بررسی سنگ‌شناسی و ژئوشیمیایی سنگ‌های آتشفشانی و درونی پلیو-کواترنری غرب نیر (استان اردبیل)

نویسندگان

دانشگاه تبریز

چکیده

سنگ­های آتشفشانی و توده­ی نفوذی بررسی شده در غرب شهرستان نیر در استان اردبیل و در جنوب آتشفشان سبلان قرار دارد. سنگ­های آتشفشانی در منطقه­ی مورد بررسی ترکیب  بازالتی تا تراکی­آندزیتی داشته و  بافت میکرولیتی پورفیری دارند. کانی­های اصلی تشکیل دهنده­ی سنگ­های بازالتی تا تراکی­آندزیتی عبارتند از پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن و الیوین. در اطراف این واحدهای آتشفشانی، توده­ی نفوذی میکروگابرویی تا میکرودیوریتی برونزد دارد. این سنگ­ها بافت دانه­ای داشته و در آن کانی­های پلاژیوکلاز، پیروکسن، الیوین و بیوتیت حضور دارند. نمودارهای چند عنصری بهنجار شده با کندریت و گوشته­ی اولیه نشان­دهنده­ی غنی­شدگی عناصر LREE و LILE و تهی شدگی HREE و HFSE مانند Ti، Nb و Ta در سنگ­های منطقه است. با توجه به نمودارهای عناصر کمیاب La/Sm نسبت به La و Zr/Nb نسبت به La/Yb  ماگمای خاستگاه این سنگ­ها می­تواند از نرخ پایین ذوب بخشی یک گوشته­ی گارنت لرزولیتی زیر قاره­ای ایجاد شود. محیط زمین­ساختی پس از برخوردی این منطقه و شواهد ژئوشیمیایی عناصر کمیاب، بیانگر این است که ماگمای سازنده­ی سنگ­های منطقه از یک گوشته­ی دگرنهاد شده در اثر یک فرورانش قدیمی ایجاد شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrological and geochemical study of Plio-Quaternary volcanic and plutonic rocks in west of Nir (Ardabil Province)

چکیده [English]

The studied volcanic and pluton rocks are located in west of Nir city in the Ardebil Province and south of Sabalan volcano. Volcanic rocks in the studied area are display basaltic to trachy-andesite composition with microlitic porphyry texture. The main minerals of basalt to trachyandesite rocks are plagioclase, pyroxene and olivine. Bordering to volcanic units, pluton of microgabbroic to microdioritic is exposed. These rocks have a granular texture with essential minerals of plagioclase; pyroxene, olivine and biotite. Multi-element diagrams, normalized to chondrite and primitive mantle, indicates LREE and LILE enrichment and HREE and HFSE depletion such as Ti, Nb and Ta in the studies samples. Based on trace elements ratios diagrams La/Sm vs. La and Zr/Nb vs. La/Yb, parental magmas may have been generated from low degree partial melting of subcontinental mantle source with garnet-lherzolite composition. Post-collisional geotectonic environment of the studied samples and trace element geochemical evidence indicate that produced magma formed from a metasomatic mantle due to ancient subduction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plio-Quaternary basalt
  • subduction
  • metasomatism
  • Garnet-lherzolite
  • Ardabil province
[1] Pearce J.A., Bender S.E., De Long W.S.F., Kidd P.J., Low Y., Guner F., Saroglu Y., Yilmaz S., Moorbath J.G., Mitchell J.F., "Genesis of collision volcanism in Eastern Anatolia, Turkey", Journal of Volcanology and Geothermal Research, 44(1990), 189-229. ##

[2] Turner S., Arnaud N., Liu J., Rogers N., Hawkesworth C., Harris N., Kelley S., Van Calesteren P., Deng W., "Post-collisional, shoshonitic volcanism on the Tibetan plateau: implications for convective thinning of the lithosphere and the source of ocean island basalts, Journal of Petrology, 27(1996), 45-71. ##

[3] عامل ن.، "مطالعه پترولوژی نوار ولکانیکی شمال گسل تبریز"، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز (1373)167 صفحه. ##

[4] پیروج ه. "مطالعه پترولوژیکی و ژئوشیمیایی توده نفوذی شرق سقزچی واقع در غرب نیر (استان اردبیل)"، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز (1389) 91 صفحه. ##

[5] عامل ن.، "پترولوژی و پتروژنز سنگ‌های ماگمایی پلیو-کواترنر آذربایجان"، رساله دکتری، دانشگاه تبریز(1386). ##

[6] امینی ب.، امامی م. ح.، " نقشه زمین شناسی 1:100000 مشکین شهر"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1372. ##

[7] نبوی م. ح.، "دیباچه ای بر زمین شناسی ایران". سازمان زمین شناسی ایران، (1355) 109 صفحه. ##

[8] عامل ن.، موید م.، عامری ع.، وثوقی عابدینی م.، موذن م.، " سنگ‌زایی بازالت‌های پلیو-کواترنری آذربایجان (شمال غرب ایران) و مقایسه آنها با بازالتهای مشابه در شرق ترکیه"، مجله بلور شناسی و کانی شناسی ایران، شماره 2 (1387) ص 327-340. ##

[9] Nelson S.A., "Magmatic differenation, Chemical variation in rock suite", Geology 212 (2003). ##

[10] Kretz R., "Symbols for rock-forming minerals", American Mineralogist 68(1983), 277-279. ##

[11] Le Bas M. J,. Le Maitre R. W., Streckeisen A., Zanettin B. A., "chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali–silica diagram", Journal of Petrology 27(1986), 745–750. ##

[12] Pearce J. A. A., "user's guide to basalt discrimination diagrams. In: Wyman, D. A. (ed.) Trace Element Geochemistry of Volcanic Rocks: Applications for Massive Sulphide Exploration. Geological Association of Canada", Short Course Notes 12(1996), 79–113. ##

[13] Pearce J.A., "Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In: THORPE", R.S. Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks. John Wiley and Sons, Chichester (1982), 525-548. ##

[14] Boynton W.V., "Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson P. (ed.)", Rare earth element geochemistry. Elsevier (1984) 63-114. ##

[15] Rollinson H.R., "Using geochemical data: evaluation", presentation, interpretation. Longman Group, UK lst edition (1993), 352 pp. ##

[16] Srivastava R.K., Singh R.K., "Trace element geochemistry and genesis of Precambrian sub alkaline mafic dykes from the central Indian craton: evidence for mantle metasomatism", Jurnal of Asia Earth sciences, 23(2004), 373-389. ##

[17] Clague D. A., Frey F. A., "Petrology and trace element geochemistry of the Honolulu Volcanics", Oahu: Implications for the oceanic mantle below Hawaii, I. Journal of Petrology, 23(1982), 447-504. ##

[18] Kogiso T., Tatsumi Y., Nakano S., "Trace element transport during dehydration processes in the subduction oceanic crust: 1. Experiments and implication for the origin of ocean island basalts", Earth and Planetary Science Letters, 148(1997), 193-205. ##

[19] Wass S.Y., Roger N.W., "Mantle metamorphism- Precursor to alkaline continental volcanism. Geochimica et Cosmochimica Acta", 44(1980), 1811-1823. ##

[20] Sun S.S., McDonough W.F., "Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle compositions and processes. In: Saunders A.D. and Norry M.J. (Eds.)", Magmatism in ocean basins. Geological Society Special Publication, 42 (1989), 313-345. ##

[21] Saunders A.D., Norry M.J., Tarney J., "Fluid influence on the trace element composition of subduction zone magmas: philosophical transactions of the Royal Society of London", 335 (1991), 377–392. ##

[22] Wilson M., "Igneous petrogenesis: a global tectonic approach", Unwin Hymen, London, (1989), 466 pp. ##

[23] Rudnick R.L., Fountain D.M., "Nature and composition of the Continental Crust: a lower crustal perspective", Review of Geophysics, 33(1995), 267–309. ##

[24] Fitton J.G., James D., Leeman W.P., "Basic magmatism associated with Late Cenozoic extension in the Western United States: compositional variations in space and time", Journal of Geophysical Research, 96(1991), 13693–13711. ##

[25] Muller D., Rock N.M.S., Groves D.I., "Geochemical discrimination between shoshonitic and Potassic Volcanic racks From Different Tectonic Setting A Pilot study", Mineralogy and Petrology, 46(1992), 259-289. ##

[26] Condie K.C., "Geochemical changes in basalts and andesites across the Archean – Proterozoic boundary: identification and significance", Lithos, 23(1989), 1-18. ##

[27] ژوتو ت، موری ر، "زمین‌شناسی پوسته‌ی اقیانوسی و دینامیک درونی"، ترجمه علی درویش‌زاده، انتشارات دانشگاه تهران (1998) 569 صفحه. ##

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

[29] Aldanmaz E., Koprubasi N., Gurer O.F., Kaymakci N., Gournaud A., "Geochemical constraints on the Cenozoic, OIB-type alkaline volcanic rocks of NW Turkey: implications for mantle sources and melting processes. Lithos", 86 (2006), 50-76. ##

[30] LaTourette, T., Hervig, R.L., Holloway, J.R., "Trace element partitioning between amphibole, phlogopite", and basanite melt. Earth and Planetary Science Letters, 135(1995), 13–30. ##

[31] Adam J.D., Green T.H., Sie S.H., "Proton microprobe determined partitioning of Rb, Sr, Ba, Y, Zr, Nb and Ta between experimentally produced amphiboles and silicate melts with variable F content. Chemical Geology", 109(1993), 29–49. ##

[32] Furman T., Graham D., "Erosion of lithospheric mantle beneath the East African Rift system", geochemical evidence from the Kivu volcanic province. Lithos 48(1999), 237–262. ##