سنگ‏شناسی، ژئو‏شیمی و محیط زمین ساختی سنگ های آتشفشانی ائوسن منطقه خاور هریس، آذربایجان شرقی- شمال ‏باختر ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تبریز، گروه زمین شناسی، تبریز، ایران

چکیده

       منطقه مورد مطالعه در شمال‏باختر ایران و در حدود 20 کیلومتری خاور شهرستان هریس واقع شده و بخشی از زون البرز- آذربایجان می‏باشد. وجود گنبدهای گدازه به همراه جریان‌های ستبر گدازه، برش و لایه‏های ایگنمبریتی، نشان‌دهنده یک مرکز فوران مهم در این منطقه می‏باشد. سن آتشفشانی­های مورد مطالعه ائوسن زیرین- میانی بوده و سنگ­های گرانیتوییدی نوع I با سن ائوسن پسین این مجموعه را همراهی می­کنند. محلول‌ها و سیال‌های گرمابی حاصل از این گرانیتوییدها که ارتباط ژنتیکی با سنگ­های آتشفشانی مورد بررسی دارند در برخی نواحی باعث دگرسانی آنها و در نتیجه باعث کانه­زایی­های فلزی شده­اند. بر اساس رده‏بندی شیمیایی سنگ­های آتشفشانی منطقه شامل آندزیت، آندزیت بازالتی و تراکی‏آندزیت می‏باشد. بافت این سنگ­ها پورفیری، میکرولیتی پورفیری و هیالومیکرولیتی بوده و درشت‌بلور­های آنها اغلب پلاژیوکلاز، فلدسپار قلیایی، اوژیت، هورنبلند و بیوتیت است. بافت­های غربالی و دگرسانی انتخابی در پلاژیوکلازها، وجود بیوتیت­ها و هورنبلندهای با حواشی سوخته به همراه سایر بافت‌های غیرتعادلی از ویژگی‌های بارز این سنگ­ها است. نمودارهای SiO2 در برابر Na2O+K2O، AFM، SiO2 در برابر K2O نشان می‏دهد که این سنگ­ها همانند گرانیتوییدهای همراه، کلسیمی- قلیایی (کالک آلکالن) پتاسیم متوسط تا بالا هستند. ویژگی‌های شیمیایی سنگ­های مورد بررسی حاکی از غنی­شدگی آنها در زون‌های فرورانشی یا آلایش پوسته­ای بوده و روند غنی­شدگی درون صفحه­ای را نشان نمی­دهند. ترسیم نمونه­ها در نمودارهای Rb/Ba در برابر Ti/Y و Nb/Zr در برابر Nb نشان می­دهد که شیمی این سنگ­ها بیشتر توسط تبلور تفریقی کنترل شده و نقش آمیختگی ماگمایی در تحول این سنگ‌ها محسوس نبوده است. ترسیم نمونه­های مورد بررسی در نمودارهای متمایزکننده محیط زمین­ساختی بازالت­ها و آندزیت­ها که بر اساس عناصر Th, Ti, Zr, Nb, Sr استوارند، حاکی از تعلق آنها به کمان­های آتشفشانی کلسیمی- قلیایی است. همچنین مقایسه الگوهای عناصر ناسازگار و سازگار کمیاب سنگ­های آندزیتی مورد بررسی با انواع موجود در محیط‌های زمین­ساختی مشخص، بیانگر تطابق زیادتر آنها با کمان­های آتشفشانی، بویژه با انواع موجود در محیط­های پس برخوردی می­باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrology, Geochemistry and Tectonic Setting of Eocene Volcanic Rocks from East of Heris, East Azarbaijan, NW Iran

نویسندگان [English]

  • A. Ameri
  • N. Ashrafi
  • H. Karimi Gharebaba
Tabriz University, Geology Dept., Tabriz, Iran
چکیده [English]

The study area is located about 20 km to the east of the Heris town in northwest Iran, and lies in the Alborz-Azarbaijan geological zone. The occurrence of lava domes associated with thick lava flows, volcanic breccias, and ignimbrite layers indicate an important eruptive center in the study area. The investigated volcanic rocks are of lower-middle Eocene time and associated with upper Eocene I-type granitoid intrusions. Hydrothermal fluids derived from the granitoid rocks, considered to be cogenetic with the volcanic rocks, led to local alteration and mineralization in the volcanic rocks. According to chemical classification, the volcanic rocks are andesite, andesitic-basalt and trachy-andesite. The textures vary from porphyry to microlitic porphyry and hyalomicrolitic and the phenocrysts are mostly plagioclase, alkali-feldspar, augite, hornblende and biotite. Sieve texture and selective alteration in some plagioclases, occurrence of biotite and hornblende with opacitic rims, associated with other disequilibrium  textures are characteristic features of the rocks. Plots of the samples on the SiO2 vs. Na2O + K2O, AFM, and SiO2 vs. K2O diagrams show that, similar to the associated granitoids, the volcanic rocks are high- to medium- potassium calc-alkaline in nature. Chemical characteristics of the rocks suggest enrichments in a subduction zone or crustal contamination, rather than a within-plate enrichment trend. Plots of Rb/Ba vs. Ti/Y, and Nb/Zr vs. Nb show that the chemical composition of these rocks were controlled typically by fractional crystallization and the role of magma mixing was not significant in the evolution of the rocks. Plots of the samples on tectonic setting discrimination diagrams of basalts and andesites, based on Th, Ti, Zr, Nb, and Sr contents, indicate that the studied rocks belong to calc-alkaline volcanic arcs. Compared to andesitic rocks from typical tectonic environments, the compatible and incompatible elements patterns for the andesitic rocks from the study area are more consistent with a post-collision volcanic arc setting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heris
  • Andesite
  • Disequilibrium textures
  • Calc-alkaline volcanism
  • Eocene crustal extensions

کتابنگاری

امامی، م.ه.، 1379- ماگماتیسم در ایران، سازمان زمین‏شناسی و اکتشافات معدنی کشور،  622 صفحه.

باباخانی، ع.ر.، لسکویه، ل.، ریو، ر.، 1369- شرح نقشه زمین شناسی چهار گوش اهر مقیاس1:250000"، سازمان زمین شناسی کشور،  123 صفحه.

عامری، ع.، اشرفی، ن.، کریمی، ح.، 1385- بررسی سنگ­شناسی و ژئوشیمی سنگهای پلوتونیک منطقه خاور هریس، آذربایجان خاوری- شمال باختر ایران، فصلنامه علوم زمین، شماره 59، صفحه 161-150.

عطالو، ص.، کریمی، ا.، اصفهانی پور، ر.، 1383- معرفی و اکتشافات ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی کانسار مس پورفیری سوناجیل، چکیده مقالات بیست و سومین همایش علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران.

کریمی، ح.، 1383- مطالعه پترولوژی و ژئوشیمی سنگهای آذرین شرق هریس در ارتباط با ژنز مس، استان آذربایجان شرقی- شمال غرب ایران"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد پترولوژی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز،  135 صفحه.

نبوی، م.ح.، 1355- دیباچه‏ای بر زمین‏شناسی ایران، سازمان زمین‏شناسی کشور،  109 صفحه.

 

 

                             References

Alavi, M., Vaziri, H., Seyed-Emami, K. & Lasemi, Y., 1997- “Teriasic and associated rocks of the Nakhlak and Aghdarband areas in central and northeastern Iran as remnant of the southern Turanian active continental margin”, Geological Society of America Bulletin, 109: 1563-1575.

Burnham, C.W., 1979- “The importance of volatile constituents”, Ch. 16, pp. 439-482, in Yoder H.S. (ed.), the evolution of the igneous rocks: fiftieth anniversary perspectives, Princeton Univ. Press, Princeton, New Jersey, USA

Didier, J., Duthou, J.L. & Lameyre, J., 1982- “Mantle and crustal granites: genetic classification of orogenic granites and the nature of their enclaves”, J. Volcanol. Geotherm. Res. 14: 169-186.

Dorais, M.J., Whitney, J.A. & Rodon, M.F., 1990- “Origion of mafic enclaves in the Dinkey Creek Pluton, Central Sierra Nevada Batholith, California”, J. Petrol., 31: 853-881.

Edwards, C., Menzies, M. & Thirwall, M., 1991- “Evidence from Muriah, Indonesia, for the interplay of supra-subduction zone and intraplate processes in the genesis of potassic alkaline magmas”, J. Petrol., 32: 555-592

Ewart, A., 1982- “The mineralogy and petrology of Tertiary-Recent orogenic volcanic rocks with special reference to the andesitic-basaltic composition range”, In: Thorpe R.S. (ed.), Andesites, Wiley, Chichester, pp. 25-87.

Irvine, T.N. & Baragar, W.R.A., 1971- “A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks”, Canadian Journal of Earth Sciences, 8: 523-548.

Khan, S.D., Stern, R.J., Manton, M.I., Copeland, P., Kimura, J.I. & Khan, M.A., 2004 - “Age, geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic constraints for mantle source characteristics and petrogenesis of Teru Volcanics, Northern Kohistan Terrans, Pakistan”, Tectonophysics, 393: 263-280.  

Kleiman, L.E., Savagovi, C., Puglisi, C. & Laben Skide Kanter, F., 1992- “Biotite Oxidation prosesses in ash flow tuffs (Mendoza, Argentina): Amossbaure spectroscopy and chemical study”, Chem. Geol. 97: 251-264.

Kuno, H., 1968- “Differentiation of basalt magmas”, In Hess H.H. and Poldervaart A. (Eds.), Basalts: The Poldervaart treatise on rocks of basaltic composition, Vol. 2. Interscience, New York, pp. 623-688.

Le Maitre, R.W., 1989- “A classification of igneous rocks and glossary of terms”, Blackwell Scientific, Oxford, p.193

Middlemost, E.A.K., 1991- “Towards a comprehensive classification of igneous rocks and magmas”, Earth Sci. Rev. 31:73-87

Muller, D. & Groves, D.I., 1997- “Potassic igneous rocks and associated gold-copper mineralization”, Sec. Updated, Springer Verlag, p. 242.

Pearce, J.A. & Cann, J.R., 1973- “Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses”, Earth Planet. Sci. Lett. 19: 290-300.

Pearce, T.H., Russell, J.K. & Wolfson, I., 1987- “Laser- interference and Normarski interference imaging of zoning profiles in plagioclase phenocrysts from the May 18, 1980 eruption of Mount St. Helens, Washington” American Mineralogist, 72: 1131-1143.

Rollinson, H.R., 1993- “Using geochemical data: Evaluation, presentation, interpretation”, Longman Scientific and Technical, London.

Şengör, A.M.C., Görür, N. & Saroglu, F., 1985- “Strike slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study”, In: Biddle T.R., Christie-Blick N. (Eds.), Strike-slip Deformation, Basin formation and Sedimentation. Soc. Econ. Paleontol. Min. Spec. Publ., 37: 227-264.

Shelley, D., 1993- “Igneous and metamorphic rocks under the microscope”, Chapman & Hall, University Press, Cambridge, Great Britain, p. 445

Soesoo, A., 2000- “Fractional crystallization of mantle-derived melts as a mechanism for some I-type granite petrogenesis: an example from Lachlan Fold Belt, Australia”, Journal of the Geological Society, London, 157: 135-149.

Temel, A., Gündoğdu, M.N. & Gourgaud, A., 1998- “Petrological and geochemical characteristics of Cenozoic high-K calc-alkaline volcanism in Konya, Central Anatolia, Turkey”, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 85: 327-354

Thompson, R.N., 1982- “Magmatism of the British Tertiary Volcanic Province”, Scott J. Geol., 18: 50-107.

Vernon, R.H., 1990- “Crystallization and hybridism in microgranitoid enclave magmas: Microstructural evidence”, J. Geophys. Res. 95: 17849-17859.

Winchester, J.A. & Floyd, P.A., 1977- “Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements”, Chem. Geol. 20: 325-343

Wood, D.A., Tarney, J., Varet, J., Saunders, A.D., Bougault, H., Joron, J.L., Treuil, M. & Cann, J.R., 1979b- “Geochemistry of basalts drilled in the North Atlantic by IPOD Leg 49: implications for mantle heterogeneity”, Earth Planet. Sci. Lett. 42: 77-97.