آرايش فضايي بلورها و كاني‌ها در سنگ‌هاي ديوريت-كوارتزديوريتي جنوب خاوري بيرجند

Spatial Distribution Pattern of Crystals and Minerals in Diorites from SE Birjand

در اين پژوهش، نقش فرايندهاي فيزيكي موثر در تكوين سنگ‌هاي آذرين از جمله كينتيك تبلور (هسته‌بندي و رشد بلورها)، ديناميك سيستم‌هاي ماگمايي (مانند اختلاط و جريان‌هاي همرفتي) و فرايندهاي تعادلي مانند درشت‌شدگي بافتي بر اساس آرايش فضايي و اندازه بلورها بررسي شده است. به اين منظور، الگوي توزيع فضايي بلورهاي پلاژيوكلاز، آمفيبول و كوارتز به‌صورت كمّي در مجموعه‌اي از سنگ‌هاي ميكروديوريت-كوارتزديوريتي منطقه بررسي شده واقع در 120 كيلومتري جنوب خاوري بيرجند اندازه‌گيري شده‌اند. سپس با تلفيق پژوهش‌هاي سنگ‌نگاري كمّي و كيفي در مورد تاثير عوامل مختلف در آرايش پلاژيوكلازها و نحوه تشكيل بافت و فرايندهاي فيزيكي حاكم بر تشكيل اين سنگ‌ها بحث شده است. ويژگي‌هاي هندسي 3098 بلور در 8 مقطع ميكروسكوپي از اين سنگ‌ها از جمله طول، عرض و مكان مركز بلورها اندازه‌گيري شد. سپس با استفاده از روش فاصله نزديك‌ترين همسايه و با كمك نرم‌افزارهاي BigR و ArcGIS، مقادير R به‌عنوان نمادي كمّي از الگوي توزيع فضايي بلورها، اندازه‌گيري و دادهها در نمودار R در برابر درصد زمينه ترسيم شدند. محاسبات و نمودارها نشان مي‌دهند كه الگوي توزيع فضايي بلورهاي پلاژيوكلاز، آمفيبول و كوارتز به‌صورت خوشه‌اي است. ميزان خوشه‌بندي پلاژيوكلازها در مقاطع متفاوت است و متناسب با تغييرات اندازه و شكل بلورها تغيير مي‌كند كه حاكي از نقش فرايندهاي مختلف از جمله هسته‌بندي ناهمگن، درشت‌شدگي بافتي1 و روي‌هم‌رشدي2 بلورها است.

In this research, based on spatial distribution and size of crystals, the role of physical processes affecting formation of the igneous rocks such as kinetics of crystallization (nucleation and growth of crystals), dynamics of magmatic systems (e.g. mixing and convection currents) and equilibrium processes such as textural coarsening are investigated. To this end, the spatial distribution pattern (SDP) of plagioclase, amphibole and quartz crystals were quantified in the microdiorite-quartz diorites and results were combined with petrography to discuss the factors affecting plagioclase packing arrangements and physical processes operated during formation of these rocks. The study area is located in 120 Km southeast of Birjand. The 8 thin sections of rocks were processed and geometrical features e.g. length, width and centre of 3098 crystals were measured. Then, R values (a descriptive value) were measured using nearest neighbor distance method with BigR and ArcGIS softwareʹs and the data were plotted against porosity (modal abundance of other phases in igneous rocks.) Results show that crystals have clustered SDP. The degree of plagioclases clustering is different in sections with change of crystal sizes and shapes. The origin of crystal clusters is likely to involve heterogeneous nucleation, textural coarsening and overgrowth of crystals.