زمین شیمی، محیط زمین‌ساختی و منشأ گدازه‌های الیگو- میوسن منطقه زولسک، شمال‌شرق سربیشه (خراسان جنوبی)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 عضو هیات علمی-گروه زمین شناسی-دانشکده علوم-دانشگاه بیرجند

3 گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

در شمال‌شرق سربیشه در استان خراسان جنوبی، رخنمون‌هایی از سنگ‌های گدازه‌ای وجود دارد که از نظر تقسیمات زمین‌شناسی در بخش شرقی بلوک لوت قرار گرفته‌اند. ترکیب سنگ‌شناختی مجموعه بررسی‌شده شامل آندزیت (پیروکسن آندزیت، آندزیت، تراکی آندزیت)، داسیت و ریولیت است. بافت‌های غالب در این سنگ‌ها، پورفیری با خمیره میکرولیتی شیشه‌ای، گلومروپورفیری، پوئی‌کلیتیک و حفره‌ای هستند. کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ‌های آندزیتی شامل پلاژیوکلاز، پیروکسن و آمفیبول همراه مقادیرکم بیوتیت و سانیدین و در ریولیت و داسیت‌ شامل کوارتز، سانیدین، پلاژیوکلاز، آمفیبول و بیوتیت هستند. بافت‌های غیرتعادلی نظیر منطقه‌بندی شیمیایی، بافت غربالی، حاشیه‌های گردشده و خلیجی در درشت بلورهای این سنگ‌ها مشاهده می‌شود. نتایج بررسی‌های ژئوشیمیایی نشان می‌دهد که این گدازه‌ها به سری ماگمایی کالک‌آلکالن پتاسیم بالا تا متوسط تعلق دارند. غنی‌شدگی از LREE وLILE ، تهی‌شدگی از HREE و HFSE همراه بی‌هنجاری منفی عناصری نظیرTi ، Nb وP در این سنگ‌ها حاکی از ماگماتیسم کمان‌ آتشفشانی حاشیه فعال قاره است. براساس نمودارهای تمایز زمین‌ساختی نیز محیط تکتونیکی گدازه‌های منطقه زولسک با پهنه فرورانش و حاشیه فعال قاره‌ای مرتبط است. نسبت پایینDy/Yb (کمتر از2) در گدازه‌های بررسی شده، بیانگر منشأ گوشته اسپینل لرزولیتی برای ماگما می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Geochemistry, tectonic environment and origin of Oligo-Miocene lavas in Zoolesk area, northeast of Sarbisheh (Southern Khorasan)

نویسندگان [English]

  • Maryam Kouchi 1
  • Malihe Nakhaei 3
1 Department of geology, Faculty of science, University of Birjand, Birjand, Iran.
2 Department of geology-Faculty of sciences-University of Birjand
3 Department of mining engineering, Birjand university of technology, Birjand, Iran
چکیده [English]

In northeast of Sarbisheh city, southern Khorasan, outcrops of lava rocks are exist that from view of geological subdivisions, located in eastern part of Lut block. Lithologic composition of studied collections consist of andesite (pyroxene andesite, andesite, trachy andesite), dacite and rhyolite. The main texture of these rocks are porphyry with microlitic-glass groundmass, glomeroporphyritic, poikilitic and vesicular. The mineral constituents of andesitic rocks are plagioclase, pyroxene and amphibole with small quantities of biotite and sanidine and in rhyolite and dacite include of quartz, sanidine, plagioclase, amphibole and biotite. Disequilibrium textures such as chemical zoning, sieve texture, rounded and gulf shape margins in phenocrysts of these rocks are observed. Geochemical study results show that these lavas belong to high to medium-K calc alkaline series. Enrichment in LREE and LILE, depletion in HREE and HFSE with negative anomaly of Ti, Nb and P in these rocks indicated active continental margin volcanic arc magmatism. Based on tectonic discrimination diagrams, also support the relation of Zoolesk area lavas with subduction zone and active continental margin. Low ratio of Dy/Yb(<2) in studied lavas, indicated spinel lherzolite mantle source for magma.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Andesite
  • Oligo-Miocene
  • Active continental margin
  • Zoolesk
  • Lut block

بهاروندی، آ.، 1395- پترولوژی سنگ‎های آتشفشانی منطقه بشگز (شمال غرب سربیشه، استان خراسان جنوبی)، با نگرشی بر پتانسیل اقتصادی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 159ص.

بیانی، ر.، 1394- پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی ترشیری منطقه شوشک (شرق سربیشه) با نگرشی بر پتانسیل اقتصادی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 109 ص.

پارسایی، م.، 1391- مطالعه زمین شناسی، دگرسانی و پترولوژی سنگ‎های آذرین شرق مود (جنوب شرق بیرجند)، پایان‎نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند،  115 ص.

چهکندی‎نژاد، م.، 1394- پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی ترشیری منطقه آسفیچ (جنوب غرب سربیشه) با نگرشی بر پتانسیل اقتصادی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 84 ص.

عرب، م.، 1395-پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی منطقه بیژائم (شمال غرب سربیشه)، خراسان جنوبی با نگرشی بر اهمیت اقتصادی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه بیرجند، 112 ص.

گودرزی، م.، محمدی، س. س. و زرین‎کوب، م. ح.، 1393- سنگ‎شناسی، ژئوشیمی و جایگاه زمین‎ساختی سنگ­های آتشفشانی ترشیری سلم­آباد (جنوب شرق سربیشه)، شرق ایران، مجله زمین‎شناسی اقتصادی، جلد 6، شماره2، صص. 217تا 234.

مکی­پور، م.، 1391- مطالعه زمین‎شناسی و پترولوژی سنگ‎های آذرین منطقه گلاب سربیشه (شرق ایران)، پایان‎نامه کارشناسی ارشد،  دانشگاه بیرجند،  117 ص.

ملکیان دستجردی، م.، 1394- پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی منطقه کنگان (شمال شرق سربیشه)، استان خراسان جنوبی، با نگرشی بر اهمیت اقتصادی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 131 ص.

نظری، ح. و سلامتی، ر.، 1378- نقشه زمین‏شناسی1:100000 سربیشه، انتشارات سازمان زمین‏شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

نظری، ز.، 1390- بررسی زمین­شناسی و پترولوژی سنگ­های آتشفشانی شمال غرب سربیشه (خاور ایران)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بیرجند، 123 ص.

 

References

Arslan, M. and Aslan, Z., 2006- Mineralogy, petrography and wholerock geochemistry of the Tertiary granitic intrusions in the Eastern Pontides, Turkey. Journal of Asian Earth Sciences 27: 177-193

Asiabanha, A., Bardintzeff, J. M., Kananian, A. and Rahimi, G., 2012 - Post-Eocene volcanics of the Abazar district, Qazvin, Iran: Mineralogical and geochemical evidence for a complex magmatic evolution. Journal of Asian Earth Sciences 45: 79–94.

Askren, D. R., Roden, M. F. and Whitney, J. A., 1999- Petrogenesis of Tertiary andesite lava flows interlayered with large-volume felsic ash-flow tuffs of the Western USA.Journal of Petrology 38: 1021-1046.

Barker, A. J., Menzies, M. A., Thirlwall, M. F. and Macpherson, C. G., 1997- Petrogenesis of Quaternary intrplate volcanism, Sana,a, Yemen: Implications for plume-lithosphere interaction and polybaric melt hybridization. Journal of petrology 38: 1359-1390.

Boynton, W. V., 1984- Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson, P. (Ed), Rare Earth Element Geochemistry.Elsevier, Amsterdam: 63-114.

Caffe, P. j., Trumbull, R. B. and Siebel, W., 2012- Petrology of the Coyaguayma ignimbrite, northern Puna of Argentina: Origin and evolution of a peraluminous high-SiO2 rhyolite magma. Lithos134-135: 179-200.

Castillo, P. R., 2006- An overview of adakite petrogenesis. Chinese Science Bulletin51: 257-268.

Condie, K. C., 1989- Geochemical changes in basalts and andesites across the Archean Proterozoic boundary: identification and significance. Lithos23: 1-18.

Condie, K. C., 2005- High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes?. Lithos79: 491-504.

Duggen, S., Hoernle, K., Bogaard, P. V. D. and Garbe-schonberg, D., 2005- Post-collisional transition from subduction to intraplate-type magmatism in the westernmost Mediterranean: evidence for continental-edge delamination of subcontinental lithosphere. Journal of Petrology 46: 1155–1201.

Edwards, C., Menzies, M. and Thirwall, M., 1991- Evidence from Muriah, Indonesia, for the interplay of supra- subduction zone and intraplate processes in the genesis of potassic alkaline magmas. Journal of Petrology32: 555-592.

Ersoy, E. Y. and Helvacl, C., 2010- FC–AFC–FCA and mixing modeler: a Microsoft® Excel© spreadsheet program for modeling geochemical differentiation of magma by crystal fractionation, crustal assimilation and mixing. Computers and Geosciences36:383–390.

Esperanca, S., Crisci,G. M., de Rosa, R. and Mazzuoli, R., 1992-The role of the crust in the magmatic evolution of the island Lipari (Aeolian Islands, Italy), Contributions to Mineralogy and Petrology112: 450-462.

Fan, W. M., Guo, F., Wang, Y. J. and Zhang, M., 2004- Late Mesozoic volcanism in the northern Huaiyang tectono-magmatic belt, central China: partial melts from a lithospheic mantle with subducted continental crust relicts beneath the Dabie orogen?. Chemical Geology209: 27-48.

Foley, S., 1992a- Petrological characterization of the source components of potassic magmas: geochemical and experimental constraints. Lithos28: 187–204.

Foley, S., 1992b- Vein-plus-wall-rock melting mechanisms in the lithosphere and the origin of potassic alkaline magmas. Lithos28: 435–453.

Gill, R., 2010- Igneous rocks and processes, Wiley-Blackwell, Malaysia, 428p.

Girardi, J. D., Patchett, P. J., Ducea, M. N., Gehrels, G. E., Cecil, M. R., Rusmore, M. E., Woodsworth, G. J., Pearson, D. M., Manthei, C. and Wetmore, P., 2012- Elemental and isotopic evidence for granitoid genesis from deep-seated sources in the Coast mountains batholith, British Columbia. Journal of Petrology 53: 1505-1536.

Green, N. L., 2006- Influence of slab thermal structure on basalt source regions and melting conditions: REE and HFSE constraints from the Garibaldi volcanic belt, northern Cascadia subduction system. Lithos87: 23-49.

Harangi, S., Downes, H., Thirlwall, M. and Gmeling, K., 2007- Geochemistry, petrogenesis and geodynamic relationships of Miocene calc alkaline volcanic rocks in the Western Carpathian arc, eastern Central Europe. Journal of Petrology 48: 2261-2287.

Helvac1, C., Ersory, E. Y., Sozbilir, H., Erkul, F., Sumer, O. and Uzel, B., 2009- Geochimistry and Ar40/Ar39 Geochronology of Miocene volcanic rocks from the Karaburun Penninsula: Implication for amphibole- bearing lithospheric mantle source, Western Anatotolia. Journal of Volcanology and Geothermal Reserch185: 181-202.

Hoang, N., Itoh, J. and Miyagi, I., 2011- Subduction components in Pleistocene to recent Kurile arc magmas in NE Hokkaido, Japan. Journal of Volcanology and Geothermal Research 200: 255-266.

Jung, D., Keller, j., Khorasani, R., Marcks, C., Baumann, A. and Horn , P., 1983- petrology of the Tertiary magmatic activity in the northern Lut area, est of Iran. Geological survey of  Iran, Tehran, Geodynamic  project (Geotraverse) in Iran51:285-336.

Karimpour, M. H., Stern. C. R., Farmer. L., Saadat. S. and Malekezadeh, A., 2011- Review of age, Rb-Sr geochemistry and petrogenesis of Jurassic to Quaternary igneous rocks in Lut block, eastern Iran. Journal of Geopersia1: 19–36.

Kolb, M., Quadt, A. V., Peytcheva, I., Heinrich, C. A., Fowler, S. J. and Cvetković, V., 2013- Adakite-like and normal arc magmas: distinct fractionation paths in the east Serbian segment of the Balkan-Carpathian arc. Journal of Petrology 54: 421-451.

Lin, P. N., Stern, R. and Bloomer, S. H., 1989- Shoshonitic volcanism in the northern Mariana arc2. Large-ion lithophile and rare earth element abundances: evidence for the source of incompatible element enrichments in interaoceanic arcs. Journal of Geophysical Research94: 4497-4514.

Mohammadi, A., Burg, J. P., Bouilhol, P. and Ruh, J., 2016- U–Pb geochronology and geochemistry of Zahedan and Shah Kuh plutons, southeast Iran: Implication for closure of the South Sistan suture zone. Lithos 248–251: 293–308.

Pang, K. N., Chung, S. L., Zarrinkoub, M. H., Khatib, M. M., Mohammadi, S. S., Chiu, H. Y., Chu, C. H., Lee, H. Y. and Lo, C. H., 2013- Eocene– Oligocene post- collisional magmatism in the Lut– Sistan region, eastern Iran: Magma genesis and tectonic implications. Lithos180-181: 234- 251.

Pearce, J. A. and Norry, M. J., 1979- Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y and Nb variation in volcanic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology69: 33-47.

Pearce, J. A., 1983- Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In: Continental basalts and mantle xenoliths (Eds. Hawkesworth, C. J. and Norry, M. J.). Shiva, Nantwich: 230-249.

Pearce, J. A., Harris, N. B. W. and Tindle, A. G., 1984- Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology25:  956–983.

Peccerillo, A. and Taylor, S. R., 1976- Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology58: 63-81. 

Price, R. C., Smith, L. E. M., Stewart, R. B., Gamble, J. A., Gruender, K. and Mass, R., 2016- High K andesite petrogenesis and crustal evolution: Evidence from mafic and ultramafic xenoliths, Egmont volcano (Mt. Taranaki) and comparisons with Ruapehu volcano, North Island, Newzaeland.Geochemica et Cosmochimica Acta185:328-357.

Siddiqui, R. H., Asif Khan, M. and Qasim-Jan, M., 2007- Geochemistry and petrogenesis of the Miocene alkaline and sub-alkaline volcanic rocks from the Chagai arc, Baluchistan, Pakistan: Implications for porphyry Cu-Mo-Au deposits. Journal of Himalayan Earth Sciences 40: 1–23.

Sun, S. S. and McDonough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematic of ocenic basalts: implications for mantel compositions and processes In: Sanders A.D. and Norry M.J. (Eds), Magmatism in Ocean basins. Geological Society London Special Publications 42: 313-345.

Tatsumi, Y., Hamilton, D. L. and Nesbitt, R. W., 1986- Chemical characteristics of fluid phase released from a subducted lithosphere and origin of arc magmas: Evidence from high-pressure experiments and natural rocks. Journal  of  Volcanology  and  Geothermal  Reserch29: 293-309.

Temel, A. and Gondogdu, M. N., 1998- Petrological and Geochemical Characterisstics of Cenozoic High-k calcalkaline volcanism in Konga, Central Anatolia, Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research85: 357-377.

Tepper, J. H., Nelson, B. K., Bergantz, G. W. and Irving, A. J., 1993- Petrology of the Chilliwack batholith, North Cascades, Washington: generation of calc-alkaline granitoids by melting of mafic lower crust with variable water fugacity. Contributions to Mineralogy and Petrology113:333-351.

Winchester, J. A. and Floyd, P. A., 1977- Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology20: 325-343.

Withney, D. and Evans, B., 2010- Abbreviations for names of rock-forming minerals, American Mineralogist 95: 185–187.

Zheng, Y. F., Chen, R. X., Xu, Z. and Zhang, S. B., 2016- The transport of water in subduction zones. Science China Earth Sciences59: 651–682.