سن‌سنجي U-Pb بر بلورهاي زيركن، نسبت‌هاي ايزوتوپي Sr-Nd و زمين شيمي گنبدهاي آداكيتي نئوژن كمان ماگمايي قوچان- اسفراين، شمال شرق ايران

U-Pb age dating on zircon crystals, Sr-Nd isotope ratios and geochemistry of Neogene adakitic domes of Quchan-Esfarayen magmatic belt,NE Iran

نوار ماگمايي نئوژني قوچان- اسفراين (در شمال نوار افيوليتي سبزوار) دربردارنده گنبد­هاي آداكيتي نئوژن با طيف تركيبي آندزيت تا ريوليت است كه آشكارا سنگ­هاي رسوبي ژوراسيك، مجموعه آتشفشاني- رسوبي ائوسن، سنگ­هاي رسوبي ميوسن و حتي گاهي سنگ­جوش پليوسن را قطع كرده­اند. اصلي­ترين كاني­هاي سازنده سنگ­هاي گنبدها را پلاژيوكلاز و آمفيبول تشكيل مي­دهند كه در زمينه­اي از بافت­هاي متنوع فلسيتي پورفيري، ريزسنگ پورفيري، غربالي، جرياني و گلومروپورفيري قرار دارند. سرشت آهكي-قليايي و متاآلومين تا پرآلومين، غني­شدگي از عناصر سنگ­دوست بزرگ يون (LILE) و عناصرخاكي نادر سنگين (LREE) و تهي­شدگي از عناصر خاكي نادر سنگين (HREE) و Y در نمودارهاي بهنجار شده به تركيب گوشته اوليه و كندريت، به همراه مقادير بالاي Na2O، Al2O3، Sr، نسبت بالاي Sr/Y، نسبت پايين K2O/Na2O و تهي­شدگي از عناصر با پتانسيل يوني بالا (HFSE) در اين سنگ­ها از نشانه­هاي بارز ماگماهاي آداكيتي كمان­هاي فرورانش جوان است. به­علاوه، اين سنگ­ها داراي نسبت­هاي ايزوتوپي آغازين 87Sr/86Sr (70390/0 تا 70562/0) و Nd(t) (86/0- تا 98/4+) هستند كه نشان دهنده خاستگاه آنها از ذوب­بخشي ورقه اقيانوسي همراه با آلودگي مواد پوسته­اي است. سن جايگزيني اين سنگ­ها در نوار ماگمايي قوچان - اسفراين از طريق سن­سنجي U-Pb بر زيركن­هاي جدا شده 24/0± 83/17 تا 34/0± 50/8 ميليون سال به دست آمده است. نتايج نشان مي­دهند كه ماگماي مولد آن­ها از ذوب­بخشي ورقه اقيانوسي فرورانده شده گارنت آمفيبوليتي/ اكلوژيتي اقيانوس نئوتتيس سبزوار به زير سنگ­كره قاره­اي بينالود در مرحله پس از برخورد پديد آمده است. وجود بيگانه سنگ­ها، خوردگي و عدم تعادل شيميايي درشت­بلورها، بافت غربالي در پلاژيوكلازها و نسبت­هاي ايزوتوپي Sr-Nd اين سنگ­ها، نشانگر عملكرد فرآيندهاي تبلور جدايشي همراه با هضم و آلايش پوسته­اي(AFC) در تشكيل و تكامل سنگ­هاي آذرين اين نوار است.

Quchan- Esfarayen magmatic belt (north of Sabzevar) include Neogene adakitic domes with andesite to rhyolite in composition which is cut by Jurasic sedimentary rocks, Eocene volcano-sedimentary rocks, Miocene sedimentary rocks and even occasionally Peliocene conglomerate. The main minerals of these rocks are plagioclase and amphibole with various textures such as felsitic porphyry, microlitic porphyry, glomero porphyry, sieve and flow textures. The calc-alkaline and metaluminous to peraluminous nature, enrichment in large ion lithophile elements (LILEs) and light rare earth elements (LREE) and depletion in heavy rare earth elements (HREE) in primitive mantle and chondrite normalized spider diagrams, along with high contents of Na2O, Al2O3, Sr, high ratio of Sr/Y and low ratio of K2O/Na2O and depletion in HFSEs in these rocks are characteristics of the young arc volcanics. Furthermore, these rocks display initial 87Sr/86Sr ratios of 0.70390 to 0.70562 and εNd(t) values of -0.86 to +4.98 respectively, which show that they are originated from partial melting of oceanic slab with crustal contamination. Emplacement age of these rocks into the quchan-Esfarayen magmatic belt obtained with U–Pb dating on separated zircons of 17.83±0.24 to 8.50±0.34 Ma. The results show that parental magma of the rocks generated by partial melting of a garnet-amphibolitic to eclogitic subducted Sabzevar Neo-Thethyan oceanic slab underneath the Binaloud continental lithospher. Presence of continental metamorphic and sedimentary xenoliths, corrosion and chemical disequilibrium of the phenocrysts and their sieve textures in plagioclase along with Sr-Nd isotopic ratios in these rocks indicate the operation of differentiation crystallization, assimilation and crustal contamination (AFC) in the genesis and evolution of igneous rocks of this belt.