تحقیق درباره ناسازگاری و پایداری

HREE: عناصر نادر خاکی سنگین، عدداتمی 68 تا 71
گروه LFS دارای پتانسیل یونی کمتر از 2 میباشد و میدان پایداری پایینی دارند. این عناصر در مراحل ابتدایی تفریق ماگمایی بسیار ناسازگارند و در ماگمای باقی مانده تمرکز مییابند. کاتیونهای با قدرت میدان پایین را عناصر لیتوفیل بزرگ یون ( (LILE میگویند، شامل عناصرCs, Ba, Rb, K, Eu+2, Pb+2, Sr میباشند.
بر طبق رایجترین نوع تقسیمبندی، این عناصر در مطالعات ژئوشیمیایی گروه بندی می‌شوند و از نمودارهای عناصرکمیاب در مقابل SiO2استفاده میشود اما در استفاده از این نمودارها بایستی به این نکته توجه کرد که قابلیت تحرک عناصر توسط فرایندهای دگرسانی گرمابی و ماهیت سیال مؤثر کنترل میشود (Rollinson, 1993).
عناصرگروه LFS دارای تحرک بالا و گروه HFSمعمولاً دارای تحرک کمی هستند یا غیرمتحرکند (Pearce, 1982). عناصر فلزات واسطه مانندCu, Zn, Mn دارای تحرک زیاد در دمای بالا هستند. اما عناصری از این گروه مثل Cr, Co, Ni ,V معمولاً بدون تحرکند (Pearce, 1982).
Widget not in any sidebars

4- 5- 2- روند تغییرات عناصر کمیاب
نمودارهای‌هارکر مربوط به تغییرات عناصر کمیاب در شکل 4- 11 به تصویر کشیده است که در زیر به شرح هر کدام از این نمودارها پرداخته شده است:
U,Th این دو عنصر به دلیل دارا بودن شعاع و عدد اتمی زیاد جزء عناصر ناسازگار میباشند. بنابراین نمیتوانند در ساختمان بلورها شرکت کنند و با افزایش روند تفریق مقدار آن در مذاب باقی مانده افزایش مییابد (نکته ی قابل توجه در مورد عنصر Th این است که در فاز نهایی در آلانیت، زیرکن و به مقدار جزئی در بیوتیت می‌تواند تمرکز یابد).
Zr این عنصر دارای ناسازگاری متوسط میباشد. یعنی در طی روند تفریق ماگمایی وارد کانیهای سنگساز نمیشود. اما در یک فاز ویژه به صورت زیرکن ظاهر میشود و در برخی موارد جایگزین تیتان موجود در اسفن میشود.
عناصر لیتوفیل بزرگ یون مانند Ba, Rb, Sr, Pbبه دلیل ناسازگار بودنشان دائماً در مذاب افزایش مییابند.
Pb فراوانترین عنصر سنگین است. شعاع یونی سرب نزدیک شعاع یونی k است و با توجه به بار یونی بیشتر سرب باید انتظار داشت که سرب ماگما توسط کانیهای پتاسیمدار به اسارت گرفته میشود ولی الکترونگاتیویتهی بیشتر سرب باعث کاهش این تمایل شده و سرب به جای اسارت گرفته شدن درکانیهای پتاسیمدار به عنوان یک عنصر پذیرفته شده است. روند افزایشی حاکی از دخالت آلکال فلدسپار در کنترل این عنصر میباشد. سرب در گرانیت‌ها و گرانودیوریت‌های برداشت شده از منطقه دارای بالاترین مقدار می‌باشد.
Sr این عنصر به علت تشابه خواص ژئوشیمیایی، شعاع و بار یونی با کلسیم از روند این عنصر بایستی تبعیت کند. این عنصر میتواند جانشین کلسیم موجود در پلاژیوکلازها و پتاسیم موجود در آلکال فلدسپار گردد ولی به علت تشابهات ژئوشیمیایی بیشتر با کلسیم، اکثراً وارد کانیهای پلاژیوکلاز میشود.
گرانیت و گرانودیوریت دارای بالاترین مقدار U می‌باشد، و گرانیت، گرانودیوریت و سینیت دارای بالاترین مقدار Pb می‌باشند.

عناصر کالکوفیل تا حدودی جانشین کاتیونهای اصلی ساختارهای سیلیکاتی میشوند اما درغالب موارد همچنان در ماگما باقی میمانند تا در محلولهای باقی مانده تجمع یافته و در نهایت کانسارهای سولفیدی را به وجود آورند. در ماگمایی که سولفید فراوان دارند بخشی از این عناصر ممکن است به علت میل ترکیبی شدید با گوگرد در همان اوایل تفریق به صورت مایع سولفیدی غیرقابل امتزاج جدا شوند.
Zn,Cuدارای روند نزولی هستند که این روند رفتار سازگار بودن این عناصر درجریان تفریق ماگمایی را نشان میدهد. گرانیت‌ها و گرانودیوریت‌ها دارای بالاترین مقدار Cu و Zn می‌باشند. (شکل 4- 12).

4- 5- 3- مجموعه عناصر نادر سازگار Ni, V Co,
عناصر ذکر شده دارای شعاع یونی متوسط میباشند و به آسانی جانشین آهن و منیزیم میشوند بنابراین در طی تفریق ماگمایی از میزان آنها کاسته میشود و این عناصر درکانیهای فرومنیزین تمرکز مییابند.
Ni در مراحل اولیهی تفریق ماگمایی میتواند جانشین منیزیم کانیهای فرومنیزین شود. سپس با پیشرفت روند تفریق به علت انرژی پایداری میدان بلوری بسیار قوی میتواند جانشین آهن فریک در ساختمان پیروکسن شود. درنمونههای مورد مطالعه روند خاصی را نشان نمیدهند و تقریبا میزان آن در همه سنگ‌های منطقه یکسان است.
Co این عنصر میتواند در مراحل اولیهی تبلور جانشین آهن فرو در ساختمان الیوین شود. سپس در سایر کانیهای فرومنیزین جای Mg +2را اشغال کند. بیشترین میزان کبالت در ماگما به وسیلهی کانیهای حرارت بالا خارج میشود بنابراین روند نزولی را نشان میدهند.
V این عنصر به دلیل تشابهات ژئوشیمیایی با یون Fe+3 میتواند جایگزین آن شود. به این ترتیب به مقدار وسیع توانایی ورود به شبکهی مگنتیت را دارد. علاوه بر این عنصر احتمالاً در آمفیبول و بیوتیت حضور دارد.
مونزونیت دارای بالاترین مقدار V و Co می‌باشد.

4- 6- محیط تکتونوماگمایی سنگهای منطقه
4- 6- 1- مقدمه