زمين‌شيمي، سن‌سنجي U-Pb زيركن و ايزوتوپ‌هاي Rb-Sr و Sm-Nd سنگ‌هاي مونزونيتي نجم‌آباد، جنوب گناباد

Geochemistry, zircon U-Pb geochronology and Rb-Sr & Sm-Nd isotopes of Najmabad monzonitic rocks south of Ghonabad

نجم‌آباد در جنوب شهر گناباد، استان خراسان رضوي، و در شمال بلوك لوت واقع شده است. دو مجموعه گرانيتوييدي سري ايلمنيت به سن ژوراسيك و سري مگنتيت به سن ترشيري در منطقه شناسايي شدند. هدف از اين مطالعه تعيين سن دقيق و بررسي پتروژنز توده‌هاي سري مگنتيت است. بر اساس سن‌سنجي به روش U-Pb در كاني زيركن، سن توده‌هاي مونزونيتي منطقه نجم‌آباد معادل 9/39 ميليون سال (ايوسن مياني) است. اين توده‌ها عمدتاً ماهيت متاآلومينوس تا كمي پرآلومينوس دارند و به گرانيتوييدهاي سري مگنتيت (نوع I) تعلق دارند. غني‌شدگي LREE نسبت به HREE و غني‌شدگي عناصر LILE (Sr، Ba، Rb و K) نسبت به HFSE (Ta، Nb و Ti) شواهد مهمي است كه ماگماي مونزونيتي در كمربند ماگمايي زون فرورانش تشكيل شده است. ميانگين مقدار SiO2 (52/66 درصد)، Al2O3 (26/15 درصد)، MgO (13/1 درصد)، Na2O (7/4 درصد)، K2O/Na2O (31/0)، غني‌شدگي شديد عناصر LREE، ناهنجاري مثبت Eu، مقدار بالاي Sr (ميانگين 492 گرم در تن)، بالا بودن نسبت (La/Yb)N (بيش از 58/13) و مقدار Y (كمتر از 9/7 گرم در تن) و Yb (كمتر از 7/0 گرم در تن) كم نشان مي‌دهد كه ماگماي اين توده‌ها ماهيت ماگماهاي آداكيتي به ويژه نوع پر سيليس را دارند. بر اساس نسبت ايزوتوپ اوليه 143Nd/144Nd (512851/0) و 87Sr/86Sr (70512/0)، ماگماي توده مونزونيتي از پوسته اقيانوسي صفحه فرو رونده مشتق شده است. الگوي عناصر REE، نبود ناهنجاري منفي Eu و مقدار بالاي Sr، نشان‌دهنده تشكيل ماگما در عمق پايداري گارنت است. ماگماي توده‌هاي مونزونيتي از ذوب بخشي آمفيبوليتي كه بين 10 تا 25 درصد گارنت داشته است، تشكيل شده است. بر مبناي داده‌هاي زمين‌شيمي عناصر جزيي، نادر خاكي و مقادير ايزوتوپ‌هاي Rb-Sr و Sm-Nd، توده‌هاي نيمه عميق ترشيري بلوك لوت در زون فرورانش تشكيل شده‌اند. سن گرانيتوييدها بين ايوسن مياني تا اليگوسن تحتاني است. سن گرانيتوييدها از شمال بلوك لوت به جنوب كاهش مي‌يابد. گرانيتوييدهاي كيبركوه با سن 3/43 ميليون سال، در شمال و چاه‌شلجمي با سن 3/33 ميليون سال، در جنوب رخنمون دارند. مقدار نسبت 87Sr/86Sr اوليه نيز از شمال به جنوب همراه با كاهش سن توده‌هاي نفوذي از كيبركوه به طرف چاه‌شلجمي، از 7077/0 به 7047/0 كاسته مي‌شود. ماگماي مونزونيتي نجم‌آباد برخلاف ديگر توده‌هاي نفوذي بلوك لوت، غني از سديم بوده و با توجه به مقدار Nb كمتر از 8 ppm و مقادير ايزوتوپي، كم‌ترين آلودگي را با پوسته قاره‌اي داشته است.

Najmabad is located south of Ghonabad in the province of Khorasan Razavi. This area is situated in the northern part of Lut Block. Two types of granitoid, ilmenite series (Jurassic), and magnetite series (Tertiary) are recognized in the study area. The aim of this research is to find out the age and petrogenesis of granitoid (magnetite series). The result of U-Pb zircon age dating of monzonite is 39.9 Ma (Middle Eocene time). Chemically, Monzonitic rocks are meta-aluminous to moderately peraluminous. They are classified as the magnetite-series (I-Type granitoid). Based on enrichment of LREE relative to HREE, enrichment of LILE (K, Rb, Ba and Sr) and depletion of HFSE (Nb, Ti and Ta) monzonitic magma originated in subduction zone. The average of SiO2 (66.52%), Al2O3, (15.26%), MgO (1.13%), Na2O (4.7%), K2O/Na2O (0.31), as well as LREE enrichment , positive Eu, high Sr (492 ppm), high ratio of (La/Yb)N ( > 13.58), Y ( < 7.9 ppm) and Yb ( < 0.7 ppm) all are indicative of silica rich adakitic magma. The initial (143Nd/144Nd)i = 0.512851 and (87Sr/86Sr)i = 0.70512 could be considered as representative of oceanic slab subducted derived magmas. The monzonitic magma originated from partial melting of amphibolites having 10 to 25% garnet. Based on the geochemistry of trace-REE and radiogenic isotopes (Rb-Sr & Sm-Nd) all of the Tertiary granitoid within the Lut Block formed in subdction zone. The age of the granitoid rocks are between Middle Eocene to lower Oligocene. The age of granitoid within the Lut Block, decreases from north to south. Kaybar Kuh with 43.3 Ma located to the north and Chah Shaljami 33.3 Ma to the south. The (87Sr/86Sr)i also decreases from the north (Kaybar Kuh 0.707) to the south (Chah Shaljami 0.7047). In comparison with Tertiary granitoid rock within the Lut Block, Najmabad monzonitic rocks are high in Na and based on Nb < 8 ppm and isotopic composition the magma show lower crustal contamination.