مقدمه :
مجموعه های افیولیتی بر اساس درصد وزنی تیتانیم به دو دسته غنی از تیتانیم و فقیر از تیتانیم تقسیم شده اند (Church & Riccio 1977). افیولیت های غنی از تیتانیم دارای نسبت TiO2> 1.75 بوده و از نظر جایگاه زمین تکتونیکی و سنگ شناسی شباهت زیادی به حوضه های اصلی اقیانوسی و یا حوضه های پشت قوسی (Ensialic) داشته و همینطور در مراحل پایانی یا نهایی باز شدگی حوضه های پشت قوسی وسط اقیانوسی ایجاد می شوند. انواع فقیر از تیتانیم از ماگماهایی که نشانگر مراحل آغازین بازشدگی حوضه های پشت قوسی و یا میان اقیانوسی می باشند متبلور می شوند. در منطقه کهنوج با وجود عدم حضور گسترده سنگهای پریدوتیتی ماهیت افیولیتی آن پذیرفته شده است )1985 (McCall و همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از آنالیز عناصر خاکی نادر (REE) این مجموعه دارای منشأ B-MORB می باشد (Ghai & Hassanipak 2004). اما با توجه به چند زادی بودن این مجموعه (مهندسی مشاور 1369) این سوال مطرح است که آیا کانه زایی تیتانیم در مجموعه تماماً از ماگمای اولیه و در طی فرایندهای حین تبلور صورت گرفته است و یا عوامل بعدی همچون نفوذ پیاپی دایک های دیابازی و پلاژیوگرانیتی و دگرسانی های ثانویه مرتبط عوامل اصلی کانه زایی می باشند؟ این مطالعه جهت پاسخ به این پرسش با تکیه بر رفتار زمین شیمایی عناصر اصلی و جزئی و مطالعه مقاطع میکروسکوپی صورت گرفته است.
تیتانیم
"Matthew A. Hunter" در سال 1910 بوسیله حرارت دادن TiCl4 با سدیم در بمب فولادی در دمای 800-700 درجه سانتی‌گراد برای اولین بار تیتانیم فلزی خالص ( 9/99% ) تهیه کرد. فلز تیتانیم تا سال 1946 خارج از آزمایشگاه کاربردی نداشت. در این سال ، "William Justin Kroll" اثبات نمود که می‌توان تیتانیم را بوسیله کاهش تتراکلرید تیتانیم با منیزیم بصورت تجاری تولید کرد؛ ( این روش امروزه همچنان مورد استفاده است)
پیدایش
فلز تیتانیم در طبیعت بصورت ترکیب با سایر عناصر وجود دارد و این عنصر ، نهمین عنصر فراوان در پوسته زمین محسوب میشود ( 06/0% کل جرم ) و در بیشتر سنگهای آذرین و رسوبات آنها یافت میشود. بیشتر در مواد معدنی brookite , ilmenite , leucoxene , perovskite , rutile ، anatase و sphene وجود داشته و نیز در سنگ معدن آهن و titanates دیده میشود.
از میان این مواد معدنی فقط ilmenite ، leucoxene و rutile از نظر اقتصادی اهمیت دارند. چون تیتانیم به‌راحتی در دماهای زیاد با اکسیژن و کربن واکنش می‌کند، تهیه فلز تیتانیم خالص مشکل است. منابع مهم تیتانیم در استرالیا ، اسکاندیناوی ، آمریکای شمالی و مالزی قرار دارند.این فلز در شهاب سنگها یافت شدهوحضورآدرخورشید و ستارگان M-type نیز شناسایی شده است. سنگهایی که در ماموریت آپولو 17 از ماه آورده شده‌اند، حاوی 1/12% TiO2 هستند. بعلاوه تیتانیم در خاکستر ذغال سنگ ، گیاهان و حتی بدن انسان یافت شده است
بحث : کمپلکس افیولیتی بند زیارت در بین طولهای جغرافیایی 57درجه و37 دقیقه و57درجه و50 دقیقه شرقی و عرضهای 27 درجه و 35 دقیقه تا 27درجه و55دقیقه شمالی در جنوب شهر کهنوج واقع شده است. این پهنه در محل برخورد سه زون ساختاری بلوک لوت، سنندج سیرجان و مکران می باشد. این مجموعه با سن مزوزوئیک- سنوزوئیکزیرین به واسطه عملکرد دو گسل بزرگ جیرفت در شرق و سبزواران در غرب بصورت یک فرازمین بر روی سطح نمایان گردیده است. مجموعه های سنگی واحد گنج، دره انار، چاه میرک و بیدک در حاشیه توده های گابرویی بند زیارت واقع شده اند. مجموعه افیولیتی بند زیارت شامل یک بخش عظیم گابرویی و یک سری نفوذی شامل دیوریت و پلاژیوگرانیت و یک سری آتشفشانی شامل دایکهای دیابازی و پیلولاوا است. این مجموعه به دو بخش گابروی بالایی و گابروی زیرین تقسیم شده است (Kananian et al. 2001 Hassanipak et al. 1995 ;)..
گابروهای فوقانی در قسمت غربی واقع شده اند و مناطق کم ارتفاع منطقه را تشکیل می دهند. این گابروها شامل گابروهای معمولی، اولیوین گابروها، گابروهای روشن، هورنبلندگابروها و فروگابرو ها می شوند. در این بخش تراکم دایکها ی پلاژیو گرانیتی و دیابازی بیشتر بوده و عموما این تراکم به سمت شمال و غرب افزایش می یابد.
علی رغم چند زادی بودن زمانی این مجموعه افیولیتی با توجه به شباهت شیمیایی و پیوستگی تفریقی عناصر به نظر می رسد که کلیه بخشها ی مجموعه افیولیتی از یک منشاء تفریق یافته باشند که از ابتدا مقدار تیتانیم سنگ مادر ماگما قابل توجه بوده است. با توجه به شواهد شیمیایی و بررسی های میکروسکوپی تفریق ماگمایی با تبلور اولیوین در گابروهای تحتانی آغاز می شود. در مقاطع میکروسکوپی نسبت این کانی تا حدود 25 درصد رسیده و نتایج تجزیه دستگاهی به روش آنالیز میکروپروپ نشانگر ترکیب فورستریتی آنها است این کانی ها توسط پلاژیوکلازهای کلسیک احاطه شده اند با ادامه روند تفریق MgO نسبت به SiO2 کاهش یافته و در مراحل نهایی تفریق مقدار آن به صفر نزدیک می گردد (شکل 2-ج). پیوستگی بسیار مشخص روند افزایشی میزان SiO2 (شکل 2-الف) در مراحل مختلف تفریق بلورین سنگهای مجموعه افیولیتی شاهدی بر منشاء واحد سنگهای این مجموعه است. همچنین رفتار عناصر جزئی سازگار (Cr, Ni, Co) و عناصر ناساز گار (V, Cu, Zn, Sr,…) در تمام بخشها هماهنگی داشته، بطوریکه عناصر سازگار در طی تفریق روند کاهشی و عناصر ناسازگار روند افزایشی نشان می دهند. به طور مثال عنصر کروم در فروگابروها که در مراحل نهایی تفریق نهشته شده اند کمترین فراوانی را داشته و در مراحل اولیه بجایFe+3 در ساختمان پیروکسن ها وارد میشود.Ni رفتاری مشابه کروم دارد و در مراحل اول بجای منیزیم در ساختمان الیوین قرار می گیرد.Co نیز هم در ساختمان پیروکسن ها وهم در ساختمان اولیوین جایگزین آهن و منیزیم می شود. اما عناصر مس، وانادیم، روی و اسکاندیم روند افزایشی در طی تفریق از خود نشان می دهند و حداکثر مقدار آنها در دایک های پلاژیوگرانیتی و فرو گابرو ها دیده می شود.