سن‌سنجي زيركن با روش U-Pb و ژيوشيمي توده‌هاي گرانيتي سرخر و برماني شرق معدن سنگ آهن سنگان خواف

Zircon U-Pb dating and geochemistry of Sarkhar and Bermani granitic rocks, East of Sangan iron mine, Khaf

توده‌هاي گرانيتي معروف به سرخر و برماني در شرق معدن سنگان خواف در 300 كيلومتري جنوب‌شرقي مشهد و در شمال‌شرقي ايران واقع شده است. واحدهاي سنگي منطقه شامل: آهك و دولوميت كريستالين، مجموعه رسوبي-آتشفشاني دگرگون شده قبل از كربونيفر و اسليت، كوارتزيت و كنگلومرا كربونيفر است كه توده‌هاي گرانيتوييدي در آنها نفوذ نموده‌ است. در بخش مهم منطقه بررسي شده، توده‌هاي مونزوگرانيتي و سينوگرانيتي رخنمون دارد. دايك‌هايي از بيوتيت‌مونزوگرانيت پورفيري و بيوتيت‌ميكروگرانيت آنها را قطع كرده است. كاني‌سازي آهن با اين توده‌ها ديده نمي‌شود. سن‌سنجي زيركن با روش U-Pb، سن مونزوگرانيت و سينوگرانيت را 41 ميليون سال قبل (ايوسن مياني) تعيين كرد. اين توده‌ها از گرانيتوييدهاي مرتبط با كاني‌سازي آهن در معدن سنگان قديمي‌تر است. بافت آنها هيپيديومورف گرانولار و شامل كاني‌هاي: كوارتز، پلاژيوكلاز، آلكالي‌فلدسپار، هورنبلند و بيوتيت است. بر اساس مطالعات ژيوشيميايي، توده‌هاي نفوذي از نوع متاآلومينوس تا كمي پرآلومينوس و بيشتر شوشونيتي است. اين توده‌ها به علت داشتن نسبت K2O/Na2O بالا (3/1 تا 2/2) و نيز Zr > 200ppm، Nb > 20ppm، Ce > 100ppm، Y > 30ppm، Ga > 20ppm و غني‌شدگي شديد در عناصر REE به ويژه LREE‌ها در محدوده گرانيت‌هاي نوع A قرار مي‌گيرد. اما مقدار FeOt/FeOt+MgO آنها كم (5/0 تا 9/0) بوده و بيشتر منيزمي است. در نمودار نرماليزه شده نسبت به ميانگين پوسته نيز غني‌شدگي از عناصر HFSE مانند: Ga، Hf، Nb، Ta، Y و Zr و كاهيدگي شديدي در Ba و Sr ديده مي‌شود. موقعيت تكتونيكي آنها بعد از كوهزايي است. اين در حالي است كه توده‌هاي مرتبط با كاني‌سازي مگنتيت در محدوده معدن، از نوع گرانيتوييدهاي نوع I بوده و شواهد ژيوشيميايي ماگماهاي تشكيل شده در پهنه فرورانش را نشان مي‌دهد. گرانيتوييدهاي شرق معدن سنگان متعلق به گروه A2 است كه نشان‌دهنده مشتق شدن ماگما از منشا پوسته قاره‌اي است.

The Sarkhar and Bermani granitic rocks is located 300 km southeast of Mashhad, east of Sangan Mine, and northeastern Iran. Granitoid rock intruded older rocks such as crystalline limestone and dolomite and metavolcano-sedimentary rocks in the pre-Carbonifer age, and slate, quartzite, and conglomerate in the Carbonifer age. Monzogranite and syenogranite are two main intrusive rocks exposed in the study area. Biotite monzogranite porphyry and biotite microgranite are found mainly as dike cutting the intrusive rocks. The results of U-Pb zircon age dating of the monzogranite and syenogranite is 41 Ma (Middle Eocene). These intrusive rocks are older than granitoid associated with the Sangan mineralization. The texture of these rocks is hypidiomorphic granular and quartz, plagioclase, K-feldspar, hornblend, and biotite are the main minerals. Chemically, intrusive rocks are meta-aluminous to moderately peraluminous and shoshonitic. These intrusive rocks based on: K2O/Na2O= 1.3 to 2.2, Zr > 200ppm, Nb > 20 ppm, Ce > 100 ppm, Y > 30 ppm, Ga > 20 ppm, and strong enrichment in REE specially in LREE plot in the field of A-type granite. However, the ratio of FeOt/FeOt+MgO is low (0.5 to 0.9) and they are magnesian character. Spider diagram normalized with average continental crust show enrichment in HFSE, Zr, Nb, Ga, Ta, Y, Hf and depletion in Ba and Sr. They belong to post orogenic granitoid. Granitoid associated with the magnetite mineralization at Sangan mine are I-type and originated from subduction zone. Granitoid rocks within the study area (east of Sangan mine) belonging to A2 group and generated by the magma from the continental crust.