ماگماتیسم بازالتی آلکالن کواترنری در گستره سرایجوق (کمربند سنندج ـ سیرجان): شواهدی از ذوب بخشی درجه پایین گوشته لیتوسفری و تکامل چندمرحله‌ای ماگما بر پایه ژئوشیمی سنگ‌کل و کلینوپیروکسن
محورهای موضوعی :
کلید واژه: بازالت آلکالن, ترموبارومتری کلینوپیروکسن, پسابرخوردی, گوشته لیتوسفری متاسوماتیسم‌شده, سرایجوق ,
چکیده مقاله :
سنگ‌های آتشفشانی گستره سرایجوق در کمربند سنندج ـ سیرجان با هدف تعیین ویژگی‌های ژئوشیمیایی، شرایط تبلور و سرچشمه ماگما بررسی شدند. این سنگ‌ها از نظر ترکیب در محدوده بازالت آلکالن تا تراکی‌بازالت قرار می‌گیرند و مقادیر پایین LOI (08/1 تا 50/1 درصد وزنی) نشان می‌دهد که دگرسانی، تأثیر ناچیزی بر ترکیب شیمیایی آنها داشته است. الگوهای عناصر نادر خاکی، غنی‌شدگی LREE نسبت به HREE و La/Yb را بین 17 تا 42 نشان می‌دهند. نبود ناهنجاری منفی قابل‌توجه Eu بیانگر آن است که تفریق پلاژیوکلاز در تکامل این ماگماها نقش کلانی نداشته است. همچنین، وجود افت نسبی تا ناهنجاری منفی ضعیف Nb–Ta در الگوهای چندعنصری، همراه با غنی‌شدگی LILE و LREE و مقادیر پایین Y و Yb، نشان‌دهنده نقش یک منبع گوشته‌ای لیتوسفری متاسوماتیسم‌شده است. کلینوپیروکسن‌ها دارای ترکیب دیوپسید تا اوژیت و غنی از Mg هستند و داده‌های ترموبارومتری آنها دمای تبلور 1020 تا 1190 درجه سانتی‌گراد و فشار 4 تا 10 کیلوبار را نشان می‌دهد. این داده‌ها بیانگر تبلور ماگما در یک سامانه ماگمایی چندمرحله‌ای در پوسته میانی تا پایینی است. در مجموع، بازالت‌های آلکالن سرایجوق حاصل ذوب‌بخشی درجه پایین گوشته لیتوسفری متاسوماتیسم‌شده بوده و در مسیر صعود، تنها دستخوش تفریق محدود و ذخیره‌سازی موقت در سطوح مختلف پوسته شده‌اند.
The volcanic rocks of the Saraijugh area, located in the Sanandaj–Sirjan Zone (SSZ), were investigated to constrain their geochemical characteristics, crystallization conditions, and petrogenesis. These rocks are geochemically classified as alkaline basalts to trachybasalts. Low LOI values (1.08–1.50 wt%) indicate minimal post-magmatic alteration. Rare earth element (REE) patterns exhibit significant enrichment in light REEs (LREE) relative to heavy REEs (HREE) with (La/Yb) ratios ranging from 17 to 42. The lack of a pronounced negative Eu anomaly suggests that plagioclase fractionation played a negligible role during magmatic evolution. Furthermore, relative depletion to weak negative Nb–Ta anomalies, together with LILE–LREE enrichment and low Y and Yb contents, points to a metasomatized lithospheric mantle source affected by a subduction-related geochemical legacy. Clinopyroxene phenocrysts, ranging in composition from diopside to augite, are Mg-rich. Single-clinopyroxene thermobarometry yields crystallization temperatures of 1020–1190 °C and pressures of 4–10 kbar. These data reflect a multi-stage magmatic plumbing system involving magma storage and crystallization at middle-to-lower crustal depths. Overall, the Saraijugh alkaline basalts were derived from low-degree melting of a metasomatized mantle source and underwent limited fractional crystallization and poly-baric storage during their ascent.
اثنی‌عشری، ا. و سرجوقیان، ف.، ۱۳۹۶. سنگ‌های الترامافیک در بخش میانی پهنه سنندج ـ سیرجان و نقش آنها در ارزیابی شرایط فیزیکوشیمیایی زمان آغاز فرورانش. پترولوژی، ۸(۳۲)، ۴۵–۶۶.
باجلان، ع. و شریفی، م.، ۱۳۹۳. بررسی پتروگرافی و پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی کواترنر قزل‌قلعه واقع در شمال شرق قروه. زمین‌شناسی اقتصادی، ۶(۲)، ۳۱۵–۳۲۹.
ترکیان، ا.، محبی، خ. و سپاهی، ع.، ۱۳۹۳. پترولوژی نفوذی‌های گابرو-دیوریتی در کوه پریشان، جنوب قروه، استان کردستان. پترولوژی، ۶(۲۳)، ۲۷–۴۰.
خیرخواه، م.، ۱۳۹۴. ولکانیسم همزمان با برخورد کواترنری در شمال پهنه سنندج-سیرجان، ماگماتیسم در یک فلات فعال کوهزایی. پترولوژی، ۶(۲۳)، ۴۵–۶۴.
قادری، م.، عامل، ن. و موید، م.، ۱۴۰۱. شیمی کانی کلینوپیروکسن، رهیافتی بر پتروژنز کمپلکس آتشفشانی سارای-شمال غرب ایران. زمین‌شناسی ایران، ۱۶(۶۱)، ۴۵–۶۱.
مرادی، م. و اعلمی‌نیا، ز.، طالع فاضل، ا. و علیپور، ر.، ۱۳۹۸. منشأ سیال کانه‌ساز و عوامل مؤثر در ته‌نشست طلا در کانسار داشکسن (شمال خاور قروه): شواهد ساختاری، ریزدماسنجی و ایزوتوپ‌های پایدار O-H. زمین‌شناسی ایران، ۱۳(۵۲)، ۱۹–۳۸.
مرادی، م. و طالع فاضل، ا.، ۱۴۰۳. بررسی شرایط سولفیداسیون و تحول سیال گرمابی در نحوه تشکیل رگه‌های کوارتز-سولفید±طلا کانسار موچش (جنوب کردستان): شواهد کانه‌زایی، میانبارهای سیال و ایزوتوپ پایدار گوگرد. فصلنامه علمی علوم زمین، ۳۴(۳)، ۱۷–۳۴.
نریمانی، ف.، مکی‌زاده، م.ع. و شریفی، م.، ۱۴۰۴. پهنه بازالت آلکالن دیرکلو-مهدی‌خان، نشانه‌ای از یک سازوکار کششی درون‌صفحه قاره‌ای کواترنری. پترولوژی، ۱۶(۱)، ۲۳–۵۰.
صالحی، ن. و ترکیان، ا.، ۱۳۹۳. مطالعه پتروگرافی، ژئوشیمی و تعیین خاستگاه سنگ‌های بازالتی شمال شرق قروه (کردستان). پترولوژی، ۵(۱۹)، ۳۷–۵۲.
ویسی، س.، آسیابانها، ع.، شهبازی، ح. و نصرآبادی، م.، ۱۳۹۴. انکلاوهای مخروط اسکوری قزلجه‌کند (شمال قروه): زینولیت یا کومولا؟ زمین‌شناسی ایران، ۹(۳۴)، ۵۱–۷۰.
Agard, P., Omrani, J., Jolivet, L. and Mouthereau, F., 2020. Convergence history across Zagros (Iran): Constraints from collisional and post-collisional tectonics. Earth-Science Reviews, 200, 102987.
Akbari, M., Ghorbani, M.R., Cousens, B.L. and Graham, I.T., 2022. Quaternary post-collisional high Nb-like basalts from Bijar-Qorveh, NW Iran: A metasomatized lithospheric mantle source. Lithos, 426–427, 106781.
Aldanmaz, E., Pearce, J.A., Thirlwall, M.F. and Mitchell, J.G., 2000. Petrogenetic evolution of late Cenozoic, post-collision volcanism in western Anatolia, Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 102(1–2), 67–95.
Allen, M.B., Kheirkhah, M., Neill, I., Emami, M.H. and McLeod, C.L., 2013. Generation of arc and within-plate chemical signatures in collision zone magmatism: Quaternary lavas from Kurdistan Province, Iran. Journal of Petrology, 54(5), 887–911.
Azizi, H. and Moinevaziri, H., 2009. Review of the tectonic setting of Cretaceous to Quaternary volcanism in northwestern Iran. Journal of Geodynamics, 47(3), 167–179.
Azizi, H., Hadi, A., Asahara, Y. and Mohammad, Y.O., 2013. Geochemistry and geodynamics of the Mawat mafic complex in the Zagros Suture zone, northeast Iraq. Central European Journal of Geosciences, 5(4), 523–537.
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, Amsterdam, 63–114.
Esna-Ashari, A., Hassanzadeh, J., Langone, A., Sarjoughian, F. and Tiepolo, M., 2025. Can Nb-enriched arc basalts result from mixing of boninite and ocean island basalt magmas? A case study from Jurassic gabbroic rocks of western Iran (Sanandaj-Sirjan Zone). Journal of Asian Earth Sciences, 277, 106852.
Ghasemi, A. and Talbot, C.J., 2006. A new tectonic scenario for the Sanandaj–Sirjan Zone (Iran). Journal of Asian Earth Sciences, 26(6), 683–693.
Ghasemi, A., Mohajjel, M. and Alavi, M., 2024. Structural control on Quaternary magmatism in the Sanandaj–Sirjan Zone, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 251, 105756.
Hibbard, M.J., 1995. Petrography to Petrogenesis. Prentice Hall, New Jersey, 587 p.
Jegal, Y., Ubide, T., Huertas, M.J., Herrera, R., Márquez, Á., Ancochea, E. and Coello-Bravo, J.J., 2025. Plagioclase antecrysts record syn-eruptive incorporation of evolved mush during the 2021 Tajogaite eruption (La Palma, Spain). Contributions to Mineralogy and Petrology, 180, 66.
Kirkpatrick, R.J., 1975. Crystal growth from the melt: A review. American Mineralogist, 60(9–10), 798–814.
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(3), 745–750.
Le Maitre, R.W. (Ed.), 2002. Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms. 2nd Edition, Cambridge University Press, Cambridge, 236 p.
Leterrier, J., Maury, R.C., Thonon, P., Girard, D. and Marchal, M., 1982. Clinopyroxene composition as a method of identification of the magmatic affinities of paleo-volcanic series. Earth and Planetary Science Letters, 59(1), 139–154.
Lustrino, M. and Wilson, M., 2007. The circum-Mediterranean anorogenic Cenozoic igneous province. Earth-Science Reviews, 81(1–2), 1–65.
Lustrino, M. and Wilson, M., 2021. The origin of post-collisional magmatism: Insights from alkaline basalts. Earth-Science Reviews, 216, 103580.
Moghadam, H.S., Stern, R.J. and Ghorbani, G., 2022. Neotethyan subduction to collision and post-collision evolution of Iran. Gondwana Research, 102, 12–34.
Mollo, S., Ubide, T., Nazzari, M., Scarlato, P. and Hauri, E.H., 2021. Clinopyroxene-based thermobarometry: A review and new perspectives. Earth-Science Reviews, 216, 103584.
Morimoto, N., 1988. Nomenclature of pyroxenes. Mineralogy and Petrology, 39(1), 55–76.
Neave, D.A., Maclennan, J., Hartley, M.E., Edmonds, M. and Thordarson, T., 2014. Crystal storage and transfer in basaltic systems: The Skuggafjöll eruption, Iceland. Journal of Petrology, 55(12), 2311–2346.
Neave, D.A. and Putirka, K.D., 2017. A new clinopyroxene-liquid barometer, and implications for magma storage pressures under Icelandic rift zones. American Mineralogist, 102(4), 777–794.
Neave, D.A., Putirka, K.D. and Namur, O., 2022. Clinopyroxene thermobarometry and magma storage conditions. Contributions to Mineralogy and Petrology, 177, 35.
Nisbet, E.G. and Pearce, J.A., 1977. Clinopyroxene composition in mafic lavas from different tectonic settings. Contributions to Mineralogy and Petrology, 63(2), 149–160.
Pearce, J.A., 2008. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification. Lithos, 100(1–4), 14–48.
Pearce, J.A., 2020. Geochemical discrimination diagrams: A critical review. Journal of Petrology, 61(1), egaa008.
Philpotts, A.R. and Ague, J.J., 2009. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. 2nd Edition, Cambridge University Press, Cambridge, 663 p.
Putirka, K.D., 2008. Thermometers and barometers for volcanic systems. In: Putirka, K.D. and Tepley, F.J. (Eds.), Minerals, Inclusions and Volcanic Processes. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Mineralogical Society of America, Chantilly, 69(1), 61–120.
Salehi, N., Torkian, A., Furman, T. and le Roux, P., 2023. Petrogenesis and geochemical characteristics of Plio-Quaternary alkali basalts from the Qorveh–Bijar volcanic belt, Kurdistan Province, NW Iran. Geological Magazine, 160(5), 888–904.
Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition. In: Saunders, A.D. and Norry, M.J. (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42, 313–345.
Ubide, T., Mollo, S., Zhao, J.X. and Nazzari, M., 2020. Magma dynamics revealed by clinopyroxene zoning patterns. Journal of Petrology, 61(7), egaa049.
Verma, S.P. and Molaei-Yeganeh, T., 2022. Tectonic settings of the Plio–Quaternary volcanism in Iran from multidimensional and multielement solutions. Geological Journal, 57(2), 410–424.
Wang, X., Hou, T., Wang, M. and Zhang, C., 2021. A new clinopyroxene thermobarometer for mafic to intermediate magmatic systems. European Journal of Mineralogy, 33(5), 621–637.
Wang, Y.L., Zhang, C.J. and Xiu, S.Z., 2001. Th/Hf-Ta/Hf identification of tectonic setting of basalts. Acta Petrologica Sinica, 17(3), 413–421 (in Chinese with English abstract).
Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis: A Global Tectonic Approach. Unwin Hyman, London, 466 p.
Winter, J.D., 2010. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. 2nd Edition, Prentice Hall, New Jersey, 702 p.
Workman, R.K. and Hart, S.R., 2005. Major and trace element composition of the depleted MORB mantle (DMM). Earth and Planetary Science Letters, 231(1–2), 53–72.
Xia, Y.S., Sun, G.C., Wen, G., Qin, L., Xu, Q.Y., Dai, L.Q. and Zhao, Z.F., 2023. Recycling of continental crust materials: Geochemical constraints from post-collisional alkaline intrusive rocks in the Dabie orogen. Lithos, 454–455, 107278.