کانی‌شناسی و سنگ‌شناسی، سنگ‌های آتشفشانی گستره‌ی گل چشمه، جنوب نیشابور، شمال شرق ایران

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

گستره­ی مورد بررسی در220 کیلومتری جنوب غربی مشهد، و 80 کیلومتری جنوب نیشابور و در گستره­ای بین طول­های شرقی"30 '40 ˚58 الی"30 '44 ˚58 و عرض­های شمالی"30 '47 ˚35 الی "00 '52 ˚35 قرار گرفته است و در پهنه­ی ساختاری سبزوار قرار دارد. واحدهای زمین‌شناسی منطقه بیشتر شامل سنگ‌های آتشفشانی به سن ائوسن با ترکیب تراکیت،تراکی آندزیت و تراکی آندزیت بازالت بوده که در بعضی قسمت­ها تحت تاثیر دگرسانی آرژیلیک، کربناتی و پروپیلیتیک قرار گرفته­اند. فنوکریست­های غالب در این سنگ­ها کانی های پلاژیوکلاز، فلدسپات قلیایی، هورنبلند سوخته و پیروکسن است. بافت سنگ‌های آتشفشانی منطقه عمدتاً پورفیری با زمینه ریز دانه تا میان دانه است. تجزیه­ی شیمیایی نشان دهنده­ی ماهیت آهکی- قلیایی این سنگ­هاست. غنی‌شدگی عناصر LILE (به غیر از (Ba و تهی شدگی عناصر HFSE در این سنگ­ها قابل مشاهده است. غنی شدگی عناصر LREE نسبت به عناصر HREE  نشانه­ی تشکیل ماگما در محیط فرورانش است که این خصوصیت نیز در سنگ­های آتشفشانی منطقه­ی گل چشمه  به خوبی دیده می­شود. نمودارهای زمین­ساختی و ژئوشیمی سنگ­های آتشفشانی منطقه بیانگر محیط زمین­ساختی قوس آتشفشانی قاره­ای است. نسبت پایین (La/Yb)N (3/9-3/5) و (Ce/Yb)N (2/4 تا 7) نشان دهنده­ی ذوب بخشی پایین و عمق کم تشکیل ماگما و کم بودن گارنت در خاستگاه است. به نظر می­رسد که گدازه­های منطقه گل چشمه از ذوب بخشی حدود 2 الی 5 درصدی گوه گوشته­ای در عمق اسپینل-گارنت لرزولیتی با مقدار گارنت پایین به همراه آلودگی کم با پوسته ریشه گرفته­اند.     

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study of mineralogy and petrology of volcanic rocks in Golcheshmeh area, south of Neyshabur, north east of Iran

چکیده [English]

The study area is located at 220 km southwest of Mashhad and 80 km south of Neyshabur and is situated between 58° 40' 30" to 58° 43' 30" E longitudes and 35° 47' 30" to 35° 52' 00" N latitudes. The study area is part of Sabzevar zone. The lithology of the area consists mainly of volcanic rocks with trachyte, trachy andesite, and basaltic trachy andesite composition and in some parts has been subjected to argillic, carbonate and propylitic alteratins. The dominent phenocrysts in these rocks are plagioclase, alkali feldespar, opacitized hornblende and pyroxene. The main texture in these rocks is porphyritic with fine and medium grain matrix. These rocks have calc-alkaline nature and show enrichment in LILE (except for Ba) and depletion of HFSE. The enrichment of LREEs relative to HREEs indicates that the parental magma formed in a subduction zone, which is well manifested by the volcanic rocks of Golcheshmeh area. Tectonic setting diagrams and geochemical properties of volcanic rocks of the study area suggest an active continental margin setting. The low ratios of (La/Yb)N (5.3 to 9.3) and (Ce/Yb)N (4.2 to 7) point to low degree partial melting at shallow depths and low garnet in the source magma. The source magma formed by 2 to 5% partial melting of a spinel-garnet lherzolite source (low garnet) accompanied by crustal contamination.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Golcheshmeh
  • Sabzevar zone
  • volcanic rocks
  • partial melting
  • calc-alkaline
[1] Ruttner A., Stöcklin J.,"Geological map of Iran, scale 1:1000, 000", Geological Survey of Iran" (1967).

[2] Berberian M., King G. C. P., "Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran", Canadian Journal of Earth Sciences, 18 (1981) 210-265.

[3] Alavi M., "Tectonic map of the Middle East, scale 1:2,900,000", Geological Survey of Iran (1991).

[4] Middlemost E. A. K., "Naming materials in the magmaرigneous system", Earth-Science Reviews, 37 (1994) 215–224.

[5] Irvine T. N., Bargar W. R. A., "A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks", Canadian Journal of Earth Sciences, 8 (1971) 523-548.

[6] Thompson R. N., "Magmatism of the BritishTertiary volcanic province", Scottish Journal of Geology, 18(1982) 49-107.

[7] Sun S.S., Mc Donough W.F., "Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders A.D., Norry M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean basins", Geological Society of London special publication, 42 (1989) 313–345.

[8] Boynton W.V., "Cosmochemistry of rare earth elements: meteorite studies", P.Henderson, (Editor), Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, Amsterdam, (1984) 63–114.

[9] Yang W., Li Sh., "Geochronology and geochemistry of the Mesozoic volcanic rocksin Liaoning: Implications for lithospheric thinning of the North China Craton", Lithos, 102 (2008) 88-17.

[10] Kuscu G.G., Geneli F., "Review of post-collisional volcanism in the central Anatolian volcanic province (Turkey), with special reference to the Tepekoy volcanic complex", International Journal of Earth Sciences, 99 (2010) 593-621.

[11] Rivera M., Thouret J.C., Gourgaud A., "The 2006–2009 activity of the Ubinas volcano (Peru): Petrology of the 2006 eruptive products and insights into genesis of andesite magmas, magma recharge and plumbing system", Journal of Volcanology and Geothermal Research, 270 (2014) 122–141.

[12] Brewer T. S., Daly J. S., Åhäll K.-I., "Contrasting magmatic arcs in the alaeoproterozoic of the south-western Baltic Shield", Precambrian Research, 92(1998) 297-315.

[13] Kampunzu A. B., Tombale A. R., Zhai M., Bagai Z., Majaule T., Modisi M. P., "Major and trace element geochemistry of plutonic rocks from Francistown, NE Botswana: evidence for a Neoarchaean continental active margin in the Zimbabwe canton", Lithos, 71(2)(2003) 431-60.

[14] Wilson B. M., "Igneous petrogenesis a globaltectonic approach", Springer, first edition, (2007) 485pp.

[15] Borg L.E., Clynne M.A., Bullen T.D., "The variable role of slabderived fluids in the generation of a suite of primitive calcalkaline lavas from the Southernmost Cascades, California", Canadian mineralogist, 35(1997) 425–452.

[16] Helvacı C., Ersoy E.Y., Sözbilir H., Erkül F., Sümer Ö., Uzel B., "Geochemistry and 40Ar/39Ar geochronology of Miocenevolcanic rocks from the Karaburun Peninsula: Implications for amphibole-bearing lithospheric mantle source, Western Anatolia", Journal of Volcanology and Geothermal Research, 185(3) (2009) 181–202.

[17] Sengor A. M. C., "A new model for the late Palaeozoic-Mesozoic tectonics evolution of Iran and implications 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(1990) 797-831.

[18] Avanzinelli R., Elliott T., Tommasini S., Conticeli S., "Constraints on the genesis of potassium-rich Italian volcanic rocks form U/Th disequilibrium", Journal of petrology, 49 (2008) 195-223.

[19] Taylor S. R., McLennan S. M, "The continental crust, its composition and evolution, an examination of the geochemical record preserved in sedimentary rocks", Blackwell, Oxford (1985) 312 pp.

[20] Pearce J.A., "Role of sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In: Hawkesworth C.J., Nurry M.L. (Eds.), Continental basalts and Mantle Xenoliths", Shiva, Nantwich (1983) Pp. 230-249.

[21] Asiabanha A, Bardintzeff JM, Kananian A, Rahimi G., "Post-Eocene volcanics of the Abazar district, Qazvin, Iran: Mineralogical and geochemical evidence for a complex magmatic evolution", Journal Asian Earth Science, 45(2012) 79–94

[22] Aldanmaz E., Pearce J.A., Thirlwall M.F., Mitchell J.G., "Petrogenetic evolution of late Cenozoic, postcollision volcanism in western Anatolia, Turkey", Journal of Volcanology and Geothermal Research, 102(2000) 67– 95.

[23] Cotton J., Le Dez A., Bau, M., Caroff M., Maury R. C., Dulski P., Fourcade S., Bohn M., Brousse R., "Origin of anomalous rare_earth element and yttrium enrichments in subaerially exposed basalts, evidence from French Polynesia", Chemical Geology, 119 (1995) 115-138.

[24] Shaw D.M., "Trace element fractionation during anatexis", Geochim et Cosmochim. Acta, 34(1970) 237-243.

[25] Pearce J.A., Peate D.W., "Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas", Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 23 (1995) 251-285.