منطقه مورد مطالعه بخشی از زون بینالود است که شامل لوکوگرانیت های مشهد با پگماتیت ها و رگه های تورمالین دار می باشد. با توجه به مطالعات انجام شده بر روی لوکوگرانیت های مشهد، این گرانیت ها جزء گرانیت های پرآلومینیم، بسیار تفریق یافته و حاصل از ذوب متاپلیت ها معرفی شده اند. در این گرانیت ها، تورمالین به شکل های مختلف دندريتي، نودولی، رگه ای و پگماتیتی ديده مي شود. برای بررسی ژئوشیمی تورمالین های رگه ای و پگماتیتی از آنالیزهای میکروپروپ (EPMA)، XRF و ICP- MS استفاده شده است. بر اساس اين آنالیزها، تورمالین هاي پگماتیتی از نوع شورل و تورمالین هاي رگه ای از نوع شورل غنی از منیزیم می باشند و هر دو نوع در محدوده تورمالین های قلیایی قرار می گیرند. این تورمالین ها دارای منطقه بندی نوسانی و چندرنگی سبز-آبی تا قهوه ای می باشند که به دليل تغییر در مقادیر Ti ، Ca و Fe از مرکز به حاشیه کانی می باشد. در تورمالین های مورد مطالعه، مهم‌ترین جانشینی ها از نوع Na+(Fe+Mg)= X-Vacancy+Al و Na+(Fe+Mg)OH=Na+Al(O) هستند. هر دو نوع تورمالین حاصل تفریق ماگما بوده با اين تفاوت كه تورمالین هاي پگماتیتی خصوصیات سیستم ماگمایی و تورمالین هاي رگه ای ويژگي هاي ماگمایی- گرمابی را نشان می دهند که این به مراحل تکامل پگماتیت ها و سیالات حاصل در طول تکامل آن ها مرتبط می باشد.   Manuscript profile

پگماتیت‌های منطقه‌ دره ‌ولی در شمال شرق بروجرد و در پهنه ساختاری سنندج- سیرجان واقع شده‌اند. این پگماتیت‌ها به‌صورت دایک‌هایی با روند شمال‌غرب- جنوب‌شرق، واحدهای گرانودیوریتی منطقه‌ مورد مطالعه را قطع کرده‌اند. این سنگ‌ها از نظر کانی‌شناسی شامل کانی‌های کوارتز، فلدسپار‌های آلکالن (ارتوکلاز و میکروکلین)، پلاژیوکلاز، مسکوویت، گارنت (آلماندین- اسپسارتین)، آندالوزیت، تورمالین و آپاتیت هستند. الگو‌های REE بهنجار‌شده نسبت به كندريت در پگماتیت‌های دره ولی، بیانگر غنی‌شدگی اندک LREE نسبت به HREE )04/4-76/1(LaN/YbN=، الگوی نسبتاً مسطح HREE و بی‌هنجاری منفی شدید Eu (54/0-20/0 (Eu/Eu*= است. بررسی شيمي عناصر اصلي گارنت‌هاي درون اين پگماتيت‌ها بيانگر منطقه‌بندی ترکیبی با افزایش FeO و کاهش MnO از مرکز به حاشیه است. مقادیر بسيار بالاي منگنزwt.%) 18/13-27/10 (MnO= و مقدار کم کلسيمwt.%) 29/0-15/0(CaO= گارنت‌هاي موجود در پگماتيت‌ دره ‌ولی، مشابه گارنت‌هاي ماگمايي درون مذاب‌هاي‌ پگماتيتي است. ترکیب بلور‌های گارنت بر روی نمودار MnO+CaO در مقابل FeO+MgO (برحسب درصد وزنی)، بیانگر تبلور آنها در بخش حاشیه‌ای رگه پگماتیتی و از مذاب‌های کم‌تر تفریق‌یافته است. نتایج LA-ICP-MS حاکی از غنی‌شدگی گارنت‌های مورد مطالعه از عناصر کمیاب خاکی سنگین (HREE)، تهی‌شدگی از عناصر کمیاب خاکی سبک (LREE) و بی‌هنجاری منفی شدید Euدر مرکز )41/0-0(Eu/Eu*= و مثبتEu )22/3-0(Eu/Eu*= در حاشیه‌ها است. عناصر Y، HREE، Ti، Zr، Nb، Ta، Hf، U و Mn از مرکز به سمت حاشیه کاهش نشان می‌دهند. این تغییرات از مرکز به حاشیه، به افزایش فاز سیال و اکتیویته H2O در ماگما و افزایش تفریق ماگمایی نسبت داده شده است. الگوی REE و بی‌هنجاری‌های Eu در گارنت‌های دارای منطقه‌بندی، بیانگر تبلور آنها در شرایط احیایی تا اکسیدان است. Manuscript profile

در شرق و جنوب شرق بروجرد واحدهای دگرگونی میکاگارنت‌شیست و هورنفلس برونزد دارند. این سنگ‌ها شامل کانی‌های کوارتز، فلدسپار پتاسیم‌دار، پلاژیوکلاز، گارنت (آلماندین- اسپسارتین)، کلریت، کردیریت، آندالوزیت، سیلیمانیت، بیوتیت و مسکوویت و به مقدار کمتری آپاتیت، اکسیدهای آهن (ایلمنیت و مگنتیت) و زیرکن هستند. با توجه به نتایج تجزیه شیمیایی سنگ کل، سنگ مادر سنگ‌های مورد بررسی، سنگ‌های پلیتی بوده است. بر پایه‌ اکسید‌های عناصر اصلی و عناصر با قدرت میدانی بالا، محیط رسوبی تشکیل سنگ مولد متاپلیت‌های بروجرد، حاشیه فعال قاره‌ای بوده است. شیمی پورفیروبلاست‌های گارنت‌های موجود در برخی هورنفلس‌ها از مرکز به حاشیه بیانگر همگن بودن نسبی آنها نسبت به عناصر اصلی، کمیاب و کمیاب خاکی است که این مسئله به پدیده انتشار در درجات بالای دگرگونی (ºC 600<) نسبت داده شده است. بررسی الگوی منطقه‌بندی عناصر اصلی گارنت‌های موجود در شیست‌ها و برخی دیگر از هورنفلس‌ها بیانگر منطقه‌بندی ترکیبی معکوس با افزایش Mn و کاهش Fe و Mg از مرکز به حاشیه است. فرایند بازجذب منگنز در طی رشد گارنت، موجب افزایش Mn در حاشیه این گارنت‌ها شده است. حضور کلریت در حاشیه پورفیروبلاست‌های گارنت‌ موجود در این شیست‌ها به‌وضوح نشان می‌دهد که فرایند بازجذب منگنز ممکن است در افزایش منگنز به‌سوی حاشیه نقش مهمی داشته باشد. روند تغییرات Y و HREE در گارنت درون شیست‎ها از مرکز به‌سوی حاشیه کاهشی است. رشد گارنت در یک سیستم بسته (تفریق رایلی عناصر سازگار) به‎عنوان یک فرایند احتمالی می‎تواند موجب افزایش محتواي منگنز و همچنین موجب کاهش فراوانی عناصر Y و HREE از مرکز به حاشیه در گارنت موجود در شیست‌ها شده باشد. الگوی تغییرات عناصر کمیاب و کمیاب خاکی در گارنت موجود در برخی از هورنفلس‌ها نسبتاً همگن بوده و روند خاصی را از مرکز به حاشیه نشان نمی‌دهند. عدم مشاهده‌ منطقه‌بندي مشخص این عناصر در گارنت‌ درون این هورنفلس‌ها احتمالاً ناشی از عدم تفکیک این عناصر در اثر رشد سریع گارنت بوده است. Manuscript profile

واحدهای سنگی مورد مطالعه در شمال شرقی شهرستان سمنان رخنمون دارند. این سنگ ها با ترکیب مونزوگابرو-مونزودیوریت درون سنگ های آتشفشانی و رسوبی ائوسن قرار گرفته اند. پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن کانی های عمده سازنده آن‌ها هستند. بافت اصلی این سنگ ها دانه ای است و بافت پوئی کیلیتیک نیز بافت فرعی در این سنگ ها به شمار می رود. داده های حاصل از آنالیز نقطه ای نشان می دهد که کلینوپیروکسن ها از نوع دیوپسید و اوژیت و پلاژیوکلازها از نوع آندزین، لابرادوریت و بیتونیت هستند. همچنین کلینوپیروکسن ها در دمای حدود 1104 تا 1168 و پلاژیوکلازها در دمای کمتر از 700 درجه سانتی‌گراد تشکیل شده اند. بر پایه نمودارهای شناسایی جایگاه زمین ساختی، نمونه‌های بررسی‌شده در گستره کمان آتش‌فشانی حاصل از فرورانش لیتوسفر اقیانوسی نئوتتیس به زیر لیتوسفر قاره ای ایران مرکزی جای دارند. Manuscript profile

ناحیه مورد مطالعه در پهنه زاگرس مرتفع قرار دارد و جزئی از افیولیت نی¬ریز محسوب می¬شود. در این پهنه، مجموعه افیولیتی به‌صورت آمیزه رنگین کوچک شامل چرت¬هاي رادیولاریتی و سنگ¬هاي فوق بازی سرپانتینی شده هستند. واحد اصلی سنگ‌شناختی شامل سنگ‌هاي فوق بازی سرپانتینی شده‌اند و دارای تنوع رنگی از قهوه‌اي تيره تا روشن و سبز تيره تا کم‌رنگ هستند. کانی‌های اصلی تشکیل‌دهنده آن‌ها عبارتند از: الیوین، پیروکسن، آمفیبول، کانی‌های تیره، سرپانتین و اسپینل. الیوین¬ها به سرپانتین و پیروکسن¬ها به بستایت تبدیل شده‌اند. بر اساس شیمی سنگ کل، سنگ‌های مورد مطالعه از نوع بازیک و فوق بازیک انباشتی (لرزولیتی - هارزبورژیتی) با ترکیب نزدیک به میانگین ترکیب شیمیایی‌ پشتة میان‌اقیانوسی اطلس (MAR) هستند. بر اساس شیمی کانی، پیروکسن‌ها از نوع کلسیک و در گستره دیوپسید و اوژیت و آمفیبول‌ها جزء گروه کلسیک و در زیرگروه اکتینولیت قرار می‌گیرند. پیروکسن¬ها در شرایط گریزندگی اکسیژن پایین، دمای بالاتر از 910 درجه سانتی¬گراد (گستره¬ی بین 1100 تا 1200 درجه سانتی¬گراد) و فشار بیش از دو کیلوبار (گستره دو تا 10 کیلوبار) متبلور شده‌اند. آمفیبول‌ها در دمای زیر 700 درجه¬ی سانتی‌گراد و فشاری کمتر از 1 کیلوبار تشکیل شده‌اند. بر اساس ویژگی‌های زمین‌شیمیایی و شیمی کانی، سنگ‌های فوق بازی پهنه کوپان در یک محیط فرورانش تشکیل شده‌اند. Manuscript profile