نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، پژوهشکده علوم‌زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران
2 کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
چکیده
افیولیت تکتونیزه جنوب دهشیر در انتهای شمالی کمربند افیولیتی شهربابک- دهشیر، در حاشیه جنوبی خرده قاره ایران مرکزی رخنمون دارد و دربردارنده پریدوتیتهای گوشتهای و توالی پوستهای است. پریدوتیتهای گوشتهای، سرپانتینی‌شده و دربردارنده هارزبورژیت کلینوپیروکسندار و لرزولیت هستند که توسط دایکهای دیابازی منفرد قطع شدهاند. توالی پوستهای گابروی لایه‌ای ندارد و دربردارنده گابروهای ایزوتروپ با ویژگی‌های کومولایی است که بهصورتی تدریجی و در بالا به کمپلکس دایکهای ورقهای دیابازی تبدیل و توسط ادخال‌های ورلیتی، دایکها و پاکتهای کوارتزدیوریت-کوارتزمونزودیوریت و پگماتیتگابرو قطع شدهاند. توالی آتشفشانی این مجموعه نیز شامل تناوبی از چرت، رادیولاریت، سنگآهک پلاژیک دارای ریززیاهای (میکروفوناهای) کرتاسه بالایی در قاعده و برش هیالوکلاستیک، هیالوکلاستیت، توف، روانه صفحهای و گدازهبالشی در بالای توالیاست. بر اساس تجزیه‌های شیمیایی، سنگهای توالی پوستهای تنوع ترکیبی و روند ماگمایی تولئیتی تا کلسیمی- قلیایی نشان میدهند. در بررسی نمودارهای تکتونوماگمایی، این سنگها بیشتر در محدوده کمانهای آتشفشانی و گاهی در قلمرو اقیانوسی جای گرفتهاند. الگوهای بهنجارشده با مقادیر گوشته اولیه، ویژگی‌های افیولیتهای فرافرورانش مانند تهیشدگی از عنصر Nb در بیشتر تجزیه‌ها و Ti در برخی از آنها را دارد. این الگوها در ترازهای مختلفی جای گرفتهاند و غنیشدگی متفاوت از عناصر LILE نشان میدهند که میتواند نشان دهنده ناهمگونی منبع گوشتهای و درجات متفاوت ذوب بخشی باشد. بررسی رفتار عناصر در نمودارهای مختلف و مقایسه آنها با مناطق تکتونوماگمایی شاخص، در قلمروهایی به دور از مورب و نزدیک به کمان و بررسی مقادیر برخی از عناصر مانند Ba، Th، Nb و Yb و نسبتهای آنها نشاندهنده تأثیر متفاوت سیال‌های برخاسته از صفحه فرورونده بر گوه گوشتهای دارد. این ویژگی‌های ژئوشیمیایی و رخنمون ادخال‌های(اینتروژن) ورلیتی و تودههای کوچک کوارتز دیوریتی- کوارتزمونزودیوریتی هورنبلنددار، نشان میدهد که افیولیت جنوب دهشیر، مراحل متوالی از حوادث شامل تولد، جوانی و بلوغ یک افیولیت را پشت سر گذاشته است که پیامد طبیعی تشکیل افیولیت‌ها در سامانه‌های فرافرورانش است. به نظر می‌رسد که افیولیت جنوب دهشیر در محدوده‌ای نزدیک به پیشانی کمان با فاصله اندکی از لبه آن تشکیل شده که با سناریوی فرورانش نئوتتیس، طی کرتاسه بالایی قابل توجیه است.
کلیدواژه‌ها
خلعت‌بری، م. و سپهر، ه.، 1390- زمین‌شناسی و سنگ‌شناسی افیولیت تکتونیزه کهدوئیه، فصلنامه علوم‌زمین، سال بیست و یکم، شماره 82، صفحه 103 تا 112.
References
Arculus, R. J., 1994- Aspects of magma genesis in Arcs. Lithos, 33, 189-208.
Beccaluva, L., Coltortia, M., Giuntab, G. & Sienaa F., 2004- Tethyan vs. Cordilleran ophiolites: a reappraisal of distinctive tectono-magmatic features of supra-subduction complexes in relation to the subduction mode.Tectonophysics, 393, p163-174.
Bosch, D., Jamais, M., Boudier, F., Nicolas, A., Dautria, J. M. & Agrinier, P., 2004- Deep and high temperature hydrothermal circulation in the Oman ophiolite: petrological and isotopic evidence. J. Petrol. 45 (6), 1181–1208.
Caulfield, J. T., Turner, S. P., Dosseto, A., Pearson, N. J. & Beier, C., 2008- Source depletion and extent of melting in the Tongan sub-arc mantle. Earth and Planetary Science Letters. 273: 279-288.
Davidson, J. P., 1996- Deciphering mantle and crustal signatures in subduction zone magmatism. In Bebout G. E., Scholl D., Kirboy S. H. & Platt J. P. (eds). Subduction: Top to Bottom, Geophysical Monograph, 96, pp. 251-62. American Geophysical Union, Washington, DC.
Dilek, Y. & Furnes, H., 2009- Structure and geochemistry of Tethyan ophiolites and their petrologenesis in subduction rollback systems. Lithos, doi; 10.1016/j.lithos.2009.04.022.
Dilek, Y. & Thy, P., 2006- Age and petrogenesis of plagiogranite intrusions in the Ankara mélange, central Turkey. Island Arc, 15, 44-57.
Dilek, Y., 2003- Ophiolite concept and its evolution, in Dilek, Y., and Newcomb, S., eds., Ophiolite Concept and the Evolution of Geological Thought: Geological Society of America Special Paper 373, pp. 1–16.
Dilek, Y., Furnes, H. & Shallo, M., 2007- Suprasubduction zone ophiolite formation along the periphery of Mesozoic Gondwana. Gondwana Research 11, pp. 453-475. DOI:10.1016/j.gr.2007.01.005.
Dixon, J. E., Stolper, E. & Delaney, J. R.,1988- Infrared spectroscopic measurements of CO2 and H2O in Juan de Fuca Ridge basaltic glasses. Earth and Planetary Science Letters 90, 87–104.
Elliott, T., Plank, T., Zindler, A., White, W. & Bourdon, B., 1997- Element transport from slab to volcanic front at the Mariana arc. J. Geophys. Res. 102, pp.14991–15019.
Emami, M. H., Sadeghi, M. M. & Omrani, S. J., 1993- Magmatic map of Iran. Scale 1:100,000, Geological Survey of Iran.
Ewart, A., Collerson, K. D., Regelous, M., Wendt, J. I. & Niu, Y., 1998- Geochemical evolution within the Tonga–Kermadec–Lau arc–backarc system: the role of varying mantle wedge composition in space and time. Journal of Petrology 39, 331–368.
Falloon, T. J. & Danyushevsky, L. V., 2000- Melting of refractory mantle at 1.5, 2.0 and 2.5 GPa under anhydours and H2O-undersaturated conditions: implications for the petrogenesis of high-Ca boninites and the influence of subduction components on mantle melting. Journal of Petrology 41, 257–283.
Faustino, D. V., Yumul, Jr., Dimalanta, C. B., De Jusu, J. V., Zhou, M-F., Aitchison, J. C. & Tamayo, R. A., 2006- Volcanic-hypabyssal rock geochemistry of a subduction-related marginal basin ophiolite: Southeast Bohol Ophiolite-Cansiwang Melange Complex, Central Philippines. Geosciences Journal, Vol. 10, No. 3, p291-303.
France, L., Ildefonse, B. & Kopeke, J., 2009a- The sheeted dike/gabbro transition in the Oman ophiolite and in the IODP Hole 1256D: Fossilisation of a dynamic melt lens at a fast spreading ridges. Geochem Geophys Geosyst 10:Q10O19. dio: 10.1029/2009.
France, L., Kopeke, J., Ildefonse, B., Cichy, S. B. & Deschamps, F., 2010- Hydrous partial melting in the sheeted dike complex at fast spreading ridge: experimental and natural observations. Contrib Mineral Pertrol (2010) 160:683-704.
Ghasemi, A. & Talbot, C. J., 2006- A new tectonic scenario for the Sanandaj- Sirjan zone (Iran). J. Asian Earth sci. 26 , pp.683-693.
Hawkins, J. W. & Allan, J. F., 1994- Petrologic evolution of the Lau Basin, Sites 834–839. In: Hawkins, J.W., Parson, L.M., Allan, J.F., et al. (Eds.), Proceedings of the Ocean Drilling Program. . Scientific Results, vol. 135. Ocean Drilling Program, College Station, TX, pp. 427–470.
Hawkins, J. W. & Melchior, J. T., 1985- Petrology of Mariana Trough and Lau Basin basalts. Journal of Geophysical Research 90, 11431–11468.
Hawkins, J. W., 1976- Petrology and geochemistry of basaltic rocks of the Lau Basin. Earth and Planetary Science Letters 28, 283–297.
Herbert, L. B., Asimow, P. & Antoshechkina, P., 2009- Fluid source-based modeling of melt initiation within the subduction zone mantle wedge: Implication for geochemical trends in arc lavas. Chemical Geology. Article in press.
Hermann, J., 2002- Allanite: thorium and light rare earth element carrier in subducted crust. Chemical Geology 192, 289–306.
Hochstaedter, A. G., Gill, J. B., Kusakabe, M., Newman, S., Pringle, M., Taylor, B., & Fryer, P., 1990- Volcanism in the Sumisu Rift, I. Major element, volatile, and stable isotope geochemistry. Earth and planetary science letters 100, 179–194.
Ishikawa, A., Kaneko, Y., Kadarusman, A. & Ota, T., 2007- Multiple generations of forearc mafic–ultramafic rocks in the Timor–Tanimbar ophiolite, eastern Indonesia. Gondwana Research 11, 200–217. doi:10.1016/j.gr.2006.04.007.
Juteau, T. & Maury, R., 1999- “The oceanic crust, from accretion to mantle recycling”, Springer-Paris, Chichester, 18, 109-121.
Juteau, T. & Maury, R., 2009- La crout Océanique, Pétrologie et Dynamique Engogene. Société Géologique de France Vuibert. Paris, Cedex 13.
Kelly, K. A., Plank, T., Grove, T. L., Stolper, E. M., Newman, S. & Hauri, E., 2006- Mantle melting as a function of water content beneath back-arc basins. Journal of Geophysical Research 111. doi:10.1029/2005JB003732 B09208.
Keppler, H., 1996- Constraints from partitioning experiments on the composition of subduction-zone fluids. Nature 380, 237–240.
Kuzmichev, A., Kröner, A., Hegner, E., Dunyi, L. & Yusheng, W., 2005- The Shishkhid ophiolite, northern Mongolia: A key to the reconstruction of a Neoproterozoic island-arc system in central Asia. Precambrian Research 138, 125–150. doi:10.1016/j.precamres. 2005.04.002.
Langmuir, C. H., Bézos, A., Escrig, S. & Parman, S.W., 2006- Chemical systematics and hydrous melting of the mantle in back-arc basins. In: Christie, D.M., et al. (Ed.), Back-arc spreading systems: geological, biological, chemical and physical interactions. Geophysical Monograph Series, vol. 166. American Geophysical Union, pp. 87–146.
Le Bas, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen, A. & Zanettin, B., 1986- A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali silica diagram. J. Petrology, 27, 745-750.
Lin, P. N., Stern, R. J. & Bloomer, S. H., 1989: Shoshonitic volcanism in the northern Mariana arc: 2. Large-ion lithophile and rare element abundances: Evidance for the source of incompatible element enrichments in intraoceanic arcs. J. Geophys. Res. 94: 497- 4514.
Macdougall, J. D. & Lugmair, G. W., 1986- Sr and Nd isotopes in basalts from the East Pacific Rise: significance for mantle heterogeneity. Earth and Planetary Science Letters 77, 273–284.
Mahoney, J. J., Graham, D. W., Christie, D. G., Johnson, K. T. M., Hall, L. S. & VonderHaar, D. L., 2002- Between a hot spot and a cold spot: isotopic variation in the Southeast Indian Ridge asthenosphere, 86°–118°E. J. Petrol. 43, 1155–1176.
Marty, B. & Zimmermann, L., 1999- Volatiles (He, C, N, Ar) in mid-ocean ridge basalts: assessment of shallow-level fractionation and characterization of source composition. Geochimica et Cosmochimica Acta 63 (21), 3619–3633.
McCulloch, M. T. & Gamble, J. A., 1991- Geochemical and geodynamical constraints on subduction magmatism. Earth Planet. Sci. Lett. 102, 358–374.
Michael, P. J. & Chase, R. L., 1987- The influence of primary magma composition, H2O and pressure on mid-ocean ridge basalt differentiation. Contribution to Mineralogy and Petrology 96, 245–264.
Michael, P. J. & Schilling, J–G., 1989- Chlorine in mid-ocean ridge magmas: evidence for assimilation of seawater-influenced components. Geochim Cosmochim Acta 53: 3131–3143.
Miller, D. M., Goldstein, S. L. & Langmuir, C. H., 1994- Cerium/lead and lead isotope ratios in arc magmas and the enrichment of lead in the continents. Nature 368, 514–520.
Miyashiro, A., 1973- The Troodos Complex was probably formed in an island arc. Earth Planet. Sci, Lett. 25, 217-222.
Nicolas, A., Boudier, F., Koepke, J., Lydéric, F., Ildefonse, B. & Mével, C., 2008- Root zone of the sheeted dike complex in the Oman ophiolite. Geochem. Geophys. Geosys 9 (5). doi:10.1029/2007GC001918.
Niu, Y. & Batiza, R., 1997- Trace element evidence from seamounts for recycled oceanic crust in the eastern Pacific mantle. Earth and Planetary Science Letters 148, 471–483.
Pearce, J. A. & Peate, D. W., 1995- Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 23, 251–285.
Pearce, J. A., 1982- Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: R.S. Thorpe (ed). Andesites, Orogenic Andesites and Related Rocks. John Wiley and Sons, New York, pp. 528-548.
Pearce, J. A., 2003.- Supra- subduction zone ophiolites: The search for modern analogues. In: Dilek Y and Newcomb S. Ophiolites concept and eveolution of geological thought. Geol. Soc. Amer. Special Paper, 373, Boulder, Colorado, 269-293.
Pearce, J. A., Stern, R. J., Bloomer, S. H. & Fryer, P., 2005- Geochemical mapping of the Mariana arc-basin system: implications for the nature and distribution of subduction components. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 6 Q07006.
Rayan, J. G. G., Morris, J., Tera, F., Leeman, W. P. & Tsvetkov, A., 1995- Cross-arc geochemical variations in the Kurile Arc as a function of slab depth. Science 270, 625–627
Rehkämper, M. & Hofmann, A. W., 1997- Recycled ocean crust and sediment in Indian Ocean MORB. Earth and Planetary Science Letters 147, 93–106.
Robertson, A., 2002- Overview of the genesis and emplacement of Mesozoic ophiolites in the Eastern Mediterranean Tethyan region. Lithos., 65, 1-67.
Saccani, E. & Photiades, A., 2004- Mid-ocean ridge and supra- subduction affinities in the Pindos ophiolites (Greece): implications for magma genesis in a forearc setting. Lithos., 73, 229-253.
Shervais, J. W., 1982- Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas, Earth Planet. Sci. Lett., 59(1), 101-118.
Shervais, J. W., 2001- Birth, death, and resurrection: The life cycle of suprasubduction zone ophiolites. Geochems. Geophys. Geosys. PN 2000 GC00080. ISSN 1525-2027.
Shervais, J. W., Kimbrough,, D. L., Renne, P., Hanan, B. B., Murchey, B., Snow, C. A., Schuman, M. M. Z. & Beaman, J., 2007- Multi-Stage Origin of the Coast Range Ophiolite, California: Implications for the Life Cycle of Supra-Subduction Zone Ophiolites. International Geology Review, Vol. 46, 2004, p. 289–315.
Sinton, J. M. & Fryer, P., 1987- Mariana Trough lavas from 18°N: implications for the origin of back-arc basin basalts. Journal of Geophysical Research 92, 12782–12802.
Stern, R. J. & Bloomer, S. H., 1992- Subduction zone infancy: examples from the Eocene Izu- Bonine- Mariana and Jurassic California arcs. Geol. Society of Amer. Bull., 104, 1624-1636.
Stern, R. J., Kohut, E. J., Bloomer, S. H., Leybourne, M., Fouch, M. & Vervoot, J., 2006- Subduction factory processes beneath the Guguan cross-chin, Mariana Arc: no role for sediments, are serpentinites important? Contribution to Mineralogy and Petrology, 151 (2), 202-221. doi:10.1007/s00410-005-2.
Sun, S. S. & McDonough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and process. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins, Geological Society of London Special Publication, 42, pp.313–345.
Taylor, B. & Martinez, F., 2003- Back-arc basin basalt systematics. Earth and Planetary Science Letters 210, 481–497.
Thirlwall, M. F., Smith, T. E., Graham, A. M. Theodorou, N., Hollings, P., Davidson, J. P., Arculus, R. J., 1996- High field strength elements anomalies in arc lavas: Source or process. Journal of Petrology, 35, 819-38.
Tian, L., Castillo, P. R., Hawkins, J. W., Hilton, D. R., Hanan, B. H. & Pietruszka, A. J., 2008. Major and trace element and Sr-Nd isotope signatures of lavas from the centeral Lau Basin: implications for the nature and influence of subduction components in the back-arc mantle. Journal of Vol. Geoth. Research. 178, 657-670.
Turner, S. P. & Hawkesworth, C. J., 1997- Constraints on flux rates and mantle geodynamics beneath island arcs from Tonga–Kermadec lava geochemistry. Nature 389, 568–573.
Turner, S. P., Hawkesworth, C. J., Rogers, N., Bartlett, J., Worthington, T., Hergt, J., Pearce, J. A. & Smith, I., 1997- 238U–230Th disequilibria, magma petrogenesis, and flux rates beneath the depleted Tonga–Kermadec island arc. Geochimica et Cosmochimica Acta 61, vol. 39.
Wood, D. A., 1980- The applications of a Th–Hf–Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary Volcanic Province. Earth and Planetary Science Letters 50, 11–30.
You, C. F., Castillo, P. R., Gieskes, J. M., Chan, L. H. & Spivack, A. J., 1996- Trace element behavior in hydrothermal experiments: implications for fluid processes at shallow depths in subduction zone. Earth and Planetary Science Letters 140, 41–52.
Yunpeng, D. & Bingquan, Z., 2000- Characteristics of the island-arc pillow lavas from southeast Yunnan Province, and its tectonic implications for Paleo-Tethys in South China. Chinese Science Bulletin Vol. 45 No. 8. pp. 753-758.
)