۶۵
فصل پنجم ژئوشیمی
MgO عاملی مهم از فازهای جامد در تعادل با مذاب های مافیک است و تغییرات زیادی را در نتیجه ی تجزیه فازهای منیزیمی در هنگام ذوب بخشی یا جدا شدن آن ها هنگام تبلور جز به جز نشان می دهد .
استفاده از MgO ، بر این اصل استوار است که در اکثر سیستم های طبیعی آذرین ، بخش جامد و در حال تبلور ماگما ، از بخش مایع و مذاب آن MgOبیشتری دارد.بلعکس در اثر ذوب مواد گوشته ای یا پوسته زیرین ، MgO در بخش جامد دیرگداز ، بیش از میزان MgO در بخش جامد ذوب شده توده می باشد (کاکس و همکاران ۱۹۷۹) ، یا به عبارت دیگر منیزیم عنصری سازگار می باشد .لذا در نمونه های مورد مطالعه از MgO به عنوان شاخص تفریق استفاده شده و در زیر به بررسی روند تغییرات عناصر اصلی و فرعی در مقابل MgO به عنوان شاخص تفریق خواهیم پرداخت .
۱-۴-۵ روند تغییرات عناصراصلی در برابرMgO
_۲SiO
از تغییرات _۲SiO نسبت به MgO به عنوان شاخص تفریق استفاده می شود . عنصر منیزیم در کانی های فرو منیزین می توان جانشین آهن ونیکل شود .همانگونه که در شکل (۵-۷) مشاهده می شود سیلیس و منیزیم دارای رابطه معکوس می باشند یعنی با پیشرفت فرایند تفریق شاهدافزایش مقدار _۲SiOو مقدار MgO در نمونه های مورد مطالعه کاهش می یابد .
_۲TiO
تغییرات _۲TiOنسبت به MgO نشان می دهد که عنصر تیتانیوم به علت نزدیک بودن شعاع یونی با منیزیم و آهن می تواند جانشین آن ها گردد . همچنین با عدد کئوردینانس۶ می تواند جایگزین آلومینیوم گردد و در کانی های پیروکسن ، هورنبلند و بیوتیت حضور یابد . اما قسمت عمده آن در کانی های اوپک سنگ های آتش فشانی (ایلمنیت و لوکوکسن ) مصرف می شود همانطور که مشاهده می شود با افزایش منیزیم مقدار تیتان افزایش می یابد(شکل ۵-۷).
۶۶
فصل پنجم ژئوشیمی
_۳O₂Al
نمودار تغییرات_۳O₂Alسبت به MgO به عنوان شاخص تفریق ، روند منفی نشان می دهند . به صورتی که در نمونه های مورد مطالعه مقدار_۳O₂Al با افزایش میزان MgO کاسته می شود.
_۳O₂Fe
به طور کلی آهن در سنگ های آذرین بصورت کانی های سیلیکاته فرو منیزین یافت می شود ،ولی با افزایش فوگاسیته اکسیژن می تواند بجای تشکیل سیلیکات های آهن موجب پدید آمدن اکسیدهایی همچون هماتیت ، مگنتیت وحتی ایلمنیت شود . در برخی موارد فراوانی اکسیدهای آهن می تواند نشانگر بالا بودن فوگاسیته اکسیژن باشد .چنانچه در جریان جایگزینی ماگما ، به نحوی مواد فرار به ویژه O₂H از محیط های اطراف جذب و وارد سیستم ماگمایی شوند ، میزان O₂H افزایش یافته و فوگاسیته اکسیژن نیز می تواند زیاد شود (هال^۱ ، ۱۹۶۸) . بدین ترتیب آهن موجود در محیط مذاب به صورت اکسید در آمده و در ساختن کانی های سیلیکاته شرکت نخواهد کرد.با افزایش منیزیم مقدار آهن افزایش می یابد (شکل ۵-۷).
O₂K
پتاسیم به خاطر شعاع یونی زیاد قادر به شرکت در ساختمان کانی های مراحل اولیه تفریق نیست و در حقیقت به عنوان یک عنصر ناسازگار عمل می کند. به همین دلیل تجمع آن مربوط به مراحل پایانی تفریق و در فلدسپات آلکالن و کانی های تأخیری پتاسیم دار می باشد.علیرغم کاهش نسبی O₂K نسبت به MgO به عنوان شاخص تفریق، روند پراکنده را در این نمودارشاهد هستیم(شکل ۵-۷) که با توجه به مطالعات پتروگرافی می تواند به علت دگرسانی در این سنگ ها باشد.
O₂Na
در نمونه های ناحیه مورد مطالعه با افزایش مقدار MgO مقدار O₂Na روند تقریبأ ثابت وتا حدودی پراکنده نشان می دهد (شکل ۵-۷)و نشانگر همبستگی منفی این عناصر با منیزیم می باشد .
CaO
اصولأ بالا بودن کلسیم در نمونه های مورد مطالعه را می توان به پرشدن این سنگ ها توسط کربنات و همچنین پلاژیوکلازهای کلسیک مربوط دانست،در نمودار میزان کلسیم با میزان منیزیم رابطه خاصی را نشان نمی دهد(شکل ۵-۷).
۱- Hall
۶۷
فصل پنجم ژئوشیمی
MnO
منگنز در ماگما می تواند به صورت یون حضور یابد و در این شکل انتظار میرود که به جای آهن دوظرفیتی و کلسیم بنشیند اما چون منگنز نسبت به کلسیم الکترونگاتیوتر است، احتمالأ به همین علت است که به ندرت جانشین این عنصر می گردد. منگنز در پلاژیوکلازهای کلسیم دار دیده نمی شود اما در هیپرستن و الیوین وجود دارد این عنصر همچنین در سنگ های آذرین جانشین آهن فرو می شود(معین وزیری و احمدی،۱۳۷۷).نمودار تغییرات MnO به عنوان شاخص تفریق ،روند افزایشی را نشان می دهد(شکل ۵-۷).
شکل۵- ۷:نمودار تغییرات عناصر اصلی در برابر MgO
۶۸
فصل پنجم ژئوشیمی
۲-۴-۵ ) روند تغییرات عناصر کمیاب در برابرMgO
Sr
استرانسیم یک عنصر ناسازگار بوده و می تواند به جای کلسیم یا پتاسیم قرار گیرد. در سنگ های آذرین ، بیشتر در پلاژیوکلاز و آلکالی فلدسپات ها متمرکز می شود و غلظت آن در این کانی ها با پیشرفت تبلور افزایش می یابد.نمودار Sr در برابر MgO به عنوان شاخص تفریق روندی مثبت ولی پراکنده نشان می- دهد(شکل ۵-۸). با توجه به این که Sr عنصری به شدت متحرک است بالا رفتن استرانسیم در نمونه ها را می توان با دگرسانی توجیه نمود (هومفریزر و تامسون^۱۱۹۷۸وموتی^۲۱۹۸۳ و سیفرید۱۹۸۷ ^۳ و هارپر ^۴و همکاران ۱۹۸۸ و هارپر ۱۹۹۵ ) یا همچنین آلودگی پوسته ای در هنگام بالا آمدن ماگما می تواند بر مقدارتغییر Sr سنگ ها تأثیر گذار باشد .
Rb
روبیدیم هیچ کانی مستقلی تشکیل نمی دهد و همواره در کانی های پتاسیم دار نظیر مسکوویت ، بیوتیت و فلدسپات پتاسیک تجمع می یابد و عنصری ناسازگار می باشد و با افزایش تبلور بر تمرکز Rb در ماگمای باقیمانده افزوده می شود ( میسون و مور^۵۱۹۸۲). نمودار Rb در برابر MgO به عنوان شاخص تفریق ،روند منفی را نشان می دهد(شکل ۵-۸).
Zr
زیرکنیم دارای بارالکتریکی بالا و بزرگی شعاع یونی آن ( A 0/79) می باشد و عنصر ناسازگار کم تحرک(HFS) به حساب می آید. از آنجا که این عنصر بسیار ناسازگار می باشد وارد کانی های سنگ ساز رایج نمی گرددو در کانی مستقل زیرکن حضور مییابد. زیرکنیم زوج عنصری هافنیم بوده و می- توانندجایگزین هم دیگر شوند
Humphris and Thompson -۱
Mottl -۲
Seyfrid -۳
Harper -۴
Mason-۵
۶۹
فصل پنجم ژئوشیمی
زیرکنیم در محصولات نهایی تفریق ماگمایی به وفور یافت می شود و دلیل این امر این است که غلظت اولیهZr در ماگما کمتر از مقدار مورد نیاز برای اشباع شدن زیرکنیم است(میسون و مور ،۱۹۸۲).

همچنینZr می تواند جانشینTi در کانی های فرعی از قبیل اسفن و روتیل گردد و بعلاوهTi را در جانشینی به جای^۲+ Fe همراهی می کند. این عنصر در پیروکسن ، مگنتیت و اسپینل نیز می تواندجایگزین گردد.همانگونه که در نمودار تفریقZr در مقابل MgO مشاهده می شود،این دو عنصر با هم همبستگی خاصی را نشان نمی دهند (شکل ۵-۸).
شکل۵- ۸:نمودارتغییرات عناصر کمیاب در برابر MgO