فعاليت ماگمايي كششي پشت كماني در حوضه اليگوميوسن لبه شمالي ايران مركزي

Back-arc extensional magmatism in the Oligo-Miocene basin of the Northern edge of Central Iran

فرورانش صفحه اقيانوسي نوتتيس به زير لبه جنوبي ايران مركزي سبب ايجاد حوضه هاي كششي پشت كماني در طول مزوزوييك و سنوزوييك در پشت كمان ماگمايي اروميه- دختر شده است. پژوهشگران مختلف به تشكيل حوضه هاي اقيانوسي پشت كماني نايين، سبزوار و سيستان در ايران مركزي در زمان مزوزوييك اشاره كرده اند. ولي درباره ايجاد چنين حوضه هايي در زمان سنوزوييك، مطالعات كم هستند. حوضه كششي فروافتاده پشت كماني اليگوميوسن ايران مركزي، دربردارنده توالي هاي رسوبي محيط هاي كششي درون قاره اي به همراه سنگ هاي ماگمايي با تركيب بازيك قليايي است. اين سنگ هاي ماگمايي، به هردو صورت نفوذي (گابرويي) و خروجي (بازالتي) در ميان مارن هاي سرخ ژيپس دار اليگوميوسن (سازندهاي سرخ) برونزد دارند. در اين پژوهش، روانه هاي بازالتي موجود در توالي رسوبي تخريبي- تبخيري اليگوميوسن بخش هاي گسترده‎اي از حوضه رسوبي لبه شمالي ايران مركزي، از شاهرود تا سبزوار به طول حدود 300 كيلومتر مورد مطالعه قرار گرفته است. اين روانه ها به‌صورت ميان چينه اي با واحدهاي رسوبي اليگوميوسن ديده مي شوند و در منطقه كلاته سادات در جنوب باختر سبزوار، دست كم 5 روانه بازالتي را به‎صورت متناوب در ميان مارن هاي سرخ مي توان ديد. اين سنگ هاي بازالتي (با تركيب اليوين بازالت تا بازالت)، داراي بافت هاي پورفيري، گلومروپورفيري و جرياني هستند و از درشت‎بلورهاي اليوين،كلينوپيروكسن و پلاژيوكلاز، در زمينه اي شيشه اي تا ميكروليتي تشكيل شده اند. بر پايه داده هاي ژئوشيميايي، ماگماي سازنده اين سنگ ها داراي ماهيت قليايي سديك، سرشار از عناصر سنگ‎دوست بزرگ يون (LILEs) و عناصر خاكي كمياب سبك (LREEs)، تهي از عناصر خاكي كمياب سنگين (HREEs) و بدون ناهنجاري منفي از عناصر با شدت ميدان بالا (HFSEs) بوده است. اين بازالت ها، ويژگي هاي ژئوشيميايي ماگما هاي بازالتي منشأ گرفته از منابع گوشته اي تعديل شده گارنت لرزوليتي غني شده، در زير مناطق قاره اي محيط هاي كششي پشت كماني را نشان مي دهند.

Subduction of the Neo–Tethyan oceanic lithosphere beneath the southern edge of the Central Iran caused development of extensional back-arc basins behind the Urumieh–Dokhtar magmatic belt during Mesozoic and Cenozoic. Some researchers have noted formation of the oceanic back-arc basins in Nain, Sabzevar and Sistan in Central Iran during Mesozoic, but little is known about generation of such basins in Cenozoic. The depressed extensional back-arc basin of Central Iran contains sedimentary successions of intracontinental extensional environments associated with alkaline basic magmatic rocks. These magmatic rocks are outcropped in the Oligo-Miocene gypsiferous red marls (red formations), as both intrusive (gabbro) and extrusive (basalt) forms. The present study has focused on the basaltic lava flows in the Oligo-Miocene siliciclastic-evaporitic sedimentary succession extending for about 300 kilometers from Sabzevar to Shahroud along the northern edge of Central Iran. These lava flows are observed as interbedded with the Oligo-Miocene sedimentary units. In the Kalate-Sadat area, located SW of Sabzevar, there are at least five intermittent basaltic lava flows in the red marls. These basaltic rocks (with a composition of olivine-basalt to basalt) show porphyritic, glomeroporphyritic and trachytic textures and are composed of olivine, clinopyroxene and plagioclase phenocrysts in a glassy to microlitic ground mass. On the basis of geochemical data, the parent magma of these rocks had a sodic-alkaline affinity, enriched in LILEs and LREEs and depleted in HREEs, without negative anomalies in HFSEs. The basalts show the geochemical characteristics of the basaltic magmas originated from partial melting of adjusted enriched garnet lherzolite mantle source beneath the continental areas of extensional back-arc basins.