ژئوشیمی، سنگ‌شناسی و الگوی تکتونوماگمایی پیشنهادی برای تشکیل سنگ‌های بازی قلیایی در قاعده‌ی سازند شمشک، زون البرز شرقی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

در برخی از نواحی زون البرز، در قاعده­ی سازند شمشک، یک سری گدازه­ی بازالتی گزارش شده است. بررسی دقیق برونزدهای زمین­شناسی این سنگ­ها در نواحی مختلف البرز شرقی نشان می­دهد که رخداد این سنگ­ها در اغلب مناطق اطراف شاهرود (قشلاق در خوش­ییلاق) و دامغان (طزره، تالو و کلاته­ ­رودبار) از نوع نفوذی و به شکل سیل، دایک و استوک­های کوچک و در برخی مناطق دامغان (چشمه­علی و تویه­دروار) و سمنان (شهمیرزاد) به صورت روانه بازالتی است. حضور آپاتیت، اسفن­های اولیه و ثانویه و فلوگوپیت در نمونه­های این مناطق، بیانگر بالا بودن میزان P < /span> و Ti و سرشت قلیایی ماگمای سازنده­ی این سنگ­­هاست. نمودارهای تعیین سری ماگمایی و تکتونوماگمایی نیز، سرشت قلیایی و جایگاه درون ورقه­ی قاره­ای این سنگ­های بازی را تأیید می­کنند. نمودارهای چند عنصری بهنجار شده به کندریت و گوشته­ی اولیه، غنی­شدگی از LREE و عناصر شدیداً ناسازگار و تهی­شدگی از HREE را نشان می­دهند. روند موازی طرح­های تغییرات عناصر نادر خاکی نمونه­ها، بیهنجاری مثبت سرب همراه با طرح­های موجود در نمودارهای تغییرات عناصر ناسازگار و سازگار نسبت به یکدیگر، بیانگر خاستگاه واحد و نقش تبلور تفریقی همراه با هضم و آلایش پوسته­ای، در شکل گیری ماگمای سازنده این سنگ­هاست. بررسی­های ژئوشیمیایی نشان می­دهند که این ماگمای قلیایی، از ذوب بخشی با درجه­ی پایین (%15-10) یک گوشته­­ گارنت­لرزولیتی غنی شده زیر لیتوسفر قاره­ای، در یک محیط کششی درون ورقه­ی قاره­ای تشکیل شده است. این محیط، از نوع حوضه­های کششی پشت کمان اولیه، در حاشیه­ی قاره­ای غیر فعال البرز در طول تریاس پایانی ـ ژوراسیک آغازین بوده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Geochemistry, petrology and proposed tectonomagmatic model for generation of alkaline basic rocks in the base of the Shemshak Formation, the eastern Alborz zone

چکیده [English]

Basaltic lavas have been reported at the base of the Shemshak Formation in some areas of the Alborz zone. However, detail observations of geological outcrops in different areas in eastern Alborz show that these rocks in most aereas around Shahrood (e.g. Gheshlagh in Khosh Yeilagh area) and Damghan (e.g. Tazare, Talo and Kalate Rodbar) are intrusive as sill, dike and small stocks and in few areas of Damghan (e.g. Cheshmeh Ali and Toyedarvar) and Semnan (e.g. Shahmirzad) are basaltic flows. High contents of Ti and P and alkaline nature of parental magma, supported by presence of apatite, primary and secondary sphenes and phlogopite in these rocks. Identification diagrams of magmatic series and tectonic setting discrimination diagrams have been proved an alkaline nature and intracontinental setting for these rocks. Enrichment in LREE and highly incompatible elements and depletion in HREE are obvious in chondrite and primitive mantle normalized spider diagrams. Parallel trends in patterns of REE variations, Pb-positive anomaly associated with patterns of compatible versus incompatible elements variation diagrams, indicating an unique source for these igneous rocks and the main role of fractional crystallization in the evolution of magma, although, minor amounts of assimilation and contamination of magma by crustal rocks occurred too. Geochemical investigations indicate that this alkaline magma has been formed by low degrees partial melting (10-15 %) of an enriched subcontinental lithospheric garnet-lerhzolitic mantle in an extensional intracontinental environment. This environment was an extensional proto-back-arc basin located on the passive continental margin of Alborz during Late Triassic-Early Jurassic time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geochemistry
  • petrology
  • basic rocks
  • Shemshak
  • Alborz

مراجع

[1] Alavi M., "Tectonostratigraphy synthesis and structural style of the Alborz mountain system in northern Iran", Journal of geodynamics 21 (1996) 125-134.

[2] Golonka J., "Plate tectonic evolution of the southern margin of Eurasia in the Mesozoic and Cenozoic", Tectonophysics 381 (2004) 235- 273.

[3] Seyed-Emami K., Fursich F. T., Wilmsen M., Cecca F., Majidifard M. R., Schairer G., Shekarifard A. "Stratigraphy and ammonite of the upper Shemshak Formation (Toarcian-Aalenian) at Tazareh, eastern Alborz, Iran", Journal of the Asian Earth Science 28 (2006) 259-275.

[4] Furon R., "Geologie du plateau Iranien. (Iran, Afghanistan- Belouchistan)", Memories du Museum national d’histoire naturelle (Paris) (1964) .

[5] Delenbach J., "Contribution a l’etude geologique de la region situee a l’est de Teheran (Iran) ", Faculte Science Universite de Strasbourg (France) (1964) 117p.

[6] Glaus M., "Trias und oberperm im Centralen Elburs (Persien) ", Eclog. Geol. Helv. (1964) 2-57.

[7] Allenbach P., "Geologie und petrography des Damavand und seiner Umgeburg (Zentral Elborz), Iran", Mittelung Nr. 63, Geologisches Institut, EHT- Zurich (1966) 114p.

[8] Annells R. N., Arthurton R. S., Bazely R. A., Davis R. G., "Explanatory text of the Qazvin and Rasht quadrangles map (1:250000) ", Geological Survey of Iran. Report No. E3, E4. (1975) 94 pp.

]9[ آقانباتی ع. "زمین‌شناسی ایران"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشور، چاپ اول (1383) 586 ص.

]10[ مقدسی ص. "پترولوژی، پتروژنز و جایگاه چینه‌نگاری سنگ‌های آتشفشانی ژوراسیک در زون البرز شرقی"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، (1382) 114ص.

]11[ مقدسی ص.، قاسمی ح.، "زمین شناسی و ژئوشیمی سنگهای آذرین قاعده سازند شمشک در البرز شرقی"، چکیده مقالات بیست و دومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین شناسی کشور، تهران، (1382) صفحات 272- 271 .

]12[ جمشیدی خ.، "مطالعه ماگماتیسم مافیک قاعده سازند شمشک در زون البرز شرقی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد"، دانشگاه صنعتی شاهرود، (1389)151 ص.

[13] Cox K. G., Bell J. D., Pankhurst R. J., "The interpretation of igneous rocks", George allen and uniwin, London (1979) 450p.

[14] Winchester J. A., Floyd P. A., "Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile element", Chemical Geology 20 (1977) 249-287.

[15] Nakamura N., "Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites", Geochemistry and Cosmochemistry Acta 38 (1974) 757-775.

[16] Sun S. S., McDonough W. F., "Chemical and isotopic systematics of oceanic of basalts: implication for mantle composition and processes", In: Magmatism in oceanic basins, (ed) Saunders A. D., Norry M. J., Geological Society of London, Special Publication 42 (1989) 313-345.

[17] Wang Z., Zhao Y., Zou H., Li W., Liu X., Wu H., Xu G., Zhang S., "Petrogenesis of the Early Jurassic Nandaling flood basalts in the Yanshan belt, North China Craton: A correlation between magmatic underplating and lithospheric thinning", Lithos 96 (2007) 543–566.

[18] Henderson P., "Rare Earth Element Geochemistry", Elsevier Science Publisher B. V. (1984) 510p.

[19] Rollinson H. R., "Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation", John Wiley and Sons (1993) 325p.

[20] Irvin T., Baragar W. R. A., "A guide to the Chemical classification of the common volcanic rocks", Canadian Journal of Earth Science Letters Vol. 8 (1971) 523-548.

[21] Winchester J. A., Floyd P. A., "Geological magma type discrimination: application to altered and metamorphosed basic igneous rocks" , Earth and Planetary Science Letters 28 (1976) 459-469.

[22] Kumar K. V., Rathna K., "Geochemistry of the mafic dykes in the Prakasam Alkaline Province of Eastern Ghats Belt, India: Implications for the genesis of continental rift-zone magmatism", Lithos 104 (2008) 306-326.

[23] Zhang H. F., Sun M., Lu F. X., Zhou X. H., Zhou M. F., Liu Y. S., Zhang G. H., "Moderately depleted lithospheric mantle underneath the Yangtze Block: Evidence from a garnet lherzolite xenolith in the Dahongshan kimberlite", Geochemical Journal 35 (2007) 315-331.

[24] Tchameni R., Pouclet A., Penary J., Ganwa A., Toteu S. F., "Petrology and geochemistry of the Ndaoundere Pan-African granitoids in Central North Cameroon: Implications for their sources and geological setting", Journal of African Earth Science 44 (2006) 511-529.

[25] Upadhyay D., Raith M. M., Mezger K., Hammerschmidt K., "Mesoproterozoic rift-related alkaline magmatism at Elchuru, Prakasam Alkaline Province, SE India", Lithos 89 (2006) 447-477.

[26] Wilson M., "Igneous Petrogenesis" , Unwin Hyman, London (1989) 466pp.

[27] Aldinucci M., Gandin A., Sandrelli F., "The Mesozoic continental rifting in the Mediterranean area: insights from the Verrucano tectofacies of southern Tuscany (Northern Apennines, Italy) ", Journal of Earth Science (Geol Rundsch) 97 (2008) 1247-1269.

[28] Aldanmaz E., Pearce J. A., Thirwall 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] Pearce J. A., Cann J. R., "Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses", Earth and Planetary Science Letters 19 (1973) 290-300.

[30] Meschede M., "A method of discriminating between different type of mid- ocean ridge basalts and continental tholeites with the Nb-Zr-Y diagram", Chemical Geology 56 (1986) 207-218.

[31] Shervais J. W., "Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas", Earth and Planetary Science Letters 59 (1982) 101-118.

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

[33] Furman T., "Geochemistry of East African Rift basalts: An overview", Journal of African Earth Sciences 48 (2007) 147-160.

[34] Zhao J. H., Zhou M. F., "Geochemistry of Neoproterozoic mafic intrusions in the Panzhihua district (Sichuan Province, SW China): Implications for subduction-related metasomatism in the upper mantle", Journal of Precambrian Research 152 (2007) 27-47.

[35] Thriwall F. M., Upton B. J., Jenkins C., "Interaction between continental lithosphere and Iceland plume, Sm- Nd- Pb isotope geochemistry of Tertiary basalts, Northeast Greenland", Journal of Petrology 35 (1994) 839-879.

[36] Brunet M. F., Korotaev M., Ershov A., Nikishin A., "The South Caspian Basin: a review of its evolution from subsidence modeling", Sedimentary Geology 156 (2003) 119-148.

[37] Fursich F. T., Wilmsen M., Seyed-Emami K.,

Majidifard M. R., "The Mid-Cimmerian tectonic event (Bajocian) in the Alborz Mountains, Northern Iran: evidence of the break-up unconformity of the South Caspian Basin" , In: South Caspian to Central Iran Basins. (ed), Brunet M. F., Wilmsen M., Granath J. W., Geological Society Publication No. 312 (2009) 189-203.

[38] Taheri J., Fursich F. T., Wilmsen M., "Stratigraphy, depositional environment and geodynamic significance of the Upper Bajocian- Bathonian Kashafrud Formation, NE Iran" , In: South Caspian to Central Iran Basins. (ed), Brunet M. F., Wilmsen M., Granath J. W., Geological Society Publication No. 312 (2009) 205-219.

[39] Stampfli G. M., Borel G. D., "A plate tectonic model for the Paleozoic and Mesozoic constrained by dynamic plate boundaries and restored synthetic oceanic isochrones", Earth and Planetary Science Letters 196 (2002) 17-33.

]40 [امامی م. ه. "ماگماتیسم در ایران"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، (1379) 622 ص.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 15 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش: 11 تیر 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار