۵-۵) ژئوشیمی عناصر نادرخاکی و کمیاب:
عناصر نادرخاکی خصوصیات فیزیکوشیمیایی مشابهی دارند، زیرا همۀ آنها دارای یونهای پایدار۳+ بااندازه های نسبتاً مشابه می باشند. این عناصر دارای اختلافات کوچکی در رفتار شیمیایی خود می باشند( به دلیل کاهش یکنواخت اندازه یونی باافزایش عدداتمی ). این رفتار موجب تفکیکREEsتوسط برخی فرآیندهای زمین شناسی می گردد. از اینرو به کمک این پدیده میتوان به ژنز مجموعه های سنگی وماهیت فرآیندهای زمین شناسی پی برد(رولینسون۱۹۹۳).
۷۰
فصل پنجم ژئوشیمی
به منظورارائۀمدل های ژئوشیمیایی برای سنگهای موردمطالعه بااستفاده ازاین عناصربایدفاکتورهای مهمی رادرنظرگرفت،این عناصرامکان بازسازی مدل های سنگ شناختی راباتوجه به اطلاعات مربوط به سنگ های مختلف رافراهم میکنندوالگوی پراکندگی آن هامعمولاًبوسیله ترکیب شیمیایی منشأ،درجۀذوب وتعادل بلور-مایع که طی تکامل ماگمارخ می دهد،کنترل میشود.

به منظوربررسی الگوهای REEsعادی شده نسبت به فراوانی آن ها به کندریت(سان،مک دونوف^۱۱۹۸۹) سنگ های موردمطالعه در)شکل۵-۹ ) نشان داده شده است.
در این نمودار هاآنومالی منفی Eu مشاهده می شود واین به دلیل این است که کانی های پلاژیوکلازوآلکالی فلدسپاردرمجموع ۹۰درصدوزنی آنومالی های Eu کنترل می نمایند و Eu درحالت سه ظرفیتی دراین دوکانی ناسازگاراست.
کانی آپاتیت حدود۵تا۷درصد وزنی ومیکاهاحدود۲-۱درصد وزنی آنومالی Eu را در اختیار دارند(بی ۱۹۹۶^۲).
آنومالی منفی Eu می تواند در ارتباط با دگرسانی پلاژیوکلازها به سرسیت،کلریت وکلسیت در سنگ های مورد بررسی باشد( کاربیش^۳۲۰۱۰).
همچنین نکتۀ قابل توجه درسنگ های مورد مطالعه غنی شدگی بیشترLREEsنسبت به HREE است که میتواند دراثرعملکرد دو فرایند حاصل شود:
۱- آلودگی پوستهای
۲- ذوب بخشی گوشتۀ غنی شده طی فرایند دگرنهادی تحت تأثیر شاره های با گدازه حاصل از ورقۀ فرورونده ( بربریان،۱۹۹۹) و یا ناشی از اختلاف ناچیز اندازه یون ها،تشکیل سنگ ها در مناطق فرورانش، ویا وجود کانی های فرعی زیرکن وآپاتیت باشد (ویلسون۱۹۸۹).
۱- Sun S.S., McDonough
Bea-۲
Kharbish -۳
۷۱
فصل پنجم ژئوشیمی
شکل ۵-۹: الگوی توزیع عناصرکمیاب نمونه های موردمطالعه نسبت به ترکیب کندریت ( سان و مک دونوف ۱۹۸۹).
تغییرات عناصر کمیاب که نسبت به فراوانی آنها در گوشته (سان،مک دونوف۱۹۸۹) بهنجار شده اند درشکل ۵-۱۰نشان داده شده است که در این نمودار به وضوح آنومالی منفی عناصر Sm-Rb-Cs-Ba-K دیده می شود، که نشان دهنده دگرسانی در این سنگ هاست.
همچنین در این نمودار غنی شدگی از عناصر LILE و تهی شدگی از عناصر HFSEرا برای نمونه های مورد مطالعه نشان می دهند، که در نتیجۀ ورود اجزای LILEموجود در صفحۀ فرورونده به درون گوشتۀ بالای آن به وجودمی آید ( مقضی ۲۰۰۰) .
در کل الگوی تغییرات عناصرکمیاب و آنومالی آنها در سنگهای مورد مطا لعه، حاکی از نشأت گرفتن ماگما از یک منشأ گوشته غنی شده می باشد .
۷۲
فصل پنجم ژئوشیمی
شکل۵-۱۰: الگوی توزیع عناصرکمیاب نمونه های موردمطالعه نسبت به ترکیب گوشته اولیه(سان و مک دونوف ۱۹۸۹).
۵-۶) جایگاه تکتونوماگمایی
ژئوشیمی عناصر اصلی و کمیاب سنگها در شناسایی نوع کوهزایییا غیر کوهزایی و نیز محیط تکتونیکی جایگیری این سنگها کاربرد بالایی دارد. این مسئله در این بخش، برای دایک های بازیک مورد بررسی قرار میگیرد.
به منظور تعیین محیط تکتونیکی، نمودارهای مختلفی بر اساس عناصر کمیاب توسط محققین ارائه گردیده که درآنها از عناصر کمیاب کم تحرکی نظیرZr,Ta,Hf,Nb,Y,Rb و غیره استفاده شده است، این عناصر نسبتاً نامتحرک بوده و هنگام عملکرد فرآیندهایی مانند هوازدگی و دگرسانی از خود حساسیتی نشان نمی- دهند.
۷۳
فصل پنجم ژئوشیمی
۵-۶-۱) نمودار Th-Ta-Hf:
درنمودار( وود^۱۱۹۸۰) که بر پایه عناصر نامتحرکTh-Ta-Hf یک نمودار تمایز ماگمایی پیشنهاد کرد.به منظور بسط و در مرکز قرار دادن میدان انواع بازالت ها ،غلظت ها در این نمودار ها برحسب ppm و به صورت Thو Taو۳/ Hfپیاده می شوند.این عناصر به مقادیر بسیار اندک در بازالت ها یافت می شوندو نمی توان آن ها را با دقت به روش تجزیه ای XRF اندازه گرفت(رولینسون،۱۹۹۳)، پس این عناصر را باید با روش های دقیق (مانند روش ICP-MS) اندازه گیری کرد.در مواردی که تجزیه های مناسبی از Ta-Hf وجود ندارد اما غلظت Nb وZr اندازه گیری شده است،غلظت Hf را از نسبت ۳۹=Hf / Zr و غلظت Ta را از نسبت Ta=۱۶ /Nb می توان بدست آورد(وود و همکاران،۱۹۷۹). بر اساس این نمودار نمونه های مورد مطالعه در میدان بازالت درون صفحه قرار می گیرند(شکل ۱۱-۵ ).
شکل ۵-۱۱ : نمودار Th-Ta-Hf ( وود ۱۹۸۰)، بر اساس این نمودار ،نمونه های مورد مطالعه در محدوده بازالت های تولئیتی درون صفحه قرار می گیرند
۱- Wood
۷۴
فصل پنجم ژئوشیمی
۵-۶-۲ ) نمودار Th/ Ta در مقابل Yb:
این نمودار که بر اساس نسبت هایلگاریتمیTh/ Ta در مقابل Yb ( شاندو^۱گورتن ۲۰۰۰) می باشد . این نمودار دارای چهار میدان شامل :
پشته های میان اقیانوسیMORB، قوس اقیانوسی OCENIC ARCS،حاشیه فعال قاره ACTIVE CONTIENTAL MARGINS و درون صفحه WITHIN PLATE VOLCANIC ZONE می باشد .براساس این نمودار نمونه های مورد مطالعه در محدوده درون صفحه قرار می گیرند(شکل ۵-۱۲) .
شکل۵-۱۲: نمودار Th/ Ta در مقابل Yb ( شاندوگورتن ۲۰۰۰)، نمونه ها درمحدوده درون صفحه قرارمی گیرند.
۵-۶-۳) نمودار ( آگروال و همکاران ۲۰۰۸):
در نمودار( آگروال ^۲و همکاران ۲۰۰۸) سه محدوده مشاهده می شود، شامل بازالت های ریفت قاره،بازالت های ریفت اقیانوسی ، بازالت های حاشیه قاره ای می باشد .که بر اساس این نمودار همه نمونه ها در محدوده بازالت های ریفتی درون صفحه قرار می گیرند.
Schandl and Gorton -۱
Agrawal-۲
۷۵
فصل پنجم ژئوشیمی
شکل ۵-۱۳: موقعیت نمونه ها در نمودار (آگروال و همکاران ۲۰۰۸ ) ، شاخص های آن به شرح زیر است: