سن‌سنجی زیرکن با روش U-Pb و ژیوشیمی توده‌های گرانیتی سرخر و برمانی شرق معدن سنگ آهن سنگان خواف

توده‌های گرانیتی معروف به سرخر و برمانی در شرق معدن سنگان خواف در 300 کیلومتری جنوب‌شرقی مشهد و در شمال‌شرقی ایران واقع شده است. واحدهای سنگی منطقه شامل: آهک و دولومیت کریستالین، مجموعه رسوبی-آتشفشانی دگرگون شده قبل از کربونیفر و اسلیت، کوارتزیت و کنگلومرا کربونیفر است که توده‌های گرانیتوییدی در آنها نفوذ نموده‌ است. در بخش مهم منطقه بررسی شده، توده‌های مونزوگرانیتی و سینوگرانیتی رخنمون دارد. دایک‌هایی از بیوتیت‌مونزوگرانیت پورفیری و بیوتیت‌میکروگرانیت آنها را قطع کرده است. کانی‌سازی آهن با این توده‌ها دیده نمی‌شود. سن‌سنجی زیرکن با روش u-pb، سن مونزوگرانیت و سینوگرانیت را 41 میلیون سال قبل (ایوسن میانی) تعیین کرد. این توده‌ها از گرانیتوییدهای مرتبط با کانی‌سازی آهن در معدن سنگان قدیمی‌تر است. بافت آنها هیپیدیومورف گرانولار و شامل کانی‌های: کوارتز، پلاژیوکلاز، آلکالی‌فلدسپار، هورنبلند و بیوتیت است. بر اساس مطالعات ژیوشیمیایی، توده‌های نفوذی از نوع متاآلومینوس تا کمی پرآلومینوس و بیشتر شوشونیتی است. این توده‌ها به علت داشتن نسبت k2o/na2o بالا (3/1 تا 2/2) و نیز zr > 200ppm، nb > 20ppm، ce > 100ppm، y > 30ppm، ga > 20ppm و غنی‌شدگی شدید در عناصر ree به ویژه lree‌ها در محدوده گرانیت‌های نوع a قرار می‌گیرد. اما مقدار feot/feot+mgo آنها کم (5/0 تا 9/0) بوده و بیشتر منیزمی است. در نمودار نرمالیزه شده نسبت به میانگین پوسته نیز غنی‌شدگی از عناصر hfse مانند: ga، hf، nb، ta، y و zr و کاهیدگی شدیدی در ba و sr دیده می‌شود. موقعیت تکتونیکی آنها بعد از کوهزایی است. این در حالی است که توده‌های مرتبط با کانی‌سازی مگنتیت در محدوده معدن، از نوع گرانیتوییدهای نوع i بوده و شواهد ژیوشیمیایی ماگماهای تشکیل شده در پهنه فرورانش را نشان می‌دهد. گرانیتوییدهای شرق معدن سنگان متعلق به گروه a2 است که نشان‌دهنده مشتق شدن ماگما از منشا پوسته قاره‌ای است.