• صفحه اصلی
  • پترولوژی گدازه¬های آلکالن در شمال جیرنده(شرق لوشان)

اشتراک گذاری

آدرس مقاله


کد مقاله : بازدید : 4087 صفحه: -

نوع مقاله: پژوهشی

پترولوژی گدازه¬های آلکالن در شمال جیرنده(شرق لوشان)

محورهای موضوعی :

عبدالرضا سلیمانی 1 , شهروز حق نظر 2 , منصور وثوقی عابدینی 3 , سعید حکیمی آسیابر 4

1 - گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
2 - گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
3 - گروه زمین شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 - گروه زمین شناسی، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.

تاریخ پذیرش : 1400/08/08 تاریخ انتشار : 1401/09/02

کلید واژه:

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.

چکیده انگلیسی:

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.

منابع و مأخذ:
متن کامل:


 

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.

 

 

 

C:\Users\elham\Desktop\15.jpgالف

C:\Users\elham\Desktop\33334.jpgب

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.

E:\th\phd solimanie\تصاویر\S48.jpg 

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

 

C:\Users\elham\Desktop\S47.jpg 

C:\Users\elham\Desktop\3333.jpg 

شکل 3. الف و ب) یک فنوکریست پیروکسن خودشکل که به آمفیبول تبدیل شده است(در نور XPLو PPL)، ج و د) فنوکریست­های پیروکسن و بیوتیت. پیروکسن با هسته سبز رنگ است(در نور XPLو PPL)

 

مطالعات ژئوشیمیایی

برای مطالعات ژئوشیمیایی هشت نمونه آنالیز از سنگ­های پهنه انجام شد (جدول­های1و 2). علت نبود تهیه آنالیز از نمونه­های بیشتر شباهت کامل سنگ شناسی نمونه­های برداشت شده بود.  نتایج آنالیز شیمیایی عناصر اصلی در جدول 1 مشاهده می­شود که تمام نمونه­ها به غیر از یکی از آنها DB-23 همگی دارای اختلاف ترکیب شیمیایی بسیار جزئی هستند. در مورد نمونهDB-23 که سنگ حاوی آلودگی کربناتی است و از نظر پتروگرافی ویژگی جالبی را نشان می­دهد، مورد این نمونه به‌طور جداگانه بحث خواهد شد. بقیه نمونه­ها از نظر مشاهدات پتروگرافی هیچ نوع آلودگی پوسته­ای مشاهده نشده است.

 

 

جدول 1. نتایج تجزیه شیمیایی عناصر اصلی لامپروفیرهای آلکالن منطقه به روش ICP-AES

Sample no.

B -1

B – 2

B - 5

B – 8

B – 10

B -11

B – 12

DB – 23

SiO2

45/5

45/4

46

46/2

43/7

45/8

45/5

42/49

Al2O3

15/3

14/8

15/2

15/3

14/6

15/4

3/15

75/13

Fe2O3

5/10

8/10

8/10

6/10

2/10

7/10

7/10

43/11

CaO

45/8

68/8

67/8

64/8

20/8

49/8

66/8

13/11

MgO

53/6

97/6

31/7

30/7

89/6

63/6

08/7

23/8

K2O

14/3

71/2

97/2

89/2

04/3

96/2

90/2

88/0

Na2O

4

1/4

4

2/4

8/3

2/4

1/4

87/2

MnO

18/0

18/0

18/0

18/0

17/0

18/0

18/0

24/0

TiO2

75/2

58/2

61/2

55/2

46/2

63/2

58/2

40/2

P2O5

76/0

74/0

71/0

70/0

70/0

78/0

72/0

78/0

Mg#

20/55

11/56

28/57

70/57

23/57

10/55

73/56

79/58

LOI

70/3

02/4

09/3

12/3

79/3

46/3

34/3

24/5

Total

63/100

89/100

54/101

7/101

6/97

3/101

8/100

44/99

     

جدول 2.  نتایج تجزیه شیمیایی عناصر فرعی و REE لامپروفیرهای پهنه به روش ICP-MS

 

 

Sample no.

B - 1

B - 2

B – 5

B – 8

B – 10

B – 11

B – 12

DB – 23

Ba

380

380

350

350

370

370

350

1/1291

Sr

380

370

350

350

370

370

360

1111

Zn

83

88

86

87

84

86

84

91/89

Ce

100

98

8/99

104

97.3

102

5/89

46/99

Co

1/33

5/36

9/36

37

7/34

5/34

1/35

7/47

Cs

4/0

8/0

4/0

4/0

4/0

8/0

4/0

68/11

Cu

52

63

52

57

53

52

54

70

Dy

04/5

86/4

92/4

07/5

70/4

08/5

95/4

31/5

Er

45/2

34/2

44/2

52/2

30/2

48/2

46/2

56/2

Eu

36/2

40/2

31.2

37/2

28/2

37/2

35/2

76/2

Ga

20

21

21

22

20

21

20

97/16

Gd

36/6

99/5

09/6

31/6

89/5

54/6

14/6

89/6

Hf

7

7

7

7

6

7

7

80/4

Ho

93/0

90/0

89/0

91/0

89/0

94/0

88/0

98/0

La

6/52

1/51

5/52

55

3/51

4/53

6/51

02/46

Lu

0.33

34/0

32/0

33/0

31/0

34/0

34/0

31/0

Nb

63

60

61

62

58

63

60

24/64

Nd

9/41

9/41

7/41

44

1/41

2/42

8/41

27/42

Ni

77

102

105

111

97

86

104

136

Pr

4/11

2/11

4/11

8/11

3/11

7/11

3/11

51/10

Rb

3/36

6/30

9/32

8/32

4/32

4/32

7/31

26/19

Sm

9/7

7/7

7/7

7/8

7/4

8

7/6

05/8

Ta

4

8/3

4

9/3

7/3

1/4

4

7/3

Tb

91/0

87/0

89/0

91/0

87/0

91/0

88/0

94/0

Th

9/5

5/5

9/5

7

5/5

7/5

6/5

94/4

Tm

32/0

34/0

33/0

34/0

31/0

33/0

33/0

34/0

U

16/2

02/2

16/2

17/2

97/1

14/2

07/2

28/1

V

200

207

215

212

205

206

207

27/273

Y

5/23

2/23

3/23

24

7/22

6/23

2/23

79/25

Yb

1/2

2

2

2

2

1/2

9/1

1/2

Zr

296

286

306

290

311

313

298

224

 

 

 

 

نام‌گذاری شیمیایی

برای نام‌گذاری شیمیایی سنگ­های مورد مطالعه از نمودارهای مختلف ارتباط بین عناصر اصلی و فرعی در مقابل SiO2 و عناصر فرعی در مقابل یکدیگر استفاده شده است (شکل4). در تمام این نمودارها نمونه­ها در محدوده سنگ­های آلکالن قرار گرفتند و نتایج مطالعات پتروگرافی را تایید می­کند. چنانکه در بررسی­های پتروگرافی تذکر داده شد این سنگ­ها دارای ویژگی­های بافتی و کانی‌شناسی لامپروفیری هستند و برای تایید این مورد از نمودارهای Al2O3-K2O-MgO و نمودارهای K2O در مقابل SiO2 و Al2O3 در مقابل TiO2 استفاده شده است (شکل5). هر سه نمودار ویژگی شیمیایی لامپروفیری این سنگ­ها را تایید کرده و افزون بر این در نمودار 5-ج نمونه­ها در گستره آلکالی لامپروفیر جایگیری کرده­اند. بر اساس این پژوهش­های سنگ­های مورد مطالعه شباهت زیادی به لامپروفیرهای آلکالن دارند.

 

 

 

 

 

C:\Users\elham\Desktop\60.jpgالف

C:\Users\elham\Desktop\66.jpgب

C:\Users\elham\Desktop\62.jpgج

C:\Users\elham\Desktop\63.jpgد

C:\Users\elham\Desktop\64.jpgو

C:\Users\elham\Desktop\82.jpg 

ه

شکل4.الف) نام‌گذاری شیمیایی سنگ­های مورد مطالعه با استفاده از نمودار (Cox et al, 1979)، ب) نام‌گذاری شیمیایی سنگ­های مورد مطالعه با استفاده از نمودار (Middlemost 1994). ج) نمودارLe Bas et al., (1986) ، د و و) نمودارهای (1977Winchester and Floyed ,)، ه) گستره لامپروفیرها و لامپروئیت­ها و خط تفکیک سری‌های ماگمایی از (Gill, 2010)

UML=Ultramafic lamprophyre, AL=Alkali lamprophyre, CAL=Calcoalkali lamprophyre

 

 

 

 

 

C:\Users\elham\Desktop\65.jpgالف

بC:\Users\elham\Desktop\67.jpg

جC:\Users\elham\Desktop\68.jpg

شکل5. الف) نمودار Rock(1987) که نمونه­های پهنه در گستره لامپروفیرهای جای د­ارند، ب) نمودار Rock(1991) که نمونه­های پهنه در گستره لامپروفیرهای آلکالن جای دارند، ج)موقعیت نمونه­ها در نمودار (Lefebvre et al., 2005) محدوده­ها شامل : 1) آلکالی لامپروفیر 2) کالک آلکالن لامپروفیر، 3) اولترامافیک لامپروفیر، 4) کیمبرلیتWaWa ، 5) کمبریت‌های گروه I و II ، 6) لامپروئیت،  7) اولیوین لامپروئیت، نمونه­های مورد مطالعه در حاشیه شماره 1 قرار دارند

بحث

آلودگی پوسته­ای

چنانکه در بحث بررسی پتروگرافی سنگ­های مورد مطالعه اشاره شد به‌غیراز یکی از نمونه­های برداشت شده نمونه DB23 بقیه نمونه­ها هیچ نوع آلودگی پوسته­ای را نشان نمی­دهند. بافت و ترکیب کانی‌شناسی گدازه­ها یکسان هستند و تجزیه­های شیمیایی این مورد را تایید کرده است (جدول­های 1و 2). نمونه DB23 سنگی است که مقداری مواد آهکی را هضم کرده و در نتیجه ترکیب شیمیایی آن تحت تاثیر این پدیده قرار دارند. در جدول­های 1 و 2 اختلاف ترکیب شیمیایی این نمونه با نمونه­های دیگر به‌وضوح مشاهده می­شود. مقدار بالای CaO در این نمونه در مقایسه با مقدار این اکسید در نمونه­های دیگر به‌طور کامل محسوس است و علت آن آلودگی مواد کربناتی در ماگمای تشکیل‌دهنده سنگ بیان شده می­باشد. شکل شماره 6 تصویری از نمونه DB23 می­باشد. بیشتر در مرکز این تصویر بلورهای بی­شکل و بی­رنگ نفلین تشکیل شده که حاصل ذوب کربنات در مذاب تشکیل‌دهنده این سنگ است. در حاشیه این بلورهای فلدسپاتوئیدی هنوز بقایای ذوب نشده از کربنات به چشم می­خورد.

E:\th\phd solimanie\تصاویر\S44.jpg 

شکل6. نمایی از تجمعات بلورهای نفلین در آلکالی بازالت­های شمال جیرنده در نور XPL

 

لازم به ذکر است که سنگ­هایی با چنین مشخصات در ولکانیک­های جوان پهنه دکان- نوربران(ساوه) توسط وثوق عابدینی بررسی و  مللیلیت نام‌گذاری شده و گزارش آن در سال 1353 به سازمان زمین‌شناسی کشور ارائه شده است. این سنگ­ها مانند ولکانیک­های پهنه مورد مطالعه به‌شدت تحت اشباع از سیلیس هستند و به‌تازگی توسط Lustrino et al., (2021) مورد بررسی دقیق پترولوژی قرار گرفتند. 

خاستگاه ماگما

اولین مرور جامع بر روی لامپروفیرها توسطRock, (1991) انجام گرفت. امروزه سه نوع اصلی لامپروفیرها در سطح جهان توصیف شده­اند (Woolley et al.,1996) :

 الف: لامپروفیرهای آلکالن (AL) ب: لامپروفیرهای کالک آلکالن (CAL) ج: لامپروفیرهای اولترامافیک (UML). با اینکه توجه به لامپروفیرها در سال‌های اخیر، اطلاعات کمی از نحوه زایش آنها به‌دست‌آمده و به‌علاوه ماهیت و ترکیب منابع گوشته‌ای غنی شده از مواد فرار آنها هنوز موضوع بحث‌برانگیز و مورد شک است (Ngounouno et al., 2005).

همه داده‌های پتروژنتیکی و ژئوشیمیایی نشان می‌دهند، ماگماهای لامپروفیری از درجات کم ذوب بخشی یک منبع گوشته‌ای در اعماق 100 تا 150 کیلومتری حاصل شده‌اند (Rock,1991). این ماگماها همواره غلضت‌های بالایی از مواد فرار (H2O,CO2,F) و عناصر کمیاب ناسازگار (Ba,Sr,Zr,LREE) دارند. پیشنهاد شده که این محتوای بالای مواد فرار حاصل نشات گیری از یک منبع گوشته‌ای غنی شده از عناصر ناسازگار و مواد فرار(Rock,1991) و یا از متاسوماتیسم سیالات غنی از (CO2-H2O-F) نتیجه شده‌اند  (Maury et al.,1992, Mckenzie, 1989).

در مطالعات جدیدتر مدل‌های متفاوتی برای تشکیل لامپروفیر پیشنهاد شده است (Chalapathi Rao and Dharma Rao,2012) :

1) درجات کم ذوب بخشی گوشته لیتوسفری قاره‌ای متاسوماتوز شده (Rocchi et al., 2009 ; Scarrow et al., 2009 ; Owens and Tomascak, 2002)

2) تفریق بسیار بالای یک ماگمای بازیک سرشار از مواد فرار (Currie and Williams,1993)

3) مذاب‌های آستنوسفری مشتق شده از پلوم گوشته‌ای (Kerr et al., 2010)

4) اختلاط ماگمای اولترابازیک با مواد پوسته‌ای (McDonald et al., 1985)

5) اختلاط مذاب‌های بازیک و آلکالن (Zhang et al., 2007)

مواد مذاب­هایی که به‌صورت گدازه به سطح زمین می‌آیند یک پیام شیمیایی از گوشته به پژوهشگران زمین شیمی می‌دهند (Hofmann,1997). پژوهشگران زمین شیمی برای مشخص کردن منابع گوشته‌ای از ردیاب‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. چنین ردیاب‌هایی یا نسبت‌های ایزوتوپی رادیواکتیو هستند و یا نسبت‌های عناصر کمیاب ناسازگار می‌باشند (Hofmann,1997). از نسبت La/Ta  برای تعیین منشا لیتوسفری و یا آستنوسفری مذاب‌های بازالتی استفاده می‌شود (Fitton et al.,1988). مقادیر کمتر از 22 بیانگر منشا آستنوسفری و بیشتر از 30 نشان‌دهنده گوشته لیتوسفری زیرقاره‌ای می‌باشد. این نسبت در لامپروفیرهای منطقه به‌طور میانگین 2/13 می­باشد و نشان‌دهنده منشا آستنوسفری آنها می‌باشد. در نمودار Nb/La در برابر La/Yb از Abdel- Rahman(2002) تمامی نمونه‌ها در محدوده گوشته آستنوسفری و مجاور مقادیر میانگین بازالت‌های جزایر اقیانوسی (OIB) قرار می­گیرند (شکل7-الف). الگوی میانگین عناصر REE لامپروفیرهای منطقه به‌درستی مشابه الگوی بازالت‌های جزایر اقیانوسی است (شکل7-ج). به عقیده Thompson(1985) لامپروفیرها با الگوی عناصر ناسازگار شبیه OIB از گوشته آستنوسفری نشات می­گیرند. در شکل (8) در نمودار (Tb/Yb)N در برابر (La/Sm) تمامی نمونه‌ها دارای نسبت‌های بیشتر از 8/1 هستند این نشان‌دهنده منشا گارنت لرزولیتی این سنگ‌ها است(Wang et al.,2002).  در نمودار La/Yb در مقابل Yb از Nedli and Toth, 2007 نیز نمونه­ها خصوصیات گارنت لرزولیت را نشان می­دهند(شکل7-د). مطالعات پترولوژی تجربی (Green,1973) نشان داده، سنگ‌های آلکالن می‌توانند از ذوب بخشی درجه کم یک منبع گارنت لرزولیتی تولید شوند.

C:\Users\elham\Desktop\87.jpgالف

img0ب

E:\th\phd solimanie\نمودارها\9111.jpgج

C:\Users\elham\Desktop\91.jpgد

شکل 7. الف) موقعیت نمونه­ها در نمودار Nb/La  در برابر La/Yb (Abdel – Rahman,2002)، ب) مقایسه الگوی میانگین عناصر لامپروفیرهای منطقه با مقادیر میانگین OIB (Sun and McDonough,1989)، ج) موقعیت نمونه‌ها در نمودار (Tb/Yb)N در برابر (La/Sm)N (Wang et al.,2002)، د)موقعیت نمونه‌ها در نمودار La/Yb در برابر Yb (Nedli and Toth, 2007)

موقعیت تکتونو ماگمایی

برای تعیین جایگاه تکتونیکی سنگ­های مورد مطالعه از نمودارهای مربوطه استفاده شده است(نمودارهای 8 الف - و). بررسی نمونه­های مورد مطالعه در نمودارهای بیان شده حاکی از آن است که به‌طورکلی سنگ­های مورد مطالعه خصوصیات آلکالن دارند و در یک محیط ریفت درون قاره­ای تشکیل شده­اند. در شکل 8 –و سنگ­های مورد مطالعه با جایگاه تکتونیکی بازالت­های ریفت شرق آفریقا مقایسه شده است. نمونه­های مورد مطالعه در گستره بازالت­های OIB و در امتداد جایگاه سنگ­های ریفت کامرون قرار می­گیرند.

 

C:\Users\elham\Desktop\80.jpgالف

C:\Users\elham\Desktop\81.jpgب

C:\Users\elham\Desktop\85.jpgج

E:\th\پایان نامه و مقاله سلیمانی\نمودارها\S5.jpgد

E:\th\phd solimanie\نمودارها\97.jpgو

شکل8. الف) موقعیت نمونه‌های منطقه جیرنده در نمودار مثلثی 2Nb-Zr/4-Y (Meschede 1986)، ب) موقعیت نمونه‌های منطقه جیرنده در نمودار مثلثی Hf/3-Th-Ta (Wood et al., 1980)، ج) موقعیت نمونه‌ها در نمودار لگاریتمی Ti/Y در برابر Nb/Y از (Pearce,1982)، د)موقعیت نمونه‌ها در نمودار لگاریتمی Th/Hf در برابر Ta/Hf (Wang et al.,2001)، و) نمودار Zr/Y در مقابل Nb/Y(Fitton, 2007)

 

 

 

ژئوشیمی ایزوتوپی

برای بررسی دقیق­تر جایگاه تکتونیکی و همچنین خصوصیات ماگمایی گوشته تشکیل‌دهنده سنگ­های مورد مطالعه(گوشته تهی یا غنی شده) دو نمونه از سنگ­های مورد مطالعه جیرنده در آزمایشگاه شهر ژنو سوئیس مورد آزمایش ایزوتوپی Nd143/Nd144 و Sr87/Sr86 قرار گرفتند. نتایج ایزتوپی در جدول 3 آمده است.  

جدول 3. نتایج حاصل از تجزیه نسبت‌های ایزوتوپی Sr و Nd سنگ‌های آلکالن پهنه جیرنده

ɛNd

Nd143/Nd144 

Sr87/Sr86

Sample no.

8/2

512779/0

704609/0

B23

43/2

512763/0

704079/0

B2

 

یک راه نشان دادن نسبت‌های ایزوتوپی، نماد اپسیلون (e) است که مقدار آن، اندازۀ انحراف یک نمونه یا مجموعه‌ای از نمونه‌ها از مقدار مورد انتظار در یک منبع یکنواخت اولیه (CHUR) می‌باشد (Depaolo and Wasserberg, 1976).

مقادیر eNdمنفی نشانه یک ناحیۀ گوشته‌ای غنی شده و یا یک منشاء پوسته‌ای می‌باشد و مقادیر مثبت آنها نشانگر یک ناحیه گوشته‌ای تهی شده است (Rollinson, 1993). به‌طورکلی یکی از ویژگی سنگ‌های پوسته‌ای بالا بودن eSr و پایین بودن eNd نسبت به مقادیر تعیین شده برای کل زمین می‌باشد (Wilson, 1989). مقدار eNd در سنگ­های آلکالن پهنه جیرنده بین 43/2 تا 8/2 می‌باشد. مقادیر eNd مثبت نمونه‌ها نشانه منشأ گیری ماگماها از یک گوشته منبع OIB غیر غنی شده است (Rollinson,1993).

در شکل 9 در نمودار همبستگی ایزوتوپی Nd و Sr دو نمونه از سنگ‌های پهنه در گستره گوشته OIB قرار د‌ارند.  در شکل 10 در نمودار Nd  eدر برابر 87Sr/86Sr (Leterrier,1985) نمونه‌ها در گستره مشترک بازالت‌های قاره‌ای و پلوم‌های گوشته‌ای OIB و در ربع دوم واقع شده‌اند. مطالعات ژئوشیمیایی و پتروگرافیکی سنگ‌های گستره حکایت از آن دارد که نمونه‌های منطقه از نوع لامپروفیرهای آلکالن می­باشد و از یک منشا آستنوسفری مشابه با منبع OIB غیر غنی شده، با نرخ ذوب بخشی یک درصد، یک منبع گارنت لرزولیت بکر (غیر غنی شده) در یک محیط ریفتی درون قاره‌ای تشکیل شده­اند.

C:\Users\elham\Desktop\93.jpg 

شکل9. موقعیت نمونه‌ها در نمودار همبستگی ایزوتوپی Nd و Sr )داده‌ها از (Rollinson,1993 که دو نمونه از سنگ‌های پهنه در گستره گوشته OIB قرار دارند

        

E:\th\phd solimanie\نمودارها\92.jpg 

شکل10. نمودار NdƐ در برابر 87Sr/86Sr (Leterrier,1985) که نمونه‌ها در پهنه مشترک بازالت‌های قاره‌ای و پلوم‌های گوشته‌ای OIB و در ربع دوم واقع شده‌اند

نتیجه‌گیری

بررسی­های سنگ‌شناسی گدازه­های جوان پهنه جیرنده واقع در کوهستان جنوب البرز مرکزی به قرار زیر می­باشد:

1-       از نظر جایگیری، این گدازه­ها به‌صورت دگرشیب بر روی سنگ­های آهکی ائوسن قرار د­ارند و بنابراین جوان­تر از ائوسن هستند.

2-       مطالعات پتروگرافی این سنگ­ها نشان داد، دارای بافت پورفیریک تا میکروپورفیریک هستند و حاوی فنوکریست­ها و میکروفنوکریست­های کلینوپیروکسن، الیوین، بیوتیت و آپاتیت هستند و در خمیره­ای شامل پلاژیوکلاز، پیروکسن، الیوین، بیوتیت، آمفیبول و بلورهای بسیار ریز نفلین و کانی­های اپاک جایگیری کرده­اند. این ترکیب کانی‌شناسی با ترکیب کانی‌شناسی سنگ­های لامپروفیری مطابقت دارد.

3-       در تمام نمودارهای نام‌گذاری شیمیایی نمونه­های تجزیه شده همگی در پهنه سنگ­های آلکالن جایگیری کرده با ترکیب کانی‌شناسی مدال، مطابقت کامل دارند و با در نظر گرفتن ترکیبات کانی‌شناسی مدال مانند سنگ­های لامپروفیری، در نمودار تشخیص انواع لامپروفیرها، این گدازه­ها در گستره لامپروفیرهای آلکالن قرار د­ارند.

4-       در بررسی خصوصیات ناحیه منشاء ماگمای سنگ­های مورد مطالعه نتیجه حاصل شده ماگمای این سنگ­ها حاصل ذوب بخشی بسیار جزئی یک منبع گوشته آستنوسفری مشابه با منبع OIB در رخساره گارنت لرزولیت می­باشد.

5-       برای تعیین جایگاه تکتونیکی سنگ­های مورد مطالعه از نمودارهای متعدد مربوطه استفاده شده و جایگاه نمونه­ها در این نمودارها نشان از آن دارد که به‌طورکلی این سنگ­ها خصوصیات آلکالن دارند و در یک محیط ریفت درون قاره­ای تشکیل شده­اند.

6-       بررسی­های ایزوتوپی Nd و Sr نمونه­های برداشت شده حاکی از آن است که سنگ­های مورد مطالعه در گستره گوشته OIB قرار دارند و از یک منبع پلوم­های گوشته­ای عمیق منشاء می­گیرند.

منابع

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.##

 

 

 

 

 

 

Petrology of alkaline lavas in North Jirandeh (East of Lushan)

 

Soleimani, A. 1, Haq Nazar, Sh. 2, Vosoughi Abedini, M. 3 and Hakimi Asiabar, S.4 

 

 1Ph.D. student, Department of Geology, Lahijan Branch, Islamic Azad University, Lahijan, Iran.

2Assistant Professor, Department of Geology, Lahijan Branch, Islamic Azad University, Lahijan, Iran.

3Associate Professor, Department of Geology, Science and Research Unit, Islamic Azad University, Tehran, Iran. 3Associate Professor, Department of Geology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

4Assistant Professor, Department of Geology, Lahijan Branch, Islamic Azad University, Lahijan, Iran

Corresponding author e-mail: sh_haghnazar@yahoo.com

 

 

Abstract

 In the north of Jirandeh and east of Lushan, located in the mountains south of the central Alborz, a series of volcanic rocks have been substituted on the Middle Eocene limestone. These rocks have alkaline affinity of different types of lamprophyre and have been studied for the first time in the petrology of this research. The texture of these rocks is porphyric to microporphic with microlithic paste. The phenocrysts and microphenocysts of the collected samples are generally olivine, alkaline pyroxenes and biotite, which are 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 whose magma is the result of very small melting of an asthenospheric mantle source similar to OIB and garnet lherzolite and have been emplaced in an intercontinental rift tectonic environment.

 

Keywords: Petrology, Alkaline lavas, Lamprofire, Jirandeh, Iran.

 

  

 

14

 

[1] * نویسنده مرتبط: sh_haghnazar@yahoo.com 

 


رایمگ

سامانه رایمگ تمامی فرآیندهای دریافت، ارزیابی و داوری، ویراستاری، صفحه‌آرایی و انتشار الکترونیکی نشریات علمی را به انجام می‌رساند

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی

حقوق این وب‌سایت متعلق به سامانه مدیریت نشریات رایمگ است.
حق نشر © 1404-1396

صفحه اصلی| عضویت/ ورود| درباره رایمگ| تماس با ما|
[English] [العربية] [en] [ar]