سنگ‌شناسي و زمين‌شيمي توده‌هاي نفوذي منطقه خان‌چاي- علي‌آباد (زيرپهنه طارم، خاور زنجان)

Petrology and geochemistry of Granitoids at Khanchay-Aliabad region, Tarom sub-zone, East of Zanjan

منطقه خان‌چاي- علي‌آباد بخشي از كمربند ماگمايي طارم بوده و دربرگيرنده شماري توده‌هاي نفوذي كم ‌ژرفاست كه درون سنگ‌هاي آتشفشاني- رسوبي ائوسن نفوذ كرده‌اند و همراهي نزديكي با كانه‌زايي مس دارند. واحدهاي آتشفشاني- رسوبي ائوسن دربرگيرنده تناوبي از گدازه‌هاي بازالتي، آندزيت‌بازالتي و آندزيت، انواع توف‌، ماسه‌سنگ توفي، ماسه‌سنگ، سيلت‌سنگ و گاه شيل هستند. بررسي‌هاي سنگ‌شناسي نشان‌دهنده تركيب پيروكسن‌كوارتزمونزونيت و اليوين‌گابرويي براي اين توده‌هاي نفوذي است. توده پيروكسن‌كوارتزمونزونيت خان‌چاي بافت‌هاي پورفيري تا پورفيروييدي، هتروگرانولار تا سري‌ايتي، افيتيك و ساب‌افيتيك، با كاني‌هاي پلاژيوكلاز، كلينوپيروكسن، هورنبلند، كوارتز، آلكالي‌فلدسپار و بيوتيت دارد. توده پيروكسن‌كوارتزمونزونيت علي‌آباد بافت پورفيري تا پورفيروييدي با درشت‌بلور‌هاي پلاژيوكلاز، كلينوپيروكسن و هورنبلند در زمينه كوارتز- فلدسپاري دارد. توده اليوين‌گابروي خان‌چاي بافت‌هاي گرانولار دانه‌درشت، افيتيك و ساب‌افيتيك دارد و دربردارندة كاني‌هاي پلاژيوكلاز، كلينوپيروكسن و اليوين است. بررسي‌هاي زمين‌شيميايي نشان‌دهنده اينست كه در توده‌هاي پيروكسن‌كوارتزمونزونيتي خان‌چاي- علي‌آباد، SiO2 برابر 34/61- 58/59 درصد وزني است. اين سنگ‌ها سرشت كالك‌آلكالن پتاسيم بالا دارند و در گروه گرانيت‌هاي نوع I متاآلومين هستند. در نمودارهاي بهنجارشده عنصرهاي كمياب، الگوي اين توده‌ها همانند است و اين نكته نشان‌دهندة وابستگي ژنتيكي آنهاست. اين نمودارها الگوي غني از LILE، همراه با بي‌هنجاري منفي از عنصرهاي HFSE نشان مي‌دهند. الگوي عنصرهاي خاكي كمياب بهنجارشده در برابر تركيب كندريت نشان‌دهندة الگوي كمابيش پرشيب و غني از LREE با نسبت بالاي LREE/HREE و نسبت Lan/Ybn برابر 72/3- 08/3 است. مجموعه اطلاعات به‌دست‌آمده از بررسي‌هاي صحرايي، سنگ‌شناختي، زمين‌شيمي و نمودارهاي شناسايي پهنه‌هاي زمين‌ساختي نشان مي‌دهند توده‌هاي نفوذي منطقه خان‌چاي- علي‌آباد در ارتباط با گوشته‌اي سنگ‌كره‌اي و غني‌شده مرتبط با پهنه فرورانش بوده و در پهنه زمين‌ساختي پسابرخوردي پديد آمده‌اند.

Khanchay-Aliabad area as a part of Tarom magmatic belt contains some shallow depth intrusions which are intruded the Eocene volcanic- sedimentary rocks and have very close association with Cu mineralization. The Eocene volcanic- sedimentary rocks include alternation of basalt, basaltic andesite and andesite, various kinds of tuff, tuffaceous sandstone, sandstone, siltstone and occasionally shale. Petrographical studies demonstrate that intrusions are pyroxene quartz monzonite and olivine gabbro in composition. The Khanchay pyroxene quartz monzonite have porphyritic to porphyroidic, hetero-granular to sereitic, ophitic and sub- ophitic textures and composed of plagioclase, clinopyroxene, hornblende, quartz, K-feldspar and biotite. The Aliabad pyroxene quartz monzonite shows porphyritic to porphyroidic textures composing of plagioclase, clinopyroxene and hornblende in the quartz- feldspatic matrix. The Khanchay olivine gabbro is characterized by the presence of coarse grained granular, ophitic and sub- ophitic textures as well as the occurrence of plagioclase, clinopyroxene and olivine. Geochemical studies indicate that the Khanchay- Aliabad pyroxene quartz monzonitic intrusions have SiO2 content varying from 59.58 to 61.34 %. These intrusions have high- K calc- alkaline nature and are classified as I-type metaluminous granitoids. Their similar patterns on spider diagrams are indication of genetic relation of these intrusions. On these diagrams LILEs (Ba, K, Th and Pb) enrichment along with negative anomalies of HFSEs (Nb and Ti) are observed. Moreover, the Chondrite normalized REE patterns demonstrate LREE enrichment with high ratio of LREE/HREE and Lan/Ybn ratio ranging from 3.08 to 3.72. The overall field investigation, petrological and geochemical studies as well as tectonic setting discrimination diagrams confirm that the Khanchay- Aliabad high-K intrusions were formed from a subduction related metasomatized lithospheric mantle in a post- collisional setting.