سنگ‌نگاری و ژئوشیمی سنگ های آتشفشانی شمال زاویه، جنوب ‌باختر کرج

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

در شمال زاویه (جنوب ‌باختر کرج) رخنمون گسترده‌ای از سنگ‌های آتشفشانی- آذرآواری ائوسن با ترکیب بازیک، حدواسط و اسیدی گسترش دارد. این مجموعه آتشفشانی- آذرآواری شامل گدازه‌های با ترکیب سنگ‌شناسی بازالت، تراکی‌بازالت، تراکی‌آندزیت بازالتی، آندزیت، تراکی‌آندزیت، تراکی‌داسیت، ریولیت و سنگ‌های آذرآواری مانند ایگنیمبریت، توف‌ جوش ‌خورده، توف بلورین، توف خرده‌سنگی، توف بلورین خرده‌سنگی، توف خاکستر و لاپیلی‌سنگ است. در این توالی آتشفشانی و آذرآواری ایگنیمبریت حجم قابل ملاحظه‌ای را به خود اختصاص می‌دهد. بافت‌های متداول در سنگ‌های آتشفشانی مورد مطالعه شامل پورفیریتیک، گلوپورفیریتیک، کومولوفیریک، بادامکی و تراکیتی هستند. در سنگ‌های آذرآواری قطعات خرده‌سنگی و بلورهای خرد شده به‌طور معمول یافت می‌شوند. در ایگنیمبریت‌ها بافت اتاکسیتی به‎‌طور متداول دیده می‌شود. ساخت جریانی در گدازه‌های ریولیتی و ساخت منشوری در جریان‌های گدازه و ایگنیمبریت‌های منطقه وجود دارند. کانی‌های اصلی در سنگ‌های مورد مطالعه شامل پیروکسن، آمفیبول، بیوبیت، پلاژیوکلاز و کوارتز است که با کانی‌های فرعی فلدسپار پتاسیم‌دار، کانی‌های کدر و الیوین دگرسان شده همراه هستند. کلسیت، کلریت، اپیدوت و سریسیت نیز به‌عنوان کانی ثانویه وجود دارند. بر پایه مطالعات ژئوشیمیایی، سنگ‌های آتشفشانی مورد مطالعه بیشتر کالک‌آلکالن هستند؛ ولی تعداد کمی از نمونه‎ها در برخی نمودارها در محدوده آلکالن و شوشونیتی قرار می‌گیرند. بی‌هنجاری منفی Nb و Ti، بی‌هنجاری مثبت Pb، غنی‌شدگی از عناصر سنگ‎دوست درشت‎یون، غنی‌شدگی از عناصر خاکی کمیاب سبک و تهی‌شدگی از عناصر با میدان پایداری بالا نشان از این دارد که ماگمای مادر این سنگ­ها از یک گوشته‌ سست‌کره‌ای متاسوماتیسم شده در بالای پهنه فرورانش منشأ گرفته است. وجود بافت غربالی فراوان در پلاژیوکلازها، خورده شدن پلاژیوکلازها و پیروکسن‌ها و همچنین حاشیه‌ سوخته بیوتیت‌ها و آمفیبول‌ها همگی نشان‎دهنده‌ وجود شرایط عدم تعادل در سامانه است که این امر به احتمال زیاد از  اختلاط ماگمایی ناشی می‌شود. با این وجود، هضم، بالاآمدگی سریع ماگما و کاهش فشار نیز می‌تواند این بافت‌ها را ایجاد کند.

کلیدواژه‌ها


کتابنگاری
آقانباتی، ع.، 1383- زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشور. 586 ص.
درویش‌زاده، ع.، 1370- زمین‌شناسی ایران، نشر دانش امروز، 901 ص.
درویش‌زاده، ع.، 1386- زمین­شناسی ایران،  انتشارات دانشگاه امیر کبیر، 719 ص.
عمیدی، س. م.، نوگل‎سادات، آ. آ.، هوشمندزاده، ع.، بهروزی، م.، لطفی، ن.، ناظر، خ.، مهدوی، م.، کایا، س.، دهلوی، پ. و مارتین-ژانتین، ب.، 1363- نقشه زمین‌شناسی250000/1 ساوه (نقشه شماره E.5)، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
قربانی، م.، 1384- ژئوشیمی و پترولوژی سنگ­های آتشفشانی جنوب دانسفهان و جنوب کرج، ماگماتیسم همزمان جزایر قوسی و درون صفحه‌ای، مجله‌ علوم دانشگاه تهران، جلد 31، شماره 1، صص. 21 تا 41.
قلمقاش، ج.، فنودی، م.، مهرپرتو، م.، سحبایی، ج.، قایمی، م. و نوذری، ا.، 1379- نقشه‌ زمین‌شناسی 1:100000 چهارگوش اشتهارد (نقشه شماره 6061)، مقیاس، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
مسعودی، ف.، 1369- چینه‌شناسی، پتروگرافی، ژئوشیمی و پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی جنوب بوئین‌زهرا، پایان‎نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم.                                                                                                      
مصوری، ف.، زرعیان، س.، باباخانی، ع. و مهرپرتو، م.، 1377- سنگ‌شناسی و ژئوشیمی سنگ‌های آتشفشانی ائوسن در منطقه‌ دانسفهان، هفدهمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 211 تا 217 .     
معین‌وزیری، ح.، 1364- پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی، انتشارات جهاد دانشگاهی، 228 ص.
یوسفی، م.، 1375- بررسی پترولوژیکی و ژئوشیمیایی سنگ‌های ولکانیک جنوب غرب اشتهارد، پایان‎نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه آزاد، واحد تهران شمال.                                                                                                     
یوسفی، م.، امامی، م. ه.، علوی، م.، عروج‌نیا، پ.، حدادان، م. و قاسمی، ا.، 1379- نقشه‌ زمین‌شناسی 1:100000 چهارگوش اشتهارد (نقشه شماره 6061)، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
 
References
Alavi, M., 1991- Sedimentary and Structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 103: 983-992.
Alavi, M., 2004- Regional stratigraphy of the Zagros fold-thrust belt of Iran and its proforeland evolution. American Journal of Sciences 304(1): 1-20.
Barnes, S. J., Acterberg, E., Makovicky, E. and Li, C., 2001- Proton probe results for partitioning of platinum group elements between mono-sulphide solid solution and sulphide liquid. South African Journal of Geology, 104: 337-351.
Berberian, M. and King, G. C. P., 1981- Toward a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences 18: 210-265.
Best, M. G., 2003- Igneous and metamorphic petrology. Blackwell Science, 729 pp.
Best, M.G. and Christiansen, E. H., 2001- Igneous petrology. Blackwell Science, 428 pp.
Browne, B. L., Eichelberger, J. C., Patino, L. C., Vogel, T. A., Uto, K. and Hoshizumi, H., 2006- Magma mingling as indicated by texture and Sr/Ba ratios of plagioclase phenocrysts from Unzen volcano, SW Japan. Journal of volcanology and geothermal research, 154(1): 103-116.
Cabanis, B., 1989- Le diagramme La/10-Y/15-Nb/8: unoutil pour la discrimination des series volcaniques et la mise en evidence des processus de melande et/ou de contamination crustale. CR Acad. Sci. Ser. II, 309: 2023-2029.
Cox, K. G., Bell, J. D. and Pankhurst, R. J., 1989- the interpretation of igneous rocks. Unwin Hyman, London, 450 pp.
Dostal, J., Church, B. N., Reynolds, P. H. and Hopkinson, L., 2001- Eocene volcanism in the Buck Creek basin, central British Columbia (Canada): transition from arc to extensional volcanism. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 170(1-3): 149-170.
Dungan, M. A. and Rhodes, J. M., 1978- Residual glasses and melt inclusions in basalts from DSDP legs 45 and 46: evidence for magma mixing. Contributions to Mineralogy and Petrology, 67(4): 417-431.
Feely, T. C. and Sharp, I. D., 1996- Chemical and hydrogen isotope evidence for in situ dehydrogenation of biotite in silicic magma chambers; Geology, 24: 1021-1024.
Feely, T. C; Cosca, M. A. and Lindsay, C. R., 2002- Petrogenesis and implications of calc-alkaline cryptic hybrid magmas from Washburn volcano, Absaroka volcanic province, U.S.A. Journal of Petrology, 43(4): 663-703.
Garcia, M. O. and Jacobson, S. S., 1979- Crystal clots, amphibole fractionation and the evolution of calc-alkaline magmas. Contrib. Mineral. Petrol., 69: 319-327.
Geng, H., Sun, M., Yuan, C., Xiao, W., Xian, W., Zhao, G., Zhang, L., Wong, K. and Wu, F., 2009- Geochemical, Sr–Nd and zircon U–Pb–Hf isotopic studies of Late Carboniferous magmatism in the West Junggar, Xinjiang: implications for ridge subduction? Chemical Geology, 266(3): 364-389.
Ghasemi, A. and Talbot, C. J., 2005- A new tectonic scenario for the Sanandaj-Sirjan Zone (Iran), Journal of Asian Earth Sciences 26:  683-693.
Harker, A., 1909- The natural history of igneous rocks. Macmillam.
Hassanzadeh, J., 1993- Metallogenic and tectonomagmatic events in the SE sector of the Cenozoic active continental margin of Central Iran (Shahr e Babak area, Kerman Province). Ph.D. thesis, University of California, Los Angeles 204 pp.
Humphreys, M. C., Blundy, J. D. and Sparks, R. S. J., 2006- Magma evolution and open-system processes at Shiveluch volcano: Insights from phenocryst zoning. Journal of Petrology, 47(12): 2303-2334.
Irvine, T. N. and Baragar, W. R. A., 1971- A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks, Canadian Journal of Earth Sciences, 8: 523-548.
Kamber, B. S., Ewart, A., Collerson, K. D., Bruce, M. C. and McDonald, G. D., 2002- Fluid-mobile trace element constraints on the role of slab melting and implication for Archean crustal growth models. Contributions to Mineralogy and Petrology, 144: 38-56.
Kawabata, H. and Shuto, K., 2005- Magma mixing recorded in intermediate rocks associated with high-Mg andesites from the Setouchi volcanic belt, Japan: implications for Archean TTG formation. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 140(4): 241-271.
Kretz, R. 1983- Symbols for rock-forming minerals. American Mineralogist, 68: 277-279.
Kurum, S., Onal, A., Boztug, D., Sper, T. and Arslan, M., 2008- Ar40/Ar39 age and geochemistry of the post-collisional Miocene Yamadag volcanics in the Arapkir area (Malatya Province), eastern Anatolia, Turkey. J. Asian. Earth Sci., 33: 229-251.
Kuscu, G. G. and Floyd, P. A., 2001- Mineral compositional and textural evidence for magma mingling in the Saraykent volcanics. Lithos, 56(2): 207-230.
Kuster, D. and Harms, U., 1998- Post-collisional potassic granitoids form the southern and northwestern parts of the late Neoproterozoic East African Orogen: a review. Lithos, 45: 177-195.
Le Bas, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen, A. and Zanettin, B., 1986- A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram. Journal of petrology, 27(3): 745-750.
Leeman, W. P. and Sisson, V. B., 1996- Geochemistry of boron and its implication for crustal and mantle processes. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 33(1): 645-707.
Mackenzie, W.S., Donaldson, C. H. and Guilford, C., 1982- Atlas of igneous rocks and their textures. Longman Scientific and Technical, 148 pp.
Mohajjel, M., Fergusson, C. L. and Sahandi, M. R., 2003- Cretaceous-Tertiary convergence and continental collision, Sanandaj-Sirjan Zone, Western Iran. Journal of Asian Earth Sciences 21(4): 397-412.
Mullen, E. D., 1983- Mno/Tio2/P2o5: a minor element discriminant for basaltic rocks of oceanic environments and its implication for petrogenesis. Earth. Planet. Sci. Lett., 62: 53-62.
Müller, D. G. D., Rock, N. M. S. and Groves, D. I., 1992- Geochemical discrimination between shoshonitic and potassic volcanic rocks in different tectonic settings: a pilot study. Mineralogy and Petrology, 46(4), pp.259-289.
Nagudi, N. O., Koberl, C. H. and Kurat, G., 2003- Petrography and geochemistry of the Sing granite, Uganda, and implication for its origin. Journal of African Earth Sciences, 35: 51-59.
Nelson, S. T. and Montana, A., 1992- Sieve textured plagioclase in volcanic rocks produced by rapid decompression. American. Mineral., 77: 1242-1249.
Pearce, J. A., 1982- Trace element characteristics of lava from destructive plate boundaries. In Andesites: orogenic andesites and related rocks. Thorpe, R.S. (ed.). Chichester: Wiley, 525-548.
Pearce, J. A., 1983- Role of sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins.In: continental basalts and mantle xenoliths. Hawkesworth, C. J. and Norry, M. G. (eds). Nantwich: Shiva, 230-249.
Price, N. J., 2001- Major impacts and plate tectonics, a model for the Phanerozoic evolution of the earth's lithosphere. Routledge 354 pp.
Raymond, L. A., 2002- The study of igneous sedimentary and metamorphic rocks. McGraw-Hill, 720 p.
Rollinson, H. R., 1993- Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. New York, John Wiley and Sons 352 pp.
Ruprecht, P., Bergantz, G. W., Cooper, K. M. and Hildreth, W., 2012- The crustal magma storage system of Volcán Quizapu, Chile, and the effects of magma mixing on magma diversity. Journal of Petrology 53(4): 801-840.
Rutherford, M. J. and Hill, P. M., 1993- Magma ascent rates from amphibole breakdown: an experimental study applied to the 1980-1986 Mount St. Helens eruptions. Journal of Geophysical Research, 98:19667-19685.
Şengör, A. M. C., 1990- A new model for the Late Paleozoic-Mesozoic tectonic evolution of Iran and implication for Oman. In: Robertson, A. H. F., Searle M. P. and Ries A. C. (Eds), the geology and tectonics of the Oman region. Geological Society of London, Special Publication 49: 791-831.
Shang, G. K., Satir, M., Sieble, W., Nasifa, E. N., Taubuld, H., Liegeoise, J. P. and Tchoua, F. M., 2004- Geochemistry, Rb–Sr and Sm–Nd systematic: case of the Sangmelima region, Ntem complex, southern Cameroon. Journal of African Earth Sciences, 40 (1-2): 61-79.
Shelley, D., 1993- Igneous and metamorphic rocks under the microscope. Chapman and Hall, 445 p.
Srivastava, R. K. and Singh, R. K., 2004- Trace element geochemistry and genesis of Precambrian sub-alkaline mafic dikes from the central Indian craton evidence for mantle metasomatism. Journal of Asian Earth Sciences, 23: 373-389.
Stephen, T. and Nelson, A. M., 1992- Sieve-textured plagioclase in volcanic rocks produced by rapid decompression. American Mineralogist 77: 1242-1249.
Stormer, J. C., 1972- Mineralogy and petrology of the Raton-Clayton volcanic field northeastern New Mexico. Geologic. Soci. America. Bull, 83: 3299-3322.
Sun, S. S. and Mc Donough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implication for mantle composition and processes. In: Saunders, A. D. and Norry, M. J. (Eds.), magmatism in the ocean basins. Geological Society of London, Special Publications 42: 313-345.
Temizel, I. and Arslan, M., 2008- Petrology and geochemistry of Tertiary volcanic rocks from the Likizce (ordu) area, NE Turkey: Implications for the evolution of the eastern Pontide paleo-magmatic arc. J. Asian. Earth Sci., 31(4-6): 439-463.
Tsuchiyama, A., 1985- Dissolution kinetics of plagioclase in the melt of the system diopside-albite-anorthite, and origin of dusty plagioclase in andesites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 89: 1-16.
Vance, J. A., 1965- Zoning in igneous plagioclase: Patchy zoning. J. Geol, 73: 637-651.
Wilson, M., 1989- Igneous petrogenesis: A global tectonic approach. Unwin Hyman Ltd, 466 pp.
Wood, D. A., 1980- The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth and Planetary Science Letters, 50(1): 11-30.
Wu, F., Jahnb, B., Wildec, S. A., Lod, C. H., Yuie, T. F., Lina, Q., Gea, W. and Suna, D., 2003- Highly fractionated I-type granites in NE China (II): isotopic geochemistry and implications for crustal growth in the Phanerozoic. Lithos, 67 (3-4): 191-204.