پتروگرافي، ژيوشيمي و محيط تكتونيكي سنگ‌هاي آتشفشاني محور قم- تهران

Petrography, Geochemistry and Tectonic Setting of Volcanic Rocks in Qom-Tehran Trend

در امتداد آزاد راه تهران- قم )ايران مركزي (در مسيري به‌طول 80 كيلومتر، مجموعه‌اي از سنگ‌هاي آتشفشاني شامل بازالت، تراكي بازالت، آندزيت بازالتي، تراكي آندزيت؛ داسيت، ريوليت، سنگ‌هاي آذرآواري )توف و ايگنمبريت( همراه با سنگ‌هاي رسوبي متعلق به ايوسن پسين در چند محور رخنمون يافته اند. اين منطقه به‌وسيله تعدادي گسل با روند شمال‌غربي جنوب‌شرقي به‌صورت هورست و گرابن درآمده، گرابن‌ها با رسوبات پليوكواترنر پوشيده شده و درهورست‌ها رخساره‌هاي مختلف آتشفشاني ظاهر شده اند. سنگ‌هاي آتشفشاني غالباً كالك آلكالن، آلكالن و گاهي توله ايتي هستند. ويژگي هاي ژيوشيميايي اين سنگ ها غالباً با سنگ‌هاي ماگمايي محيط‌هاي فرورانش مطابقت دارد و در نمودارهاي عنكبوتي از لحاظ HFSE (Ti, Y, P و Nb) داراي آنومالي منفي و از نظر LILE (K, Rb, Cs, Sr, Ba, Th, Pb ) داراي آنومالي مثبت هستند اما آنومالي منفي Ta ديده نشده و Nb نيز آنومالي منفي واضحي نشان نمي دهد. نمودارهاي عنكبوتي اين سنگ‌ها، در مقايسه با N-MORB، نشان مي‌دهد كه ماگماهاي آن‌ها از ذوب گوشته اي شبيه به گوشته N-MORB منشا گرفته اند با اين تفاوت كه اين ماگما ها از عمق بيش‌تر (نسبت به سنگ منشا MORB) كه در آن گارنت پايدار بوده است (آنومالي منفيY) و پلاژيوكلاز حضور نداشته (آنومالي مثبت Eu) سرچشمه گرفته اند. نمودارهاي عنكبوتي مقايسه شده با گوشته اوليه، نيز نتايج بالا را تاييد مي‌كنند و نشان مي دهند كه ماگماهاي اين سنگ‌ها منشا گوشته اي دارند (آنومالي مثبت Eu) و در ذوب گوشته نيز سيالات نقش داشته اند (آنومالي مثبت Cs، Th، K، La و Pb). بررسي تغييرات تركيب شيميايي سنگ‌هاي آتشفشاني ايوسن از قم تا تهران نشان مي‌دهد كه هيچ‌گونه پلاريته ژيوشيميايي، شبيه به ‌آن‌چه كه در زون‌هاي فرورانش ديده مي شود، در سنگ‌هاي آتشفشاني اين مسير وجود ندارد. چندگانگي موجود در نتايج حاصل از بررسي‌هاي ژيوشيميايي اين تصور را به‌وجود مي‌آورد كه شايد شكسته شدن ورقه اقيانوسي در كرتاسه بالايي، توقف فرورانش و شيب بسيار كم ورقه اقيانوسي موجب هم‌ساني ماگماتيسم در سراسر ايران مركزي شده باشد. به‌علاوه نبايد نيروهاي كششي محلي و حركات چرخشي بلوك‌ها ناشي از عمل‌كرد گسل‌هاي امتدادلغز در بالاي يك زون فرورانش مورب را ناديده گرفت

Along 80 Km length of Tehran-Qom highway, a complex of post Eocen volcanic rocks include basalt, trachyte-basalt, andesite-basalt, dacite, rhyolite and pyrocalstic rocks (tuff and ignimbrite) with sedimentary rocks are exposed. The region turned to horst and graben system by NW-SE fault systems. Grabens are covered by Pliocene-Quaternary sediments and various volcanic rocks outcrop in horsts. Volcanic rocks are mostly calc-alkaline, alkaline and rarely tholeiitic. Geochemical features of these rocks are similar to those of subduction tectonic setting and in spider diagrams, the HFSE (Nb, Ti, Y, P) show negative and the LILE (K, Rb, Cs, Sr, Ba, Th, Pb) show positive anomaly. However, Ta and Nb do not present obvious negative anomaly. Comparing the spider diagrams of the studied rocks with N-MORB shows that their magmas originated from mantle melt similar to N-MORB mantle, but from higher depth than MORB in which garnet was stable (Y negative anomaly) and plagioclase were absent (Eu positive anomaly). Spider diagrams normalized with primary mantle also confirm such a mantle source (Eu positive anomaly) that was affected by mantle driven fluids (positive anomaly of Cs, Th, K, La, Pb). Chemical composition variations of the Eocene volcanic rocks from Qom to Tehran shows that there is no geochemical polarity in this volcanic trend similar to those of subduction zones. The disagreement in geochemical results could probably be due to the slab detachment of ocean plate in the upper Cretaceous that caused a delay in subduction and continued with lower angel subduction to form a magmatic isotropy in the Central Iran. Furthermore, the presence of local extension forces with transitional effects and block rotary movements that are formed as a function of strike-slip faults above the oblique subduction zone must be considered