بازسازی تکتونیک قدیمه ماسه‌سنگ‌های تریاس گروه نخلک در ایران مرکزی با استفاده از سن‌سنجی UPb زیرکن
محورهای موضوعی :
سیده حلیمه هاشمی عزیزی
1
(گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا)
پیمان رضائی
2
(گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان)
کلید واژه: ایران مرکزی, پالئوتتیس, تریاس, سن‌سنجی UPb زیرکن, گروه نخلک.,
چکیده مقاله :
گروه نخلک به سن تریاس در ایران مرکزی یک توالی رسوبی بسیار مهم در درک بهتر بسته شدن پالئوتتیس و کوهزایی ائوسیمرین در خاور میانه است. گروه نخلک متشکل از سه سازند الم، باقروق و اشین است، که بیشتر از ماسه‌سنگ‌های آذرآواری، کنگلومرای سیلیسی آواری مخلوط و کربنات‌های دریایی تشکیل شده است. در اینجا نگاهی داریم بر سن‌سنجی UPb زیرکن‌های آواری گروه نخلک تا خاستگاه آن را مشخص کرده و موقعیت تکتونیک قدیمه آن را در قلمرو پالئوتتیسی بازسازی کنیم. غالب زیرکن‌های آواری گروه نخلک شکل‌دار و نیمه‌شکل‌دار بوده و سن پرمین- تریاس (حدود 240-280 میلیون سال) را نشان می‌دهند، که شاهدی است بر تأمین رسوب از سنگ‌های آتش‌فشانی پرمین- تریاس کمان جاده ابریشم. تعداد کمتری از زیرکن‌ها سنین پالئوزوئیک پیش از پرمین را با پیک‌هایی در 320 و 480 میلیون سال نشان می‌دهند، که می‌تواند از پی‌سنگی که کمان ماگمایی بر روی آن تشکیل شده است استخراج شده باشد. دانه‌های زیرکن با سن نئوپروتروزوئیک-مزوپروتروزوئیک پسین (حدود 550-1100 میلیون سال) و پالئوپروتروزوئیک (حدود 1800-2200 میلیون سال) بی‌شکل یا گردشده هستند. زیرکن‌های پالئوپروتروزوئیک در بخش بالایی سازند باقروق (لادینین میانی) فراوان هستند که شاهدی است بر چرخه مجدد سنگ‌های رسوبی قدیمی‌تر. سنگ‌شناسی ماسه‌سنگ‌های این سازند حاکی از یک خاستگاه اضافی از جنس دگرگونی است. این تغییر کوتاه مدت در خاستگاه می‌تواند با بالاآمدگی تکتونیکی در ناحیه منشأ که منجر به فرسایش سنگ‌های دگرگونی با ماهیت شمال گندوانایی شده است توجیه شود. می‌توان نتیجه گرفت که قطعات قاره‌ای جدا شده از شمال گندوانا با منشأ احتمالی بلوک سیمرین، قبل از تریاس پسین به حاشیه جنوبی اوراسیا رسیده‌اند.
The Triassic Nakhlak Group in Central Iran is an important sedimentary succession that helps us better understand the closure of Palaeotethys and the Eo-Cimmerian orogeny in the Middle East. The Nakhlak Group consists of the Alam (Olenekian to Middle Anisian), Baqoroq (?Upper Anisian to Middle Ladinian), and Ashin (Upper Ladinian to ? Carnian) formations, which are mainly composed of volcaniclastic sandstones, mixed siliciclastic conglomerates, and marine carbonates. Here we examine the detrital zircon UPb ages from the Nakhlak Group to determine its provenance and constrain its palaeotectonic position within the Palaeotethyan realm. Most detrital zircons from the Nakhlak Group are euhedral and subhedral with Permian–Triassic ages (ca. 280–240 Ma), indicating they likely came from the Silk Road Arc's Permian–Triassic magmatic rocks. Minor zircon populations show pre-Permian Palaeozoic ages, around 320 Ma and 480 Ma, which probably originated from the basement on which the magmatic arc developed. Zircon grains with Neoproterozoic–latest Mesoproterozoic (ca. 550–1100 Ma) and Palaeoproterozoic (ca. 1800–2200 Ma) ages are anhedral or rounded, with the latter being more prominent in the upper Baqoroq Formation (Middle Ladinian), suggesting the recycling of older sedimentary rocks. Sandstone petrography indicates an additional metamorphic provenance for this formation, possibly due to a tectonic uplift in the source area, resulting in the erosion of metamorphosed rocks with a northeast Gondwanan affinity. This suggests that northeast Gondwana-derived continental fragments likely belonging to the Cimmerian blocks had already arrived at the southern Eurasian margin in pre-Late Triassic time.
Alavi, M., Vaziri, H., Seyed Emami, K. and Lasemi, Y., 1997. The Triassic and associated rocks of the Nakhlak and Aghdarband areas in central and northeastern Iran as remnants of the southern Turanian active continental margin, Geological Society of American Bulletin, 109, 1563–1575.
Bagheri, S. and Stampfli, G.M., 2008. The Anarak, Jandaq and Posht-e-Badam metamorphic complexes in Central Iran: new geological data, relationships and tectonic implications. Tectonophysics 451, 123–155.
Balini, M., Nicora, A., Berra, F., Garzanti, F., Levera, M., Mattei, M., Muttoni, M., Zanchi, A., Bollati, I., Larghi, C., Zanchetta, S., Salamati, R. and Mossavvari, F., 2009. The Triassic stratigraphic succession of Nakhlak (Central Iran), a record from an active margin. In: Brunet, M.F., Wilmsen, M., Granath, J.W. (Eds.), South Caspian to Central Iran Basins. Geological Society London, Special Publication, 312, 287–321.
Baud, A., Stampfli, G. and Steen, D., 1991. The Triassic Aghdarband Group: volcanism and geological evolution, Abhandlungen der Geologischen Bundesanstalt Wien, 38, 125–137.
Berberian, M. and King, G., 1981. Toward a paleogeographic and tectonic evolution of Iran, Canadian Journal of Earth Sciences, 18, 210–265.
Buchs, D.M., Bagheri, S., Martin, L., Hermann, J. and Arculus, R., 2013. Paleozoic to Triassic ocean opening and closure preserved in Central Iran: constraints from the geochemistry of meta-igneous rocks of the Anarak area, Lithos, 172–173, 267–287.
Cohen, K.M., Harper, D.A.T., Gibbard, P.L. and Fan, J.-X., 2018. The International Chronostratigraphic Chart, International Commission on Stratigraphy, http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2018-08.pdf.
Davoudzadeh, M., Soffel, H. and Schmidt, K., 1981. On the rotation of Central–East-Iranmicroplate, Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, 3, 180–192.
Davoudzadeh, M. and Seyed-Emami, K., 1972. Stratigraphy of the Triassic Nakhlak Group, Anarak region, Central Iran, Geological Survey of Iran Report, 28, 5–28.
Garzanti, E., Gaetani, M., 2002. Unroofing history of Late Paleozoic magmatic arcs within the “Turan Plate” (Tuarkyr, Turkmenistan). Sediment. Geol. 151, 67–87.
Kooijman, E., Berndt, J. and Mezger, K., 2012. U–Pb dating of zircon by laser ablation ICP-MS: recent improvements and new insights, Eur. J. Mineral., 24, 5–21.
Hashemi Azizi, S.H., Rezaee, P., Jafarzadeh, M., Meinhold, G., Moussavi Harami, S.R. and Masoodi, M., 2018a. Early Mesozoic sedimentary-tectonic evolution of the Central-East Iranian microcontinent: evidence from a provenance study of the Nakhlak Group, Geochemistry, 78, 340–355.
Hashemi Azizi, S.H., Rezaee, P., Jafarzadeh, M., Meinhold, G., Moussavi Harami, S.R. and Masoodi, M., 2018b. Evidence from detrital chrome spinel chemistry for a Paleo-Tethyan intra-oceanic island-arc provenance recorded in Triassic sandstones of the Nakhlak Group, Central Iran, Journal of African Earth Sciences, 143, 242–252.
Honarmand, M., Li, X.-H., Nabatian, G., Rezaeian, M. and Etemad-Saeed, N., 2016. Neoproterozoic–Early Cambrian tectono-magmatic evolution of the Central Iranian terrane, northern margin of Gondwana: Constraints from detrital zircon U–Pb and Hf–O isotope studies. Gondwana Research, 37, 285–300.
Horton, B.K., Hassanzadeh, J., Stockli, D.F., Axen, G.J., Gillis, R.J., Guest, B., Amini, A., Fakhari, M.D., Zamanzadeh, S.M. and Grove, M., 2008. Detrital zircon provenance of Neoproterozoic to Cenozoic deposits in Iran: implications for chronostratigraphy and collisional tectonics. Tectonophysics, 451, 97–122.
Löwen, K., Meinhold, G., Güngör, T. and Berndt, J., 2017. Palaeotethys-related sediments of the Karaburun Peninsula, western Turkey: constraints on provenance and stratigraphy from detrital zircon geochronology, International Journal of Earth Sciences, 106, 2771–2796.
Meinhold, G., Hashemi Azizi, S.H. and Berndt, J., 2020. Permian–Triassic magmatism in response to Palaeotethys subduction and pre-Late Triassic arrival of northeast Gondwana-derived continental fragments at the southern Eurasian margin: Detrital zircon evidence from Triassic sandstones of Central Iran, Gondwana Research, 83, 118131.
Meinhold, G., Morton, A.C. and Avigad, D., 2013. New insights into peri-Gondwana paleogeography and the Gondwana super-fan system from detrital zircon U–Pb ages, Gondwana Research, 23, 661–665.
Meinhold, G., Morton, A.C., Fanning, C.M., Frei, D., Howard, J.P., Phillips, R.J., Strogen, D. and Whitham, A.G., 2011. Evidence from detrital zircons for recycling of Mesoproterozoic and Neoproterozoic crust recorded in Paleozoic and Mesozoic sandstones of southern Libya, Earth and Planetary Science Letters, 312, 164–175.
Moghadam, H., Li, X.H., Griffin, W.L., Stern, R.J., Thomsen, T.B., Meinhold, G., Aharipour, R. and O'Reilly, S.Y., 2017. Early Paleozoic tectonic reconstruction of Iran: tales from detrital zircon geochronology, Lithos, 268–271, 87–101.
Natal’in, B.A. and Şengör, A.M.C., 2005. Late Palaeozoic to Triassic evolution of the Turan and Scythian platforms: the pre-history of the Palaeo-Tethyan closure, Tectonophysics, 404, 175–202.
Noda, A., 2016. Forearc basins: types, geometries, and relationships to subduction zone dynamics. Geological Society of American Bulletin, 128, 879–895.
Ruttner, A.W., 1993. Southern borderland of Triassic Laurasia in north-east Iran, Geologische Rundschau, 82, 110–120.
Seyed-Emami, K., 2003. Triassic of Iran, Facies, 48, 91–106.
Silver, E.A. and Reed, D.L., 1988. Backthrusting in accretionary wedges. Journal of Geophysics Research, 93, 3116–3126.
Vaziri, S.H. and Fürsich, F.T., 2007. Middle to Upper Triassic deep-water trace fossils from the Ashin Formation, Nakhlak Area, Central Iran, Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, 18, 263–268.
Vaziri, S.H., Senowbari-Daryan, B. and Kohansal-Ghadimvand, N., 2005. Lithofacies and microbiofacies of the Upper Cretaceous rocks (Sadr unit) of Nakhlak area in Northeastern Nain, Central Iran, Journal of Geosciences, Osaka City University, 48, 71–80.
Vaziri, S.H., Fürsich, F.T. and Kohansal-Ghadimvand, N., 2012. Facies analysis and depositional environments of the Upper Cretaceous Sadr unit in the Nakhlak area, Central Iran, Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 29, 384–397.
Vermeesch, P., 2012. On the visualisation of detrital age distributions, Chemical Geology, 312–313, 190–194.
Zanchetta, S., Berra, F., Zanchi, A., Bergomi, M., Caridroit, M., Nicora, M. and Heidarzadeh, G., 2013. The record of the Late Palaeozoic active margin of the Palaeotethys in NE Iran: constraints on the Cimmerian orogeny, Gondwana Research, 24, 1237–1266.
Zanchi, A., Zanchetta, S., Garzanti, E., Balini, M., Berra, F., Mattei, M. and Muttoni, G., 2009a.
The Cimmerian evolution of the Nakhlak–Anarak area, Central Iran, and its bearing for the reconstruction of the history of the Eurasian margin. In: Brunet, M.F., Wilmsen, M. and Granath, J.W. (Eds.), South Caspian to Central Iran Basins, Geological Society London, Special Publication 312, 261–286.
Zanchi, A., Zanchetta, S., Garzanti, E., Balini, M., Berra, F., Mattei, M. and Muttoni, G., 2009b. The Cimmerian evolution of the Nakhlak–Anarak area, Central Iran, and its bearing for the reconstruction of the history of the Eurasian margin. In: Brunet, M.F., Wilmsen, M., Granath, J.W. (Eds.), South Caspian to Central Iran Basins. Geological Society London, Special Publication 312, 261–286.