کانی شناسی و ژئوشیمی سنگهای آتش فشانی شمال شرق جاجرم و مقایسه عناصر کمیاب با منشاء اولیه بوکسیت منطقه

منطقه مورد مطالعه مجاور معدن بوکسیت جاجرم در فاصله km160جنوب غرب شهرستان بجنورد در استان خراسان شمالی واقع گردیده. سنگهای آذرین منطقه مورد مطالعه بر اساس مطالعات کانی شناسی و پتروگرافی از نوع بازالت، الیوین بازالت، بازالت آندزیتی و دیاباز است که این سنگها جز سری ماگمایی کالک آلکالن می باشند.نمودارهای هارکر برای نمونه های بازالتی و دیابازی حاکی از این است که روند cao-mgo-feot نسبت به sio2 نا منظم بوده ولی با افزایش sio2 روند کاهشی نشان می دهد. روند اکسیدهای k2o-p2o5-na2o نسبت به sio2 نا منظم اما با افزایش sio2 روند افزایشی دارند. بر اساس دیاگرام an-di، عامل بخار آب و فشار را اعمال نموده در نتیجه دمای تبلور تغییر می کند. بر حسب درصد کانیهای پلاژیوکلاز(40%) و پیروکسن(15%) در دمای بالای c?1200تبلور الیوین و پیروکسن شروع و در نقطه یوتکتیک با دمای حدودc? 1025 و فشار gpa 1تبلور پلاژیوکلاز آغاز می شود. شواهد صحرایی نشان می دهد که طی رژیم تکتونیکی فشارشی، فشار جهت دار و فعالیت گسلهای امتداد لغز در منطقه، درزه و شکستگی ایجاد شده است. درزه و شکستگی فشار لایه های سطحی را کاهش داده، باکاهش فشار، ذوب بخشی در اعماق گوشته آغاز می شود و از طریق سیستمهای شکستگی ماگما به سرعت از عمق به سطح صعود کرده و در سطح سرد می شود. وجود الیوین درشت و شکل دار در کنار درشت بلورهای پیروکسن و آثار جدایشی کم همگی می تواند بیانگر حرکت سریع ماگما از طریق سیستمهای شکستگی باشد. احتمالاً واحدهای بازالتی با دایک ها هم همزمان می باشند. نتایج حاصل از محاسبه ضریب تفریق برای نمونه های مورد مطالعه نشان می دهد که بیشترین ضریب تفریق مربوط به نمونه های دایکی است، لذا دیابازها نسبت به سایر رخنمون ها فرصت بیشتری برای سرد شدن داشته است. احتمالاً ماهیت ماگمای سنگهای مورد مطالعه از نوع بازالتی بوده که در اثز فرایند ذوب بخشی در عمق بیش از km 100از گوشته فوقانی منشاء گرفته است. در بازالت های مورد مطالعه عناصر لیتوفیل یا زمین دوست مثل ba-rb-k بیشتر از عناصر غیرمتحرک مثل y، ti و zr است. هنگام آغشته شدن ماگما با پوسته (سنگ پوسته قاره ای گداخته شده در مجاورت ماگما)، از عناصر ree سبک مثل ba-rb-th-k غنی می شود اما از عناصر(hfse) nb-ta-p-zr-hf-y فقیر می شود. کاهش شدید nb-ta-p-hf در نمودارهای نرمالیزه عناصر کمیاب کاملاً مشهود بوده، بویژه در نمونه b5 که در شرایطی سرد شده که بیشترین سطح تماس را با پوسته قاره ای داشته و از عناصرree میانه به شدت فقیر شده است. بر اساس نسبت la/nbو ce/pb بیشترین میزان آغشتگی با پوسته قاره ای در نمونه های دیاباز اتفاق افتاده است. مقایسه رفتار ژئوشیمیایی سنگهای مورد مطالعه و سنگ مادر بوکسیت نشان می دهد که فراوانی sio2 در سنگ مادر بوکسیت، دیاباز و بازالت مقادیری نزدیک به هم دارد. در نتیجه فرآیند هوازدگی، میزان sio2 در منشاء اولیه بوکسیت کاهش یافته و در بوکسیت شیلی به نصف و در بوکسیت سخت به 30% رسیده است. با توجه به مقادیر بالای fe2o3 در بوکسیت، می توان نتیجه گرفت که منشاء اولیه بوکسیت جاجرم از گوشته بالایی غنی از آهن مشتق شده است. فراوانی fe2o3 در بوکسیت سخت بیشتر از بوکسیت شیلی است، در نتیجه مقاومت بالای اکسید آهن در برابر هوازدگی را اثبات می کند. مقایسه مقادیر tio2 بین بازالت، دیاباز و بوکسیت نشان می دهد که نسبت tio2 در بوکسیت بالاتر بوده است. لذا tio2 سنگ منشاء بوکسیت از بازالت و دیاباز بیشتر بوده است عناصرy-zr-ti در نمونه های بوکسیت، بازالت و دیاباز جاجرم فراوانی تقریباً یکسانی داشته، همچنین این عناصر رابطه مستقیمی با al2o3 دارند، در بوکسیت جاجرم و بازالتهای مورد مطالعه، نسبت zr به al2o3 در اکثر نمونه ها حدود 15 می باشد. نسبت zr/hf در دیابازها، بازالت ها و بوکسیتهای منطقه مورد مطالعه (نسبت به کندریت) نسبت بالاتری دارند، در نتیجه روتیل در منشاء دیاباز، بازالتها و بوکسیت ها حضور داشته، و از طرفی نسبت nb/ta علت حضور آمفیبول کم منیزیوم در منشاء بوکسیت را نشان می دهد،. روند نمودارهای عنکبوتی نرمالیزه شده بر اساس کندریت در بازالتها و بوکسیتهای مورد مطالعه حاکی از این است که عناصر lree غنی شدگی و عناصر hree تهی شدگی نشان می دهند، در نتیجه عناصر کمیاب بازالتهای مورد مطالعه و سنگ منشاء بوکسیت جاجرم( بازالت) رفتار مشابه داشته، احتمالاً بازالتهای مورد مطالعه به سن کرتاسه نسل جدیدی از بازالتهای قبل از پرمین(سنگ منشاء بوکسیت) هستند که هر دو از یک منشاءمشترک مشتق شده اند.