پترولوژی و ژئوشیمی توده‎های نفوذی منطقه لجنه و کانه‎زایی مرتبط با آن

کانسار آهن لجنه در 40 کیلومتری جنوب شرق شهر شاهرود و در شمالی‎ترین بخش واحد ساختاری ایران مرکزی واقع شده است. محدوده کانسار مورد مطالعه از سنگ‎‎‎‎های آهکی پرمین و سنگ‎های آهکی مارنی کرتاسه تشکیل شده است. تعدادی توده نفوذی با طیف ترکیبی سینیت تا مونزودیوریت به درون واحدهای کربناته مذکور نفوذ کرده و سبب اسکارن‎زایی شده‎اند. نتایج آنالیزهای نقطه ای انجام شده بر روی برخی از کانیهای مجموعه دیوریتی حاکی از آنست که این سنگها دارای پلاژیوکلاز با ترکیب آندزین و پیروکسن نوع اوژیت هستند. ترکیب شیمیایی پیروکسن این سنگها بیانگر تبلور این کانی در دمای 1150 تا 1200 درجه سانتیگراد و 8 تا 10 کیلوبار فشار و تشکیل آنها در محیط پشت قوسی است. شیمی بیوتیت‎های موجود اولیه موجود در این توده‎های دیوریتی نیز سری ماگمایی کالک آلکالن برای تشکیل آنها را تایید می نماید. توده های نفوذی منطقه لجنه در محل تماس با ماده معدنی به مجموعه کانیهای شاخص درون اسکارن یعنی گارنت، پیروکسن متاسوماتیک، اسکاپولیت، اکتینولیت و اپیدوت تبدیل شده است. ترکیب گارنت‎ها نیز از نوع گروسولار-آندرادیت است و تنها درصد ناچیزی از اسپسارتین دارند. ترکیب کلینوپیروکسن موجود در مجموعه‎های درون‎اسکارن دیوپسید می باشد. شواهد صحرایی، نمونه‎برداری سیستماتیک و مطالعه مقاطع میکروسکوپی نشانگر یک منطقه‎بندی دگرسانی از درون توده نفوذی (درون‎اسکارن) به حاشیه آن (برون‎اسکارن) است. برون‎اسکارن‎ها بر اساس کانی‎شناسی به پنج گروه شامل فلوگوپیت اسکارن، اسکارن اسکاپولیت‎دار، اسکارن گارنت‎دار، اسکارن دارای کلسیت- منیتیت نواری و اسکارن‎های رگه‎ای گارنت‎دار تقسیم‎بندی می‎شوند. نتایج حاصل از شیمی این کانیها نشان می دهد که فلوگوپیت‎های موجود در فلوگوپیت‎اسکارن ویژگی بیوتیت‎های گرمابی را نشان می‎دهند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه کانی‎های کدر موجود در مجموعه‎های اسکارنی، معمولاً در شرایط احیایی منیتیت با هماتیت هم‎زیست است. با عبور سیالات گرمابی طی بر‎هم‎کنش سنگ/ سیال عناصری مانند cr، mg و mn شسته شده و در بعضی نقاط تجزیه شده پدیده مارتیتی شدن در منیتیت‎ها مشاهده می‎شود. شواهدی از دگرسانی پروپلیتیک در توده‎های ساب ولکانیک دیوریت پورفیری کانسار دیده می‎شود. طی این دگرسانی مجموعه کانی‎های گرمابی و درجه حرارت پایین اکتینولیت، اپیدوت، کلریت، کلسیت و سریسیت به خرج تخریب پلاژیوکلاز، ارتوکلاز، پیروکسن، هورنبلند و بیوتیت تشکیل شده‎اند. دگرسانی فیلیک در سینیت‎های منطقه رخ داده و با مجموعه کانی‎های شاخص کوارتز- سریسیت- اپیدوت و پیریت مشخص می‎شود. کانه‎زایی صورت گرفته در منطقه شامل کانی‎های اولیه منیتیت، هماتیت، پیریت، اسفالریت و کانی‎های ثانویه مالاکیت، آزوریت، گوتیت و لیمونیت می‎باشد که بیشتر به صورت توده‎ای، نیمه‎توده‎ای، نواری و رگه‎ای جایگزین شده‎اند. بر اساس مقایسه کانه‎زایی و مجموعه کانی‎های شاخص کانسار آهن لجنه با دیگر کانسارهای اسکارنی، این کانسار در ردیف اسکارن‎های کلسیمی- منیزیمی قرار می‎گیرد.