پترولوژی، ژئوشیمی و پتروژنز سنگ های آتشفشانی شرق و جنوب شرق آتشفشان سهند با نگرشی ویژه بر سنگ های آذرآواری

تود? آتشفشانی سهند به مساحت 7200 کیلومتر مربع با حداکثر ارتفاع 3595 متر از سطح دریا در شمال غرب ایران بین تبریز و مراغه قرار دارد و فعالیت این تود? آتشفشانی از اواسط میوسن شروع شده و تا اواخر پلئیستوسن ادامه داشته است. سنگ های آتشفشانی در این منطقه دارای طیف وسیعی بوده و شامل انواع سنگ های پیروکلاستیک، اپی کلاستیک و گدازه ها می باشند که به شکل روانه، گنبد و استراتوولکان دیده می شوند. واحد های سنگی دراین منطقه با الگوی مشخصی جایگیری کرده اند، به طوری که سنگ های پیروکلاستیک و اپی کلاستیک با ضخامت قابل توجه و رخسار? انفجاری در شروع فوران ها تشکیل شده و عمدتاً در اغلب مناطق مورد مطالعه واحدهای آتشفشانی پیروکلاستیک رسوبات تبخیری تشکیلات قرمز فوقانی (u.r.f) با سن میوسن فوقانی را قطع کرده و یا با مرز دگرشیبی زاویه دار بر روی آنها قرار دارند. منطق? مورد مطالعه در زون البرزغربی- آذربایجان قرار داشته و بخش مهمی از منطق? برخوردی پلیت های عربی- اوراسیا محسوب می شود. بعد از بسته شدن نئوتتیس در اواخر کرتاسه و ادام? همگرایی پلیت ها و تشدید آن در پلیوسن کوتاه شدگی، ضخیم شدگی و بالا آمدگی قابل توجهی در پوست? شمال غرب ایران و شرق ترکیه بوجود آمد و همزمان فعالیت های آتشفشانی گسترد? پلیو- کواترنری شکل گرفت. دراثر بالا آمدگی، شکستگی ها و گسل های متعددی در حد فاصل مناطق خرد شده بوجود آمد و در اثر حاکمیت نیروهای کششی و حرکت در امتداد گسل ها بویژه گسل های امتداد لغز و حوضه های کشیده شده، محل تقاطع گسل ها و محور های چین های جوان فوران های آتشفشانی صورت گرفت. در اغلب مناطق مورد مطالعه بین جایگیری محصولات آتشفشانی، ساختارهای خطی تکتونیکی مانند شکستگی ها و گسل های اصلی و محور چین های جوان مطابقت وجود داشته و این مسئله اهمیت و نقش ساختارهای تکتونیکی را در فوران های آتشفشانی پلیو-کواترنری نشان می دهد. اولین فوران های آتشفشانی انفجاری بوده و با توجه به وجود رسوبات اپی کلاستیک به همراه پیروکلاستیک، فعالیت های آتشفشانی توأم با مراحل متعدد آرامش بوده است. سنگ های آتشفشانی در منطق? مورد مطالعه متشکل از آندزیت، داسیت، ریوداسیت و ریولیت هستند که به سری ماگمایی کالک- آلکالن و کالک- آلکالن پتاسیم متوسط تعلق دارند. این سنگ ها لوکوکرات ، با درشت بلورهای فلدسپار ، آمفیبول و بیوتیت بوده ، بافت های اصلی این سنگ ها هیالومیکرولیتیک پورفیریک ، میکرولیتیک پورفیریک وهیالومیکرولیتیک پورفیریک با بافت جریانی است، بطوریکه درشت بلورهای پلاژیوکلاز ، بیوتیت و هورنبلند در زمینه ای از میکرولیت و شیشه قرار دارند. در میان فنوکریست ها پلاژیوکلاز و هورنبلند بیشترین فراوانی را دارند. در دیاگرام های عنکبوتی برای نمونه ها آنومالی منفی eu مشاهده نمی شود. مقدار میانگین ?eu/eu برابر با 117/1 می باشد. غنی شدگی عناصر lree نسبت به eree و غنی شدگی sr و تهی شدگی y، nb ، ti (hfse) از ویژگی های ژئوشیمیایی سنگ های منطق? مورد مطالعه می باشد که نشانگر وجود گارنت یا آمفیبول در منشأ می باشد. همچنین نمونه های مورد مطالعه در دیاگرام y در مقابل sr/yb در محدود? آداکایت ها قرار می گیرند. در دیاگرام های روابط عناصر اصلی و فرعی نمونه های مورد بررسی ، مشخصات آداکایت های سیلیس – بالا را نشان می دهند. کانی شناسی ناهمگن ، شواهد ژئوشیمیایی ، صحرایی و بافتی همچون بافت غربالی در پلاژیوکلازها، بالا بودن مقدار نورم کوارتز و حواشی تحلیل رفته برخی از کانی ها مانند آمفیبول ها و منطقه بندی نوسانی در پلاژیوکلازها نشان دهنده این است که ماگمای اولیه حین صعود، دستخوش فرایند های مختلف ماگمایی از جمله جدایش، تبلور بخشی، هضم و آلایش شده است. بطور کلی در سهند فعالیت های انفجاری ایگنیمبریت ساز بطور متناوب با فوران گدازه همراه بوده است. مطالعات چینه شناسی در منطق? سهند مشخص می سازد که دو فعالیت انفجاری ایگنیمبریت ساز مهم و گسترده صورت گرفته است. علاوه بر دو انتشار وسیع فوق ایگنیمبریت بصورت محلی با گسترش کمتر بهمراه نهشته های ریزشی نیز در گستر? مورد مطالعه وجود دارد. اولین پهن? ضخیم ایگنیمبریت بر روی کنگلومرای قرمز گل و دومین پهن? ایگنیمبریت بر روی سنگ های آندزیتی- داسیتی میدان داغ قرار دارند. در مجموع ایگنیمبریت های سهند از نوع جوش نخورده و متوسط حجم هستند و بدلیل حجم کم مواد فقط چاله ها و نواحی پست را پر کرده اند. ایگنیمبرت های سهند نهشته های به رنگ سفید تا صورتی متشکل از قطعات خرده شد? سنگ های مختلف، کانی های مجزا و پامیس هستند که توسط ذراتی از همین مواد در انداز? خاکستر بطور سست بهم جوش خورده اند. کانی های قابل تشخیص در این نهشته ها عبارتند از پلاژیوکلاز، آمفیبول و بیوتیت. اغلب لیتیک های این نهشته ها را داسیت ها تشکیل می دهند که منشأ آنها احتمالاً از متلاشی شدن سنگ های دودکش و دیوار? مخزن ماگمایی در هنگام فوران و حمل سنگ های سطح زمین در حین جریان بوده است. علاوه بر نهشته های ایگنیمبریتی، روانه های لاهار نیز در دامنه های اطراف سهند به وفور مشاهده می گردد که در اثر باران های سیل آسای همزمان و یا متعاقب فعالیت های انفجاری بوجود آمده اند. در فواصل زمانی بین فعالیت های آتشفشانی سهند رسوبات سیلابی، رودخانه ای، و یخچالی تشکیل گردیده است. بررسی ژئوشیمیایی قطعات پامیس افق های مختلف پهنه های ایگنیمبریت دره های اصلی سهند نشان می دهند که منشأ ایگنیمبریت های سهند حداقل سه مخزن ماگمایی جدا از هم بوده که هر یک در زمان های مختلف و در اثر انفجارات متعدد با فواصل زمانی و یا متوالی، سبب تشکیل باندهای ایگنیمبریت ها و نهشته های ریزشی شده اند. همچنین مقایس? ترکیب شیمیایی قطعات پامیس ها با گدازه های داسیتی سهند نشان می دهد که ماگمای ایگنیمبریت ها نسبت به ماگمای گدازه های داسیتی تفریق یافته تر و غنی از سیالات و مواد فرار بوده است. آشفتگی حرارتی در لیتوسفر قاره ای و گوشته ای که در اثر ادام? همگرایی پلیت عربی- اوراسیا در فلات ایران- آناتولی رخ داده است و سبب ضخیم شدگی و بالاآمدگی پوسته ای و وقوع ذوب بخشی در گوشته و پوسته بالا آمده شده به عنوان مدل هایی که با واقعیت های زمین شناسی منطق? مورد مطالعه سازگارتر می باشند، می توانند قابل قبول باشند. اما اگر سن بسته شدن نئوتتیس کرتاس? فوقانی باشد، فاصل? زمانی پایان فرورانش و شکسته شدن صفح? فرورانش نباید طولانی باشد. با توجه به مطالعات ژئوشیمیایی انجام یافته و مقایس? منطق? سهند با مناطق همجوار داخلی و خارجی می توان گفت این فوران های ماگمایی احتمالاً مرتبط با ذوب بخشی صفح? فرورونده و شکسته شدن این صفحه و ایجاد منطق? کششی بعد از تصادم بوده است. محیط زمین ساختی این سنگ ها در محدوده کمان های ماگمایی پس از برخورد و کمان های حاشیه قاره ای فعال قرار می گیرد.