پترولوژي و پتروژنز سنگ‌هاي آتشفشاني ائوسن شرف‌آباد (شمال‌غرب ورزقان، آذربايجان شرقي)

Petrology and petrogenesis of Eocene volcanic rocks of Sharafabad (NW Varzeghan, Eastern-Azarbaijan)

منطقه شرف‌آباد در استان آذربایجان شرقی و در شمال‌غرب شهر ورزقان قرار دارد. این منطقه از نظر پهنه‌بندی ساختمانی، در پهنه ایران میانی و زیرپهنه البرز-آذربایجان واقع است. بر اساس مطالعات صحرایی سنگ‌های آتشفشانی شرف‌آباد متشكل از مخروط و روانه‌های آندزیتی با بافت پورفیری است. بر اساس مطالعات پتروگرافی، این سنگ‌های آتشفشانی دارای بافت‌های پورفیری با زمینه دانه‌‌ریز تا شیشه‌ای، گلومروپورفیریتیك، حفره‌ای وپویی‌كیلیتیك هستند و درشت‌بلور عمده در آنها عبارتند از: پلاژیوكلاز، هورنبلند، كلینوپیروكسن و كانی‌های اپاك. كانی‌های ثانویه عبارتند از: سریسیت، ایدنگزیت، اپیدوت، كلریت، كلسیت، كانی‌های رسی و كانی‌های اپاك. بر طبق طبقه‌بندی‌های ژئوشیمیایی، سنگ‌های شرف‌آباد جزو سنگ‌های حد واسط و در محدوده آندزیت قرار دارند. همچنین، این سنگ‌ها در محدوده سنگ‌های سری كالك‌آلكالن تا كالك‌آلكالن با پتاسیم بالا قرار می‌گیرند. در نمودار عناصر كمیاب خاكی، نمونه‌های شرف‌آباد از عناصر كمیاب خاكی سبك غنی‌شدگی بیشتری نسبت به عناصر كمیاب خاكی سنگین نشان می‌دهند. این غنی‌شدگی از عناصر كمیاب خاكی سبك و تهی‌شدگی از عناصر كمیاب خاكی سنگین از ویژگی‌های سنگ‌های كالك‌آلكالن آتشفشان‌های حاشیه فعال قاره‌ای است. بر اساس نمودارهای ژئوشیمیایی مختلف، محیط تكتونیك تشكیل این سنگ‌ها با ویژگی‌های تكتونیكی محیط‌های كمان حاشیه فعال قاره‌ای مشابه است. بررسی ماهیت منشأ این سنگ‌ها با نمودارهای ژئوشیمیایی مختلف و مدل‌سازی‌های پترولوژیك نشان داد كه سنگ‌های بیان شده در یك محیط فرورانشی و از ذوب بخشی 1 تا 5 درصدی یك منشأ گارنت‌لرزولیتی غنی شده در اثر ورود سیالات آزاد شده از ورقه فرورونده به وجود آمده است و طی صعود به سطوح بالاتر دچار آغشتگی با پوسته فوقانی شده است.

The study area is located in NW of Varzeghan in the Eastern Azarbaijan province. Based on tectonic units, this area is situated in the Alborz-Azarbaijan subzone of the Central Iran zone. According to field studies the studied volcanic rocks are composed of andesitic cones and lava flows with porphyritic texture. Petrographic studies indicate that they have porphyritic texture with fine-grained to glassy matrix. Glomeroporphyritic, vesicular and poikilitic textures are also present. The main phenocrysts minerals are: plagioclase, hornblende, clinopyroxene and opaque minerals. Apatite, quartz, biotite are the accessories and the secondary minerals are: sericite, iddingsite, epidote, clays minerals, chlorite and opaques. According to geochemical classification, the studied rocks are intermediate and are plotted on the field of andesite. These rocks are plotted on the fields of calc-alkaline to high-K calc-alkaline series. On the REE diagrams the studied rocks display enrichment of LREEʹs respect to HREEʹs, which is a feature of calc-alkaline rocks of active continental margin volcanoes. Based on various geochemical diagrams, tectonic setting of the studied rocks is analogous with tectonic features of active continental margin arc settings. Investigation on the source nature of the studied rocks by using various geochemical diagrams and petrological modeling indicate that they have been generated by 1-5% partial melting of garnet lherzilitic source which enriched by addition of releasing fluids from subducting slab in the subduction environment and this magma has been subjected to upper crust contamination through ascending to above levels.