ماگماتیسم و دگرگونی ژوراسیک

 مقدمه

ویژگی‎های سنگی و زیستی ژوراسیک ایران نشانگر چند ناآرامی زمین‎ساختی است که در بین آنها سه رویداد سیمرین میانی، به سن باژوسین – باتونین، طبسین به سن ژوراسیک پسین و سیمرین پسین به سن ژوراسیک پسین – کرتاسة‌ پیشین از همه مهم‎تر است. در بین رویدادهای زمین‎ساختی یاد شده، فاز سیمرین میانی نشانه‎هایی از چین‎خوردگی، ماگماتیسم و دگرگونی دارد. شواهد رویداد طبسین بیشتر به صورت ناپیوستگی در رسوبگذاری است که گاه به ویژه در زون سنندج – سیرجان، با ماگمازایی همراه است. ولی رویداد سیمرین پسین، تنها با پسروی دریا و برقراری حوضه‎های رسوبی قاره‎ای همراه بوده است. به همین‎رو، بخش درخور توجهی از تکاپوی ماگمایی و دگرگونی ژوراسیک ایران، در ارتباط با رویداد سیمرین میانی است و بر خلاف باور موجود، فاز سیمرین پسین در این مهم بی نقش بوده و یا در آتشفشان‎زایی اثر ناچیزی داشته است.پراکندگی جغرافیایی سنگ‎های آتشفشانی، توده‎های نفوذی و توالی دگرگونی ژوراسیک ایران، نشانگر آن است که این پدیده‎ها، به ویژه در زون سنندج – سیرجان و بلوک لوت در بیشترین مقدار است.

سنگ‎های آتشفشانی ژوراسیک

در پاره‎ای از نواحی ایران از جمله قزوین، سیاه بیشه، فیروزکوه، دماوند، ترکمن دره (خاور تهران)، گل‎گهر، اسفندقه، سیرجان، شهرکرد، ترود، دامغان و ... گدازه‎های تیره‎رنگی از بازالت‎های گاه زیردریایی وجود دارد که به سن ژوراسیک دانسته شده‎اند. داده‎های منطقه‎ای نشان می‎دهد که بسیاری از گدازه‎های بازالتی منسوب به ژوراسیک، جایگاه چینه‎شناسی ویژه‎ای بین کربنات‎های سکویی تریاس میانی و رسوب‎های شیلی – ماسه‎سنگی، گاه زغالدار، صفحة ایران دارند. امروزه این باور وجود دارد که این گدازه‎ها، پیوند نزدیکی با رویداد سیمرین پیشین داشته و سن تریاس پسین د‎ارند ولی رخسارة سنگی مشابه بین توالی تریاس بالا و ژوراسیک پایین سبب شده تا گدازه‎های یاد شده به سن ژوراسیک دانسته شوند. با وجود این، در برخی نقاط، جایگاه چینه‎شناسی سنگ‎های آتشفشانی به گونه‎ای است که تعلق آنها را به ژوراسیک قطعی می‎سازد که از آن جمله می‎توان به پیروکسن آندزیت‎های ژوراسیک میانی در خاور ترود (روستای سَهل)، آندزیت، اسپلیت نواحی سنقر – کامیاران، توف‎های بازیک لایه‎لایه شمال کوه خاشاچال (رامسر – جواهرده)، بازالت‎ها و آذرآواری‎های اسپیلیتی ناحیة اسفندقه اشاره کرد که به رویداد سیمرین میانی دانسته‎اند. افزون بر آن، در ارومیه، مهاباد، سنندج، دماوند، راور، و در طول نوار سنندج – سیرجان روانه‎های بازیک وجود دارد که گاه مانند دماوند و راور با مجموعه‎های تبخیری و گاه مانند ‌جنوب خاوری سنندج – سیرجان، با رسوب‎های پلاژیک همراه هستند و سن ژوراسیک پسین – کرتاسه پیشین دارند. درویش‎زاده (1370)، همراهی رسوبات تبخیری با سنگ‎های آتشفشانی را با گنبدی شدن زمین، پیش از کافت‎های درون‎قاره‎ای، دور از ذهن نمی‎داند.

توده‎های نفوذی ژوراسیک

در پاره‎ای نواحی ایران، به ویژه البرز، ایران مرکزی، لوت و زون سنندج – سیرجان توده‎های نفوذی کوچک و بزرگی شناسایی شده که در نهشته‎های رسوبی ژوراسیک تزریق شده و با رسوب‎های پیشروندة کرتاسة پایین (آپتین – آلبین)، با دگرشیبی آذرین پی پوشیده شده‎اند. به همین دلیل، این توده‎های نفوذی به سن ژوراسیک پسین و در ارتباط با رخداد سیمرین پسین دانسته شده‎اند، ولی:

* به تقریب همة این توده‎ها، تنها در رسوب‎های پیش از ژوراسیک بالایی به ویژه سنگ‎های تریاس بالایی – دوگر پایینی (گروه شمشک) تزریق شده‎اند و هیچ‎گاه نفوذ آنها در سنگ‎های ژوراسیک بالا دیده نشده است.

* در چند مورد (گرانیت آیرکان، گرانیت شیرکوه و ...) سن پرتوسنجی توده‎ها معرف زمان ژوراسیک میانی است.

* در ناحیة یزد، بخشی از نهشته‎های رسوبی روی یکی از این توده‎ها (باتولیت شیرکوه) دارای سنگواره‎های ژوراسیک پسین است.

* در ناحیة میامی شاهرود، یکی از این نفوذی‎ها با توالی رسوبی ژوراسیک بالا پوشیده شده‎اند.

* یافته‎های زمین‎شناسی نو نشانگر یک رخداد زمین‎ساختی مهم به سن باژوسین – باتونین (رویداد سیمرین میانی) است که در پاره‎ای نقاط با چین‎خوردگی (یزد، طبس و اقلید)، تکاپوی ماگمایی (ترود و میامی) و نیز دگرگونی (اقلید و همدان) همراه است.

با تکیه بر موارد یاد شده باید در سن پیشین توده‎های نفوذی ژوراسیک بازنگری و نفوذی‎های مورد نظر را به سن ژوراسیک میانی و در پیوند با رویداد زمین‎ساختی سیمرین میانی دانست که در مناطق البرز، ایران مرکزی، بلوک لوت و سنندج – سیرجان گزارش شده است.

نفوذی‎های ژوراسیک البرز : وجود توده‎های نفوذی ژوراسیک در البرز پرسش‎آمیز است و به طور معمول یکی از تفاوت‎های آشکار با ایران مرکزی، نداشتن نفوذی‎های ژوراسیک است. با وجود این، برفاز نفوذی‎های البرز شمالی مانند گرانیت لیاسر (در مسیر انزلی به آستارا)، دایک‎های خاور شهرستان دماوند (بایی‎جان) را بدون داشتن شاهد مطمئن به ژوراسیک نسبت داده‎اند. بنا به گزارش کرافورد (1977) سن پرتوسنجی گرانیت تالش 175 میلیون سال است که می‎تواند با رویداد سیمرین میانی در ارتباط باشد.

نفوذی‎های ژوراسیک ایران مرکزی : مهم‎ترین نفوذی‎های ژوراسیک میانی ایران مرکزی عبارتند از:« گرانیت شیرکوه » باتولیت بزرگی است که در 40 کیلومتری جنوب باختری یزد (نزدیک شهرستان تفت) رخنمون دارد و از نوع گرانیت‎های دانه‎درشت است که به داشتن بیوتیت فراوان و گارنت شاخص است. فراوانی گارنت می‎تواند به منشأ آناتکتیکی این توده اشاره داشته باشد (درویش‎زاده، 1363). اگرچه گرانیت شیرکوه به سن ژوراسیک بالا معرفی شده، ولی سن‎ پرتوسنجی176میلیون سال (فورستر، 1975) و 159 تا 186 میلیون سال (ری‎یر و محافظ، 1972) و همچنین جایگاه چینه‎شناسی این باتولیت نشانگر آنندکه گرانیت شیرکوه، سن ژوراسیک میانی دارد و حاصل عملکرد رخداد سیمرین میانی است.

گرانیت آیرکان  در شمال خور – بیابانک برونزد دارد. نتایج سن‎سنجی این گرانیت متفاوت است. پرتوسنجی گلسنگ، به روش روبیدیم – استرانسیم 8 ± 168 میلیون سال (ژوراسیک میانی) است، در حالی که سن بیوتیت و فلدسپار‎های آن به روش پتاسیم – آرگون، در حدود 9 ± 113 میلیون سال (کرتاسة پیشین) است.

گرانودیوریت کلاه‎قاضی  در 50 کیلومتری جنوب خاوری اصفهان به درون سنگ‎های گروه شمشک (تریاس پسین – ژوراسیک میانی) تزریق شده و با آواری‎های پیشروندة سُرخ‎رنگ کرتاسة پیشین با دگرشیبی آذرین پی پوشیده شده است. ترکیب این دو توده، گرانیتوییدی بوده و سه گروه گرانودیوریت، مونزوگرانیت و سینوگرانیت در آن مشارکت دارند. نمودارهای ژئوشیمیایی نشانگر ماگمای نوع کلسیمی - قلیایی و سرشت پُرآلومینیوم با خاستگاه نوع S برای این توده است. در ضمن نمودار‎های ژئوشیمیایی و شواهد منطقه‎ای، محیط زمین‎ساختی بعد از کوهزایی را برای این سنگ‎ها تأیید می‎کند (نقره‎ییان، 1374).

 گرانیت اسماعیل‎آباد  از نوع گرانیت‎های فلدسپار قلیایی و دو میکایی است که در ناحیة پشت‎بادام در سنگ‎های پرمین تزریق شده و با رسوبات پیشروندة کرتاسة پایین پوشیده شده است. در مورد سن این گرانیت شواهد و نظرها یکی نیست. سن پرتوسنجی این گرانیت 267، 268 و 240 میلیون سال است که به دلیل تزریق در سنگ‎های پرمین نباید درست باشد. برخی زمین‎شناسان، گرانیت اسماعیل‎آباد را جزو توده‎های نفوذی ژوراسیک می‎دانند و حقی‎پور (1974) سن تریاس و رویداد سیمرین پیشین را برای آن پذیرفته است .

نفوذی‎هـای ژوراسیک بلـوک لـوت : در بلـــوک لــوت دو باتــولیت بزرگ گرانیتـــی « شـاه‎کـــوه » و « چهــارفرسخ »، سن ژوراسیک میانی د‎ارند.

«گرانیت شاه‎کوه » با 45 کیلومتر درازا، یکی از بزرگ‎ترین باتولیت‎های ایران است که از نوع گرانیت بیوتیت‎دار و دانه درشت بوده و دارای بلورهای بزرگ صورتی رنگ از فلدسپار پتاسیم (اورتوکلاز) است. در حاشیة شمالی باتولیت، اثر گرمایی این توده، منحصر به سیلیسی شدن سنگ‎های ژوراسیک است. در حاشیة جنوبی در همبری با دگرگونی‎های ده‎سلم حاشیه‎ای از هورنفلس کُردیریت‎دار به رنگ سبز تیره دیده می‎شود. در همبری توده، کُردیریت‎ها به سریسیت و کوارتز تجزیه شده‎اند، ولی در فاصلة حدود 200 متری از توده، کُردیریت‎ها به طور کامل تازه بوده و تجزیه نشده‎اند. حاشیة جنوبی هاله دگرگونی، با کانی‎سازی مس همراه است. در یک نگاه کلی، تودة گرانیتوییدی شاه‎کوه، از دو واحد مونزوگرانیت – گرانودیوریت و سینوگرانیت تشکیل شده که میانبارهای بزرگ میکروگرانیتی را دربر دارد. تعداد کمی دایک داسیتی، آندزیتی و آپلیتی و همچنین رگه‎های کوارتز – تورمالین کانه‎دار، این تودة گرانیتی را قطع کرده‎اند. به نظر اسماعیلی و همکاران (1380) ویژگی‎های کانی‎شناسی این توده مشابه با گرانیت‎های نوع I است و پرتوسنجی بیوتیت‎های 13 نمونه به روش پتاسیم – آرگون، گویای سن میانگین 1/3 ± 165 میلیون سال (ژوراسیک میانی) است.

به نظر بربریان (1983)، گرانیت شاه‎کوه، همراه با سنگ‎های دگرگونی ده‎سلم، وجود « فرورانش نهبندان» با شیب به سوی باختر را دست کم در ژوراسیک – کرتاسه پیشنهاد می‎کند و گسترش سنگ‎های آتشفشانی و توده‎های نفوذی پالئوژن در پهنة لوت، نشانه‎ای از ادامة فرورانش نهبندان در پالئوژن است.

« گرانیت چهارفرسخ » تودة نفوذی بزرگی به طول حدود 40 کیلومتر و عرض حداکثر 2 کیلومتر است که در 165 کیلومتری جنوب بیرجند و در بخش خاوری بلوک لوت، در بین رسوبات شیلی – ماسه‎سنگی ژوراسیک زیرین – میانی، تزریق شده است. شکل کشیدة این توده نشانگر جایگیری در امتداد شکستگی‎های اصلی و طولی منطقه است. ویژگی‎های سنگی و جایگاه چینه‎شناختی گرانیت چهارفرسخ مشابه شاه‎کوه است و می‎تواند حاصل فاز زمین‎ساختی سیمرین میانی باشد.

نفوذی‎های ژوراسیک سنندج – سیرجان : در زون سنندج – سیرجان، ترکیب توده‎های نفوذی ژوراسیک بیشتر از نوع بازیک ‎است که گاه با توده‎های نفوذی اسیدکرتاسة بالا – پالئوسن عجین ‎است و مجموعة آنها، نفوذی‎های حلقوی را تداعی می‎کند. مهم‎ترین نفوذی‎های ژوراسیک سنندج - سیرجان عبارتند از: « توده‎های نفوذی چاه دزدان و چاه بازرگان »، در ناحیة شهربابک، از نوع گابرو تا گرانیت ‎است و بیرون‎زدگی روشنی ندارد و تنها با توجه به پوشیده شدن با سنگ‎های کرتاسه، جزو نفوذی‎های ژوراسیک دانسته شده‎اند. مسکوویت‎های کوه چاه دزدان، سن پرتوسنجی 15 ± 118 میلیون سال دارد. ولی بیوتیت‎های گرانیت - گنیس چاه بازرگان، 4 + 164 میلیون سال سن دارند (سبزه‎ئی و همکاران، 1970). تودة بزرگ گرانیتی – گرانودیوریتی چاه دزدان ویژگی ژئوشیمیایی کلسیمی - قلیایی دارد (شیخ‎الاسلامی، 1381).

« دیوریت شمال ده‎بید » در سنگ‎های ژوراسیک نفوذ کرده و بر سنگ‎های کرتاسه و ترشیری بی ‎اثر است به همین دلیل، طراز (1974) این توده را به سن ژوراسیک می‎داند. دیوریت شمال ده‎بید به شدت بُرش خورده Sheared است و دگرگونی خفیف دینامیکی را تحمل کرده است.

« گرانیت‎های الیگودرز » به صورت چندین تودة نفوذی سنگ‎های ژوراسیک (لیاس – دوگر) را قطع کرده‎اند. در مورد سن این توده‎ها، دیدگاه‎ها یکی نیست. تیله و همکاران (1968) با توجه به وجود قلوه‎ای از گرانیت‎های مشابه در کنگلومرای پایة کرتاسة پایین، زمان جایگیری را پیش از کرتاسه می‎دانند. بُرو (1369) وجود یک قلوة گرانیتی را که ممکن است از گرانیت‎های قدیمی باشد، کافی نمی‎داند و ضمن مقایسة گرانیت‎های الیگودرز با گرانیت الوند همدان، به سن پالئوسن اعتقاد دارد. باقریان (1380)، تودة منطقة ملاطالب (شمال الیگودرز) را از نوع گرانیت، گرانودیوریت و مونزوگرانیت می‎داند و با توجه به مطالعات کانی‎شناسی، سنگ‎شناسی و ژئوشیمیایی، تودة مذکور را از نوع گرانیتوییدی‎های نوع S و از نوع پس از کوهزایی (لارامید) می‎داند.

« گابروی چشمه قصابان »، آشکارا نهشته‎های ماسه‎سنگی ژوراسیک ناحیة همدان را بریده است.

« گابرو - دیوریت آلموقولاق » (در 30 کیلومتری شمال غرب همدان) 7 + 144 میلیون سال سن دارد و حاصل تفریق ماگمایی است که خود از گوشتة بالایی نتیجه شده است (ولی‎زاده، 1977). جدا از گابرو – دیوریت ژوراسیک، بخش بزرگی از تودة آلموقولاق از جنس سینیت پورفیری کوارتزدار به سن کرتاسة پسین – پالئوسن است که بخش گابرویی را در برگرفته و ساختاری حلقوی به وجود آورده است.

دگرگونی ژوراسیک

در برخی از حوضه‎های ساختاری – رسوبی ایران، به ویژه در زون سنندج – سیرجان، سنگ‎های ژوراسیک دگرگونی هستند. در پاره‎ای گزارش‎های زمین‎شناسی، پدیدة دگرگونی به سن ژوراسیک پسین و در پیوند با رویداد زمین‎ساختی سیمرین پسین دانسته شده است، ولی مشاهدات صحرایی نشان می‎دهد که:

* در بیشتر مناطق، توالی دگرگونی ژوراسیک، محدود به نهشته‎های رسوبی و یا همراهان آتشفشانی لیاس – دوگر پیشین هستند.

* در این نواحی، سنگ‎های دوگر بالایی – مالم وجود ندارد و در صورت وجود، یا دگرگونی نیستند و یا رخساره‎ها و درجة دگرگونی آنها بسیار ضعیف‎تر از لیاس – دوگر پایینی است.

* شواهد گوناگون نشان می‎دهد که کانی‎ها و ساختارهای خطی (خطوارگی، شیست‎وارگی و ...) حاصل از فرآیند دگرگونی ژوراسیک در بیشتر جاها تغییر جنس داده و دگرشکل شده‎اند.این نکته‎ها نشان می‎دهد که بر خلاف باور عمومی:

* پدیدة دگرگونی، ژوراسیک به سن ژوراسیک میانی است و نه ژوراسیک پسین .

* در این دگرگونی نقش و اثر رویداد سیمرین میانی فراتر و قوی‎تر از سیمرین پسین است.در این نواحی (سنندج – سیرجان، بلوک لوت)، رویداد سیمرین میانی با گرانیت‎زایی همراه است. لذا جدا از دگرگونی ناحیه‎ای، همچنان دگرگونی همبری در این مهم نقش داشته است.

* تغییر درجه و رخسارة دگرگونی ژوراسیک و یا دگرشکلی ساختارهای خطی وابسته به دگرگونی ژوراسیک میانی، نتیجة پدیده‎های پس از ژوراسیک (کرتاسة پسین) است که به صورت ناحیه‎ای و یا همبری بر سنگ‎های ژوراسیک اثر گذاشته‎اند.

دگرگونی ژوراسیک در سنندج – سیرجان : در زون سنندج – سیرجان، پدیدة دگرگونی ژوراسیک، در مقایسه با تریاس، کمی به سمت شمال باختری حرکت کرده‎ است.

در ناحیة سبزواران، ردیفی از سنگ‎های تخریبی ریزدانه، شیل و مارن‎های آهکی کم دگرگونی وجود دارد که به طور دگرشیب با سنگ‎های ژوراسیک میانی پوشیده شده‎اند (دیمیتریویچ، 1974). توالی دگرگونی هم‎ارز سنگ‎های لیاس است و دگرشیبی و دگرگونی یاد شده، می‎تواند حاصل رویداد سیمرین میانی باشد.در ناحیة اقلید، سنگ‎های آواری ژوراسیک پایین دگرگونی است و روی آنها را رسوب‎های ژوراسیک بالا، به گونه‎ای ناپیوسته و با کنگلومرا می‎پوشاند (هوشمندزاده، 1369). این دگرگونی که از درجة به نسبت پایین (شیست سبز) است، به رویداد زمین‎ساختی پس از لیاس و پیش از ژوراسیک بالا مربوط است.در نواحی همدان، کرمانشاه، گلپایگان، خمین، ملایر و ازنا (از نوار سنندج – سیرجان)، تناوبی از سنگ‎آهک‎، آندزیت و به ویژه رسوب‎های شیلی و ماسه‎سنگی خاکستری تیره وجود دارد که از یک دگرگونی آشکار متأثرند (بربریان، 1973). زمان این دگرگونی، به ژوراسیک بالا نسبت داده شده است، ولی در کوه خان‎گورمز مجموعة دگرگون شدة موردنظر را ردیفی از سنگ‎آهک‎های ژوراسیک بالایی نادگرگونه می‎پوشاند. وجود سنگ‎آهک‎های نادگرگونی ژوراسیک بالا بر روی شیل‎های دگرگون شدة همدان نشانگر سن ژوراسیک میانی و بیانگر عملکرد سیمرین میانی است. در دگرگونه‎های همدان – کرمانشاه، شیست‎وارگی به خوبی گسترش دارد ولی خطوارگی چندان آشکار نیست. این شیست‎وارگی توسط یک فاز جدیدتر دگرشکلی (کرتاسة بالا) با الگوی تک چین و ساختار شکنجی، تغییر کرده و محور تک چین‎ها موازی زاگرس است. بدین‎سان در ناحیة همدان، دست کم دو فاز دگرشکلی دینامیک وجود دارد. فاز نخست، با فشار متوسط است که در شرایط مناسب شیمیایی و ترمودینامیکی، بلورهای کیانیت را ایجاد کرده و فاز دیگرکه از نظر دگرگونی چندان اهمیت ندارد ولی موجب چین‎ دادن شیست‎وارگی فاز نخست شده و خود یک شیست‎وارگی جدید به وجود آورده است (بربریان و علوی تهرانی، 1971)،

 فاز نخست ژوراسیک میانی، و فاز دوم متعلق به کرتاسة پسین است. گفتنی است که:

* پیرامون ملایر و بروجرد، درجة دگرگونی از شیست سبز بالاتر نمی‎رود.

* در پاره‎ای مناطق مانند اَزنا، تالک شیست‎های ژوراسیک، دارای عدسی‎های بزرگ و به نسبت خالص تالک است.

* در ناحیة همدان و اَزنا، از رگه‎های کوارتز موجود در دگرگونی‎های ژوراسیک در صنایع شیشه و فروسیلیس استفاده می‎شود.

* آندالوزیت‎های حاصل از فرآیند دگرگونی، ارزش اقتصادی دارند و می‎توان از آنها به عنوان دیرگداز استفاده کرد.

دگرگونی ژوراسیک در ایران مرکزی و بلوک لوت : دگرگون شدن رسوبات شیلی و ماسه‎سنگی ژوراسیک، محدود به نوار سنندج – سیرجان نیست. در نواحی چهارفرسخ، ده‎سلم، آبگرم (در بخش خاوری و شمال بلوک لوت)، خاور ازبکوه، ناحیة گناباد، جنوب خاوری نهبندان جنوب خاوری سمنان و ترود، سنگ‎های ژوراسیک پایینی – میانی سرگذشت مشابهی دارند.