Geochemistry and petrogenesis of the subvolcanic domes of the northern domain of the Sabzevar ophiolitic belt, north east of Iran
Subject Areas :
E. Mohammadi Gorji
1
,
Ghasem Ghorbani
2
*
,
Hadi Shafaii Moghadam
3
1 -
2 -
3 - Damghan University
Keywords: Andesite, Dacite, High-silica adakites, Sr-Nd isotopes, Subduction,
Abstract :
Andesitic-dacitic subvolcanic domes of Nudeh Enghelab and Kuh Kamartang are located in the northern domains of the Sabzevar ophiolitic belt, and in the northeast part of the Central Iran structural zone. Geochemically, the studied rocks exhibit a metaluminous, calc-alkaline to high k-calc-alkaline nature, and are enriched in LILE and LREE and depleted in HFSE, HREE and negative anomaly in TNT elements, and have formed in an environment related to subduction zone. With attention to their other geochemical characteristics, such as a silica content (SiO2>61wt%), Al2O3>15wt%, MgO<2.2wt%, Na2O>3.3wt%, Sr/Y>24, La/Yb>8, can be classified these rocks as high silica adakites. The petrographical, geochemical and isotopic ((87Sr/86Sr)i=0.7047-0.7045, ƐNdi=6.02-6.10) characteristics display that the studied high silica adakites have been originated from partial melting of subducted oceanic slab of Neo-Tethys (Sabzevar sea/ocean sub-branch) under the Turan plate in amphibolite to garnet amphibolite facies and during the ascent to high levels, they show very little assimilation and contamination with continental crust.
بهرودی، ا. و عمرانی ج.، 1378. نقشه زمین¬شناسی 1:100000 باشتین، سازمان زمین¬شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
جمشیدی، خ.، 1394. پترولوژی، ژئوشیمی و پتروژنز گنبدهای آداکیتی شمال باشتین، سبزوار. پایان¬نامه دکتری، دانشگاه صنعتی شاهرود، 180.
جمشیدی، خ.، قاسمی، ح. و صادقیان، م.، 1393. پترولوژی و ژئوشیمی سنگ¬های آداکیتی سیلیس بالای پساافیولیتی سبزوار. پترولوژی، 5، 17، 51-61.
جمشیدی، خ.، قاسمی، ح. و میائو، ل.، 1394. سن¬سنجی U-Pb و تعیین ترکیب منشأ گنبدهای آداکیتی پساافیولیتی سبزوار. پترولوژی، 6، 23، 121-138.
حیدری، م.، قربانی، ق. و شفایی مقدم، ه.، 1398. ترکیب اسپینل به‌عنوان شاخص پتروژنتیکی بخش گوشته¬ای افیولیت فرومد، شمال باختر سبزوار، شمال خاور ایران. فصلنامه علوم زمین، 112، 59 -70.
رضایی کهخایی، م.، طاهری، ا.، قاسمی، ح. و گردیده، س.، 1397. زمین¬شیمی و زمین¬شناسی ایزوتوپی گنبدهای آداکیتی پهنه چکنه در جنوب قوچان 0شمال خاوری ایران). پترولوژی، 4، 25-48.
صالحی نژاد، ح.، 1387. بررسی پترولوژی و ژئوشیمی گنبد¬های ساب ولکانیک پهنه باشتین (جنوب غربی سبزوار)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، 210.
قاسمی، ح.، صادقیان، م.، خانعلیزاده ع. و تنها ع.، 1389. سنگ¬شناسی، ژئوشیمی و سن¬سنجی گنبدهای آداکیتی پرسیلیس کمان قاره¬ای نئوژن جنوب قوچان، مجله بلورشناسی و کانی¬شناسی ایران، 3، 18، 347-370.
گردیده، س.، قاسمی، ح. و صادقیان، م.، 1397. سن‌سنجی U-Pb بر بلورهای زیرکن، نسبت‌های ایزوتوپی Sr-Nd و زمین¬شیمی گنبدهای آداکیتی نئوژن کمان ماگمایی قوچان- اسفراین، شمال شرق ایران. مجله بلورشناسی و کانی¬شناسی ایران، 26، 2، 455-478.
محمدی گورجی، ا.، قربانی، ق. و شفایی مقدم، ه.، 1394. ژئوشیمی و پتروژنز آداکیت¬های دامنه جنوبی نوار افیولیتی شمال سبزوار با تکیه بر نتیجه¬های ایزوتوپ¬های Sr-Nd-Pb. فصلنامه علوم زمین، 94، (95)، 51 - 63.
Castillo, P. R., 2012. Adakite petrogenesis. Lithos, 304-316.
Drummond, M. S., Defant, M. J., 1990. A model for trondhjemite-tonalite-dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons. Journal Of Geophysical Research, 95, 21503-21521.
Defant, M. J. and Drummond, M. S., 1990. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere. Nature 347, 662-665.
Foley, S., Tiepolo, M. and vannucci, R., 2002. Growth of the early continental crust controlled by melting of amphibolite in subduction zones. Nature 417, 837-840.
Ghasemi, H. and Rezaei Kahkhaei, M., 2015. Petrochemistry and tectonic setting of the Davarzan Abbas Abad Eocene Volcanic (DAEV) rocks, NE Iran. Journal of Mineralogy and Petrology, 6, 235–252. https://doi.
Jafari, A. and Ghasemi, H., 2023. Geologic history of the Sabzevar oceanic Basin, NE Iran: An overview from continental rifting to obduction in the NeoTethys oceanic system. Journal of Asian Earth Sciences, 245, https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2023.105559
Jamshidi, K., Ghasemi, H., Miao, L. and Sadeghian, M., 2018. Adakite magmatism within the Sabzevar ophiolite zone, NE Iran: U-Pb geochronology and Sr-Nd isotopic evidences. Geopersia 8 (1), 2018, PP. 111-130. DOI: 10.22059/geope.2017.242944.648352
Jamshidi, K., Ghasemi, H., Troll, V., Sadeghian, M. and Dahren, B., 2015b. Magma storage and plumbing of adakite-type post-ophiolite intrusions in the Sabzevar ophiolitic zone, northeast Iran. Solid Earth 6: 1-24.
Jhon, T., Klemd, R., Klemme, S., Hoffimann, E., J. and Gao J., 2011. Nb-Ta fractionation by partial melting at the titanite-rutile transition. Cont. Mineral. Petrol., 161, 35-45.
Kamei, A., Miyake, Y., Owada, M. and Kimura, J.I., 2009. A pseudoadakite derived from partial melting of tonalitic to granodioritic crust, Kyushu, southwest japan arc. Lithos 112, 615-625.
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, Part 3, 745-750.
Maniar, P. D. and Piccoli, P. M., 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin 101, 635-643.
Martin, H., Smithies, R. H., Rapp, R., Moyen, J. F. and Champion, D., 2005. An overview of adakite, tonalite–trondhjemite–granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution. Lithos 79, 1-24.
Moyen J.F., 2009. High Sr/Y and La/Yb ratios: The meaning of the “adakitic signature”. 112(3-4), 556–574.
Pearce, J.A., 1983. Trace element characteristics of lavas form destructive plate boundaries. In: Thorpe, R.S (ed), Andesites. Wiley.
Pearce J.A., Harris N.B.W. and Tindle A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25, 956-983.
Peccerillo, A. and Taylor, S. R., 1976. Geochemistry of Eocene calk-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey. Contribution to mineralogy and petrology 58, 63-81.
Rollinson, H.R., 1993. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman, Singapore, 397.
Shafaii Moghadam, H., Rossetti, F., Lucci, F., Chiaradia, M., Gerdes, A., Martinez, M.L., Ghorbani, G. and Nasrabady, M., 2016. The calc–alkaline and adakitic volcanism of the Sabzevar structural zone (NE Iran): Implications for the Eocene magmatic flare–up in Central Iran. Lithos, 248-251, 517-535.
Shafaii Moghadam, H., Li, Q. L., Kirchenbaur, M., Garbe-Schönberg, D., Lucci, F., Griffin, W. L. and Ghorbani, G., 2021. Geochemical and isotopic evolution of late Oligocene magmatism in Quchan, NE Iran. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 22, 1-40.
Shojaat, B., Hassanipak, A.A., Mobasher, K. and Ghazi, A.M., 2003. Petrology, geochemistry and tectonics of the Sabzevar ophiolite, North Central Iran. Journal of Asian Earth Sciences 21, 1053-1067.
Spies, O., Lensch, G. and Mihem, A., 1983. Chemistry of the post ophiolitic Tertiary volcanics between Sabzevar and Quchan, NE Iran.Geodynamic project (Geotravers) in Iran, final report. Geo. Sur. Of Iran. Report No. 3.
Stocklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran; a review. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 52, 1229–1285.
Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders A. D., Norry M. J., (Eds.) Magmatism in the Oceanic Basins. Geological Society Special Publication 42, Blackwell Scientific, Cambridge, 313-345.
Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis: A Global Tectonic. Oxford University Press, 466.
White, S., 2024. Mineral names-abbreviations-GSWA standards/policy for publications and ENS.
Zindler, A. and Hart, S. R., 1986. Chemical geodynamics. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 14, 493-571.