Application of mineral and whole rock analysis in identification of petrogenesis of the pillow lavas in the Nain ophiolite

Abstract

Pillow lavas are one of the important rock units of Nain ophiolite. Rock forming minerals of Nain ophiolite pillow lavas are chloritized olivine, plagioclase, clinopyroxene (augite), Cr-spinel, magnetite, amphibole, chlorite, pumpellyite, epidote, prehnite and calcite. Whole rock geochemical analyses and composition of clinopyroxenes and chromian spinels of these rocks indicate that they are similar to mid-ocean ridge basalts. These lavas are basalt to andesite in composition and produced by high degree of partial melting of a depleted mantle lherzolite. According to their field studies, petrography, mineral and whole rock geochemistry, they have undergone sub-sea floor metamorphism and changed to spilite. Application of clinopyroxene thermometry shows that they have formed at 1058 to 1170 OC.

Keywords


[1] Dilek Y., Newcomb S., “Ophiolite concept and the evolution of geological thought”, Geological Society of America, Special Paper 373 (2003) 504 p.

[2] Arai S., “Chemistry of chromian spinel in volcanic rocks as a potential guide to magma chemistry”, Mineralogical Magazine 56 (1992) 173-184.

[3] Beccaluva L., Macciotta G., Piccardo G.B., Zeda O., “Clinopyroxene composition of ophiolite basalts as petrogenetic indicator”, Chemical Geology 77 (1989) 165-182.

[4] Pessagno E. A. Jr., Ghazi A. M., Kariminia M., Duncan R. A., Hassanipak A. A., “Tectonostratigraphy of the Khoy Complex, northwestern Iran”, stratigraphy 2-1(2005) 49-63.

[5] Davoudzadeh M., “Geology and petrography of the north area of Nain, Central Iran”, Geological Survey of Iran, Report no. 14 (1972) 89 p.

[6] جباری ع، "زمین‌شناسی و پترولوژی افیولیت نائین"، پایان نامه کارشناسی ارشد پترولوژی گروه زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان، (1376) 163 ص.

[7] منوچهری ش، "بررسی پتروگرافی و پترولوژی افیولیتهای شمال نائین"، رساله کارشناسی ارشد پترولوژی دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی، (1376) 190 ص.

[8] Lensch G., Davoudzadeh M., “Ophiolites in Iran”, Neues Jahrbuch Fur geologie und palaontolgie Abhandlungen (1982) 306-320.

[9] رهگشائی م.، و شفائی مقدم ه.، "مطالعه میکروساختاری کانی الیوین در مجموعه افیولیت نائین (ایران مرکزی)"، یازدهمین همایش بلورشناسی و کانی‌شناسی دانشگاه یزد، (1382) ص 275-279.

[10] رحمانی ف، "پترولوژی دایک‌های صفحه‌ای افیولیت نائین (ایران مرکزی)"، پایان نامه کارشناسی ارشد پترولوژی گروه زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان، (1384) 130 ص.

[11] سعیدی م، نقره ییان م، خلیلی م.، مکی زاده م.ع، "توصیف پتروگرافی لیستونیت‌ها و بررسی پدیده‌های لیستونیتی شدن"، مجموعه مقالات هفته پژوهش دانشگاه اصفهان، (1384) ص 47-48.

[12] فلاحتی س، نقره ییان م.، خلیلی م.، مکی زاده م.ع، "توصیف پتروگرافی لیستونیت‌ها و بررسی پدیده‌های لیستونیتی شدن"، خلاصه مقالات هفته پژوهش دانشگاه اصفهان، (1384) ص 114-115.

[13] ترابی ق، شیردشت زاده ن.، نوربهشت ا.، پیرنیا ت.،‌ "مطالعه آمفیبولیت‌ها و دایک‌های آمفیبولیتی موجود در افیولیت ملانژ‌های نائین و عشین-زوار"،‌ مجله پژوهشی دانشگاه اصفهان،‌ (1386) (در حال چاپ).

[14] پیرنیا نایینی ت، "مطالعه پریدوتیت‌های گوشته افیولیت ملانژ نایین"، پایان نامه کارشناسی ارشد پترولوژی گروه علوم زمین دانشگاه اصفهان، (1386) 193 ص.

[15] شیردشت زاده ن، ترابی ق.، نوربهشت ا.، پیرنیا ت.، عبداللهی ا.، "بررسی انواع دگرگونی‌ها و سنگ‌های دگرگونی موجود در افیولیت ملانژ شمال نائین"، مجموعه مقالات هفته پژوهش دانشگاه اصفهان، (1385) (در حال چاپ).

[16] شیردشت زاده ن، "پترولوژی سنگ‌های دگرگونی افیولیت ملانز نایین (استان اصفهان)"، پایان نامه پترولوژی کارشناسی ارشد گروه زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان، (1386) 192 ص.

[17] Hushmandzadeh A., “Ophiolites of south Iran and their genetic problems”, Geological Survey of Iran, Internal Report (1977) 89 p.

[18] Droop G.T.R., “A general equation for estimating Fe3+ concentrations in ferromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses, using stoichiometric criteria”, Mineralogical Magazine 51 (1987) 431-435.

[19] Kretz R., “Symbols for rock-forming minerals”, American Mineralogist 68 (1983) 277-279.

[20] Morimoto N., “Nomenclature of pyroxenes”, Canadian Mineralogist 27 (1989) 143-156.

[21] Irvine T.N., Baragar W.R.I., “A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks”, Canadian Journal of Earth Sciences 8 (1971) 523-548.

[22] Kuno H., “Lateral variation of basalt magma across continental margins and island - arcs”, Geological survey of Canada, 66(15) (1966) 317-336.

[23] Le Maitre, R.W., Bateman P., Dudeck A., Keller J., Lameyre Le Bas M.J., Sabine P.A., Schmid R., Sorensen H., Streckeisen A., Woolley A.R., Zanettin B., “A classification of igneous rocks and glossary of terms”, Blackwell, Oxford (1989) 195 p.

[24] Pearce J.A., “Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: Thorpe”, R. S., ed., Andesites: Chichester, Wiley (1982) 525-548.

[25] Wood D.A., “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 (1980) 11-30.

[26] Nisbet E.G., Pearce J.A., “Clinopyroxene composition of mafic lavas from different tectonic settings”, Contributions to Mineralogy and Petrology 63 (1977) 161-173.

[27] Leterrier J., Maury R.C., Thonon P., Girard D., Marchal M., “Clinopyroxene composition as a method of identification of the Magmatic affinities of Paleo-volcanic series”, Earth and Planetary science Letters 59 (1982) 139-154.

[28] Rollinson H., “Using Geochemical Data: evaluation, presentation, interpretation”, Longman Group UK Ltd., London, United Kingdom (1993) 352.

[29] Le Bas M.J., “On the origin of the Tertiary granophyres of the Carling ford Complex, Ireland”, Proceedings of the Royal Irish Academy 65B (1967) 325–38

[30] Sigurdsson H., Schilling J.-G., “Spinels in Mid-Atlantic Ridge Basalts: Chemistry and occurrence”, Earth and Planetary Science Letters 29 (1976) 7-20.

[31] Hodges F.N., Papike J.J., “Petrology of basalts, gabbros and peridotites from DSDP Leg 37. In: Aumento”, W.F., Melson, W.G. (eds.), Initial Reports on the Deep Sea Drilling Project 37 (1977) 711-723.

[32] Schrader E. L., Rosendahl B. R., Furbish W. J., Meadows G., “Picritic basalts from the Siqueiros transform fault. In: Rosendahl”, B.R., Hekinian, R. et al. (eds.), Initial Reports on the Deep Sea Drilling Project 54 (1980) 771-778.

[33] Dick H.J.B., Bullen T., “Chromian spinel as a petrogenetic indicator in abyssal and alpine-type peridotites and spatially associated lavas” Contributions to Mineralogy and Petrology 86 (1984) 54-76.

[34] Kepezhinskas P. K., Taylor R. N., Tanaka H., “Geochemistry of plutonic spinels from the North Kamchatka Arc – Comparisons with spinels from other tectonic settings”, Mineralogical Magazine 57-389 (1993) 575-590.

[35] Hellebrand E., Snow J. E., Hofmann A. W., “Coupled major and trace elements as indicators of the extent of melting in midocean-ridge peridotites”, Nature 410(6829) (2001) 677-681.

[36] Nimis P., Taylor W.R., “Single clinopyroxene thermobarometry for garnet peridotites. Part I. Calibration and testing of a Cr-in-Cpx barometer and an enstatite-in-Cpx thermometer”, Contributions to Mineralogy and Petrology 139 (2000) 541-554.

[37] Falloon T.J., Green D.H., Hatton C.J., Harris K.L., “Anhydrous partial melting of a fertile and depleted peridotite from 2 to 30 kb and application to basalt petrogenesis”, J. of Petrology 29 (1988) 1257–1282.

[38] Hyndman D. W., “Petrology of igneous and metamorphic rocks”, McGraw Hill Book Company (1985) 786 p.