پترولوژی و ژئوشیمی سنگهای آتشفشانی ترشیری طالقان

سنگهای آتشفشانی بازیک ترشیری طالقان در 80 کیلومتری شمال غرب تهران و در دامنه جنوبی بخش غربی زون البرز مرکزی از رخنمون های وسیعی برخوردار است. این سنگ های آتشفشانی بازیک مستقیما بر روی سازند کرج (با سن ائوسن میانی) قرار گرفته اند و از قدیم به جدید سه واحد را در بر می گیرد که عبارتند از: 1) بازالت- آنالسیم بازالت 2) تفریت و 3) الیوین بازالت- تراکی آندزیت. واحد آنالسیم بازالت و واحد تفریت دارای خصوصیات ژئوشیمیایی سنگ های آتشفشانی مناطق حاشیه فعال قاره ای (تا جزایر قوسی) هستند که از گوشته لیتوسفری غنی شده مشتق گردیده اند. درصورتیکه سنگهای واحد الیوین بازالت- تراکی بازالت دارای خصوصیات ژئوشیمیایی آتشفشانی درون صفحه ای است که ریشه ( منشا ) در پلومهای آستنوسفری دارند. مشارکت دو نوع گوشته لیتوسفری و آستنوسفری در پتروژنز سنگهای آتشفشانی طالقان را میتوان ناشی از یک مدل ژئودینامیکی کششی پس از کوهزایی دانست که احتمالا در مراحل نهایی فرورانش بین صفحات عربی و ایران مرکزی حاکم گردیده است. سنگ های آتشفشانی واحد آنالسیم بازالت و واحد تفریت احتمالا از یک ماگمای مادر مشتق گردیده اند. مدلسازی عناصر کمیاب، بیانگر آن است که این ماگمای مادر، از ذوب بخشی 15 درصد یک منشاء اسپینل لرزولیتی در عمق 60 تا 65 کیلومتری تشکیل شده است. روندهای تغییرات ژئوشیمیایی واحد آنالسیم بازالت و واحد تفریت در مقادیر mgo کمتر از 7 درصد عبارتست از کاهش mg ، ca و fe توام با افزایش si ،al و عناصر آلکالن. این روند ها با تحول ماگمایی آنالسیم بازالتی- تفریتی از طریق تبلور بخشی (کلینوپیروکسن + الیوین + مگنتیت + پلاژیوکلاز) به همراه هضم سنگ های پوسته آمفیبولیتی سازگار میباشد. روندهای تغییر ژئوشیمیایی در آنالسیم بازالت ها در محدوده 3/10 تا 7 درصد وزنی mgo (کاهش mg ، ca، عناصر آلکالن با افزایش fe ،ca ) و نیز پراکندگی داده های al وsi کلینوپیروکسن های این سنگ ها بیانگر دخالت عامل مهم دیگری (احتمالات تغییرات درجه ذوب بخشی ) در تحول ماگمای " آنالسیم بازالت mgo بالا" (بیش از 7 درصد وزنی) می باشد. میزان بسیار بالای عناصر کمیاب در بلورهای درشت (مگاکریست های) پیروکسن در واحد تفریت، تائید کننده غنی شدگی ماگمای مادر تفریتی از عناصر کمیاب می باشد. از طرف دیگر هسته مگاکریست های کلینو پیروکسن در واحد الیوین بازالت (واحد 3) دارای ویژگی های ژئوشیمیایی متمایزی نسبت به واحد آنالسیم بازالت و واحد تفریت هستند. هسته این بلورهای پیروکسن از سدیم و آلومینیوم غنی تر و از کلسیم تهی تر می باشند که نشان دهنده تبلور در اعماق بیشتر است. بر طبق محاسبات هسته بلورهای کلینوپیروکسن درkb 6 و در حاشیه بلورها در kb 6/3 تبلور یافته اند. این ویژگی با منشا عمیق تر واحد الیوین بازالت (یعنی گوشته استنوسفری) همخوانی دارد. فراوانی های پائین عناصر کمیاب در بلورهای پلاژیوکلاز سنگ های آتشفشانی بازیک ترشیری طالقان گویای آن است که تبلور این فاز احتمالا زودتر از پیروکسن آغاز گردیده ولی این شرایط احتمالا پایا و مستمر نبوده است. روندهای تغییرات ژئوشیمیایی سنگ کل برای نمونه های مورد مطالعه ، با تبلور بخشی پلاژیوکلاز به عنوان فاز اصلی همخوانی ندارد. حضور گسترده آنالسیم در سنگ های آتشفشانی واحد آنالسیم بازالت و واحد تفریت با عدم حضور دیگر کانی های ماگمایی آبدار ( برای نمونه آمفیبول) در این سنگ ها سازگار نمی باشد. آنالسیم موجود در خمیره سنگ را میتوان اولیه و حاصل افزایش مواد فرار با پیشرفت تفریق ماگمایی در نظر گرفت. احتمالا بخشی از آنالسیم موجود در این سنگ ها حاصل جایگزینی دیگر کانی ها می باشند. در برخی آنالسیم بازالت ها و تفریت ها بافت هایی وجود دارد که میتوان آنها را به عنوان شواهدی مبنی بر جایگزینی لوسیت ، نفلین و پلاژیوکلاز به توسط آنالسیم ارزیابی نمود.