24070

GEOL3 91

دكتري

علوم زمين-پترولوژي

علوم

1403/06/17

241 ص.

زهرا اعلمي نيا , مرتضي شريفي

عليرضا نديمي شهركي

سنگ هاي آتشفشاني , گوشتۀ سنگ كره اي , تحولات ماگمايي , پهنۀ فرورانش , دورسنجي , كانه زايي مس , كمان ماگمايي اروميه- دختر

منطقۀ اكتشافي شمال باختر نائين در لبۀ باختري پهنه ايران مركزي و در بخش مركزي كمان ماگمايي اروميه- دختر قرار دارد. در مناطق اكتشافي چكاد، صفافولاد و مهراندو، گدازه‌هاي آتشفشاني شامل بازالت، آندزيت‌ بازالت، آندزيت و ريوليت به همراه دايك¬هاي مافيك با تركيب دياباز و دلريت مي¬باشند. از ديدگاه زمين¬شناسي، در اين مناطق، سنگ¬هاي بازيك- حدواسط با سن ائوسن در حجم بسياري يافت مي¬شوند و نقش مهمي در سنگ ميزبان كاني¬سازي مس دارند. تفسير و پردازش داده¬هاي حاصل از دورسنجي منجر به بارزسازي دگرساني آرژيليك، فيليك، پروپيليتيك، ساختارهاي شكننده و شناسايي گسل¬ها شد. بررسي¬هاي ميكروسكوپي نشان مي¬دهد كه سنگ¬هاي آتشفشاني و دايك¬هاي مافيك شمال باختر نائين داراي بافت پورفيريك با خميره ميكروليتيك و اينترگرانولار بوده و از درشت ‌بلورهاي پلاژيوكلاز، كلينوپيروكسن، كوارتز، پتاسيم فلدسپار و بيوتيت به همراه كاني¬هاي حاصل از دگرساني مانند كلسيت، كلريت و اپيدوت ساخته شده¬اند. براساس بررسي¬هاي شيمي كاني، كاني پلاژيوكلاز از نوع آندزين تا لابرادوريت و كاني پيروكسن از لحاظ تركيب در گروه پيروكسن¬هاي Fe-Mg-Ca و از نوع اوژيت است. كلينوپيروكسن‌هاي موجود در سنگ‌هاي آتشفشاني شمال باختر نائين و سنگ ميزبان آن در حالت تعادل هستند و همه نمونه‌ها از يك ماگماي والد با درجات مختلف تبلور تفريقي، تشكيل شده‌اند. بر پايۀ بررسي¬هاي زمين¬شيميايي، سنگ¬هاي آتشفشاني داراي سرشت كالك¬آلكالن هستند و با غني¬شدگي عنصرهاي ليتوفيل بزرگ يون (LILEs) و خاكي كمياب سبك (LREEs) و تهي¬شدگي از عنصرهاي با ميدان پايداري بالا (HFSEs) مشخص مي¬شوند كه بيانگر ماگماتيسم كمان¬هاي آتشفشاني حاشيه فعال قاره¬اي مرتبط با فرورانش است. يافته¬هاي بدست آمده از بررسي¬هاي زمين¬شيميايي بيانگر خاستگاه گرفتن مذاب از گوشتۀ سنگ¬كره¬اي و دگرسان شدۀ زير قاره¬اي است كه در رخسارۀ اسپينل- گارنت لرزوليتي دچار ذوب¬بخشي شده است. الگوي سنگ¬هاي ريوليتي متفاوت از گدازه¬هاي بازيك- حدواسط منطقه است و بيشتر با پوستۀ بالايي انطباق دارند. به نظر مي¬رسد كه ماگماي بازيك والد، طي ذوب¬بخشي آستنوسفر و نازك¬لايه¬اي شدن سنگ¬كره زيرقاره¬اي حاصل شده است. تجمع ماگماي والد در پوسته سبب ذوب¬بخشي آن و ايجاد ماگماي اسيدي شد. آغشتگي ماگماي والد با مؤلفه¬هاي پوسته¬اي و آميختگي و اختلاط با ماگماي اسيدي، نقش مهمي در گوناگوني تركيبي سنگ¬هاي آتشفشاني مورد مطالعه داشته است. دايك¬هاي مافيك شمال باختر نائين با روند شمال خاور- جنوب باختر، واحدهاي آتشفشاني- رسوبي منطقه را قطع نموده¬اند. از ديد ويژگي¬هاي زمين¬شيميايي، دايك¬هاي مافيك از نوع بازالت ساب¬آلكالن با ماهيت كالك¬آلكالن مي¬باشند. الگوي بهنجار شده عنصرهاي فرعي از لحاظ غني¬شدگي از LILEs نسبت به HFSEs و آنومالي مثبت Cs و Ba و آنومالي منفي Nb، Zr، Ta و Ti نشان¬دهنده ماگماتيسم وابسته به فرورانش و متاسوماتيزم شدن خاستگاه آنها توسط سيال¬هاي حاصل از فرورانش است. اين دايك¬ها در يك محيط كشش درون كمان مرتبط با فرورانش حاشيه قاره و تحت شرايط انتقال از كمان به حوضه پشت كمان طي پالئوسن به ميوسن شكل گرفته¬اند. كانه¬زايي مس در مناطق اكتشافي چكاد، صفافولاد و مهراندو در ارتباط با فعاليت‌هاي گرمابي و عبور اين سيال¬ها در شكستگي‌ها و سنگ‌هاي درون‌گير بازالت، آندزيت بازالت، آندزيت و برش‌هاي آتشفشاني با سن ائوسن مي‌باشد. مطابقت الگوي گسل¬ها، پهنه¬هاي دگرساني و مناطق داراي كاني¬سازي نشان مي¬دهد كه كاني‌سازي مس با گسل‌ها و شكستگي‌هاي اصلي منطقه (گسل‌هاي كچومثقال و ظفرقند) و گسل‌هاي فرعي مرتبط با كاني‌سازي ارتباط مستقيم دارند. حركات امتدادلغز پهنه¬هاي گسلي اصلي، سبب ايجاد شكستگي¬هاي كششي كم فشار در راستاي اين پهنه¬ها مي¬شود كه اين مناطق، محل¬هاي مناسبي براي جايگيري و نفوذ سيالات عمقي و در نهايت كاني¬سازي در منطقه مورد مطالعه شده است.

1403/09/05

همدم نوروزي

Volcanic rocks, , Lithospheric mantle , Magmatic evolution , Subduction zone , Remote sensing , Copper mineralization, , Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc

Investigation of the magmatic evolution of Cenozoic volcanic rocks and mafic dikes northwest of Nain (west of Central Iran): Implication for copper mineralization approach

زمين شناسي

The volcanic rocks studied are constitute a segment of the Cenozoic volcanic belt within the central Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc. In the exploratory Chakad regions, Safafoulad, and Mehrando, volcanic lavas include basalt, basaltic andesite, andesite, rhyolite, and mafic dikes with a combination of diabase and dolerite. Geologically, basic-intermediate volcanic rocks of the Eocene are found in large quantities in these areas and play an essential role in the host rock of copper mineralization. The interpretation and processing of remote sensing data revealed argillic, phyllic, and propylitic alteration, fragile structures, and identified faults. Petrographic studies indicate that volcanic rocks and mafic dikes in the Northwest of Nain exhibit a porphyritic texture with a fine-grained microlithic groundmass contan and intergranular. They primarily comprise phenocrysts of plagioclase, clinopyroxene, quartz, K-feldspar, biotite, and minerals resulting from calcite, chlorite, and epidote alteration. Based on mineral chemistry investigations, the plagioclase mineral ranges from andesine to labradorite, and the pyroxene mineral belongs to the Fe-Mg-Ca pyroxene group, precisely the augite type. The clinopyroxenes in the volcanic rocks of Northwest Nain and its host rock are in equilibrium, and all the samples are formed from the same parental magma with different degrees of fractional crystallinity. Based on geochemical investigations, the volcanic rocks display enrichment in light rare earth elements (LREE) and large ion lithophile elements (LILE) and depletion in high stability field elements (HFSE). These findings indicate volcanic arc magmatism related to the subduction zone. The results of the geochemical surveys suggest that the melted material originated from the subcontinental lithospheric mantle. This mantle experienced partial melting in the lherzolitic spinel-garnet facies. The rhyolitic rocksʹ pattern differs from the regionʹs basic-intermediate lavas and is more consistent with the upper crust. The basic parental magma resulted from the partial melting of the asthenosphere, leading to the delamination of the sub-continental lithospheric mantle. The parental magma accumulated in the upper crust and caused partial melting of the crust, resulting in acidic magma. The contamination of parental magma with crustal components and the mixing with acidic magma play critical roles in the diversity of compositions found in the studied volcanic rocks. The mafic dikes in the northwest of Nain have cut the volcano-sedimentary units of the area with the NE-SW trend. Regarding geochemical features, mafic dikes are subalkaline basalt with a calc-alkaline nature. The distribution of minor elements in terms of enrichment of LILEs compared to HFSEs, as well as the positive anomaly of Cs and Ba and the negative anomaly of Nb, Zr, Ta, and Ti, indicate that they are related to subduction magmatism and metasomatization by subduction fluids in their origin. The dikes were formed in an intra-arc extension setting associated with the subduction of the continental margin. This transition occurred from a continental arc to a back-arc basin during the Paleocene to Miocene. Mineralization in Chekad, Safafolad, and Mehrando exploratory areas is the result of hydrothermal activity and the movement of associated fluids through fractures in Eocene-hosted rocks such as basaltic-andesite, basalt, and volcanic breccia. The pyroclastic host units are particularly favorable for mineralization due to their high porosity and permeability along fractures. Investigation of the faulting patterns about the alteration zones and mineralization areas showed that the copper mineralization events are directly associated with the areaʹs main faults and fractures (Kacho Mesqal and Zafarghand faults) and related secondary faults with mineralization events.

9

علي قاسمي

77780