سنگ‌نگاری، ژئوشیمی و سازوکار جایگیری کمپلکس حلقوی هشتسر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم پایه، گروه زمین‌شناسی، تهران‌، ایران

2 پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران،‌ ایران

3 دانشگاه تربیت معلم تهران، دانشکده علوم پایه،‌گروه زمین شناسی، تهران، ایران

چکیده

 کمپلکس نفوذی اولترامافیک – مافیک هشتسر، در 20 کیلومتری خاور شهرستان کلیبر، در استان آذربایجان شرقی قرار دارد. این کمپلکس حلقوی قلیایی، حاصل نفوذ فازهای مختلف ماگمایی تحت اشباع و اشباع با سن‌های مختلف ائوسن بالایی تا الیگوسن- میوسن است. بررسی‌های سنگ‌شناسی نشان می‌‌دهد که این توده شامل سه فاز اصلی است. فاز اول از ملانوآلکالی پیروکسنیت غنی از مانیتیت، آلکالی پیروکسنیت پلاژیوکلازدار و ملاآلکالی گابرو به همراه دایک‌های پگماتویید گابرو تشکیل یافته است. فاز دوم از لوکوگابرو - دیوریت نفلین‌دار تا نفلین مونزودیوریت و نفلین مونزونیت تشکیل شده و فاز سوم سی‌ینیت به همراه کوارتزمونزو سی‌ینیت تا گرانیت با طبیعت کلسیمی – قلیایی  است. مطالعات ژئوشیمیایی نشان می‌دهند که فازهای تحت اشباع از عناصر کمیاب بویژه LREE و LILE به شدت غنی شده‌اند. این ماگماها از یک ماگمای مادر با ماهیت آلکالن پتاسیک، از یک گوشته متاسوماتیک سرچشمه گرفته است. انواع سنگ‌های مختلف فازهای تحت اشباع بر اثر فرایندهای ناآمیختگی ماگمایی، تبلور بخشی و تجمع بلورین به‌وجود آمده‌اند. ماگمای کلسیمی - قلیایی فاز سوم نیز به طور معمول از ذوب پوسته زیرین به علت نفوذ فازهای اول و دوم ناشی شده است. جایگیری خاص و حلقوی این کمپلکس در نتیجه فوران و تخلیه آشیانه ماگمایی بزرگ و زونه پس از فرونشست کالدرا مانند ردیف آتشفشانی سازند مجیدآباد در منطقه هشتسر بوجود آمده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrography, Geochemistry and Emplacement Mechanism of Hashtsar Ring Complex

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Tajbakhsh 1
  • M. H. Emami 2
  • H. Moine Vaziri 3
  • N. Rashidnejad Omran 1
1 Tarbiat Moddares University, Faculty of Basic Sciences, Department of Geology, Tehran, Iran.
2 Reserch Institute for Earth Sciences, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
3 Tarbbiat Moallem University, Faculty of Basic Sciences, Department of Geology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Hashtsar ultramafic – mafic intrusive complex is located at about 20 km east of the Kaleybar in the eastern AzerbaijanProvince. This alkaline ring complex is formed by the penetrative of undersaturated and oversaturated different magmatic phases with Late Eocene to Oligocene – Miocene ages. Petrographical studies show that this massive consists of three main phases. The first phase is composed of magnetite mela alkali pyroxenite, plagioclase bearing alkali pyroxenite and mela alkali gabbro with coarse grained gabbroic dykes. The second phase consists of the nepheline bearing leuco gabbro - diorite to nepheline monzodiorite and nepheline monzonite, and the third phase is syenite with quartz - monzosyenite to granite with calk-alkaline affinity. Geochemical studies indicate that undersaturated phases are intensively enriched in trace elements, especially in LILE and LREE. These magmas have generated from the parental magma with a potassic alkaline affinity from a metasomatic mantle. The different rocks types of undersaturated phases were produced by the liquid immiscibility, crystal fractionation and accumulation processes. The calc-alkaline magma of the third phase is probably resulted from the lower crust melting due to penetrative of first and secondary phases. Particular and ring emplacement of this complex is concluded by the eruption and discharge of huge and zoned magma chamber, after the caldera subsidence such as, volcanic string of Majid Abad formation in the Hashtsar region.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultramafic- Mafic
  • Alkaline ring complex
  • Hashtsar
  • Eastern Azerbaijan
آقانباتی، ع.، 1383-  زمین‌شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 586 صفحه
باباخانی، ع.، لسکوئیه، ح.، ریو، ر.، 1361- شرح نقشه زمین‌شناسی چهارگوش اهر به مقیاس 1:250000 ، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 123 صفحه
تاج‌بخش، غ. ر.، 1385- نقشه زمین‌شناسی منطقه هشتسر به مقیاس1:20000
طلوعی، ج.، ضرغامی، م.، 1370- اکتشاف مقدماتی و نیمه تفضیلی ورمیکولیت کلیبر، شرکت منطقه‌ای معادن آذربایجان، 196 صفحه
مهرپرتو، م.، خان ناظر، ح.، 1377-  نقشه زمین‌شناسی کلیبر، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
 
References
Bhattacharji, S., Nehru, C. E.,1970 - Igneous structures and mechanism of emplacement of MountJohnson, a Moneregian intrusion .Quebec: Discussion, Can. J. Earth Sci.,7,p191-194.
Bonin, B., 1998 - Alkaline Rocks and Geodynamics, Tr. J. of Earth Sciences 7 105–118.
Bonin, B. and Giret, A., 1990- Plutonic alkaline series: Daly gap and intermediate compositions for liquids filling up crustal magma chambers, Schweiz. mineral.-petrograph. Mitt., 70, 175-187.
Bonin, B., 2007- A-type granites and related rocks: Evolution of a concept, problems and prospects, Lithos, 97, 1–29.
Borodin & Parlenko, 1979- The role of metasomatic processes in the formation of alkaline rocks,in: Sorensen (eds.), the Alkaline Rocks, pp 515-534.
Campbell, I.H., 1996- Fluid dynamic processes in basaltic magma chamber, in Gawthorn (eds.) Layered Intrusions , Elsevier, pp 45-76
Clark, A.H. & Kontak, D.J., 2004- Fe–Ti–P oxide melts generated through magma mixing in the Antauta Subvolcanic Center, Peru implications for the origin of nelsonite and iron oxide-dominated hydrothermal deposits, Economic Geology, 99, 377–395.
Coulson, I. M., Russell, J. K. and Dipple, G. M., 1999- Origins of the Zippa Mountain pluton: a Late Triassic, arc-derived, ultrapotassic magma from the Canadian Cordillera, Can. J. Earth Sci. 36: 1415–1434.
Cox, K.G, Bell, J.D. & Pankhurst, R.J., 1979- The interpretation of igneuos rocks, Allen and unwin, London, 450P .
Foland, K.A. et al., 1993- Formation of cogenetic quartz and nepheline syenites, geochi. et cosm. acta, V. 57, pp 697-704.
Harmer, R. E., 1999- The petrogenetic association of carbonatite and alkaline magmatism: constraints from the Spitzkop Complex, South Africa. Journal of Petrology.
Henderson, P., 1996- The rare earth elements: introduction and review. In Rare Earth Minerals: Chemistry, origin and ore deposits. Edited by A.P. Jones, F. Wall, and C.T. Williams. Chapman & Hall, London. pp. 1–19.
Johnson, S.E., Paterson, S.R., Tate, M.C., 1999a.- Structure and emplacement history of a multiple-center, cone-sheet-bearing ring complex: the Zarza Intrusive Complex, Baja California, Mexico, Geol. Soc. Am. Bull. 111, 607– 619.
Irvine, T.N. & Baragar ,W.R.A., 1971- A guide to the classification of the common volcanic rocks, Can. Jour. Earth. Sci. 8, P. 523-548 .
Kogarko, L.N., Kononova, V.A., Orlova, M.P. and Woolley, A.R., 1995- The Alkaline Rocks and Carbonatites of the World. Part II: Former USSR. Chapman and Hall, London.
Le Maitre, R.W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre, L., Le Bas, M.J., Sabina, P.A., Schmid, R., Sørensen, H., Streckeisen, A., Woolley, A.R. and Zanettin, B., 1989- A classification of igneous rocks and glossary of terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Blackwell Scientific Publications Ltd., Oxford, England.
Lipman, P.W., 1984- The roots of ash-flow calderas in western North America; windows into the tops of granitic batholiths, Geophys, Res. 89, 8801– 8841.
Middlemost, E.A.K., 1989- Iron oxidation ratios, norms and the classification of volcanic rocks., Chemical Geology, 77: 19-26.
Moreau, C. et al., 1995- Emplacement of Meugeur – Meugeur cone seet (Niger, west Aferica), on the world s largest igneous ring structures,in: Bear & Heimann (eds), Physics and chemistry of dykes, Balkema, Rotterdam, pp 41-49.
Morogan, V., Upton, B. G. J. and Fitton, J. G., 2000- The petrology of the Ditrau alkaline complex, Eastern Carpathians, Mineralogy and Petrology 69: 227±265
Myers, J.S., 1975- Cauldron subsidence and fluidization: mechanisms of intrusion of the Coastal Batholith of Peru into its own volcanic ejecta, Geol. Soc. Am. Bull. 86, 1209–1220.
Naslund, H.R. & McBirney, A.R., 1996- Mechanisms of formation of igneous layering, in Gawthorn (eds.), Layered Intrusions, Elsevier pp 1-44.
Nilson, R.H., McBirney, A.R. & Baker, B. H., 1985- Liquid fractionation. Part II: fluiddynamics and quantitative implications for magmatic systems, J, Vol. geotherm. Res., 24, 25-54.
Nystrom, J. O. & Henriquez, F., 1994- Magmatic features of iron ores of the Kiruna type in Chile and Sweden: ore textures and magnetite geochemistry, Economic Geology, 89, 820–839.
Philpotts, A.R., Hodgson, C.J., 1968- Role of liquid immiscibility in alkaline rock genesis. 23 International Geological Congress, Prague, Czechoslovakia, vol. 2, pp. 175–188.
Philpotts, A.R., 1970- Igneous structures and mechanism of emplacement of MountJohnson, a Moneregian intrusion.Quebec: Reply, Can. J. Earth Sci., 7, p.195-197.
Rehnström, E.F., 2003- Geochronology and petrology of the Tielma Magmatic Complex, northern Swedish Caledonides – results and tectonic implications, Norwegian Journal of Geology, Vol. 83, pp. 243-257.
Reynolds, I. M., 1985b- Contrasting mineralogy and textural relationships in the uppermost titaniferous magnetite layers of the Bushveld complex in the Bierkraal area north of Rusternburg. Eco Geo, 80, 1027–1048.
Rollinson, H. R., 1993- Using geochemical data, evaluation, presentation, interpretation, Longman Scientific and Technical, 352 P.
Sun, S.S., McDonough, W.F., 1989- Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implication for mantle composition and processes. In: Saunder, A.D.,Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins,vol. 42. Geological Society Special Publication, pp. 313–345.
Wilson, M., 1989- Igneous petrogenesis, a global tectonic approach, Unwin Hyman, 466 P.
Zhou, M.F. et al., 2005- Geochemistry, Petrogenesis and Metallogenesis of the Panzhihua Gabbroic Layered Intrusion and Associated Fe–Ti–V Oxide Deposits, Sichuan Province, SW China, J. OF Petrology, V. 46 NUMBER 11 P 2253–2280 2005 .