زمین شناسی و پتروژنز بازالت سلطان میدان در مناطق نگارمن و ابرسج، شمال شاهرود

چکیده ضخیم ترین رخنمون ماگماتیسم سیلورین ایران، تحت عنوان مجموعه بازالتی سلطان میدان در شمال و شمال شرق شاهرود، از نکارمن تا گردنه ی خوش ییلاق گسترش دارد. مناطق مورد مطالعه در نواحی ابرسج و نکارمن واقع شده اند و از لحاظ ساختاری و تقسیمات زمین شناسی به عنوان بخش شرقی زون البرز در نظر گرفته می شوند. بازالت های مورد مطالعه با مرز کاملاً واضح برروی شیلها و ماسه سنگهای سازند ابرسج به سن اردوویسین پایانی فوران کرده اند و در مرز فوقانی خود با کنگلومرای ضخیم چندزادی سازند پادها به سن دونین متشکل از قطعات سازند ابرسج و بازالتهای مزبور پوشیده می شوند. این بازالت ها به صورت روانه های متعدد گدازه که برخی از آن ها ساخت بالشی نشان می دهند و همچنین به صورت دایک در سازند ابرسج مشاهده می شوند. در مشاهدات صحرایی و پتروگرافی، این سنگ ها دارای کانی شناسی یکنواختی بوده، همگی در محدوده ی بازالت قرار می گیرند. پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن کانیهای اصلی این سنگها را تشکیل می دهند. مهم ترین کانی های فرعی آنها نیز شامل الیوین، کانی های اپک و آپاتیت است. همچنین عملکرد فرآیند دگرسانی بر این سنگ ها منجر به تشکیل انواع کانیهای دگرسانی نظیر اپیدوت، کلریت، کلسیت، کوارتز، سریسیت، بیوتیت و اسفن در آنها شده است. حضور کانی های آپاتیت، تیتان اوژیت و اسفن ثانویه، نشان دهنده ی ماهیت آلکالن این سنگ ها است. بافت های پورفیری، گلومروپورفیری، جریانی، اینترگرانولار، افتیک و ساب افتیک، مهم ترین بافت های مشاهده شده در این بازالت ها هستند. مطالعات صحرایی، پتروگرافی و ژئوشیمیایی نشان می دهند که این بازالت ها ماهیت آلکالن داشته و در طی سیلورین در یک محیط درون ورقه ی قاره ای ایجاد شده اند. نمودارهای عناصر کمیاب و کمیاب خاکی این سنگ ها حاکی از غنی شدگی ماگمای سازنده ی آن از lree، mree، lile و تهی شدگی نسبی آن از hree هستند. این امر به درجات پایین ذوب بخشی و حضور گارنت در محل منشأ اشاره دارد. همچنین نبود آنومالی منفی در عناصر hfse از خصوصیات بارز ماگماتیسم آلکالن درون ورقه ی قاره ای و عدم آلایش ماگما با لیتوسفر قاره ای می باشد. میزان غنی شدگی نزدیک به یک در نمودار چند عنصری بهنجارشده نسبت به oib و همچنین نسبت بالای hfse/lree در این بازالت ها نشان دهنده ی منشأ استنوسفری ماگمای تشکیل دهنده ی آنهاست. با توجه به مطالعات ژئوشیمیایی و پتروژنتیکی انجام شده، می توان گفت که ماگمای آلکالن سازنده ی بازالت های مورد مطالعه از ذوب بخشی 14 تا 16 درصدی یک ستون گوشته ای غنی شده ی گارنت پریدوتیتی در حال صعود در اعماق 100 تا 110 کیلومتری تشکیل شده و در یک محیط قاره ای – دریایی کم عمق فوران نموده است. این محیط با کافت زایی شمال ابرقاره ی گندوانا در اردوویسین – سیلورین که منجر به تشکیل اقیانوس پالئوتتیس در محل کنونی کوه های البرز شده است، مطابقت دارد. کلمات کلیدی: بازالت، سلطان میدان، سیلورین، ابرسج، نکارمن، البرز شرقی، کافت زایی، پالئوتتیس