تعیین عوامل ارتباطی بین آتشفشانهای کمانی در مکران ایران و پاکستان با فرورانش صفحه عمان در اقیانوس هند

هدف از این تحقیق تعیین و بررسی عوامل ارتباط دهنده بین شکل گیری آتشفشان های کمانی در مکران ایران و پاکستان با فرورانش صفحه عمان در اقیانوس هند می باشد. مطالعه و تحلیل ژئوفیزیک و ژئوشیمی در منطقه مکران، طبیعت زمین شناسی آن را بیشتر و دقیق تر مشخص می سازد. شناخت ویژگیهای ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی و پترولوژیکی مکران این امکان را فراهم می سازد تا پی به چگونگی تشکیل آتشفشان های این ناحیه برده شود. منطقه زمین ساختی مکران از نظر گسترش جغرافیایی شرق تنگه هرمز در شمال دریای عمان تا حدود غرب بندر کراچی در پاکستان را شامل می شود. طول آن در امتداد شرقی- غربی کمتر از 1000 کیلومتر بوده و عرض آن در شرق در حدود 600 کیلومتر و در غرب حدود 400 کیلومتر، در امتداد شمالی – جنوبی می باشند. این منطقه از شرق توسط سیستم گسل امتداد لغز چپ گرد اورناچ – نال و کمربند افیولیتی مربوط به آن با صفحه هند مجاور بوده و در غرب توسط سیستم گسلهای رورانده زندان – میناب از منطقه زاگرس جدا می شود. حد جنوبی آن گودال اقیانوسی دریای عمان و کمربند افیولیتی شمالی آن با رشته کوههای چین خورده زاگرس مجاور است. لازم به ذکر است که گسل ساحلی مکران مرز تکتونیکی ویژه ای در این منطقه نیست بلکه یکی از گسلهای متعدد سیستم روراندگی بین ساحلی مکران وگودال اقیانوسی دریای عمان می باشد. گسلهای بزرگ مکران اغلب معکوس، طولی و با روند عمومی تقریباٌ غربی- شرقی است. دسته دیگری از گسلهای منطقه برشی و عرضی هستند که غالباٌ به طور مزدوج نمایان شده واز گسلهای طولی رورانده جوان تر هستند. در ناحیه مکران داخلی ایران گسل های برشی عرضی، گسلهای طولی و چینها را قطع می کنند. به علت وسعت بسیار زیاد منطقه و هزینه بر بودن پروژه به مطالعه و مقایسه مطالعات گذشته و کار و بررسی روی ژئوشیمی و پترولوژی شمال شرق آتشفشان تفتان به طور اخص به علت اینکه این آتشفشان مرتفعترین کوه منطقه مکران با ارتفاع 3942 متر از سطح دریا و از آتش فشانهای نیمه فعال است که از دهانه آن همواره گاز گوگرد خارج می شود، انجام گرفت. از مطالعه بر روی عمق زمین لرزه های مکران چنین استنباط می شود که فعالیت لرزه ای از سمت ساحل مکران به طرف قوس آتشفشانی «بزمان – تفتان-سلطان» عمیق تر می شود بدین معنی که فعالیت لزره ای کم عمق از دریای عمان در نزدیکی ساحل شروع شده و در داخل خشکی ادامه می یابد. در حدود 170 کیلومتری شمال ساحل مکران عمق فعالیت لرزه ای به تدریج افزایش یافته و درجنوب قوس آتشفشانی به حدود 80 تا 100 کیلو متر نیز می رسد. این افزایش عمق هر چند بواسطه کمبود اطلاعات تغییر شیب روشنی را ارائه نمی دهد اما تصویری از منطقه بنیوف را بازسازی نموده و مسیر احتمالی فرورانش بستر اقیانوسی دریای عمان به زیر توده قاره ای لوت را آشکار می کند. می توان انتظار داشت که وقوع زمین لرزه های نیمه عمیق در قرن جاری دلیلی بر ادامه این فعالیت باشد و احتمالا تا بسته شدن کامل دریای عمان ادامه خواهد داشت. آتشفشان های بزمان و تفتان در ایران و کوه سلطان در پاکستان به عنوان قوس ولکانیکی بلوچستان شناخته شده و محصول فرورانش پوسته اقیانوسی عمان به زیر بلوک های لوت و هلمند در محل زون مکران ایران-پاکستان هستند. آتشفشان تفتان، در جنوب خاوری ایران، استان سیستان و بلوچستان در طول و عرض جغرافیایی شمالی و خاوری و در فاصله 100 کیلومتری جنوب-جنوب خاوری شهر زاهدان قرار دارد. این آتشفشان با ارتفاع بیش از 4000 متر مرتفع ترین کوه منطقه مکران است. در حال حاضر در مرحله فومرولی قرار دارد. از دیدگاه تقسیمات زمین شناسی، این آتشفشان در میان سنگ های رسوبی ائوسن و آذرین کرتاسه پسین بخش جنوب خاوری زون فلیش خاور ایران و شمال زون مکران فوران کرده و سن آن میوسن پایانی تا کواترنری است. گدازه های فراوان داسیتی، آندزیتی و معادل های توفی دگرسان شده آنها، ایگنیمبریت ها و مواد آذراواری و به مقدار کمتر نهشته های خاکستر، لاهار و برش های ولکانیکی ساختمان اصلی این آتشفشان را تشکیل می دهند. ترکیب شیمیایی غالب محصولات تفتان داسیت، آندزیت، ریوداسیت و آندزی بازالت است. اکثر این سنگ ها دارای بافت پرفیری هستند. کانی های اصلی تشکیل دهنده آنها عمده تا پلاژیوکلاز، بیوتیت، هورنبلند، کوارتز و پیروکسن می باشند. این کانی ها دارای شواهدی از جمله منطقه بندی، انحلال، خوردگی شیمیایی، اپاکی شدن، تجزیه و ادخال های متعدد هستند. مقادیر در نمونه های تجزیه شده از سنگ های آتشفشانی تفتان به ترتیب یبن 8/48 تا 5/63 و 65/15 تا 40/18 درصد وزنی متغیر هستند. این وضعیت با ترکیب آندزیت های حاشیه قاره هماهنگی نشان می دهند. تقریباً تمامی نمونه ها دارای کوارتز نورماتیو هستند. همچنین هیپرستن نورماتیو در اکثر نمونه ها و دیوپسید نورماتیو نیز در بعضی از نمونه های تفتان دیده می شوند. ترکیب شیمیایی عناصر اصلی سنگ های آتشفشانی تفتان بر روی نمودارهای هارکر روال خطی و نسبتاً منظمی را نشان می دهند. در مقابل افزایش اکسید سیلیسیم در سنگ ها، روندهای اکسیدهای عناصر قلیایی انطباق مثبت و سایر اکسیدها انطباق منفی نشان می دهند. همچنین روندهای عناصر کمیاب و فرعی در نمودارهای هارکر نشان می دهند که عناصری چون روبیدیم، باریم، استرانسیم، توریم و سزیم در سنگ های تفتان نسبت به مقادیرشان نسبت به گوشته اولیه غنی شدگی و مقادیر ایتربیم، کرم، نیکل، وانادیم، کبالت، زیر کنیوم، سریم و لانتانیم نسبت به مقادیرشان در گوشته اولیه قابل ملاحظه نیست. مقادیر عناصر خاکی نادر سبک (lrees) در سنگ های آتشفشانی تفتان نسبت به مقادیرشان در کندریت و گوشته اولیه غنی شدگی زیادی را نشان می دهند و مقادیر عناصر خاکی نادر سنگین (hrees) نسبت به مقادیرشان در کندریت و گوشته اولیه قابل ملاحظه نیست. اگرچه این همبستگی های خطی بین اکسید سیلیسیم و دیگر اکسیدها حاکی از تشکیل آنها از منبع مشترک و روند عمومی تفریق و تبلور بلورین است لکن نمی توان همه آنها را حاصل یک مرحله دانست. بعضی از بی نظمی های مشاهده شده به دلیل تغییرات ناشی از ناهمگنی سنگ ها، درصد درشت بلورهای موجود در آنها، بافت های نامتعادل موجود در کانی های سازنده این سنگ ها، ادخالهای موجود در کانی های سازنده، تغییرات فشار بخار آب، تغییر ترکیب شیمیایی و گاهی اختلاط ماگمایی است که ماگما در هنگام بالا آمدن و انجماد تحمل کرده است. ژئوشیمی ایزوتوپ های استرانسیم نمونه های سنگی تفتان نشان می دهند که هرچند فرایند تبلور و تفریق بلورین در تحول ماگماهای سازنده تفتان نقش اساسی داشته اند اما نباید تغییرات بعدی ترکیب ماگما را نادیده انگاشت. تمامی داده ها نشان می دهند که آتشفشان تفتان در یک جایگاه تکتونیکی فعال حاشیه قاره ای ناشی از فرورانش جوان پوسته اقیانوسی عمان به زیر مکران قرار دارد و ماگمای سازنده آن از یک گوشته متاسوماتیسم شده منشاء گرفته و به وسیله مواد پوسته ای دچار آلایش گردیده است.