بررسي فرايندهاي فيزيكي تبلور در سنگ‌هاي آذرين جنوب خاوري بيرجند با استفاده از مدل‌سازي سه بعدي بلورهاي پلاژيوكلاز

Investigation of physical processes of crystallization in igneous rocks from SE Birjand using 3-D shape modeling of plagioclase crystals

شكل بلورها در شرايط فيزيكي و شيميايي تبلور، كنترل مي‌شود؛ بنابراين اندازه‌گيري آن مي‌تواند برخي از ويژگي‌هاي محيط تبلور بلورها را بازتاب دهد. در اين نوشتار، روش هاي مختلف اندازه‌گيري كمّي شكل بلورها در فضاي سه بعدي بر مبناي محاسبات آماري، مدل‌سازي عددي نرم‌افزاري و مشاهدات ميكروسكوپي مورد بحث قرار گرفته است. اندازه و شكل بلورها در دو گروه سنگ‌هاي آندزيت بازالتي و ديوريتي تا كوارتز ديوريتي منطقه ي مورد بررسي واقع در 120 كيلومتري جنوب خاوري بيرجند پردازش شدند. ويژگي‌هاي هندسي بيش از 3200 بلور پلاژيوكلاز در 9 مقطع ميكروسكوپي از اين دو گروه سنگي اندازه‌گيري شدند. نتايج محاسبه ي نسبت منظر بلورها (S:I:L يا بعد كوتاه: بعد متوسط: بعد بلند) و چگونگي نمونه‌ها در نمودار زينگ (نسبت S/I نسبت به I/L) نشان داد كه نمود بلورها در هر دو گروه تخته‌اي است (I?L) ولي در گروه نخست، ميزان تخته‌اي بودن بيشتر است (I, L > 2). از مقايسه و تحليل شرايط كينتيكي و ديناميكي تبلور مي‌توان نتيجه گرفت كه ريزبلور‌هاي گروه اول در شرايط با درجه ي سردشدگي و سرعت رشد بيشتر (در حدود mms-1 9- 10 براي يك دوره ي زماني سردشدن 3 ساله) نسبت به بلورهاي گروه دوم در محيطي كه جنبش نسبي بين بلور و محيط رشد بالا بود تشكيل شده‌اند، و جابجايي مكانيكي ماگما و شيب بالاي تغييرات پتانسيل شيميايي نقش قابل توجهي در ايجاد شكل بلورها داشته است. در گروه دوم، سرعت رشد پايين‌ و سرعت انتشار بالاتر بوده است. در ضمن فرايند درشت‌شدگي بافتي در تغيير شكل بلورهاي گروه دوم از تخته‌اي به حالت هاي هم‌بعدتر و در كاهش نسبت منظر بلورها متناسب با افزايش اندازه ي بيشينه ي بلورها مؤثر بوده است.

Shape or habit of crystal is controlled by physicochemical conditions of crystallization, thus quantitative measurements of crystal shape can reveal aspects of crystallization environment. In this paper, based on statistical calculations, numerical modeling software and microscopic observations, various methods of quantitative measurement of the shape of crystal have used More than 3200 plagioclase crystals in 9 thin sections of the two groups of rocks including basaltic andesite and quartz diorite were processed. Study area is located about 120 Km southeast of Birjand. The results of calculated crystals aspect ratio (Short: Intermedite: Long or S: I: L) have showed that both groups have tabular habit (I~L), but tabulation amount in the first group is to be more (I, L>2). Analysis demonstrates that microlites in the first group were formed under conditions with high undercooling, fast growth rate and environment with high advection (relative movement between the crystal and growing medium) and the high mechanical movement of magma and high chemical potential gradient had significant role on ctystal shapes. In the second group, contrastingly, low growth rate and high diffusion rate were established. Also, textural coarsening process was affected on shift of crystal shapes from tabular to more equant forms and reduction of aspect ratio with increment of maximum length of crystals.