سنگشناسي و زمين شيمي توده‌هاي نفوذي مناطق اكتشافي سم‌آهني و فرزنه، خاور معدن سنگ‌آهن سنگان خواف (جنوب‌خاوري مشهد)

Petrology and geochemistry of intrusive rocks in Some-Ahani and Ferezneh prospect areas, east of Sangan mine, Khaf (Southeast of Mashhad

منطقه‌هاي اكتشافي سم‌آهني و فرزنه از آنومالي‌هاي خاوري مجموعه معدن سنگان خواف در استان خراسان‌رضوي، به‌شمار مي‌روند. در اين منطقه، توده‌هاي نفوذي به سن ترسيري هستند و تركيب بيوتيت مونزونيت پورفيري و بيوتيت‌ سينوگرانيت دارند. با توجه به دگرساني شديد در توده بيوتيت مونزونيت پورفيري، بررسيهاي زمينشيميايي بر روي توده بيوتيت‌ سينوگرانيت متمركز شده ‌است. اين توده پرآلومينوس، پتاسيم متوسط تا بالا و منيزيمي بوده و جايگاه زمين‌ساختي آن پس از كوهزايي است. فراواني REE نشان‌دهنده آنومالي منفي Eu، غني‌شدگي ملايم از LREE، الگوي مثبت تا نزديك به هموارِ HREE، آنومالي منفي Ba، Sr، La، Ce و Ti و مقدارهاي فراوانِ Ga (ppm 124 - 16) در هر دو نوع گرانيت‌هاي پرآلكالن نوع A و گرانيت‌هاي جدايش‌يافته نوع I است. برپايه مقادير اكسيد‌هاي اصلي و نسبت SiO2 در برابر FeOt/MgO، نمونهها از گرانيت‌هاي نوع I هستند. تغييرات عناصر فرعي و كمياب در همه نمونهها نشان‌دهنده جدايش بلورين پلاژيوكلاز، بيوتيت، آلكالي‌فلدسپار و كانيهاي فرعي از يك ماگماي گرانيتي نوع I و تهي از P است. افزايش در عناصر HFSE، به‌ويژه Ga و Nb، نيز در پي جدايش اين گرانيت‌ها روي داده است. مقايسه اين توده‌ها با توده‌هاي برماني و سرخر در جنوب‌خاور سنگان نشان مي‌دهد كه الگوي تغييرات عناصر اصلي، فرعي و خاكي كمياب آنها همانند يكديگر و مانند گرانيت‌هاي نوع I جدايش‌يافته است. اين سنگ‌ها مي‌توانند در پي درجه‌هاي گوناگون ذوب‌بخشي سنگ‌مادر آندزيت-داسيتي و يا در پي فرايندهاي دو مرحله‌اي از ذوب دوباره سنگهاي حدواسط پديد آيند.

The Some-Ahani and Ferezneh prospect areas are two of the eastern anomalies of Khaf’s Sangan iron mine in Khorasan Razavi province. Biotite monzonite porphyry and biotite syenogranite Tertiary plutons occurred in the area of study. Due to the severe alteration of biotite monzonite porphyry intrusion, geochemical studies have been focused on the biotite syenogranite. It is chemically peraluminous, moderate to high potassic and magnesian and its tectonic setting is of post orogenic. In both A-type granites and in differentiated peralkaline I-type granitic rocks: negative Eu anomaly, mild enrichment of LREE, positive, relatively flat HREE pattern, negative anomalies of Ba, Sr, La, Ce, Ti, and large amount of Ga (16- 24 ppm) are the same. On the basis of major oxide values and SiO2 vs. FeOt/MgO ratio, the prospect area samples fall in the range of I-type granites. Variations in the minor and trace elements in all samples indicate fractional crystallization in separation of plagioclase, alkali feldspar and biotite, generated by fractional crystallization from an I-type granitic magma poor in P. Increase in HFS elements such as Ga and Nb is associated with the differentiation of these granites. Comparison of the intrusions studied with Bermani and Sarkhar rocks in southeast Sangan shows that variations in the major, minor and rare earth elements are similar to each other and to those of I-type granites, which can be differentiated by various degrees of partial melting of andesite and dacite protolith or are produced by a two-stage process of remelting intermediate rocks.