سنگ‌شناسی و جایگاه زمین‌ساختی توده گرانودیوریتی لخشک, شمال باختر زاهدان, ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

توده گرانودیوریتی لخشک در 10 کیلومتری شمال باختر زاهدان واقع شده و به صورت بیضوی شکل با امتداد شمال‌باختر-جنوب‌خاور در رسوبات فلیشی ائوسن نفوذ کرده است. این توده، پس از جایگزینی مورد هجوم تعداد زیادی دایک موازی با روند شمال‌خاور-جنوب‌باختر قـــرار گرفته است. دایکها حدود 30-20 درصد حجم توده را به خود اختصاص داده‌اند و دامنه ترکیبی گسترده‌ای از گرانودیوریت تا مونزودیوریت دارند.
     سنگهای توده نفوذی لخشک از نوع کلسیمی-  قلیایی و غالباً متاآلومین بوده و از لحاظ فراوانی P2O5 و Th در برابر SiO2 ، مشابه گرانیتهای نوع I است. مقدار TiO2 این سنگها در محدوده مقادیر TiO2 گرانیتهای حاشیه قاره قرار می‌گیرد. مقادیر MgO، Na2O، Ni، Cr، عدد Mg و فقیر شدگی این سنگها از Y با مذابهای آداکیتی حاصل از ذوب بخشی پوسته اقیانوسی جوان شبیه است. مقدار پایین  Ba/La سنگهای مورد مطالعه بیانگر ذوب بخشی پوسته اقیانوسی فرورو قبل از بی‌آب شدن آن است.
    این سنگها از عناصر LIL و LREE غنی شدگی نشان می‌دهند در حالی که از عناصر HREE و Y تهی شده‌اند و دارای بی‌هنجاری‌ منفی Nb، Ta، P، Ti و بی‌هنجاری  مثبت Pb می‌باشند. بی‌هنجاری منفی Nb و Ta بیانگر نقش پوسته اقیانوسی در متاسوماتیسم گوه گوشته است. بی‌هنجاری مثبت Pb به آلایش ماگما با پوسته قاره‌ای و متاسوماتیسم گوة گوشته‌ای اشاره دارد.
     به نظر می‌رسد که تشکیل توده گرانودیوریتی لخشک می‌تواند با فرورانش پوسته اقیانوسی جوان سیستان به زیر بلوک افغان در ارتباط باشد. همچنین مقادیر پایین HREE، 13/15>Y، 2/1>Yb، وجود میانبارهای آمفیبولیتی و کاهش مقدار Yb نسبت به افزایش SiO2 در این سنگها، با ذوب بخشی آمفیبولیتهای حاصل از فرورانش سنگ‌کره اقیانوسی به ژرفاهای بیش از 35 کیلومتر سازگار است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrology and Tectonic Setting of Lakhshak Granodiorite, NW of Zahedan, Iran

نویسندگان [English]

  • A. Kananian
  • M. Rezaei-Kahkhaei
  • D. Esmaeili
Deprtment of Geology, College of Science, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

     The Lakhshak granitoid pluton which is located at 10 km northwest of Zahedan, has intruded into the Eocene flysch sediments with an elliptical shape and NW-SE direction. This pluton after emplacement has been cut by numerous dykes with NE-SW trend. These dykes comprised about 20-30% of the Pluton with various compositions, ranging from granodiorite to monzodiorite in composition.
     The Lakhshak plutonic rocks are mainly metaluminous, calc-alkaline and belong to I type granites based on the P2O5 and Th content versus SiO2. Regarding TiO2 content these rocks resemble the continental margin granites. The MgO, Na2O, Ni, Cr content as well as Mg# and depletion in Y, these plutonic rocks are similar to the adakite, a rock type produced by partial melting of young oceanic crust. The low Ba/La content of the studied samples may suggest that subducted slab suffered dehydration prior to partial melting.
     These rocks are enriched in LIL, LREE, however, they are depleted in HREE and Y. In addition, they show negative anomalies of Nb, Ta, P and Ti, and positive anomaly of Pb. The negative anomalies of Nb and Ta may indicate the effect of mantle wedge metasomatism by oceanic crust. The positive anomaly of Pb may demonstrate continental crust assimilation by magma associated with mantle metasomatism.
     It seems that Lakshak pluton has been formed by subduction of Sistan young oceanic crust under the Afghan Block. Moreover, the low content of HREE and Y besides a decreased ratio of Yb versus SiO2, Y<15.13, Yb<1.2 and existence of amphibolite enxenoliths in these rocks may suggest partial melting of amphibolites. The latter is formed during the oceanic crust subduction in depth more than 35 km.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • petrology
  • Geochemistry
  • Subduction
  • Granodiorite
  • Dyke swarm
  • Zahedan
  • Iran

افتخارنژاد، ج.، 1352-  مطالبی چند درباره تشکیل حوضه رسوبی فیلیش در خاور ایران و توجیه آن با تئوری تکتونیک صفحه‌ای. ضمیمه گزارش شماره 22 ف، سازمان زمین‌شناسی کشور و اکتشافات معدنی کشور.

حسینی، م.  ر.، 1381 - پترولوژی و ژئوشیمی گرانیتهای جنوب باختر زاهدان. رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 290 صفحه.

کشتگر، ش.، 1383-  پترولوژی، ژئوشیمی و تحلیل ساختاری گرانیتهای زرگلی. رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 160 صفحه.

 

 

References

Atherton, M. P., Ghani, A. A., 2002- Slab breakoff: a model for Caledonian, Late Granite syncollisional magmatism in the orthotectonic (metamorphic) zone of Scotland and Donegal, Ireland. Lithos, 62, 65–85.

Atherton, M. P., Petford, N., 1993- Generation of sodium-rich magmas from newly underplated basaltic crust. Nature, 362, 144–146.

Behruzi, A., 1993- Geological map of Zahedan 1:250000 survey sheet. Geological surveyof Iran.

Berberian, M., 1983- Geological map of Iran at 1/100,000. Sheet 8148 Zahedan, Geological surveyof Iran, Teheran.

Bitencourt, M. F., Nardi, L. V. S., 2004 - The role of xenoliths and flow segregation in the genesis and evolution of the Paleoproterozoic Itapema Granite, a crustally derived magma of shoshonitic affinity from southern BrazilLithos. 73, 1–19.

Bowden, P., Bachelor, R. A., Chapple, B. W., Didier, J., Lameyer, J., 1984 - petrological, geological and source criteria for the classification of granitic rocks: a discussion. Earrth. Planet. Inter., 35, 1–11.

Camp, V. E., Griffis, R. J., 1982- Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, Eastern Iran. Lithos, 15(3), 221–239.

Chappell, B. W., 1999- Aluminium saturation in I and S-type granites and the characterization of fractionated haplogranites. Lithos, 46, 535–551.

Chappell, B. W., White, A. J. R., 1992- I- and S-type granites in the Lachlan Fold Belt. Trans. R. Soc. Edinb. Earth Sci., 83, 1–26.

Christopher, D. W., lan, L. M., Alan, P. M. V., 1997- The generation of sodic granite magmas, western Palmer Land, Antarctic Peninsula. Contrib Mineral Petrol, 128, 81–96.

Defant, M. J., Drummond, M. S, 1990- A model for trondhjemite ± tonalite ± dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons. J Geophys Res, 95, 21503–21521.

Dokuz, A., Tanyolu, E., Genc, S., 2005- A mantle and a lower crust derived bimodal suite in the Yusufeli (Artvin) area, NE Turkey: trace element and REE evidence for subduction-related rift origin of Early Jurassic Demirkent intrusive complex. Int J Earth Sci (Geol Rundsch).

Drummond, M. S., Defant, M. J., 1990- A model for trondhjenite-tonalite-dactite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern composition. Journal of Geophysical Research, 95, 21,503–21,521.

Glenn, A. G., 2004 - The influence of melt structure on trace element partitioning near the peridotite solidus. Contrib Mineral Petrol, 147: 511–527

Harris, N. B. W., Pearce, J. A., Tindle, A. G., 1986- Geochemical characteristics of collision zone magmatism. Collision tectonic, Geological society of American Bulltein, special pub. No. 19, 67–81.

Irvine, T. N., Baragar, W. R. A., 1971- A guide chemical classification of the common volcanic rock. Canada, J. Earth Sci., 8, 523–548.

Kamber, B. S., Ewart A., Collerson, K. D., Bruce, M. C., McDonald, G. D., 2002- Fluid-mobile trace element constraints on the role of slab melting and implications for Archaean crustal growth models. Contrib Mineral Petrol, 144, 38–56.

Maniar, P. D., Piccoli, M., 1989- Teconic discrimination of granitoids. Geological society of American Bulltein, No.110, 635–642.

Martin, H., 1986- Effect of steeper Archean geothermal gradient on geochemistry of subduction-zone magmas. Geology 14:753–756

Martin, H., 1987- Petrogenesis of Archean trondhjemites, tonalites, and granodiorites from eastern Finland: major and trace element geochemistry. Journal Petrology, 28, 921–953.

Martin, H., 1999- Adakitic magmas: modern analogues of Archaean granitoids. Lithos, 46, 411–429.

Mc Call, G. J. H., 1997- The geotectonic history of the Makran and adjacent areas of southern Iran. Asian Earth science, 15/16, 517–531.

Pearce, J. A., 1982- Trace element chacteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: Thorpe R.S. (ed.), Andesites. Wiley, Chichester, 525–548.

Pearce, J. A., 1996- Sources and settings of granitic rocks. Episodes19, 120–125.

Philpotts, A. R., 1990- Principles of igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall, New Jersey, p. 498.

Rapp, R. P., Watson, E. B., 1995- Dehydration melting of metabasalt at 8-32 kbar: implications for continental growth and crust mantle recycling. Journal Petrology, 36, 891–932.

Rapp, R. P., Watson, E. B., Miller, C. F., 1991- Partial melting of amphibolite/eclogite and the origin of Archean trondhjemites and tonalites. Precambrian Res, 51, 1–25.

Rollinson, H., 1998- Using geochemical data: Evaluation, presentation, interpretation. Longman, Singapore, p. 352.

Rushmer, T., 1991- Partial melting of two amphibolites: contrasting experimental results under-absent conditions. Contrib Mineral Petrol, 107, 41–59.

Sadeghian, M., Bouchez, J. L., Ne´de´lec, A., Siqueira, R., Valizadeh, M. V., 2005- The granite pluton of Zahedan (SE Iran): a petrological and magnetic fabric study of a syntectonic sill emplaced in a transtensional setting. Journal of Asian Earth Sciences, 25, 301–327

Sen, C., Dunn, T., 1994- Dehydration melting of basaltic composition amphibolite at 15 and 3 GPa: implications for the origin of adakites. Contrib Mineral Petrol, 117, 394–409.

Stewart, M. L., Pearce, T. H., 2004 - Sive-textured plagioclase in dacitc magma: Interference imaging results. American Mineralogy, 89, 348–351.

Stocklin, J., 1968 - Structural history and tectonics of Iran: a review. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52, 1229–1258.

Strekeisen, A. L., Lemaitre, R. W., 1979- “A chemical approximation to the modal QAPF classification of the igneous rocks,” Neuse Jahrbuch fur Mineralogie Ab-handlungen, 136, 169–206.

Sun, S. S., Mc Donough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society Special Publication, vol. 42, pp. 313–345.

Thompson, A. B., 1982- Dehydration melting of pelitic rocks and the generation of H2O-undersaturated granitic liquids. American Journal of Science, 282, 1567–1595.

Tirrul, R., Bell, I. R., Griffis, R. J., Camp, V. E., 1983- The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society America Bulletin, 94, 134–150.

Wang, Q., McDermott, F., Xu, J. F., Bellon, H. & Zhu, Y. T., 2005- Cenozoic K-rich adakitic volcanics in the Hohxil area, northern Tibet: lower crustal melting in an intracontinental setting. Geology 33, 465–468.

Wang, Q., Wyman, D. A., Xu J. F., Zhao, Z. H., Jian, P., Xiong, X. L., Bao, Z. W., Li, C. F., Bai, Z. H., 2006a- Petrogenesis of Cretaceous adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area, Anhui Province (eastern China): Implications for geodynamics and Cu–Au mineralization. Lithos, 1-26.

Wang, Q., Xu, J. F., Jian, P., Bao, Z. W., Zhao, Z. H., Li, C. F., Xiong, X. L., Ma, J. L., 2006b- Petrogenesis of adakitic porphyries in an extensional tectonic setting, Dexing, South China: implications for the genesis of porphyry copper mineralization. Journal of Petrology 47, 119–144.