اهميت دياپيرهاي گوشته اي در تشكيل توالي خروجي افيوليتي، شمال باختري سبزوار

The Role of the Mantle Plumes in the Formation of Ophiolitic Extrusive Sequence, Northwest Sabzevar

در شمال خاوري ايران، در شمال باختري شهرستان سبزوار، توالي خروجي افيوليتي و سري سوپراافيوليتي رخنمون دارند كه داراي ميان لايه هاي سنگ آهك پلاژيك با سن كرتاسه بالايي هستند. توالي خروجي دربردارنده برش و توف هيالوكلاستيك همراه با روانه صفحه اي در بخش زيرين، گدازه بالشي آفيريك حفره دار در بخش مياني و سنگ هاي آتشفشاني-رسوبي در بخش بالايي است. سري سوپراافيوليتي نيز دربردارنده تناوبي از رسوبات ولكانوژنيك، توربيدايتي و گدازه است. بررسي تجزيه‌هاي شيميايي نشان از همبستگي ژيوشيميايي گدازه هاي بخش بالايي اين توالي و گدازه هاي سري سوپراافيوليتي دارد. اين گدازه ها ويژگي‌هاي كالك الكالن دارند و در الگوهاي نمودارهاي عنكبوتي تهي شدگي واضح از Nb و تهي‌شدگي معين ازZr و Ti نشان مي دهند. در نمودارهاي تكتونوماگمايي نيز در قلمرو مناطق فرورانش واقع شده اند كه گوياي تشكيل آنها در بالاي صفحه فرورونده است. تغييرات ناچيز عناصر كمياب خاكي سنگين در الگوهاي نمودارهاي عنكبوتي را مي توان به ذوب بخشي يك گوه گوشته اي تهي شده نسبت داد كه تحت تركيبات فرورانش (سيالات- مذاب) برخاسته از صفحه فرورونده از LILE غني شده اند. در مقايسه، روانه صفحه اي و گدازه بالشي بخش هاي زيرين و مياني توالي خروجي، داراي تمايل OIB بوده و فاقد تهي شدگي از عناصر Nb،Zr و Ti هستند. نمودارهاي عنكبوتي اين سنگ ها داراي الگوهاي غني شده از عناصر كمياب هستند كه معرف ذوب بخشي كم منبع گوشته اي غني شده و گارنت دار است. به نظر مي رسد كه حوضه حاشيه اي كماني -كه افيوليت سبزوار در آن شكل مي گرفت- مواجه با دوره اي از كشش، كافتي شدن و يا بازگشت به عقب صفحه فرورونده شده است. اين فرايند سبب شد تا يك حوضه پشت كماني در مجاورت كمان تشكيل شود. در اين مرحله، فعاليت ماگمايي كماني متوقف و امكان صعود دياپيرهاي گوشته اي فراهم شد. به نظر مي رسد كه توالي خروجي رخنمون يافته در شمال باختري سبزوار در موقعيت گذر از يك حوضه حاشيه اي كماني به پشت كمان، طي كرتاسه بالايي شكل گرفته است.

In northwest Sabzevar the exposed extrusive sequence and supraophiolite series have interbedded pelagic limestone containing Late Cretaceous microfaunas. The extrusive sequence comprise of hyaloclastic breccia, tuff and sheet flow in lower part, aphyric and vesiculated pillow lava in middle part and volcanic sedimentary rocks upwards. The supraophiolite series contain alternations of volcanogenic sediments, turbidites and lavas. The study of chemical analyses of the lavas of the upper part of extrusive sequence and the lavas of supraophiolite series indicate similar geochemical affinity. These lavas have calc alkaline character and show clear depletions of Nb and definite depletions of Zr and Ti in the patterns of spider diagrams. In tectonomagmatic diagrams, they plot in the realm of subduction zone suggesting their formation above the subducted slab. Slight changes of HREE in the patterns of spider diagram can be attributed to partial melting of depleted mantle wedge which influenced by subduction components (fluids- melt) released from subducted slab causing enrichments of LREE. In comparison, the sheet flow and pillow lave of the lower and middle parts of extrusive sequence have OIB character without depletion of Nb, Zr and Ti. The patterns of their spider diagrams show enrichment of LREE indicating low partial melting of garnet-bearing enriched mantle. It seems a period of extension or arc rifting or slab roll-back have occurred before the arc is well developed. These process formed back-arc basin located close to arc. In this stage, arc magmatism stopped and caused the mantle plumes rising. It seems that the extrusive sequence exposed in northwest Sabzevar formed in transitional zone between arc to back-arc in Late Cretaceous.