنی استان یزد، وزارت معادن و فلزات، صفحات ٣٤٢ – ٣٧١.
 
Adamia S. A., Lordkipanidze M. B., and Zakariadze G. S., 1977: Evolution of an active continental margin as exemplified by the Alpine history of Caucasus, Tectonophysics 40; pp. 183-199.
AEOT & BRIUG, 1992: Regional Evaluation and Target Area selection in Central Iran (unpub. Rep.), AEOI, Tehran, 326p.
Aghanabati, 1986: Geological Map of the Middle East, GSI, Tehran, Iran
Berberian, M. and G. C. King, 1981: Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran, Can. J. Earth sci. vol. 18, PP. 210- 265.
Bozhko, N. A. 1986: The evolution of the mobile zones of Gondwana and Laurasia in the Late precambrian, Tectonophysics 126, PP. 125- 135.
Hurely, P. M. 1974: Pangeaic orogenic system Geology 2, PP. 373-376.
Gass, I. G. 1979: Evolutionary model for the pan- African Crystalline Basement. In Evolution and Mineralization of the Arabian- Nubian Shield "I. A. G. Bulletin No. 3, Vol 1, PP. 11- 20, Pergamon press.
Grant, N. K. 1969: The Late precambrian to Early paleozoic pan- African orogeny in Ghana, Togo, Dahomey and Nigeria, Geol. Soc. Am. Bull., 80 PP. 45- 56.
Haghipour, A., 1978: Etude geologique de la region de Biabanak- Bafq (Iran Central), Petrologie et tectonique du socle precambrian et de sa couverture, GSI, Rep. No 34.
Haghipour, A., Valeh, N., pelissier, G., and M. Davoudzadeh, 1977: Explanatory text of the Ardekan quadrangle map, 1:250,000 GSI, H8, 114p.
Hushaokang, 1988: The main characteristics of Archean basement rock evolution and their relationship to uranium mineralization in the Northern China platrorm, BRIUG, China, Unpublished, 19P.
Huckriede, R., M. Kursten and H. venzlaff, 1962: Zur Geologic des Gebietes zwischen Kerman und Saghand (Iran), Beih Geol. JB vol. 51, 197 p.
Kennedy, W. Q.,1964: The structural differentiation of Africa in the Pan-African (500 m.y) tectonic episode, 8 Ann. Rep. Res. Inst. Afr. Geol., University of Leads, PP. 48-49
Kroner A., 1979: Pan- African mobile belts as evidence for a transitional tectonic regime from intraplate orogeny to paleo marginorogeny, in "Evolution and mineralization of the Arabian- Nubian shield" I. A. G. Bulltin No. 3, PP. 21- 38. pergamon press.
Romanko, E. (Editor), 1984: Outline of metallogeny of Anarak Area (Central Iran), V/O Technoexport TE/NO. 21 Geological Survey of Iran, Tehran, 138p.
Sahandi, M., Baumgartner, and Schmidt K., 1983: Contribution of stratigraphy and tectonics of the Zeber- Kuh Range (East of Iran) in Geodynamic project (Geotraverse) in Iran, Rep No. 51, GSI, PP. 185- 203
Salop J. Lazarus, 1983: Geological Evolution of the Earth During the Precambrian, 495p., Springer-Verlag.
Samani, Bahram, 1988 a: Recognition of Uraniferous provinces from the precambrian of Iran, KRYSTALINIKUM, 19, PP. 147-165.
Samani Bahram, 1988 b: Metallogeny of precambrian in Iran, precambrian Research, vol. 39. No. 1-2, PP. 85- 106.
Stoeser, D. B. and Elliott, J. E., 1980: post- Orogenic peralkaline granites and associated mineralization of the Arabian Shield, Kingdom of Saudi Arabia in "Evolution and mineralization of the Arabian- Nubian shield", I. A. G. Bulletin No. 3. Vol. 4, PP. 1- 24, Pergamon press.
Stocklin, J., 1968: Structural history and tectonics of Iran, a review, AAPG, vol. 59, PP. 1229- 1258.
Stocklin, J., 1972: Iran central, septentrional et oriental, in lexique stratigraphique International, III, Fasc. Qb CNRS, Paris PP. 1-283
Stocklin, J., 1974: Possible ancient continental margins in Iran, in the Geology of continental margins, edited by C. A. Burk and C. L. Drake, New-York, Springer PP. 873-887.
Weber Diefenbach, K., Hushmandzadeh, A., & Davoudzadeh, M., 1992: Geology and Geochemistry of the volcanic rocks from the Saghand Area, Central Iran, (Unpublished).
دوره 3، شماره 10
زمستان 1372، سال سوم، شماره 10
زمستان 1372
صفحه 40-63