مقدمه

تعیین سرگذشت دگرگونی سنگهاي دگرگونی که در یک سیستم باز دگرگون شدهاند از موضوعات پیچیده مورد علاقه زمین شناسان دگرگونی است. این مطالعات علاوه بر اهمیت پترولوژیکی در زمینه اقتصادي نیز حائز اهمیت است. در مورد نحوه تشکیل اسکارنها فرضیه هاي مختلفی ارائه شده است که مهمترین آنها دو فرضیه بی متاسوماتیسم و فرضیه تراوش است. اولین بار کورژینسکی، زمین شناس روسی در سال ۱۹۶۵ فرضیه بی متاسوماتیسم را عنوان کرد. او عقیده داشت هنگامی که یک توده کربناته در کنار توده نفوذي قرار می گیرد، عناصري از سنگ کربناته، در یک سمت و سنگ سیلیکاته از سمت دیگر، به صورت محلول در می آیند. اختلاف در پتانسیل شیمیایی عناصر در دو طرف محل تماس، منجر به انتشار عناصر از مناطقی با پتانسیل شیمیایی بالاتر به مناطقی با پتانسیل شیمیایی کمتر می شود.

بطور کلی اسکارنهاي کلسیک از متاسوماتیسم سنگهاي آهکی در مراحل نهایی جایگزینی یک توده نفوذي در اعماق کم تشکیل میگردند. کانیهاي اصلی اسکارنهاي کلسیک شامل گارنت (گروسولار ـ آندرادیت)، کلینوپیروکسن (دیوپسید ـ هدنبرژیت)، وزوویانیت، اسکاپولیت، اپیدوت، ولاستونیت، مگنتیت و… است. که بسته به درجه دگرگونی و تاثیر فرایندهاي دگرگونی برگشتی، بر هاله تشکیل شده در اوج دگرگونی زونهاي مختلف قابل شناسائی است. مطالعات پتروگرافی و همچنین مطالعه سیالات درگیر در درك مراحل تشکیل

اسکارن و مسیر طی شده در نمودار فشار و دما (P-T) نقش مهمی ایفا میکند. واکنشهاي دگرگونی که در این سنگها انجام میشود مبناي خوبی براي انجام چنین تخمینهائی است (دیر و همکاران ۱۹۶۳،

متز و ترومسدوف، ۱۹۶۸، گرین وود،۱۹۶۷، تریسی و فراست، (۱۹۹۱ شبکههاي پتروژنتیکی پیشنهاد شده بر مبناي این واکنشها تخمینهاي خوبی را در این زمینه بدست می دهد. بر این مبنا تعیین رخساره دگرگونی سنگ نیز میسر میشود که خود در تعیین مسیرهاي T-P طی شده توسط سنگ اهمیت بسزائی دارد (یاردلی، ۱۹۸۹ و زاریکوف، .(۱۹۹۱ در این مقاله سعی شده بر اساس دادههاي صحرائی، پتروگرافی و شیمیائی موجود حداکثر درجه دگرگونی و مراحل تکوین اسکارنهاي شرق بافت مورد بررسی قرار گیرد.

زمین شناسی عمومی

منطقه مورد مطالعه در شمال شرقی شهرستان بافت و در استان کرمان قرار دارد. توده نفوذي لاله زار با وسعتی قریب به ۴۰ کیلومتر مربع رخنمون یکی از تودههاي مهم منطقه بشمار میرود. مطالعات انجام شده نشان میدهد. توده نفوذي از جنس گرانیت تا گرانودیوریت است (پورمیرزا، .(۱۳۷۹ این توده در مجموعهاي از سنگهاي که اغلب داراي بافت آتشفشانی ـ رسوبی و ترکیب آندزیتی است، نفوذ کرده است.

بر اساس نقشه زمین شناسی بافت ۱:۱۰۰۰۰۰ (سازمان زمین شناسی واکتشافات معدنی ایران) از نظر زمین شناسی منطقه بخشی از زون ارومیه- دختر بوده و تکوین آن در زمان ترشیري صورت گرفته است.

سنگهاي ائوسن قدیم ترین سنگهاي منطقه هستند. آهکهاي الیگو میوسن و مارن هاي ماسه اي سنگهاي رسوبی منطقه را تشکیل می دهند. این آهکها بطور محدود در مجاور توده نفوذي قرار گرفته و

۶۴۰

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، ۱۳۸۴

اسکارن بوجود آورده اند. درفاصله ۴۵ کیلومتري شمال شرقی بافت کرمان و در مختصات جغرافیایی

۵۶º۴۵′ طول شرق و’۲۹º۲۹عرض شمالی رخنمون اسکارن دیده می شود.

توده اسکارنی ازطرف شمال شرقی به کوه هاي لاله زار میرسد و دردامنه کوه شاه به صورت لنزي با قطري در حدود ۱۵۰ متر دیده میشود.

پروتولیت سنگ دگرگونی

انالیزهايXRF (جدول-(۱ انجام شده نشان میدهد که پروتولیت سنگ دگرگونی در محدوده مارنی قرار دارد (شکل-(۱ محتواي بالاي منیزیم گویاي این واقعیت است که ناخالصی دولومیتی در سنگ وجود داشته و می توان گفت پروتولیت دگرگونی یک آهک دولومیتی بوده است.

شکل-۱ نمودار A/KF و ACF براي تعیین پروتولیت سنگهاي دگرگونی منطقه ( (P ) ( ♦ پلیت، (GW) آرکوزها،

(G) آرکوز، (C)کربنات (B) آندزیت، (A) آندزیت (وینکلر، (۱۹۷۶

جدول ۱ آنالیز بلورهاي گارنت و کل سنگ اسکارن

بلور گارنت (آندرادیت) بلور گارنت آنالیز کل سنگ اسکارن
(گراسولار)
۳۶/۵ ۳۳/۴ ۴۲/۶ SiO2
2/61 12/3 10/8 Al2O3
22/2 2/88 0/78 FeO
32/0 36/3 33/1 CaO
1/33 2/50 7/40 MgO
0/10 0/10 —- Na2O
—- 0/03 —- K2O
0/03 0/22 TiO2

۶۴۱

تخمین درجه دگرگونی و مسیر P-T سنگهاي کالک سیلیکاته (اسکارن) در هاله دگرگونی توده نفوذي

پتروگرافی

در نمونههاي ماکروسکوپی توده اسکارنی داراي سنگهاي متنوعی است، اما بخشهاي اصلی رخنمون اسکارن از کانی ولاستونیت همراه با گارنتهاي درشت بلور (تا ۸ سانتیمتر) تشکیل شده است.

اسکارنهاي پیروکسن دار نیز بطور محدود دیده می شوند. علاوه بر کلسیت و کوارتز و کانیهاي یاد شده، اپیدوت به عنوان کانی شاخص دیگري از این سنگها است.مقاطع مورد مطالعه از بخشهاي مختلف اسکارن را میتوان به چهار پاراژنز مختلف تقسیم کرد.

گارنت- ولاستونیت ± دیوپسید

بیشترین درجه دگرگونی را میتوان در نزدیک ترین نقطه به توده مشاهده کرد در این منطقه تبلور ولاستونیت، و گارنت کاملاً پایدار است (شکل-۲الف). بلورهاي خودشکل گارنت در حاشیه خود زونینگ نشان می دهد. در این نمونهها معمولاً کلسیت وجود دارد ولی در محل تماس خود با ولاستونیت داراي خوردگی،ناپایداري و واکنش شیمیائی خصوصاً تبدیل به ولاستونیت است (شکل-۲ب). بلورهاي کلسیت در محل تماس خود با گارنتها کاملاً سالم هستند.

گارنت- پیروکسن

گارنت و پیروکسن در این نمونهها به صورت همزیست وجود دارد (شکل-۲ج) گارنتهاي این نمونهها داراي برجستگی بالاتري است و به صورت دانهاي بیشکل متبلور شده است. این گارنتها در زمینه با پیروکسن هم مرز مشترك هستند و کاملا’ پایدار هستند.از این نمونهها ونمونه گارنتهاي خود شکل تجزیه شیمیائی انجام شده است. پیروکسن ها دیوپسید و یا دیوپسید – هدنبرژیت هستند.
گارنت- آمفیبول

دراین نمونه ها بلورهاي آمفیبول محلول جامد در حاشیه گارنتهاي شبیه گارنتهاي همراه پیروکسن ها رشد کرده و دانه گارنت را در برگرفته است (شکل-۲د، ه). در بعضی نمونهها اختلاط ناپذیري در بلورهاي آمفیبول مشاهده میشود(شکل-۲و) که از شواهد قابل توجه است.

اکتینولیت- اپیدوت

اپیدوت در این نمونهها فراوانترین کانی است و در حاشیه کریستالهاي نماتوبلاسیک اکتینولیت رشد نموده است. بلورهاي اکتینولیت کاملاً خود شکل و طولی بین ۲۰ تا ۵۰ میلیمتر دارند (شکل-۲ز).

بر اساس بررسی هاي میکروسکپی حداقل دو نسل گارنت قابل تفکیک است. نسل اول گارنت ها اتومورف و درشت بلور است. نسل بعدي گارنتها پر کننده فضاهاي بین بلورهاي پیروکسن و اپیدوت هستند و حاشیه تخریب شده پیروکسنها را می توان مشاهده نمود. زونینگ در گارنت هاي نسل اول دیده می شود.

گارنتهاي موجود در اسکارن به دلیل درشت بلور بودن قابل جداسازي هستند. این گارنتها در نمونه دستی به رنگهاي قهوه اي کهربایی و سبز زمردي دیده می شوند. گارنتها به روش XRD آنالیز شده است. گارنت هاي همراه ولاستونیت اسکارنها از نوع گراسولار وگارنت نسل دوم گارنت ـ پیروکسن اسکارنها از نوع آندرادیت است (جدول .(۱

۶۴۲