فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

ژئوشیمی سنگ کل و جایگاه زمین‌ساختی گدازه‌‌های الیگوسن-میوسن لوارآب (شمال زاهدان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه پترولوژی و زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
چکیده
این پژوهش به بررسی‎ ‎ویژگی‌های‎ ‎سنگ‌شناسی،‎ ‎ژئوشیمیایی‎ ‎و محیط‎ ‎زمین‌ساختی‎ ‎زمان‎ ‎تشکیل‎ ‎سنگ‌های بازالتی منطقه لوارآب به سن الیگوسن- میوسن ‎می­‌پردازد. این گدازه‌ها در جنوب حوضه پیش قوس سفیدابه در پهنه زمین‌درز سیستان واقع شده‌اند. ترکیب آن‌ها بیشتر بازیک و شامل تراکی آندزیت بازالتی، تراکی بازالت، آلکالی بازالت و بازانیت است. این گدازه‌ها ساخت متراکم و گاه حفره‌ای دارند و بافت چیره آن‌ها پورفیری با خمیره میکرولیتی و گاه شیشه‌ای اسفرولیتی است. فنوکریست‌ها بیشتر کلینوپیروکسن و الیوین و گاه آنالسیم هستند. این سنگ‌ها از نوع آلکالن سدیک می‌باشند و در نمودارهای متمایز کننده محیط‌های زمین‌ساختی در جایگاه بازالت‌­های درون ورقه واقع می‌شوند. در گدازه‌های لوارآب غنی شدگی LREE نسبت به HREE آشکار است و فاقد بی‌هنجاری منفی Eu هستند. در این سنگ‌ها بی‌هنجاری منفی Nb و Ti و بی‌هنجاری مثبت Pb و Sr، P و U دیده می‌شود. مقدار #Mg این سنگ‌ها 83%-73 % و بیانگر اولیه بودن ماگمای والد آن‌هاست. ویژگی‌های ژئوشیمیایی و رخنمون این گدازه‌ها در نزدیکی و به موازات گسل امتدادلغز زاهدان، بیانگر تشکیل آن‌ها در جایگاه زمین‌ساختی پس از برخورد و درون ورقه‌ بر اثر ذوب گوشته استنوسفری است و احتمالا گسل‌های پی‌سنگی شمالی- جنوبی منطقه نقش مهمی در صعود و فوران ماگمای والد سنگ‌ها داشته‌اند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


آقانباتی، ع.، 1366، نقشه زمین­‌شناسی کوه دوپشتی، سری 1:100،000، برگه 8150، سازمان زمین­‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
آقانباتی، ع.، 1370، نقشه زمین‌­شناسی 1:250000 دریاچه هامون، سازمان زمین­‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
دامنی گل، ش. و باقری، س.، 1400، سیستم تراستی پالئوژن در رشته کوه های شرق ایران، بیست و چهارمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه خوارزمی، تهران.
دلاوری، م.، امینی، ص. و ساکانی، ا.، 1392 ، ژئوشیمی و خاستگاه زمین ساختی-ماگمایی سنگ‌های آذرین ترشیری در محدوده خاور و شمال خاور نهبندان، خاور ایران، فصلنامه علمی علوم زمین، دوره بیست و سوم، شماره 90، صفحه 125 تا 134، .https://doi.org/10.22071/gsj.2014.43972
دلاوری، م.، قربانی، خ. و طباخ شعبانی، ا.ع.، 1400، سنگ های خروجی الیگومیوسن محدوده رزن- آوج (نوار ارومیه- دختر): شاهدی از ماگماتیسم مشابه OIB در بالای زون فرورانش، فصلنامه علمی علوم زمین، دوره سی ویکم، شماره 4، صفحه 97 تا 110، .doi: 10.22071/GSJ.2021.270639.1881
زرین­کوب، م.ح.، چانگ، س.ل.، پانگ، ک.ن.، محمدی، س.س. و خطیب، م.م.، 1390، سن سنجی و ژئوشیمی ماگماتیسم کالک آلکالن در بخش شمالی زون لوت- سیستان در خاور ایران، سی­امین گردهمایی علوم زمین، تهران.
صادقیان، م.، ١٣٨٣، ماگماتیسم، متالوژنی و مکانیسم جایگزینی توده گرانیتوئیدی زاهدان، رساله دکتری، دانشکده علوم، دانشگاه تهران, 429 صفحه.
قاسمی، ح.، صادقیان، م.، کرد، م.، خانعلی­زاده، ع.، 1388، سازوکار شکل­گیری باتولیت گرانیتوئیدی جنوب زاهدان، مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، 4: 551-578.  http://ijcm.ir/article-1-551-en.html
قاسمی، ح.، برهمند، م. و صادقیان، م.، 1390، گدازه­های بازالتی الیگوسن شرق و جنوب شرق شاهرود: شاهدی بر جایگاه پشت کمانی حوضه الیگو-میوسن ایران مرکزی، مجله پترولوژی، صفحه 94-77.
معین وزیری، ح.، 1377، دیباچه­ای بر ماگماتیسم در ایران، دانشگاه تربیت معلم.
هوشمندمعنوی، س.، رضائی کهخائی، م.، سلیمانی س.، قاسمی، ح.، 1400، جایگاه چینه‌ای و سن نسبی بازالت‌های بخش جنوبی حوضه سفیدابه (شمال زاهدان)، چهلمین گردهمایی علوم زمین، تهران.
Abdel-Rahman, A.F.M., and Nassar, P.E., 2004. Cenozoic volcanism in the Middle East: petrogenesis of alkali basalts from northern Lebanon. Geol Mag 141:545–563. doi:10.1017/S0016756804009604.
Aghanabati, A., 1987. Geological map of Kuh-e Do Poshti, 1:100000 Series, Sheet 8150.. Geological survey of Iran, Tehran. (In Persian).
Aghanabati, A., 1991. Geological quadrangle map of Daryacheh-Ye-Hamun, Geological Survey of Iran, Tehran. (In Persian).
Agrawal, S., Guevara, M., and Verma, S., 2008. Tectonic discrimination of basic and ultrabasic volcanic rocks through log-transformed ratios of immobile trace elements. Int Geol Review 50: 1057-1079, doi:10.2747/0020-6814.50.12.1057.
Alavi, M., 1991. Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geol. Sco. Of Amer. Bull., 103, 983-992.
Aldanmaz, E., Pearce, J.A., Thirlwall, M.F., and Mitchell, J.G., 2000. Petrogenetic evolution of late Cenozoic, post-collision volcanism in western Anatolia, Turkey. Journal of volcanology and geothermal research, 102, 67-95. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(00)00182-7.
Bagheri, S. and Gol, S.D., 2020. The eastern Iranian orocline. Earth-Science Reviews, 210, p.103322. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103322.
Behruzi, A., 1973. Geological quadrangle map of Zahedan, Geological Survey of Iran. Tehran.
Berberian, M., 1983. Generalized tectonic map of Iran. In Berberian M (Ed) Continental Deformation in the Iranian Plateau. Geological Survey of Iran, Report No 52.
Biabangard, H., Sepidbar, F., Palin, R.M., Boomeri, M., Whattam, S.A., Homam, S.M., and Shahraki, O.B., 2023. Neogene calc-alkaline volcanism in Bobak and Sikh Kuh, Eastern Iran: Implications for magma genesis and tectonic setting. Mineralogy and Petrology, 117(1), pp.63-77. https://doi.org/10.1007/s00710-022-00798-8.
Bröcker, M., Hövelkröger, Y., Rad, G.F., Berndt, J., Scherer, E.E., Kurzawa, T., and Moslempour, M.E., 2022. The magmatic and tectono-metamorphic history of the Sistan suture zone, Iran: New insights into a key region for the convergence between the Lut and Afghan blocks. Journal of Asian Earth Sciences, 236, p.105313. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2022.105313.
Camp, V.­E., and Griffis, R.­J., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in Sistan Suture Zone, Lithos, 15, 221-239. https://doi.org/10.1016/0024-4937(82)90014-7.
Cox, K.G., and Hawkesworth, C.J., 1985. Geochemical stratigraphy of the Deccan Traps at Mahabaleshwar, Western Ghats, India, with implications for open system magmatic processes. Journal of Petrology, 26(2), 355-377. https://doi.org/10.1093/petrology/26.2.355.
Cullers, R.L., and Graf, J.L., 1984. Rare earth elements in igneous rocks of the continental crust: predominantly basic and ultrabasic rocks. In: Henderson, P., (Ed.), Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, Amsterdam, 237-274. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-42148-7.50012-5.
Damani Gol, Sh. and Bagheri, S., 2021. Paleogene Thrust system in the Eastern Iranian Ranges, 24th Symposium of Geological Society of Iran, Kharazmi University, Tehran. (In Persian).
Delavari, M., Amini, S. A., and Saccani, A., 2014. Geochemistry and tectonomagmatic setting of Tertiary volcanisms in East and Northeast of Nehbandan, Eastern Iran. Iranian Journal of Geosciences 23:125-134. https://doi.org/10.22071/gsj.2014.43972, (In Persian).
Delavari, M., Ghorbani, Kh., and Tabbakh Shabani, A.A., 2021. Oligo-Miocene extrusive rocks of Razan-Avaj area (Urumieh-Dokhtar magmatic belt): evidence of OIB- like magmatism ina supra-subduction zone setting, Scientific Quarterly Journal, GEOSCIENCES, Vol. 31, Issue.4, Serial No. 122, P. 97-110. doi: 10.22071/GSJ.2021.270639.1881. (In Persian).
Dewey, J.F., 1977. Suture zone complexities: A review: Tectonophysics, 40, 53-67. https://doi.org/ 10.1016/0040-1951(77)90029-4.
Eissen, J.P., Crawford, A.J., Cotten, J., Meffre, S., Bellon, H., and Delaune, M., 1998. Geochemistry and tectonic significance of basalts in the Poya Terrane, New Caledonia. Tectonophysics, 284, 203-219, http://dx.doi.org/10.1016/S0040-1951(97)00183-2.
Emami, M.H., 1981. Géologie de la région de Quom-Aran (Iran). Contribution à l'étude dynamique et géochimique du volcanisme tertiaire de l'Iran central (Doctoral dissertation, Université Joseph-Fourier-Grenoble I).
Floyd, P.A., Kelling, G., Gokcen, S.L., and Gokcen, N., 1991. Geochemistry and tectonic environment of basaltic rocks from the Misis ophiolitic Melange, South Turkey. Chemical Geology, 89, 263-280. https://doi.org/10.1016/0009-2541(91)90020-R.
Gaetani, G.A., 2004. The influence of melt structure on trace element partitioning near the peridotite solidus. Contributions to Mineralogy and Petrology, 147, pp.511-527. https://doi.org/10.1007/s00410-004-0575-1.
Ghasemi, H.L., Sadeghian, M., Kord, M., and Khanslizadeh, A., 2010. The evolution mechanism’s of Zahedan granitoidic batholith, southeast Iran, ijcmir, 17 (4), 551-578. http://ijcm.ir/article-1-551-en.html, (In Persian).
Ghasemi, H.L., Barahmand, M., and Sadeghian, M., 2011. The Oligocene basaltic lavas of east and southeast of Shahroud: Implication for back-arc basin setting of Central Iran Oligo-Miocene basin, Petrology, 2nd Year, No. 7, (In Persian).
Hirschman, M., 1998. Origin of the transgressive granophyres in the layered series of the Skaergaard intrusion, East Greenland. In: Geist, D.J. and White, C.M. (Eds.): Journal of Volcanology and Geothermal Research, 52, 185-207. https://doi.org/10.1016/0377-0273(92)90140-9.
Hirschmann, M.M., Ghiorso, M.S., Wasylenki, L.E., Asimow, P.D., and Stolper, E.M., 1998. Calculation of peridotite partial melting from thermodynamic models of minerals and melts. I. Method and composition to experiments. Journal of Petrology, 39, 1091-1115. https://doi.org/10.1093/petroj/39.6.1091.
Houshmand Manavi, S., Rezaei Kahkhaei, M., Soleimani, S., and Ghasemi, H., 2021. The stratigraphic setting and relative age of basalts in the southern part of Sefidabeh basin (north of Zahedan), 40th National Congress of Earth Sciences, Tehran, Iran. (in Persian).
Jentzer, M., Whitechurch, H., Agard, P., Ulrich, M., Caron, B., Zarrinkoub, M.H., Kohansal, R., Miguet, L., Omrani, J., and Fournier, M., 2020. Late Cretaceous calc-alkaline and adakitic magmatism in the Sistan suture zone (Eastern Iran): Implications for subduction polarity and regional tectonics. Journal of Asian Earth Sciences, 204, p.104588. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2020.104588
Jenkins, J., Turner, B., Turner, R., Hayes, G.P., Davies, S., Dart, R.L., Tarr, A.C., Villaseñor, A., and Benz, H.M., 2013. Seismicity of the Earth 1900–2010 Middle East and vicinity (No. 2010-1083-K). US Geological Survey.
Kuno, H., 1968. Differentiation of basalt magmas. Basalts: The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition, pp.623-688.
LeMaitre, R.W., 2002. Igneous rocks: a classification and glossary of terms.  Recommendation of the IUGS subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge: Cambridge university Press. 2nd edn.
Macdonald, G.A., and Katsura, T., 1964. Chemical composition of Hawaiian lavas. Journal of petrology, 5, 82-133.
McDonough, W.F., and Sun, S.S., 1995. The composition of the Earth. Chemical geology, 120(3-4), 223-253.
Mertz, D.F., Weinrich, A.J., Sharp, W.D., and Renne, P.R., 2001. Alkaline intrusions in a near-trench setting, Franciscan complex, California: constraints from geochemistry, petrology, and 40Ar/39Ar chronology. American Journal of Sciences, 301(10), pp.877-911.
Meschede, M., 1986. A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the Nb-Zr-Y diagram. Chemical geology, 56(3-4), pp.207-218. https://doi.org/10.1016/0009-2541(86)90004-5.
Miyashiro, A., 1978. Nature of alkalic volcanic rock series. Contributions to mineralogy and Petrology, 66, pp.91-104. https://doi.org/10.1007/BF00376089.
Mohammadi, A., Burg, J.P., Bouilhol, P., and Ruh, J., 2016. U–Pb geochronology and geochemistry of Zahedan and Shah Kuh plutons, southeast Iran: Implication for closure of the South Sistan suture zone. Lithos, 248, pp.293-308. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.02.003.
Morata, D., Oliva, C., Cruz, R., and Suarz, M., 2005. The bandurrias gabrro: Late oligocene alkaline magmatism in the patagonian cordillera. Journal of South American Earth Sciences, 18, 147-162. https://doi.org/10.1016/j.jsames. 2004.09.001.
O’Brien, H.E., Irvine, A.J., and MaCallum, I.S., 1988. Complex zoning and resorption of phenocrysts in mixed potassic mafic magmas of the Highwood Mountains. Montana. Am. Min., 73, 1007-24.
Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Mohammadi, S.S., Yang, H.M., Chu, C.H., Lee, H.Y., and Lo, C.H., 2012. Age, geochemical characteristics and petrogenesis of Late Cenozoic intraplate alkali basalts in the Lut-Sistan region, eastern Iran. Chem. Geol., 306-307, 40-53.
Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Khatib, M.M., Mohammadi, S.S., Chiu, H.Y., Chu, C.H., Lee, H.Y., and Lo, C.H., 2013. Eocene-Oligocene post-collisional magmatism in the Lut-Sistan region, eastern Iran: Magma genesis and tectonic implications. Lithos, 180, 234-251.  http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2013.05.009.
Pearce, J.A., 2008. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos, 100, 14-48. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2007.06.016.
Pearce, J.A., and Norry, M.J., 1979. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y, and Nb variations in volcanic rocks. Contributions to mineralogy and petrology, 69(1), 33-47. https://doi.org/10.1007/BF00375192.
Peccerillo, A., and Frezzotti, M.L., 2015. Magmatism, mantle evolution and geodynamics at the converging plate margins of Italy. Journal of the Geological Society, 172(4), pp.407-427. https://doi.org/10.1144/jgs2014-085.
Rezaei-Kahkhaei, M., Corfu, F., Galindo, C., Rahbar, R., and Ghasemi, H., 2022. Adakite genesis and plate convergent process: Constraints from whole rock and mineral chemistry, Sr, Nd, Pb isotopic compositions and U-Pb ages of the Lakhshak magmatic suite, East Iran. Lithos, 426, p.106806. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2022.106806.
Rollinson, H.R., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. John Wiley and Sons, New York.
Sadeghiyan, M., 2004. Magmatism, Metallogeny and emplacement mechanism of Zahedan granitoid, PhD. Thesis, science faculty, Tehran University, Tehran, Iran. (In Persian).
Saccani, E., Beccaluva, L., Photiades, A., and Zeda, O., 2011. Petrogenesis and tectono-magmatic significance of basalts and mantle peridotites from the Albanian-Greek ophiolites and sub-ophiolitic mélanges. New constraints for the Triassic-Jurassic evolution of the Neo-Tethys in the Dinaride sector. Lithos, 124, 227-242, http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2010.10.009.
Sengor, A.M., Altiner, D., Cin, A., Ustomer, T., and Hsu, K.J., 1988. The origin and assembly of the Tethyside orogenic collage at the expense of Gondwana land. In: Gondwana and Tethys, eds., M.G. Audley-Charles and A. Hallam, Geological Society, Special Publication, 37, 119-181.
Sirvastava, R.K., and Singh, R.K., 2004. Trace element geochemistry and genesis of Precambrian subalkaline mafic dikes from the Indian craton: Evidence for mantle metasomatism. Journal of Asian Earth Sciences, 23, 373-389. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(03)00150-0.
Sun, S.S., and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geological Society, London, Special Publications, 42: 313-345, https://doi.org/10.1144/ GSL.SP.1989.042.01.19.
Tirrul, R., Bell, I.R., Griffis, R.J., and Camp, V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 94, 134-150. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1983)94%3C134:TSSZOE%3E2.0.CO;2.
Thompson, R.N., 1984. Dispatches from the basalt front. 1. Experiments. Prec. Geol. Ass., 95, 249-262. https://doi.org/ 10.1016/S0016-7878(84)80011-5.
Verma, S.P., Guevara, M., and Agrawal, S., 2006. Discriminating four tectonic settings: Five new geochemical diagrams for basic and ultrabasic volcanic rocks based on log-ratio transformation of major-element data. Journal of Earth System Science, 115, 485-528. doi: 10.1007/BF02702907.
Walker, R., and Jackson, J., 2004. Active tectonics and late Cenozoic strain distribution in central and eastern Iran. Tectonics, 23(5), TC5010. https://doi.org/10.1029/2003TC001529.
Wang, Y., Fan, W., and Guo, F., 2003. Geochemistry of early Mesozoic potassium-rich diorite-granodiorites in southeastern Hunan Province, South China: Petrogenesis and tectonic implications. Geochemical Journal, 37, 427-448. https://doi.org/10.2343/geochemj.37.427.
Wayer, S., Munker, C., and Mezger, K., 2003. Nb/Ta, Zr/Hf and REE in the depleted mantle: implications for the diferentiation history of the crust-mantle system. Earth and Planetary Science Letters, 205, 309-324. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)01059-2.
Winter, J.D., 2001. An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice-Hall, New York, p. 699.
Zarrinkoub, M.H., Chung, S.L., Pang, K.N., Mohammadi, S.S., and Khatib, M.M., 2011. Dating and geochemistry of calk-alkaline magmatism in the northern part of Lut-Sistan Zone, east of Iran. The 30th National Geosciences Congress, Teheran. (In Persian).
دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 134
زمستان 1403، سال سی و چهارم، شماره 4، پیاپی 134
زمستان 1403
صفحه 67-86