زمین‌شیمی و سنگ‌زایی مجموعة آتشفشانی قلیایی-نیمه ‌قلیایی شمال ایران مرکزی: نقش فرایندهای تفریق بلوری و غنی‌شدگی سنگهای اسیدی تا بازی در یک محیط پشت کمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در منطقه جنوب کهریزک، سنگهای آتشفشانی ائوسن در بخش شمالی زون ایران مرکزی رخنمون دارند. این مجموعه شامل سنگهای آذرآواری (توف ‌و ایگنیمبریت‌) و گدازه‌ها (ریولیت، تراکی‌آندزیت، تراکی‌آندزیت بازالتی و بازالت) است. سنگهای آتشفشانی در محدودة مورد مطالعه، شواهد سنگ‌نگاری (زون‌بندی، بافت غربالی و گردشدگی سطح بلور در بلورهای پلاژیوکلاز و پیروکسن) عدم تعادل ماگما هنگام تبلور را نشان می‌دهند. بررسیهای زمین‌شیمیایی نشان می‌دهد که گدازه‌های منطقه در قلمرو نیمه قلیایی و قلیایی قرار می‌گیرند. غنی‌شدگی LREE در مقایسه با HREE و بالا بودن مقدار عناصر ناسازگار LILE نسبت به HFSE همچنین بی‌هنجاری شاخص Nb، Ti و Ta در گدازه‌های منطقه، از نشانه‌های سنگهای مربوط به فرورانش است. گرایش گدازه‌های منطقه به سمت سری‌ قلیایی، به گمان نشانگر یک رژیم کششی مشابه حوضه‌های پشت‌کمان است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geochemistry and Petrogenesis of an Alkaline-Calc Alkaline Volcanic Suite North Central Iran: The Role of Crystal Fractionation and Enrichment Processes in a Back-arc Environment

نویسندگان [English]

  • F. Tutti
  • S. Yazdani
  • K. Bazargani-Guilani
Geology Department, University College of Science, Tehran University, Tehran,Iran
چکیده [English]

      South Kahrizak volcanic rocks with Eocene age are located in the north part of Central Iran. These rocks are mainly composed of pyroclastics (tuff and ignimbrites) and lava flows (rhyolite, trachyandesite, basaltic trachyandesite and basalt). Petrographic evidence such as: zoning, sieve texture and rounded crystals in plagioclase and pyroxene phenocrysts show the non-equilibrium conditions between melt and crystals during magma cooling. Geochemical characteristics indicate that these rocks locate in the subalkaline to alkaline domain. The highly enrichment of LREE compared to HREE, high content of LILE relative to HFSE and significant anomalies of Nb, Ta and Ti reveal the characteristics of a subduction - related volcanism. Whereas, the alkaline affinity of rocks shows that they may have formed in an extentional region, most probably a back-arc basin.                                                                                                                               

کلیدواژه‌ها [English]

  • South Kahrizak
  • Central Iran
  • Subalkaline- Alkaline lava
  • Back-arc
  • Extentional region
  • Subduction zone

کتابنگاری

بربریان، م. و یاسینی ،1362- گوناگونی و گسترش رخساره‌ای و خط‌های کلی پارینه جغرافیایی نئوژن در ایران زمین. در:مر، ف. و مدبری، س. (1380) زمین ساخت صفحه‌ای و فرایندهای زمین‌شناختی. 446، انتشارات کوشا‌مهر

بنی طباء بیدگلی، ع. ،1368- مطالعه پتروگرافی و پترولوژی و ژئوشیمی مجموعه آتشفشانی منطقه سیاه کوه (شمال شرق دریاچه نمک)، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم.

حسینی، م. ،1367- پترولوژی و ژئوشیمی مجموعه آتشفشانی منطقه دوازده امام (شمال دریاچه نمک)، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه   تربیت معلم.

رضوی، م. ح. ،1353- بررسی کانسار منگنز محمد آباد و سنگهای اطراف آن (جنوب تهران – منطقه حسن آباد)، رساله کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه تهران.

روان بد، ب. ،1366- مطالعه متالوژنی کانسار منگنز رباط کریم از دیدگاه ژئوشیمیایی، رساله کارشناسی، دانشگاه تهران.

طوطی، ف.، و بازرگانی گیلانی، ک.، و یزدانی، س.، 1383- سنگ‌شناسی توده آتشفشانی زئولیت‏دار جنوب کهریزک(جنوب تهران) با نگرشی به منشأ آنالسیم، خلاصه مقالات بیست و سومین گردهمایی علوم زمین.

 

References

Alison, M. Raos. & Crawford, A. J., 2004 - Basalts from the Efate Island Group, central section of the Vanuatu arc, SW Pacific: geochemistry and petrogenesis. J. Vocanol. Geotherm. Res., 134: 35-36.

Allegre, C. & Minster, J. F., 1978- Quantitative models of trace element behavioure in magmatic processes. Earth Plaet. Sci. lett. 38: 1-25.

Bazargani-Guilani, K. & Rabbani, M. S., 2004 - Amigdaloidal and other cavity filling Zeolites of Kuh-e-Aradeh, Central Iran. Journal of Scinces, Islamic Republic of Iran., 152:149-157.

Berberian, M., 1983- The southern Caspian: A compressional depression ftoored by a trapped, modified oceanic crust. Canada Journal of Earth Science. 20: 163-183.

Dostal, J., Church, B. N., Reynolds, P. H. &Hopkinson, L., 2001- Eocene volcanism in the BuckCreek basin, central British Columbia (Canada): transition from arc to extensional volcanicm. J. Vocanol. Geotherm. Res., 107: 149-170.

Draper, D. S. & Johnston, A. D., 1992- Anhydrous PT phase relations of an Aleutian high-MgO basalt: an investigation of the role of olivine-liquid reaction in the generation of arc high-alumina basalts. In: Macdonald, R., Hawakesworth, C. J. and Heath, E., 2000-The Lesser Antilles volcanic chain: a stady in arc magmatism. Earth-Science Reviews, 49: 1-76.

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. 102:14991-15019.

Gioncada, A., Mazzuoli, R., Bisson, M. & Pareschi, M. T., 2003- Petrology of volcanic products younger than 42 ka on the Lipari-Vulcano complex (Aeolian Islands, Italy): an example of volcanism controlled by tectonics. J. Vocanol. Geotherm. Res., 122:191-220.

Hassanzadeh, J., Guest, B. & Ghaszi, A. M., 2003- Tertiary magmatic arcs of Iran: a new interpretation. Submitted to Geology Society of America monthly Journal.

Hawkesworth, C. J., Gallagher, K., Hergt, J. M. & McDermott, F., 1993a- Mantle and slab contributions in arc magma. Geology. 17: 46-49.

Irvine, T. N. & Baragar, W. R. A., 1971- A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Can. J. Earth. Sci., 8: 523-548.

Juteau, T. & Maury, R., 1997- Geologie de la Croute Oceanique: Petrologie et Dynamique Endogenes, 569p.

Krauskopf, K. B. & Bird, D. K., 1995- Introduction to geochemistry. Mcgraw-hill, Inc. 647p.

Le Bas, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen, A. & Zannetin, B., 1986- A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali- silica diagram, Journal. Petrol., 27: 745-750.

Le Maitre, R. W., 1976- Some problems of the projection of chemical data in to mineralogical classifications, Contrib.Mineral. Petrol., 56: 181-189.

Le Maitre, R. W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lamaeyre LeBas, M. J., Sabine, P. A., Schmid, R., Sorenson, H., Streckeisen, A., Woolley, A. & Zanettin, B., 1989- A classification of rocks and glossary of terms. Blackwell Science, Axford, 193p.

Macdonald, R., Hawakesworth, C. J. & Heath, E., 2000- The Lesser Antilles volcanic chain: a stady in arc magmatism. Earth-Science Reviews. 49: 1-76.

Nakagawa, M., Wada, K. & Wood, C. P., 2002- Mixed magmas, mush chambers and eruption triggers; evidence from zoned clinopyroxene phenocrysts in Andesitic scoria from the 1995 eruptions of Ruapehu volcano, New Zealand. Journal of petrology. 43,12: 2279-2303.

Nelson, T. S. & Montana, A., 1992- Sieve-textured plagioclase in volcanic rocks produced by rapid decompression. American Mineralogy. 77: 1242-1249.

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

Pearce, J. A., 1983- Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active cintinental margins. In: Rollinson, h. R., 1993- Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. John Wiley and Sons, 325p.

Peate, D. W., Pearce, J. A., Hawkesworth, C.J., Colly, H., Edwards, C.M.H., Hirose, K., 1997- Geochemical variations in Vanuatu Arc lavas: the role of subducted material and a variable mantle wedge composition. J. Petrol. 10: 1331-1358.

Pichavant, M., 1993- Anatexie crustale et volcanisme. In: Juteau, T. and Maury, R., 1997- Geologie de la Croute Oceanique: Petrologie et Dynamique Endogenes, 569p.

Pouclet, A., Lee, J., Vidal, P., Cousens, B. & Bellon, H., 1994 - Cretaceous to Cenozoic volcanism in South Korea and in the Sea of Japan: magmatic constraints on the opening of the back-arc basin. In J. L., S., ed., Volcanism associated with extension at consuming plat margins. Geology Society of London. 169-191.

Rieben, H., 1955- The geology of the Tehran plain. American Journal of Science. 253:617-639.

Rolland, Y., Pecher, A. & Picard, C., 2000- Middle Cretaceous back-arc formation and arc evolution along the Asian margin: the Shyok Suture Zone in northen Ladakh (NW Himalaya). Tectonophysics. 325: 145-173.

Rollinson, h. R., 1993- Using Geochemical Data: Evaluation,  Presentation, Interpretation. John Wiley and Sons, 325p.

Sakuyama, M., 1979- evidence of magma mixing: petrological study of Shirouma-Oike calc-alkaline andesite volcano, Japan. J. Vocanol. Geotherm. Res., 5: 179-208.

Stevenson, R., Henry, P. & Gariepy, C., 1999- Assimilation-fractional crystallization origin of Arcean Saukitoid Suties: Western Superior Province, Canada. Precambrian Res., 96: 83-99.