فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- هدف از انجام پژوهش …………………………………………………………………………. 2

1-3- روش انجام پژوهش …………………………………………………………………………… 2

1-4- موقعیت جغرافیایی و راه های دسترسی ……………………………………………………. 3

1-5- جغرافیای طبیعی ……………………………………………………………………………… 3

1-6- پیشینه مطالعات زمین شناسی …………………………………………………………….. 5

1-7- زمین شناسی عمومی پهنه سنندج – سیرجان و منطقه مورد مطالعه ………………… 6

1-7-1- زون سنندج – سیرجان …………………………………………………………………… 7

1-7-2- زمین شناسی منطقه مورد مطالعه …………………………………………………….. 11

1-7-2-1- تناوب مرمر- آمفیبولیت- آمفیبول شیست ………………………………………….. 13

1-7-2-2- سنگ آهک بلورین، آهک ماسه ای، آهک شیلی…………………………………… 13

1-7-2-3- مرمر سیاه تا خاکستری رنگ ………………………………………………………….. 13

1-7-2-4- میکاشیست …………………………………………………………………………….. 13

11-7-2-5 – تناوبی از آمفیبول شیست و مرمر به همراه عدسی هایی از سیلیس………… 14

1-7-2-6- کردیریت هورنفلس ……………………………………………………………………….. 14

1-7-2-7-کردیریت شیست با درون لایه هایی از مرمر و عدسیهائی از آندالوزیت هورنفلس…. 14

1-7-2-8- توده نفوذی جنوب قروه ………………………………………………………………….. 14

1-7-2-9- پادگانهای آبرفتی مرتفع …………………………………………………………………… 15

1-7-2-10- نهشته های آبرفتی پست و کم ارتفاع ……………………………………………… 15

1-7-2-11- آبرفت های عهد حاضر ………………………………………………………………….. 15

1-7-3-  زمین شناسی ساختمانی ………………………………………………………………. 15

فصل دوم: مشاهدات صحرایی و مطالعات پتروگرافی

2-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………… 19

2-2- مشاهدات صحرایی …………………………………………………………………………… 19

2-2-1- شمال روستای شیروانه – گلالی ………………………………………………………….. 19

2-2-2 شمال روستای تکیه بالا …………………………………………………………………….. 24

2-2-3- جنوب روستای مجید­آباد ……………………………………………………………………… 26

2-3- سنگ نگاری ………………………………………………………………………………………. 29

2-3-1- گابروها ……………………………………………………………………………………………. 29

2-3-2-دیوریت­ها ………………………………………………………………………………………… 34

فصل سوم: ژئوشیمی

3-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………….. 43

3-2- روش­های آنالیز ژئوشیمیایی ………………………………………………………………….. 43

3-3- رده بندی نمونه­ها …………………………………………………………………………….. 50

3-3-1- نمودار  SiO2 (TAS )در مقابل Middlemost (1985 ) (Na2O + K2O ) ………………

3-3-2- نمودار R1 –  R2 (De la Roche et al.,1980)………………………………………….

3-3-3- نمودار  SiO2 (TAS)در مقابل Cox et al., (1979) (Na2O+K2O)…………………….

3-3-4- طبقه بندی Debon and Le Fort (1983) ……………………………………………..

3-4-تعیین سری ماگمایی ………………………………………………………………………. 55

3-4-1- نمودار SiO2  در مقابل Rickwood (1989 ) (Na2O + K2O ) ……………………….. 

3-4-2- نمودار K2O در برابر SiO2 Peccerillo and Taylor (1976) …………………………

3-4-3- نمودار AFM، Irvin and Baragar (1971) ……………………………………………

3-5- نمودارهای تغییرات …………………………………………………………………………. 57

3-5-1- عناصر اصلی ……………………………………………………………………………… 58

3-5-2- عناصر جزئی …………………………………………………………………………….. 60

3-6- نمودارهای عنکبوتی …………………………………………………………………….. 62

3-6-1- نمودار­های عنکبوتی عناصر کمیاب خاکی (REE) ………………………………….. 63

3-6-2- نمودار های عنکبوتی عناصر جزئی ……………………………………………………. 65

فصل چهارم: جایگاه تکتونیکی

 

 

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………. 68

4-2- تعیین محیط تکتونیکی سنگ های مورد مطالعه ……………………………………… 68

4-2-1- نمودار Zr/Y در برابرTi/Y، Pearce and Gale (1997) ……………………………..

4-2-2- نمودارTi-Zr-Y،  Pearce and Can (1973)…………………………………………

4-2-3 – نمودار Wood (1980)  …………………………………………………………..

4-2-4 نمودارTiO2-Y/20-K2O، Biermanns (1996) …………………………………….

فصل پنجم: پتروژنز

5-1- مقدمه ………………………………………………………………………………….. 74

5-2- فرایند­های موثر در شکل گیری و تحول ماگمای به وجود آورنده سنگ­های گابرو– دیوریتی کوه پریشان…74

5-2-1 ذوب بخشی و تبلور تفریقی …………………………………………………………. 74

5-3- خاستگاه و درجه ذوب بخشی منشاء …………………………………………….. 79

فصل ششم: نتیجه­ گیری و پیشنهادات

6-1- نتیجه گیری ………………………………………………………………………….. 85

6-2- پیشنهادات ……………………………………………………………………………. 87

پیوست …………………………………………………………………………………….. 89

منابع ……………………………………………………………………………………….. 92

چکیده:

توده نفوذی گابروئی کوه پریشان در جنوب شرق استان کردستان، جنوب قروه، حدفاصل روستاهای زرینه تا تکیه بالا واقع است و بر مبنای تقسیم ­بندی ساختاری ایران، بخشی از زون سنندج-سیرجان می­باشد. براساس مشاهدات صحرایی توده گابروئی مورد مطالعه با مرز مشخص همراه با اختلاط ماگمایی در توده گرانیتوئیدی جنوب قروه نفوذ کرده است. بر اساس مطالعات سنگ­نگاری، توده از سنگ­های هورنبلند­پیروکسن­گابرو، گابرو، کوارتزگابرو، گابرو­دیوریت، دیوریت وکوارتز­دیوریت تشکیل شده است. مطالعات ژئوشیمیائی نشان می­دهد که ماگمای سازنده این توده متاآلومین  و دارای ماهیت کالک آلکالن با پتاسیم متوسط است. روند­ نمودار­های تغییرات عناصر اصلی، کمیاب و کمیاب خاکی، پیوستگی شیمیایی و خویشاوندی نمونه­ها را تایید می­ کند. همبستگی منفی بین تغییرات  SiO2با MgO، Fe2O3 و CaO، وقوع تبلور تفریقی را تایید می­نماید. نمودار­های متمایز کننده محیط­های تکتونیکی، حاکی از وابسته بودن ماگماتیسم توده به کمان آتشفشانی و حاشیه فعال قاره در ارتباط با مناطق فرورانش می­باشد. غنی شدگی LREE نسبت به HREE  و غنی شدگی از LILE  مانند Pb و Th تهی شدگی از عناصر Ti، Zr، Nb وTa  می ­تواند به دلیل آلایش پوسته­ای و وابستگی توده به مناطق فرورانش باشد. آنومالی قابل توجهی در Eu مشاهده نمی­ شود، تبلور همزمان کلینوپیروکسن، آمفیبول و پلاژیوکلاز و مشارکت پلاژیوکلاز در تشکیل ماگمای والد،  سبب این رخداد شده است. روندهای خطی و مثبت عناصر ناسازگار در مقابل یکدیگر،  بیانگر نقش تبلور تفریقی و ذوب بخشی در تشکیل ماگمای والد توده گابرویی می­باشد. مقادیر YbN نرمالیزه شده نسبت به گوشته اولیه، کمتر از 10  احتمالا بیانگر حضور گارنت به عنوان فاز باقی مانده در گوشته منشاء است و نسبت (Dy/Yb)N بیشتر از 06/1 در نمونه­ها، گارنت لرزولیت را به عنوان منشاء ماگمای والد معرفی می­ کند. با توجه به نمودارهای پتروژنز و داده ­های ژئوشیمی، ماگمای والد این توده را  می­توان گارنت اسپینل لرزولیت با ذوب بخشی حدوداً 10 تا 16 درصد در نظر گرفت که فرایند­های اختلاط ماگمایی، آلایش پوسته­ای، تبلور تفریقی و ذوب بخشی در تشکیل آن نقش داشته ­اند.

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

در این فصل به بیان کلیاتی درباره توده گابرویی کوه­پریشان حد­فاصل روستاهای زرینه و تکیه بالا (جنوب قروه، استان کردستان) می­پردازیم. این فصل شامل هدف از انجام پژوهش، روش انجام پژوهش،  موقعیت جغرافیایی و راه های دسترسی، جغرافیای طبیعی و پیشینه مطالعات زمین­ شناسی انجام شده در منطقه، خواهد بود.

موضوع مورد مطالعه در این پایان نامه پتروگرافی و پترولوژی توده گابرویی کوه پریشان (جنوب قروه) استان کردستان می­باشد.

2-1- هدف از انجام پژوهش

بررسی دقیق سنگ­شناسی و مطالعات پترولوژیکی توده پلوتونیک مافیک منطقه کوه­پریشان حد فاصل روستای زرینه – روستای تکیه بالا به منظور دست­یابی به ترکیب سنگ­شناسی و ویژگی­های ژئوشیمیایی و پتروژنز توده مورد مطالعه می­باشد.

3-1- روش انجام پژوهش

برای دستیابی به هدف یاد شده روش کار و ترتیب مراحل انجام آن عبارت است از:

1- مطالعات کتابخانه­ای: بررسی و مطالعه کتاب­ها، مقاله­ها، نشریه­ ها، نقشه ­های زمین­ شناسی منطقه، نقشه توپوگرافی و راه های دسترسی و عکس­های  ماهواره­ ای مرتبط با منطقه مورد پژوهش.

2- مطالعات صحرایی: بازدید و بررسی واحدهای مرتبط با توده مافیک، تغییرات توده مافیک از نظر رنگ، ساخت، اندازه کانی­ها، گستردگی و پراکندگی آن در منطقه مورد پژوهش و نمونه برداری طی عملیات 10 روزه  در ایستگاه ­های 1- ارتفاعات شمال روستای گلالی مشرف به روستای زرینه- شمال روستای شیروانه 2- ارتفاعات شمال تکیه بالا 3- ارتفاعات جنوب روستای مجید انجام گرفت. با توجه به حجم کم توده گابرویی و پراکندگی آن در منطقه و قرار گیری در ارتفاعات و خط الراس، عمل نمونه برداری با دشواری­های همراه بود اما نمونه برداری  با دقت و شکیبایی انجام گرفت.

3- بررسی­های آزمایشگاهی: شامل انتخاب 50 نمونه­ سالم با کمترین هوازدگی جهت تهیه مقطع نازک و مطالعات کانی­شناسی و پتروگرافی بر روی این مقاطع. از 14 نمونه آنالیز XRF و ICP در آزمایشگاه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی  انجام شد.

4- ترسیم نمودار­ها با نرم افزار­های زمین شناسی و گرافیکی. 

5- تجزیه و تحلیل داده ­ها­ی حاصل، پردازش آنها و ارائه گزارش نهایی.

4-1- موقعیت جغرافیایی و راه­ های دسترسی

شهر قروه در 75 کیلومتری جنوب شرق سنندج (استان کردستان) در مسیر ارتباطی همدان – سنندج  واقع شده است که از شمال به بیجار، از شرق به کبودر­آهنگ و همدان، از جنوب شرقی به اسد­آباد، ازجنوب به سنقر و از غرب به سنندج محدود می­باشد.

جاده آسفالته همدان – سنندج و همدان – سنقر از راه­های دسترسی به منطقه مورد مطالعه می­باشد. ارتباط روستاها و مناطق شهری از طریق جاده آسفالته و خاکی درجه 2 و 3 می­باشد. جهت دسترسی به جنوب منطقه مورد مطالعه (روستاهای شیروانه و تکیه بالا) بهترین مسیر، جاده آسفالته  همدان – سنقر و دسترسی به شمال آن (روستای مجید آباد) جاده آسفالته همدان – قروه مناسب­تر می­باشد. در شکل (1- 1) موقعیت جغرافیایی و مسیرهای دسترسی منطقه مورد مطالعه  نشان داده شده است.

5-1- جغرافیای طبیعی

شهرستان قروه در منطقه کوهستانی قرار دارد با توپوگرافی خشن، دارای کوههایی بلند نظیر دروازه با ارتفاع 3162 متر، بیر با ارتفاع 3245 متر و پریشان با ارتفاع  2570 متر و دره­های پرشیب می­باشد. این منطقه دارای آب و هوای سردسیری، زمستان­های طولانی و سرد و تابستان­های ملایم است. دی ماه سردترین ماه سال با دمای 20- تا 2- درجه سانتی ­گراد است و گاه بارش سنگین برف باعث مسدود شدن راه های ارتباطی مناطق روستایی می­­شود. تیر ماه گرمترین ماه سال است که حداکثر دما به 36 درجه سانتی گراد می­رسد.

گویش بیشتر مردم منطقه کردی می­باشد و به دلیل دشت­های حاصل­خیز و مراتع مناسب، کشاورزی و دامپروری در این مناطق رونق دارد. با توجه به غنی بودن منطقه از معادن یکی از منابع کسب درآمد اهالی این شهرستان معادن آن می­باشد.

6-1- پیشینه مطالعات زمین شناسی

– عمیدی (1345) در رساله کارشناسی ارشد خود سنگ شناسی سنگ­های آذرین جنوب قروه را مورد بررسی قرار داده است.

– زاهدی از سال 1345 تا 1369 اقدام به تهیه نقشه زمین شناسی250000/1  وچهار گوش قروه همراه  شرح نموده است.

– (1975)  Bellon and Broud سن مطلق توده نفوذی گابرو – دیوریت خرزهره در روستای شیروانه (جنوب قروه) را به روش K – Ar، 38 تا 40 میلیون سال  (اوایل الیگوسن) تعیین کرده ­اند.

– سنگ قلعه (1374) در رساله کارشناسی ارشد خود پترولوژی سنگهای آذرین جنوب قروه را مورد مطالعه قرار داده است.

– حسینی (1376) نقشه زمین شناسی 100000/1 چهارگوش قروه با شرح را تهیه نموده است که سنگ­های آذرین گابرو، دیوریت، مونزودیوریت و گرانیت را در مجموعه پلوتونیک قروه شناسایی کرده است.

– ترکیان (1387) ماگماتیسم مجموعه پلوتونیک جنوب قروه را در پایان نامه دکتری خود مورد مطالعه قرار داده است.

– ترکیان (1388) در پژوهشی تحت عنوان استفاده از عناصر کمیاب و نادر خاکی در تعیین منشاء ماگمای سازنده توده­های نفوذی گرانودیوریتی-گرانیتی و دیوریتی مجموعه پلوتونیک قروه به مطالعه این مجموعه پرداخته است.      

– شعبانی (1390) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود پتروگرافی و پترولوژی آنکلاوهای توده نفوذی گرانیتوئید­ی جنوب قروه-کردستان را مورد بررسی قرار داده است.

– میری (1390) در پایان نامه  کارشناسی ارشد  خود به برررسی پترولوژیکی و ژئوشیمیایی توده­های آذرین منطقه تکیه­بالا در جنوب قروه با نگرشی ویژه به کانسار سازی آهن پرداخته است.

Mahmoudi et al., (2011) – سن جایگیری نفوذی­های شمال زون سنندج – سیرجان را به روش U-Pb تعیین نموده که سن جایگیری توده پلوتونیک قروه را ( Ma157-149) ژوراسیک پسین و سن توده گابرویی شمال میهم بالا را 153 تا 157 میلیون سال تعیین نموده ­اند.

-Torkian (2011)  توده پلوتونیک پریشان را به عنوان نمونه ­ای از پدیده اختلاط ماگمایی مورد مطالعه قرار داده است.

با توجه به قرارگیری منطقه مورد مطالعه درپهنه سنندج- سیرجان در ابتدا به شرح مختصری از زمین­ شناسی این پهنه می­پردازیم  و در ادامه زمین­ شناسی منطقه مورد مطالعه بررسی خواهد شد.

7-1- زمین شناسی عمومی پهنه سنندج – سیرجان و منطقه مورد مطالعه

بر اساس مطالعات زمین­شناختی، ایران از لحاظ تکتونیکی همواره فعال بوده است و تمامی مراحل چرخه ویلسون از کافت درون قاره تا فرورانش پوسته اقیانوسی و در نهایت بسته شدن اقیانوس­ها در نقاط مختلفی از ایران قابل مشاهده است.

 زون­های مختلف ساختمانی-رسوبی ایران عبارتند از: زون زاگرس، زون سنندج- سیرجان، زون ایران مرکزی، زون مشرق و جنوب شرق ایران و زون البرز (آقا­نباتی، 1383، درویش­زاده، 1385).

1-7-1- زون سنندج – سیرجان

زون سنندج – سیرجان از غرب دریاچه ارومیه آغاز می­ شود و با یک روند شمال غرب – جنوب شرق تا گسل میناب، در شمال بندر عباس ادامه دارد. طول این زون حدود 1500 کیلومتر و پهنای آن 150 تا 250 کیلومتر است. همخوانی ساختاری، یکسانی الگوی ساختاری، چیرگی راندگی­ها به ویژه پذیرش الگوی استاندارد مناطق کوهزایی در زون­های برخوردی، سبب شده تا برخی از زمین­شناسان مانند علوی (1994) و فرهودی (1978) سنندج – سیرجان را زیر زونی از زاگرس بدانند ولی ترتیب رسوبات، چهار چوب زمین ساختی و به ویژه رویدادهای زمین ساختی  و فعالیت­های ماگمایی- دگرگونی سبب شده تا گروه بزرگی از زمین­شناسان، ویژگی­های سنندج – سیرجان را با مناطق پر تحرک مرکز و شمال ایران مقایسه کنند و آن را زیر زونی از ایران مرکزی بدانند. با این حال تفاوت­هایی مانند پیروی از روند ساختمانی زاگرس، نبود نسبی سنگهای آتشفشانی دوره ترشیاری، محدودیت گسترش سنگهای ترشیری، فراوانی نفوذی­های گرانیتی – دیوریتی مزوزوئیک و سنوزوئیک، فراوانی نسبی آذرین بیرونی پالئوزوئیک (سیلورین – دونین – پرمین) عملکرد احتمالی رویدادهای زمین ساختی پیش از پرمین و سرانجام دگرگونی به نسبت پیشرفته­ی جنبش­های سیمیرین پیشین از ویژگی­های بارز سنندج – سیرجان است که وابستگی آن را با زون­های مجاور پرسش آمیز و مستقل دانستن آن را پیشنهاد می کند (آقا­نباتی 1383).

ویژگی­های بارز سنندج – سیرجان به ویژه فرایند­های دگرگونی آن در همه­جا یکسان نیست. در نیمه جنوب شرقی این زون، پدیده­های دگرگونی به طور عمده، حاصل عملکرد کوهزایی سیمیرین پیشین و در نیمه شمالی آن رویدادهای سیمیرین میانی به ویژه کوهزایی لارامید از عوامل پلوتونیسم و دگرگونی هستند به همین  دلیل افتخار نژاد (1359) زون سنندج –سیرجان را به دو بخش همدان – سنندج و همدان – سیرجان تقسیم می­ کند.

محجل (1997) و محجل و سهندی (1378) زون سنندج سیرجان را از جنوب غرب به شمال شرق به 5 زیر زون تقسیم می کند که عبارتند از:

1- زیر زون رادیولاریتی

2- زیر زون بیستون