مطالعه ژئوشیمیایی زادگاه خاک¬های منطقه افیولیتی گیسیان سیلوانا- ارومیه
محورهای موضوعی :زینب صادقی 1 , حسین پیرخراطی 2 * , منیر مجرد 3 , رضا دهبندی 4
1 - گروه زمین¬شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ایران
2 - گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ایران
3 - دانشگاه ارومیه
4 - یست محیطی، پژوهشکده علوم پایه پزشکمرکز تحقیقات فناوری های زی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران. پژوهشگر، گروه جغرافیا، علوم زمین و محیط زیست، دانشگاه بیرمنگهام، انگلستان
کلید واژه: افیولیت, ژئوشیمی خاک¬ها, گیسیان, محیط تکتونیکی ,
چکیده مقاله :
افیولیت گیسیان بازمانده¬ای از نئوتتیس است که در شمال باختری ایران در تقاطع کمربند¬های افیولیتی جنوب-شرقی ترکیه، شمال¬شرقی عراق و ایران قرار گرفته است. مقایسه ژئوشیمیایی خاک¬ها با میانگین سنگ¬های جهانی و منطقه مطالعاتی به تعیین گروه ترکیبی خاک¬های منطقه انجامید. شواهد ژئوشیمیایی گروه اول از نمونه¬های خاک با درصد سیلیس پایین توسط نمودارهای هارکر و مثلثی، نزدیک به موقعیت سنگ¬های اولترامافیکی منطقه (سرپانتنیت¬ها) و گوشته اولیه بوده و شباهت ترکیبی آن¬ها را توجیه می¬کند. گروه دوم از خاک¬ها در گستره¬ی بین پوسته زمین و بازالت جهانی هستند و بیش¬تر نزدیک بازالت پراکندگی نشان می¬دهند. الگوی به هنجار شده عناصر نادرخاکی REE در این گروه از خاک¬ها مشابه الگوی سنگ¬های مافیک منطقه است و در نمودار عناصر جزئی نیز در گروه مافیک طبقه‌بندی شده است. خاك¬هایی با درصد سیلیس بالا در نمودار اکسیدهای عناصر اصلی و جزئی نزدیک جایگاه سنگ¬های متاپلیتی منطقه و در محدوده بین پوسته زمین و شیل جهانی قرار گرفته است و ترکیب حدواسط منشأ آن¬ها را پیشنهاد می¬کند. به احتمال زیاد محیط تکتونیکی سنگ منشأ سه گروه خاک بر مبنای اکسیدهای عناصر اصلی حاشیه فعال قاره¬ای است.
Gysian ophiolite is a remnant of the Neotethys, located in the north-west Iran at the intersection of the ophiolite belts of south-eastern Turkey, north-eastern Iraq and north-western Iran. The geochemical comparison of the soils with the average of global rocks and the study area led to determination of the composition group of the region soils. The geochemical evidence of the first group of soil samples with low silica percentage by Harker and triangular diagrams is close to the position of ultramafic rocks of the region (serpentenites) and primary mantle and expresses their compositional similarity. The second group of soils ranges in the area between the earth's crust and basalt, and they show more distribution near basalt. The normalized pattern of REE rare earth elements in this group of soils is similar to the mafic rocks pattern in the region, also in the minor elements chart, they classified in the mafic group. Soils with high percentage of silica in the diagram of major and minor element oxides are located near the positiion of meta-plates rocks in the region, in the range between the earth's crust and global shale. So, this suggests the intermediate composition of their origin. Most likely, the tectonic setting of the three soil groups is based on the oxides of the main elements of the active continental margin.
حاج ملاعلی، ا . و شهرابی، م.، .1385 نقشه 1:100000 سيلوانا. سازمان زمين-شناسی کشور، شماره4964، تهران.
صالحی، ل.، رساء، ا.، علیرضایی، س. و کاظمی، ا.، 1392. پتروگرافی، ژئوشیمی و پتروژنز سنگ¬های آتشفشانی عباس‌آباد (شرق شاهرود) با تأکید بر دگرسانی و کانه¬زایی مس همراه آن. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، (31)8، 63-49.
محامد، ا.، مؤید، م. و مجرد، م.، 1400. متاپلیت¬های گرمی چای، شمال غرب ایران: شیمی سنگ کل، زادگاه رسوبی و شرایط دگرگونی. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، (57)15، 59-85.
مجرد، م.، 1401. پتروگرافی و ژئوشیمی سرپانتینیت¬های افیولیت گیسیان سیلوانا – جنوب ارومیه؛ ارتباط با فرورانش نئوتتیس در مرز شمالغربی ایران. پژوهش¬های دانش زمین، 13 (52): 98-75.
مجرد، م.، 1400. مطالعه زادگاه و دگرگونی درجه پائین میکاشیست های حاشیه قارهای مرتبط با آمیزه رنگین گیسیان-جنوب ارومیه. فصلنامه پژوهش¬هاي دانش زمين، 12(48)، 19 - 1.
نیک‌بخت، س.، بیابانگرد، ح و باقری، س.، 1399. پترولوژی و ژئوشیمی افیولیت سیاه جنگل شمال شرق آتش-فشان تفتان. فصلنامه زمین¬شناسی ایران، (56)14، 87-99.
Alexeiev, D.V., Kröner, A., Hegner, E. and Rojas - Agramonte, Y., 2016. Middle to Late Ordovician arc system in the Kyrgyz Middle Tianshan, From arc-continent collision to subsequent evolution of a Palaeozoic continental margin. Journal of Gondwana Research, 39, 261-291.
Alizadeh, A., 2012. Emplacement dating of SW Urmia ophiolite melanges: Tehran, Iran. In 30th National Congress of Earth Sciences.
Berberian, M. and King, G.C. P., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran: Canadian. Journal of Earth Sciences, 18(2), 210-265.
Boynton, W.V., 1984. Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson P. (ed). Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, 63–114.
Brocker, M., Omrani, H., Berndt, J. and Moslempour, M.E., 2021. Unravelling metamorphic ages of suture zone rocks from the Sabzevar and Makran areas (Iran), Robust age constraints for the larger Arabia-Eurasian collision zone. Journal of Metamorph Geology , 39, 1099–1129. https://doi. org/ 10. 1111/ jmg. 12603
Chen, Q., Lu, Q., Song, Z., Chen, P., Cui, Y. and Zhang, R., 2014. The levels of fluorine in the sediments of the aquifer and their significance for fluorosis in coastal region of Laizhou Bay, China. Environ. Earth Science, 71 (10), 4513e4522.
Cox, R., Lowe, D.R. and Cullers, R.L., 1995. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mud rock chemistry in the southwestern United States. Journal of Geochim Cosmochim Acta, 59, 2919-2940. https ://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00185-9.
D'Alessandro, W., Bellomo, S. and Parello, F., 2012. Fluorine adsorption by volcanic soils at Mt. Etna, Italy. Journal of Applied Geochemistry, 27 (6), 1179e1188.
Dercourt, J.E.A., Zonenshain, L.P., Ricou, L.E., Kazmin, V.G., Le Pichon, X., Knipper, A.L., Grandjacquet. C., Sbortshikov, I.M., Geyssant, J., Lepvrier, C., Pechersky, D.H., Boulin, J., Sibuet, J.C., Savostin, L.A., Sorokhtin, O., Westphal, M., Bazhenov, M.L., Lauer, J.P. and Pechersky, D.H., 1986. Geological evolution of the Tethys belt from the Atlantic to the Pamirs since the LIAS. Journal of Tectonophysics, 123, 241–315.
Falcon, N.L., 1974. Southern Iran, Zagros Mountains. Journal of Geological Society London Special Publications, 41, 199–211.
Faure, M., Lin, W., Chu, Y. and Lepvrier, C., 2016. Triassic tectonics of the southern margin of the South China Block. Journal of Comptes Rendus Geoscience, 348(1), 5-14.
Fedo, C. M., Young, G. M., Nesbitt, H. W. and Hanchar, J. M., 1997. Potassic and sodic metasomatism in the Southern Province of the Canadian Shield, evidence from the Paleoproterozoic Serpent Formation, Huronian Supergroup. Journal of Canadian Precambrian Research, 84, 17-36.
Fedo, C. M., Nesbitt, H. W., and Young, G. M., 1995. Unravelling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with impilications for paleoweathering conditions and provenance. Journal of Geology, 23, 921-924.
Floyd, P. A., Winchester, J. A. and Park, R. G., 1989. Geochemistry and tectonic setting of Lewisian clastic metasediments from the early Proterozoic Lock Marie Group of Gairlock, Scottland. Journal of Precambrian Research, 45, 203-214.
Frost, B.R., Evans, K.A., Swapp, S.M., Beard, J.S. and Mothersole, F.E., 2013. The process of serpentinization in dunite from New Caledonia. Journal of Lithos, 178, 24-39.
Fu, D., Huang, B.o., Johnson, T.E., Wilde, S.A., Jourdan, F., Polat, A., Windley, B.F., Hu, Z. and Kusky, T., 2022. Boninitic blueschists record subduction initiation and subsequent accretion of an arc–fore-arc in the northeast Proto-Tethys Ocean. Journal of Geology, 50 (1), 10–15. https://doi. org/ 10. 1130/ G49457.1
Fu, D., Kusky, T.M., Wilde, S.A., Windley, B.F., Polat, A., Huang, B. and Zhou, Z., 2020. Structural anatomy of the early Paleozoic Laohushan ophiolite and subduction complex, Implications for accretionary tectonics of the Proto-Tethyan North Qilian orogenic belt, northeastern Tibet. Journal of Geological Society of America Bulletin, 132 (9–10), 2175–2201. https:// doi. org/ 10. 1130/ B35442.1.
Fu, D., Huang, B., Kusky, T.M., Li, G., Wilde, S.A., Zhou, W. and Yu, Y ., 2018. A middle permian ophiolitic melange belt in the solonker Suture Zone, Western Inner Mongolia, China, implications for the evolution of the Paleo-Asian Ocean. Journal of Tectonics, 37(5), 1292–1320. https:// doi. org/ 10. 1029/ 2017T C0049 47.
Garzanti, E., Doglioni, C., Vezzoli, G. and Ando, S., 2007. Orogenic belts and orogenic sediment Provenance. Journal of Geology, 115, 315-334.
Ghorbani, R., Mahmoudi, H., Sepidbar, F., Barth, M., Zaki Khedr, M., Iwata, N., Shinjo, R. and Ahmadi, P. 2022. Geochemical and geochronological constraints on origin of the Sawlava ophiolite (NW Iran), Evidence for oceanic mantle evolution beneath Iran-Iraq border. Journal of Lithos 418–419, 106695. https:// doi. org/ 10. 1016/j. lithos. 2022.106695.
Herron, M.M., 1988. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. Journal of Sedimentary Petrology, 58, 820-829.
Hofmann, A., 2005. The geochemistry of sedimentary rocks from the Fig Tree Group, Barberton greenstone belt, implications for tectonic, hydrothermal and surface processes during mid-Archaean times. Journal of Precambrian Research, 143, 23-49.
Jagoutz, E., Palme, H., Baddenhausen, H., Blum, K., Cendales, M., Dreibus, G., Spottel, B., Lorenz, V. and Wänke, H., 1979. The abundances of major, minor and trace elements in the earth's mantle as derived from primitive ultramafic nodules, Paper presented at the Lunar and Planetary Science Conference Proceedings.
Kasanzu, C., Maboko, M.A.H. and Manya, S., 2008. Geochemistry of fine-grained clastic sedimentary rocks of the Neoproterozoic Ikorongo Group, NE Tanzania: Implications for provenance and source rock weathering. Journal of Precambrian Research. 164, 201-213.
Kutterolf, S., Diener, R., Schacht, U. and Krawinkel, H., 2008. Provenance of the Carboniferous Hochwipfel Formation-Geochemistry versus petrography. Journal of Sedimentary Geology, 203, 246-266.
Long, X., Sun, M., Yuan, C., Xiao, W. and Cai, K., 2008. Early Paleozoic sedimentary record of the Chinese Altai; Implications for its tectonic evolution. Journal of Sedimentary Geology, 208, 88-100
Mason, B. and Moore, C.B., 1982. Principles of Geochemistry. John Wiley, Hoboken, N. J, 344.
Maynard, J.B., Valloni, R. and Yu, H., 1982. Composition of modern deep sea sands from arc-related basin. Geology Society of London, Special Publication, 10, 551-561.
Modjarrad, M., 2024. Intrusive rocks petrogenesis related to the Gysian ophiolitic area, NW Iran. Islamic Republic of Iran, in press.
Modjarrad, M., Whitney, Donna. L. and Omrani, Hadi., 2024. Petrologic evolution of the Gysian ophiolitic serpentinites, NW Iran. Acta Geochim, in press. https://doi.org/10.1007/s11631-024-00682-6.
Moghadam, S.H. and Stern, R.J., 2011. Late Cretaceous fore-arc ophiolites of Iran. Journal of Island Arc, 20, 1–4. https:// doi. org/ 10. 1111/j. 1440- 1738. 2010. 00745.x
Negrel, P., Sadeghi, M., Ladenberger, A., Reimann, C. and Birke, M., 2015. Geochemical fingerprinting and source discrimination of agricultural soils at continental scale. Journal of Chemical Geology, 396, 1e15.
Nesbitt, H. W. and Young, G. M., 1984. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations. Journal of Geochimica et Cosmochimica Acta, 48, 1523-1534.
Potter, P.E., Maynard, J.B., and Depetris, P.J., 2005. Mud and Mudstones: Introduction and Overview, Heidelberg, Springer-Verlag, 297 .
Pettijohn, F.J., Potter, P.E. and Siever, R., 1972. Sand and sandstone. Springer- Verlag, New York.
Roser, B. P. and Korsch, R. J., 1986. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 contents and K2O/Na2O ratio. Journal of Geology, 94, 635-650.
Saunders, A.D. and Tarney, J., 1984. Origin of MORB and chemically depleted mantle reservoirs: trace element constraints. of Petrol, Special Lithosphere Issue, 415-445.
Sun, S.S., 1980. Lead isotopic study of young volcanic rocks from mid-ocean ridges, ocean islands and island arcs. Philosophical Transactions of the Royal Society, A297, 409-445.
Taylor, S.R. and McLennan, S.M., 1985. The continental crust: its composition and evolution, Blackwell Scientific Publications Ltd., 312.
Ulmer, P. and Trommsdorff, V., 1995. Serpentine stability to mantle depths and subductionrelated magmatism. Science, 268(5212), 858–861
Vergara, M., Levi, B., Nystrom, J. O. and Cancino, A., 1995. Jurassic and Early Cretaceous island arc volcanism, extension, and subsidence in the Coat Range of central Chile. Geology Society of American Bulltain, 107, 1427-1440.
Wedepohl, K.H., 1995. The composition of the continental crust. Journal of Geochim. Journal of Cosmochim. Acta, 59 (7), 1217e1232.
Zhihong, W. and Huafu, I., 1998. Geology, petrology and geochemistry of the mafic-ultramafic rocks in the Fujian coastal region Southeastern China, and their genesis. Journal of Ofioliti, 23, 1 - 6.