پترولوژی گدازه¬های آلکالن در شمال جیرنده(شرق لوشان)
محورهای موضوعی :
عبدالرضا سلیمانی
1
(گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.)
شهروز حق نظر
2
(گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.)
منصور وثوقی عابدینی
3
(گروه زمین شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.)
سعید حکیمی آسیابر
4
(گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.)
کلید واژه: ایران, پترولوژی, , جیرنده, گدازه¬های آلکالن, لامپروفیر,
چکیده مقاله :
در شمال جیرنده و شرق لوشان واقع در کوهستان جنوب البرز مرکزی یکسری سنگ های آتشفشانی به‌صورت دگرشیب بر روی آهک های ائوسن میانی جایگزین شده اند. این سنگ ها دارای خصوصیات آلکالن از نوع لامپروفیر هستند و برای اولین بار مورد بررسی پترولوژی این تحقیق قرار می گیرند. بافت این سنگ ها پورفیریک تا میکروپورفیریک با خمیره میکرولیتی می باشد. فنوکریست ها و میکروفنوکریست های نمونه های برداشت شده همه از نوع الیوین، پیروکسن های آلکالن و بیوتیت می باشند و در خمیره ای متشکل از الیوین، پیروکسن، پلاژیوکلاز، آمفیبول، بلورهای بسیار ریز نفلین، آپاتیت و کانی های فلزی جایگزین شده اند. بررسی های ژئوشیمیایی این سنگ ها حاکی از آن است، این سنگ ها از نوع لامپروفیرهای آلکالن هستند و ماگمای آنها حاصل ذوب بخشی بسیار جزئی یک منبع گوشته آستنوسفری مشابه با OIB و در رخساره گارنت لرزولیت می باشد و در یک محیط تکتونیکی ریفت درون قاره-ای جایگزین شده اند.
In the north of Jirandeh and east of Lushan, which are located in the mountains south of the central Alborz, a series of volcanic rocks are unconformablly located on the Middle Eocene limestone. These rocks have alkaline affinity of different types of lamprophyre and are studied for the first time from the petrology point of view. The texture of these rocks is porphyric to microporphic with microlithic matrix. The phenocrysts and microphenocrysts of the collected samples are generally olivine, alkaline pyroxenes and biotite, which are located in olivine, pyroxene, plagioclase, amphibole, very fine nepheline crystals, apatite and metal ores groundmass. Geochemical studies of these rocks indicate that these rocks are alkaline lamprophyres and the magma is the result of partial melting of an asthenospheric mantle source similar to OIB. They are classified in garnet lherzolite facies and were emplaced in an intercontinental rift tectonic environment.
قلمقـاش، ج.، 1381. نقشه زمینشناسی 100000/1 جیـرنده، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشـور.
معین وزیری، ح. و احمدی، ع.، 1387. پتروگرافی و پترولوژی سنگهای آذرین، دانشگاه تربیت‌معلم.320.
-Abdel – Rahman, A. M.,2002. Mesozoic volcanism in the Middle East: geochemical, isotopic and petrogenetic evolution of extensionrelated alkali basalts from central Lebanon. Geological Magazine, 139, 621 – 640.
-Cox, K.G., Bell, J. D. and Pankhurst, R. J.,1979. The interpretation of igneous rocks, George Allen and unwin, London, 450.
-Currie, K.L., and Williams, P.R., 1993. An Archean calc-alkaline lamprophyre suite, northeastern Yilgarn Block, western Australia, Lithos, 31, 33–50.
-Chalapathi Rao, N.V., Dharma, Rao C.V., and Sanjay, D., 2012. Petrogenesis of lamprophyres from -Chhota Udepur area, Narmada rift zone, and its relation to Deccan magmatism. Journal of Asian Earth Sciences, 45, 24-39.
-Depaolo, DJ., and Wasserberg, GJ., 1976. Nd isotopic variations and petrogenetic models. Geophysical Research Letters,3.
-Emami, M. H., 1981.Geologe de la regione de Qom – Aran (Iran). These es sciences naturelles University sciences. et Medicale de Grenoble,France,489.
-Engalence, M., 1968.Géologe, géomorphologie, hydrogeology de la region de Téhran. Thése es sciences, Monpellier,180.
-Fitton, J.G., James D., Kempton, P.D., Ormerod, D.S., and Leeman, W.P., 1988.The role of lithospheric mantle in the generation of Late Cenozoic basic magma in the western United States. Journal of Petrolgy, 331–349.
-Gill, R., 2010. Igneous rocks and processes: A practical guide. Wiley-Blackwell. 428.
-Green, D. H., 1973. Conditions of melting of basanite magma from garnet peridotite, Earth Planet Science Lett.17,456–465.
-Haghipour, A., and Aghanabati, A., 1989. Geological Map of Iran, 2nd edn. Ministry of Mine and Metals—Geological Survey of Iran. 26.
-Hofmann, A.W., 1997.Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism, Nature, 385,219–229.
-Kerr, A.C., Khan, M., Mahoney, J.J., Nicholson, K.N., and Hall, C.M., 2010. Late Cretaceous alkaline sills of the south Tethyan suture zone, Pakistan: initial melts of the Réunion hotspot?, Lithos, 117,161–171.
-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. 27,745-750.
-Leterrier, J., 1985. Mineralogical, geochemical and isotopic evolution of tow Miocene mafic intrusions from the Zagros (Iran), Lithos, 18,311 – 329.
-Lefebvre, B., Ghobadipour, M., and Nardin, E., 2005. Ordovician echinoderms from the Tabas and Damghan regions, Iran: palaeobiogeographical implications. Bulletin de la Societe Geologique de France. 176(3):231-242.
-Lustrino, M., Salari, G., Bahman Rahimzadeh, B., Fedele, L., Masoudi, F., and Agostini, S., 2021. Quaternary Melanephelinites and Melilitites from Nowbaran (NW Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc, Iran): Origin of Ultrabasic-Ultracalcic Melts in a Post-Collisional Setting. Journal of Petrology. 62, 9, 1–31.
-Middlemost, E. M. K., 1994. Naming materials in the magma igneous rock system", Earth-Science. 37: 215-224.
-Maury, R.C., Define, M.G., and Goron, G.L.,1992. Methasomation of the sub – Arc mantle inferred from trace element in Philipines. Xenolith nature, 360,661 – 663.
-McDonald, R., Thorpe, R.S., and Gaskarth , J.W., 1985.Multi-source origin for lamprophyres of North England. Mineralogical Magazine, 49,485–494.
-McKenzie, D.P., 1989.Some remark on the movement of small melt fraction in the mantle, Earth and planetray science letter, 95,53 – 72.
-Meschede, M., 1986. A Method of Discriminating between Different Types of Mid-Ocean Ridge Basalts and Continental Tholeiitic with the Nb-Zr-Y Diagram. Chemical Geology, 56, 207-218.
-Nédli, Zs., and Toth, T. M.,2007. Origin and geodynamic significance of Upper Cretaceous lamprophyres from the Villány Mts (Hungary). Mineralogy and Petrology, 90,73–107.
-Ngounouno, I., Deruelle, B., Montigny, R. and Deimaiffe, D. 2005. Petrology and geochemistry of monshiquite from Tchircotche (Garoua, north Cameron, central Africa), Mineralogy and Petrology, 83,167 – 190.
-Pearce, J.A., 1982. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries: Thorpe, R.S., ed., Andesites, John Wiley and Sons, 525-548
-Owens, B.E., Tomascak, P.B., 2002. Mesoproterozoic lamprophyres in the Labrievell Massif, Quebec: clues to the origin of alkalic anorthosites? Canadian Journal of Earth Sciences, 39,983–997.
-Rocchi, S., Vincenzo, G. D., Ghezzo C., Nardini, I.,2009. Granite-lamprophyre connection in the latest stages of the early Paleozoic Ross Orogeny (Victoria Land, Antarctica), Bulletin of Geological Society of America, 121,801–819.
-Rock, N.M.S., 1987. The nature and origin of lamprophyres: an overview, In: Fitton J.G. Upton B.G.J. (eds) Alkaline igneous rocks, Blackwell, Edinburgh. 30,191–226.
-Rock, N.M.S.,1991. Lamprophyres, Blackie and Sons Ltd , Glasgow,285.
-Rollinson, H.R., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation, Longman,370.
-Stocklin, J. 1974. Possible ancient continental margins in Iran. In: Burk, C. A. and Drake, C. L. (Eds.): The Geology of Continental Margins. Springer-Verlag, Berlin. 873-887.
-Sun S.S., and McDonough W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of ocean basalts: implications for mantle composition and process, Geology Society Special Publication 42,313–346.
-Thompson, R. N., Morrison , M. A., Hendry, G. L., and Parry, S. J., 1984. An assessment of the relative roles of crust and mantle in magma genesis: an elemental approach, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series. 310,549-90.
-Thompson, R.N., 1985.Asthenospheric source of Ugandan ultrapotassic magma?, Journal of Geology, 93,603 – 608.
-Wang, Y., Zhang, C., and Xiu, S., 2001. Th/Hf – Ta/Hf discrimination diagram of geotectonic settings of basalta (J), Acta Petrologica Sinica, 17,413 – 421 ( in Chinese with English abstract).
-Wang, K., Plank, T., Walker, J.D., and Smith, E.I., 2002. A mantle melting profile across the basin and range, SWUSA, Journal of Geophysical Research-Solid Earth, 107.
-Wood, D.A., 1980. The application of a Th – Hf – Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and a establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province. Earth Planet. Lett,50,11-30.
-Woolley, A.R., Bergman, S.C., Edgar, A.D., Le Bas, M.J., Mitchell, R.H., Rock, N.M.S., and Scott-Smith, B.H., 1996.lassification of lamprophyres, lamproites, kimberlites and the kalsilitic, melilitic and leucitic rocks. Mineral, 34,175–186.
-Zhang, HF., Ying, JF, Shimoda, G., Kita, NT, Morishita, Y., Shao, JA,, and Tang, YH., 2007. Importance of melt circulation and crust-mantle interaction in the lithospheric evolution beneath the North China Craton: evidence from Mesozoic basalt-borne clinopyroxene xenocrysts and pyroxenite xenoliths. Lithos, 96(1—2):67—89.
پترولوژی گدازههای آلکالن در شمال جیرنده(شرق لوشان)
عبدالرضا سلیمانی1، شهروز حق نظر2و1 ، منصور وثوقی عابدینی3 و سعید حکیمی آسیابر4
1. دانشجوی دکتری، گروه زمینشناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
2.استادیار، گروه زمینشناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
3. دانشیار، گروه زمینشناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4. استادیار، گروه زمینشناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
چکیده
در شمال جیرنده و شرق لوشان واقع در کوهستان جنوب البرز مرکزی یکسری سنگهای آتشفشانی به‌صورت دگرشیب بر روی آهکهای ائوسن میانی جایگزین شدهاند. این سنگها دارای خصوصیات آلکالن از نوع لامپروفیر هستند و برای اولین بار مورد بررسی پترولوژی این تحقیق قرار میگیرند. بافت این سنگها پورفیریک تا میکروپورفیریک با خمیره میکرولیتی میباشد. فنوکریستها و میکروفنوکریستهای نمونههای برداشت شده همه از نوع الیوین، پیروکسنهای آلکالن و بیوتیت میباشند و در خمیرهای متشکل از الیوین، پیروکسن، پلاژیوکلاز، آمفیبول، بلورهای بسیار ریز نفلین، آپاتیت و کانیهای فلزی جایگزین شدهاند. بررسیهای ژئوشیمیایی این سنگها حاکی از آن است، این سنگها از نوع لامپروفیرهای آلکالن هستند و ماگمای آنها حاصل ذوب بخشی بسیار جزئی یک منبع گوشته آستنوسفری مشابه با OIB و در رخساره گارنت لرزولیت میباشد و در یک محیط تکتونیکی ریفت درون قارهای جایگزین شدهاند.
واژههای کلیدی: ایران، پترولوژی، ، جیرنده، گدازههای آلکالن، لامپروفیر.
مقدمه
گدازههای مورد مطالعه در استان گیلان، در بخش مرکزی ورقه1:100000 جیرنده، شرق رودبار و بین طولهای جغرافیایی ¢ 43 ،◦49 و ¢ 46 ،◦49 شرقی و عرضهای شمالی ´42 °36 و ´47 °36 واقع شده و بخشی از پهنه جنوبی البرز مرکزی میباشد (شکل 1-الف و ب). سن واحدهای سنگی پهنهای که گدازههای مورد مطالعه در آن قرار دارد از پالئوزوئیک تا عهد حاضر است (قلمقاش،1381). بر اساس نظر اشتوکلین سلسله کوه البرز از شمال به جنوب به سه پهنه ساختمانی تقسیم شده و بر این اساس سنگهای گستره مورد مطالعه در زون جنوبی البرز مرکزی واقع شده است. در این پهنه رسوبات کم‌عمق متعلق به قبل از سنوزوئیک توسط سنگهای آتشفشانی بسیار ضخیم سنوزوئیک به‌ویژه ائوسن پوشیده شده است (Stocklin, 1974). Engalence, 1986 پهنه مذکور را گستره ترشیری نامیده است. به‌طور کلی در مورد چگونگی تشکیل سنگها در رابطه با ماگماتیسم ترشیری ایران دو نظریه عمده وجود دارد: برخی از پژوهشگران ماگماتیسم ترشیری را ناشی از فرورانش نئوتتیس و برخورد ایران و عربستان میدانند (معین وزیری، 1387). اما برخی پژوهشگران دیگر به وجود کافتهای درون قارهای معتقد هستند (امامی،1981).
در این تحقیق سعی شده با بررسی پتروگرافی، ژئوشیمی و ایزوتوپی خصوصیات پترولوژیکی و محیط تکتونیکی تشکیل گدازههای مورد مطالعه ارائه شود.
|
|
شکل 1.الف) علامت ستاره محل پهنه مورد مطالعه را بر روی نقشهای نشان داده است که بیشتر بر اساس فراوانی سنگهای آذرین کل ایران توسط Haghipour, A., and Aghanabati, 1989 تهیه شده است، ب)نقشه زمینشناسی منطقه مورد مطالعه (رسم دوباره از نقشههای 1:100000 جیرنده)
زمینشناسی
بر اساس نقشه زمینشناسی 1:100000 جیرنده برونزد سنگهای کل پهنه از قدیم به جدید شامل سنگهای رسوبی متعلق به پرمین(سازند درود)، نهشتههای شیلی و ماسه‌سنگی به سن ژوراسیک زیرین(سازند شمشک)، نهشتههای کنگلومرایی پالئوسن، واحدهای آهکی به سن ائوسن و گدازههای بازالتی-آندزیتی به سن ائوسن میانی و تودههای نفوذی از نوع گابرو به سن الیگومیوسن میباشد. واحدهای آهکی گستردهای نیمه جنوبی پهنه را در بردارد و حاوی فسیلهای نومولیت هستند و به سن ائوسن زیرین تا میانی مشخص شدهاند (قلمقاش،1381). اما مطالعات صحرایی این تحقیق نشان داد، علاوه بر سنگهای آتشفشانی ائوسن میانی نامبرده گدازههای جوانتری در گستره برونزد دارند و به‌صورت دگرشیب بر روی واحدهای آتشفشانی ائوسن میانی قرار دارند و از نظر ترکیب کانی‌شناسی با واحد ائوسن میانی متفاوت هستند. با توجه به جایگیری این گدازهها به‌صورت دگرشیب بر روی واحدهای آهکی ائوسن میانی سن آنها بعد از ائوسن و شاید میوسن تا پلیوسن میباشد. این گدازههای جوان موجود در گستره مورد مطالعه، برای اولین بار در این تحقیق مورد بررسی پترولوژی قرار میگیرند.
روش مطالعه
در راستای این پژوهش پس از مطالعات صحرایی از تعداد 50 نمونه از گدازههای جوان مقطع نازک تهیه شد و با میکروسکوپ پولاریزان مورد مطالعه پتروگرافی قرار گرفتند. به‌منظور مطالعات ژئوشیمیایی چون تمام نمونهها به غیر از یکی از آنها از نظر پتروگرافی به‌طور کامل مشابه بودند فقط تعداد هشت نمونه برای تجزیه عناصر اصلی به روش ICP-AES و هشت نمونه برای تجزیه عناصر فرعی و REE به روش ICP-MS در آزمایشگاه SGS تورنتوی کانادا مورد تجزیه عنصری واقع شدند. دو نمونه از سنگهای برداشت شده به‌منظور مطالعات ایزوتوپ، Sr87/Sr86 و Nd143/Nd144 در آزمایشگاه ایزوتوپی دانشگاه ژنو سوئیس مورد تجزیه قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیههای شیمیایی با استفاده از نرم‌افزارهای مناسب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
پتروگرافی
بافت غالب سنگهای مورد مطالعه پورفیریک تا میکروپورفیریک با خمیره میکرولیتی میباشد (شکلهای 2تا 4). فنوکریستها و میکروفنوکریستهای این سنگها کلینوپیروکسن، الیوین، بیوتیت و آپاتیت هستند و در خمیرهای شامل پلاژیوکلاز، پیروکسن، الیوین، بیوتیت، آمفیبول، بلورهای بسیار ریز نفلین و کانیهای اپاک جایگزین شدهاند. کلینوپیروکسنها بیشتر به‌صورت خود شکل تا نیمه خود شکل هستند و خصوصیات چند رنگی دارند و گاهی به آمفیبول تبدیل شدگی نشان میدهند (شکل3-الف و ب). این کانیها حاوی ساختمان منطقهای هستند و گاهی دارای هستههای سبز رنگ و حاشیه بنفش میباشند (شکل3-ج و د). این خصوصیات نوری محتوی بالای Na و Ti و ماهیت آلکالن این کانی را تایید میکند. الیوین دومین فنوکریست فراوان در این سنگها میباشد و همگی سالم هستند و گاهی از طریق شکستگیها به کانیهای ثانویه از نوع بولنژیت و کلریت-سرپانتین تبدیل شدهاند (شکل2). بعد از الیوین فنوکریست قابل توجه این سنگها بیوتیتهای اولیه هستند و به‌صورت بلورهای به‌طور کامل سالم به‌صورت شکلدار و نیمه شکلدار دیده میشوند. اجزاء خمیره این سنگها شامل پیروکسن، الیوین، بیوتیت، آمفیبول، بلورهای بسیار ریز نفلین، آپاتیت و کانیهای اپاک است.
نوع بافت و ترکیب کانی‌شناسی این سنگها نشان میدهند، این گدازهها از نوع آلکالن و با خصوصیات لامپروفیری میباشند. سنگهای آتشفشانی قدیمیتر این پهنه (بازالتها و آندزیتهای ائوسن میانی) دارای ترکیب کانی‌شناسی به‌طور کامل متفاوت با این گدازهها میباشند.
|
شکل2. بافت پورفیریک تا میکروپورفیریک با خمیره میکرولیتی. فنوکریستها و میکروفنوکریستهای الیوین و خمیره با میکرولیتهای پلاژیوکلاز و کانیهای دیگر در این شکل به‌خوبی نمایان است، الیوین از طریق شکستگیها به کانیهای کلریت-سرپانتین تبدیل شده است، الف) در نور XPL و ب) در نور PPL