بررسي روند تفريق در سنگ‌هاي ولكانيك بازيك منطقه جنوب مرزن‌آباد براساس مدل‌هاي ژيوشيميايي

A Study of Fractionation Trend in South Marzan Abad Basic Volcanic Rocks Based on Geochemical Models

در دامنه شمالي البرز مركزي، در جنوب مرزن‌آباد سنگ‌هاي ولكانيك بازيكي برونزد دارند كه منتسب به زمان كرتاسه هستند. در اين تحقيق، فرايندهاي موثر بر تكوين و تكامل اين سنگ‌هاي ولكانيكي به‌منظور درك بهتر فرايند ماگماتيسم مزوزوييك در البرز مركزي بررسي شده است. با توجه به بررسي‌هاي پتروگرافي و ژيوشيميايي، سنگ‌هاي مذكور را مي‌توان به دو دسته كلي بازالت و آندزيت بازالت تقسيم كرد. براساس نمودارهاي ژيوشيميايي، ماگماي سنگ‌هاي بازالتي جنوب مرزن‌آباد ماهيت آلكالن دارد و در محيط كششي درون قاره‌اي تشكيل شده است. بررسي‌هاي ميكروسكوپي، بررسي‌هاي تركيب شيميايي كاني‌ها و روندهاي مشاهده شده در نمودارهاي ژيوشيميايي سنگ كل، همگي تاييد كننده رخداد تبلور تفريقي است، به‌طوري كه تبلور كاني‌هاي اليوين و كلينوپيروكسن و به‌مقدار كم‌تر پلاژيوكلاز در بازالت‌ها و كاني‌هاي كلينوپيروكسن و پلاژيوكلاز در آندزيت بازالت‌ها به‌وقوع پيوسته است. علاوه بر شواهد پتروگرافي، كاني‌شناسي و شيميايي، فرايند تفريق با مدل‌هاي ژيوشيميايي تاييد و كيفيت اين تفريق با نرم‌افزار Melts بازسازي شد. بر پايه مدل‌سازي تفريق بلورين در سنگ‌هاي بازيك جنوب مرزن‌آباد، سنگ‌هاي بازالتي در طي تبلور تفريقي حدود 30 درصدي ماگماي اوليه تشكيل شده‌اند. سنگ‌هاي آندزيت بازالتي نيز مي‌توانند پس از بازالت‌ها، از ماگماي مشابه پس از تبلور تفريقي نزديك به 50 درصدي تشكيل شده باشند. پژوهش‌هاي ترموبارومتري اليوين نيز تاييد كننده صحت داده‌هاي به‌دست آمده با نرم‌افزار Melts است.

In the northern hillside of Central Alborz, in south Marzanabad, there are outcrops of basic volcanic rocks which attributed to Cretaceous time .In this study, effective processes on evolution of these volcanic rocks are surveyed to add to our knowledge about Mesozoic magmatisim in Central Alborz. Based on petrographical and geochemical studies, south Marzanabad basic rocks could be classified into 2 groups of basalt and andesite basalt. Geochemical diagrams imply that the magma nature is alkaline and generated in intracontinetal extensional environment. Microscopic studies, mineral chemical composition and the observed trends in geochemical diagrams of whole rocks, all are in line with fractional crystallization as a main magmatic process. Fractionation began with crystallization of olivine and pyroxene and minor plagioclase in basalts and continued with crystallization of clinopyroxene and plagioclase in andesite basalt. In addition to petrographical, mineralogical and chemical evidences, the occurrence of fractional crystallization process is confirmed by the geochemical modeling with Melts software which also let us to reconstruct the condition of fractionation process. Based on the fractional crystallization modeling in south Marzanabad basic volcanic rocks, basalts are generated by 40 percent of fractional crystallization from primary magma. Basaltic andesites also produced after the fractionation of basalts, during 70 percent fractional crystallization from the same magma. Olivine thermobarometric studies also confirm the accuracy of data which is obtained by the Melts software