شيمي كاني‌هاي گارنت و كلينوپيروكسن در اسكارن سرانجيك و شرايط فيزيكوشيميايي تشكيل آن‌ها در قروه، استان كردستان

Chemistry and formation conditions of garnet and clinopyroxene of the Seranjic skarn deposit, Ghorveh, Kurdistan province

اسكارن سرانجيك در اثر تزريق توده نفوذي با تركيب گرانيتي قروه به سن ژوراسيك پسين در سنگ ­هاي كربناتي ناخالص تشكيل شده است. بازديدهاي صحرايي و بررسي­ هاي كاني­شناسي نشان داد كه برون اسكارن، گسترده ­ترين افق اسكارني در اسكارن سرانجيك بوده و از نوع كلسيمي به­ همراه لبه باريكي از كاني­ هاي اسكارن منيزيمي است. مجموعه كاني­ها نشان­ دهنده دو مرحله پيش رونده و پس رونده است. مرحله پيش رونده بيشتر توسط كاني ­هاي گارنت و كلينوپيروكسن مشخص مي­شود. شواهد بافتي و تجزيه شيميايي به روش ريزپردازش الكتروني (EPMA) كاني ­هاي گارنت و كلينوپيروكسن نشان داد كه دو نوع كلينوپيروكسن و سه نوع گارنت در پهنه­ هاي گوناگون طي مرحله پيش رونده در دگرگوني اسكارن وجود دارد. كلينوپيروكسن نوع I با دو تركيب ساليت (Hd27-40 Di58-51 Jo8-14) و فرو­ساليت (Hd58-75 Di27-16 Jo8-13) به ترتيب در پهنه ­هاي فورستريت-كلينوپيروكسن و گارنت-وزوويانيت-كلينوپيروكسن ديده مي­شود. كلينوپيروكسن نوع II با تركيب حدواسط ساليتي- فرو­ساليتي (Hd36-48 Di43-51 Jo7-12) در پهنه گارنت-وزوويانيت-كلينوپيروكسن گسترش دارد كه همراه با تبلور شيليت مشخص مي­شود. گارنت ­ها بيشتر در پهنه­ هاي مياني تا نزديك به توده نفوذي قرار دارند. گارنت نوع I با تركيب گرانديتي غني از گروسولر (Grs65 And25 تا Grs45 And40) با نسبت پيرالسپيتي كمتر از 10درصد مولي مشخص مي­شود و شواهد بافتي تبلور همزمان آن I و كلينوپيروكسن نوع I را تاييد مي­كند و در پهنه گارنت-وزوويانيت-كلينوپيروكسن گسترش يافته است. گارنت نوع II با تركيبي از Grs50 And25 Pyr25 تا Grs45 And20 Pyr35 و گارنت نوع III با تركيبي از Grs70 Pyr30 تا Grs60 Pyr40 در مقايسه با گارنت نوع I دربردارنده پيرالسپيت بيشترند و در مجاورت توده نفوذي قرار دارند. بر اساس مجموعه­ هاي كانيايي، گارنت نوع I در شرايط اكسايشي در پهنه ­هاي دورتر نسبت به گارنت نوع II و III ايجاد شده است. از طرفي، به نظر مي­رسد كه نسبت­ هاي گارنت به كلينوپيروكسن مشاهده شده در اسكارن سرانجيك از حجم بالاي فلوئور ناشي از سيال ماگمايي ناشي شده باشد. هم­چنين، حضور فلوئور بالا در محيط سبب افزايش درصد حجمي وزوويانيت و كاهش به نسبت شديد درصد حجمي كلينوپيروكسن شده است. تركيب نسل­ هاي گوناگون كلينوپيروكسن و گارنت در اسكارن سرانجيك قروه نشان­دهنده روند دگرگوني اسكارن پيشرونده از شرايط نسبتاً اكسايشي تا نسبتا احيايي و گريزندگي اكسيژن معادل با 18- تا 30- است.

The Seranjic skarn occurs as invading of Late Jurassic intrusive body with granite composition within impure carbonate rocks. Field observation and mineralogical investigations show the exoskarn is the most widespread skarn in the Seranjic skarn and is mostly calcic skarn together with magnesium skarn as a narrow marginal zone. The mineral assemblages indicate two stages of evolutions: the prograde and the retrograde stages. The prograde stage is characterized by garnet and clinopyroxene. The texture evidences and EPMA chemical analysis of clinopyroxene and garnet show two types of clinopyroxene and three types of garnet in various zones during the prograde skarn. Type 1 clinopyroxene show salitic (Hd27-40 Di58-51 Jo8-14) and ferrosalitic (Hd58-75 Di27-16 Jo8-13) compositions in the forsterite- clinopyroxene and garnet- vesuvianite- clinopyroxene zones respectively. Type 2 clinopyroxene has the intermediate compositions of salitic and ferrosalitic (Hd36-48 Di43-51 Jo7-12) in the garnet- vesuvianite- clinopyroxene zone, which is accompanied by scheelite crystallization. Garnet mostly occurred in the center near the exoskarn zones to the plutonic body. Type 1 garnet is characterized by grossular-rich granditic composition (Grs65 And25 to Grs45 And40) with pyralspite< 10 mol percent, and the textural evidences show coexisting type 1 garnet and type 1 clinopyroxene that is widespread in the garnet- vesuvianite- clinopyroxene zone. Type 2 garnet (Grs50 And25 Pyr25 to Grs45 And20 Pyr35) and type 3 garnet (Grs70 Pyr30 to Grs60 Pyr40) have the highly pyralspite and occurs as proximal zones from the plutonic bodies. Based on mineral assemblages, the formation of type 1 garnet, comparative to type 2 and type 3 garnet, is in more oxidized condition in the distal zones of the skarn. Moreover, garnet/clinopyroxene ratios observed at the skarn is affected by the F high volume of magma-fluid. Also, the abundance of F in the volatile phase is probably largely responsible for the abundance of F-bearing minerals, such as vesuvianite, and the scarcity of pyroxene in the skarn. Composition of the variation types of clinopyroxene and garnet show the prograde skarn can be stable at relatively oxidized to relatively reduced and LogfO2 = -18 to -30.