سنگ‌‌نگاري، زمين‌شيمي و جايگاه زمين‌ساختي واحدهاي آتشفشاني منطقه شاه سلطان علي (جنوب غربي بيرجند)

Petrography, geochemistry and tectonic setting of volcanic rocks in the Shah Soltan Ali area (Southwest of Birjand)

سنگ‌هاي آتشفشاني منطقه شاه سلطان علي در جنوب غربي بيرجند و در بخش شرقي پهنه لوت رخنمون دارند. براساس بررسي­هاي سنگ­نگاري، اين سنگ‌ها بازالت تا آندزيت بوده و كاني‌هاي اصلي آنها پلاژيوكلاز، كلينوپيروكسن، هورنبلند و بندرت بيوتيت و اليوين هستند. آپاتيت و زيركن به عنوان كاني فرعي در اين واحدها شناسايي شده­اند. واحدهاي آندزيتي و آندزيت- بازالتي دگرساني پروپليتي ضعيف تا متوسط را نشان مي­دهند. اين واحدها متاآلومين هستند و در گستره سنگ‌هايي با ماهيت آهكي-قليايي پتاسيم بالا تا شوشونيتي قرار مي‌گيرند. برپايه داده‌هاي زمين­شيميايي، منطقه مورد بررسي با پهنه فرورانش شرق ايران (پهنه افغان- پهنه لوت) در ارتباط است. اينكه از نظر زمين­ساختي، واحدهاي منطقه در كمان قاره‌اي جاي مي‌گيرند، همچنين غني‌شدگي از عناصر سنگ دوست بزرگ يون مانند K ,Ba ,Sr و Cs نسبت به عناصر با پتانسيل يوني بالا (Nb - Ti و Zr) همراه با ناهنجاري منفي Nb نشان­دهنده تشكيل ماگما در پهنه فرورانش است. خاستگاه ماگماي تشكيل­دهنده آندزيت و آندزيت- بازالت‌هاي منطقه، براساس نسبت Ta/Yb, Th/Yb ,Ba/La و Th/Nd گوشته دگرنهاد شده است و سيال‌هاي حاصل از فرورانش در غني‌شدگي گوشته نقش بسزايي داشته‌اند. نسبت (La/Yb)N (90/4 تا 59/10) به همراه الگوي عناصر كمياب نشان­دهنده وجود مقدار جزئي گارنت در خاستگاه است كه الگوسازي‌هاي انجام شده نشان مي‌دهد، كه ماگماي مولد واحدهاي سنگي از ذوب­بخشي 5 تا 20 درصد اسپينل گارنت لرزوليت حاصل شده است.

The volcanic rocks of Shah Soltan Ali area are located about 85 km southwest of the Birjand city at the eastern margin of the Lut block. Petrographic studies indicate that volcanic rocks consist of basalt to andesite. The main minerals are plagioclase, pyroxene and hornblende. Biotite and olivine observed rarely. The minor minerals are apatite and zircon. volcanic rocks show weak to strong propylitic alteration. Geochemical studies show that volcanic units are metaluminous, high calc-alkalic to shoshonitic related to subduction zone. They formed in a continental arc tectonic setting. Enrichment in large ion lithophile elements, such as Rb, Sr, K, and Cs, and depletion in high field strength elements, e.g., Nb, Ti, Zr with negative anomaly of Nb indicate magma formed in subduction zone. Based on some ratios, such as Ta/Yb ,Th/Yb ,Ba/La and Th/Nd, magma has originated from metasomatized mantel and slab-drive fluids had played a significant role in the enrichment of Mantle. (La/Yb)N ratio with REE pattern indicate low amount of garnet in source. The magmatic source of volcanic rocks had been generated from 5% to 20% of partial melting of garnet-spinel lherzolite.