پارسای داخل کشور دکتری تخصصی (PhD) 1397
پدیدآور: داود رئیسی 
استاد راهنما: حسن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ میر نژاد‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌
استاد مشاور: مریم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ شیبی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌
دانشگاه تهران، پردیس علوم - دانشکده زمین شناسی
چکیده

مجموعه ماگمایی ارومیه دختر (UDMA) به عنوان بخشی از کمربند کوهزایی آلپ- هیمالیا، با روند شمال غربی- جنوب شرقی و به صورت موازی با کمربند کوهزایی زاگرس در ایران شکل گرفته است. این مجموعه ماگمایی در زمان فرورانش پوسته اقیانوسی تتیس به زیر صفحه ایران توسعه یافته است. UDMA شامل تعداد زیادی باتولیت، نفوذی‌های مجزا و سنگ‌های نیمه‌نفوذی با گرایش کالک‌آلکالن، مشابه با ماگماتیسم تیپ آندی می‌باشد. توده‌های نفوذی تفرش با پراکندگی در روند شمال غربی-جنوب شرقی در بخش مرکزی UDMA، قرار گرفته است؛ و شامل یک ردیف گسترده از واحدهای رسوبی- آتشفشانی می‌باشند که سنگ‌های نفوذی- نیمه‌نفوذی در آنها نفوذ کرده‌اند. واحدهای آتشفشانی تفرش شامل ریولیت، داسیت، آندزیت و بازالت می‌باشند، این واحدها به صورت محلی شامل میان لایه‌هایی از سنگ‌های رسوبی دارای فسیل‌های مختص محیط‌های دریایی کم‌عمق می باشند و با توجه به بافت آنها، یک فوران دریایی کم عمق را تداعی می‌نمایند. حضور فسیل‌های شاخص دوره زمانی ائوسن میانی (نومولیت، دیسکوسیکلینا و آسلینا) به صورت میان لایه در واحدهای آتشفشانی - رسوبی، نشانگر شروع ماگماتیسم تفرش در دوره زمانی ائوسن است. قدیمی‌ترین واحدهای برونزد یافته در مناطق مورد بررسی مربوط به شامل ردیفی از گدازه‌های آندزیتی با واحدهای آذرآواری دوره زمانی ائوسن می‌باشند. سنگ‌های آتشفشانی و آذرآواری به صورت ناپیوسته بر روی لایه‌های رسوبی مزوزوئیک (آهک‌های دریایی و سنگ‌های سیلیسی - تخریبی) قرار گرفته‌اند. واحدها از پایین به بالا شامل کنگلومرا، مارن و سنگ آهک (E1)، ایگنمبریت، توف و سنگ آهک (E2)، توف‌های قرمز تا قهوه‌ای تیره و گدازه‌های تیره (E4)، توف سبز، لایه‌های رسوبی، و ریولیت (E5) و بازالت، آندزیت و میان لایه‌های توفی با سنگ آهک‌های نومولیت‌دار (E6) می‌شوند. سنگ‌های نفوذی قاهان، نویس، کاسوا، انجیله، سربادان، جزوار، چاهک، مهرزمین، موشکیه، اسپید، وسفونجرد، احمدآباد و تینوج که بعنوان موضوع این مطالعه می‌باشند، عمدتا در شمال شرق تا جنوب شرق شهر تفرش گسترده شده‌اند. در دیاگرام کمی (کوارتز- آلکالی فلدسپار- پلاژیوکلاز)، نفوذی‌های تفرش به صورت کلی در محدوده دیوریت، کوارتز‌دیوریت، کوارتز‌مونزونیت، کوارتز‌مونزودیوریت (گرانودیوریت) و گابرو قرار می‌گیرند. کانی‌های عمده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی این سنگ‌ها شامل مقادیر متغیری از پلاژیوکلاز ± ارتوز± آمفیبول ± کوارتز± بیوتیت ± کلینوپیروکسن± الیوین می‌باشند. کانی‌های فرعی شامل تیتانیت، زیرکن، آپاتیت و کانی‌های اپک است. بافت غالب این سنگ‌ها، گرانولار، ساب‌گرانولار تا پورفیروئید است. پلاژیوکلازها بعنوان فاز غالب کانیایی به صورت خود‌شکل تا نیمه‌شکل‌دار، منطقه‌بندی ترکیبی و گاها بافت‌ غربالی نمایش می‌دهند. همه آمفیبول‌ها در گروه کلسیک بوده و به عنوان هورنبلند منیزیم‌دار طبقه‌بندی می‌گردند؛ آنها در فشار 1 تا 3 کیلوبار متبلور شده‌اند و همه نمونه‌ها نشانگر یک دمای تبلور کمتر از 750 درجه سانتیگراد می‌باشند که می‌تواند بیانگر جایگیری ماگما در عمق کم باشد. مقدار فوگاسیته اکسیژن محاسبه شده در محدوده 1/10- تا 3/13- است. میکاها بعنوان ایستنیت طبقه‌بندی و اولیه تا تبلور مجدد یافته می‌باشند و در دمای حدود 700 درجه سانتیگراد و فشار 1 کیلو بار شکل گرفته‌اند. همه پیروکسن‌ها به عنوان دیوپسید-اوژیت طبقه‌بندی می‌شوند. بیشتر الگوهای خط پراکندگی بلور (CSD) گرانیتوئیدهای تفرش یک روند غیریکنواخت نمایش می‌دهند که به تاثیر فرایندهای فیزیکی در طول پتروژنز اشاره دارند. افزون بر این آنالیزهای CSD پیشنهاد تبلور پلاژیوکلازها در یک بازه زمانی کمتر از 1000 سال را می‌دهند که نشانگر تبلور ماگما در عمق کم می‌باشد. حضور انکلاوهای میکروگرانولار مافیک، بافت‌های غربالی و پوئی‌کیلیتیک، همراه با نتایج CSD، نشان می‌دهد که اختلاط ماگمایی یک نقش مهم در مخزن ماگمایی در حین پتروژنز گرانیتوئیدهای تفرش داشته است. الگوی غنی‌شدگی از عناصر LREE همچون LILE و تهی‌شدگی از HFSE با تهی شدگی مشخص Nb و Ta پیشنهاد می‌دهد که ماگماهای گرانیتوئیدی مربوط به بازه زمانی میوسن آغازی در تفرش در طول یک فعالیت فرورانش شکل گرفته است. سنگ‌های مورد اشاره دارای ماهیت متاآلومین تا کمی پرآلومین، کالک‌آلکالن و همگی متعلق به گرانیت‌های نوع I می‌باشند. نسبت‌های پایین Hf/Sm با میانگین 94/0، نسبت‌های بالای Ba/La با میانگین 63/50 و نسبت‌های Ba/Zr با میانگین 73/5 نیز نشانگر ماگماتیسم کوهزایی مرتبط با فرورانش هستند. علاوه بر این، همانند اکثر گرانیت‌های حاشیه قاره‌ای، سنگ‌های نفوذی با مقادیر بسیار بالای باریم و نسبت‌های بالای Ba/Nb (35/132) مشخص می‌شوند. نیمرخ‌های REE و الگوهای HREE تفریق نیافته بیانگر این هستند که ماگماها خارج از محدوده پایداری گارنت، احتمالا از یک منشا گوشته‌ای آمفیبول‌دار با یک پوسته کم‌ضخامت تشکیل شده‌اند. نبود آنومالی Eu می‌تواند شرایط اکسیداسیون را توصیف نماید، مانند آنکه Eu به صورت Eu3+ و نه به صورت Eu2+ وجود داشته است. خصوصیات ژئوشیمیایی سنگ‌های نفوذی تفرش همچون مقادیر زیاد نسبت Y/Nb و کم نسبت Zr/Nb، می‌تواند به اثر متقابل پوسته و گوشته در طول تشکیل ماگماهای تفرش اشاره نماید. نسبت نسبتا کم Nb / La نشان می‌دهد که گوشته لیتوسفری در تولید مذاب نقش مهمی ایفا کرده است.بر اساس نتایج بدست آمده از مجموع اطلاعات ناهمسانگردی مغناطیس‌پذیری (AMS)، مشاهدات صحرایی و محیط تکتونیکی، شکل‌گیری یک زون برشی امتداد لغز چپگرد، مابین گسل‌های ایندس و تلخاب، می‌تواند یک نقش مهم برای تشکیل بازشدگی کششی و در نتیجه آن ایجاد یک فضای مناسب برای بالا آمدن ماگما باشد.نتایج سن سنجی U-Pb بر روی کانی زیرکن به سن جایگیری 19 تا 22 میلیون سال برای نفوذی‌های تفرش (19/20 میلیون سال برای نفوذی‌های دیوریتی قاهان، 27/20 برای کوارتزمونزونیتی کاسوا، 47/19 میلیون سال برای کوارتزمونزودیوریتی نویس، 37/20 میلیون سال برای مونزودیوریتی انجیله، 07/19 تا 37/20 میلیون سال برای کوارتزمونزودیوریتی سربادان، 22 میلیون سال برای دیوریتی احمدآباد و سن‌های نزدیک 2/22، 2/21 و 6/21 میلیون سال به ترتیب برای مونزودیوریتی وسفونجرد، دیوریت-مونزونیتی مهرزمین و دیوریت-مونزونیتی چاهک) اشاره دارد.همچنین قابل توجه است که سنگ‌های نفوذی تفرش، در این بخش از کوهزایی نئو‌تتیس، هیچ‌گونه گرایش آداکیتی نمایش نمی‌دهند و شباهت به ماگماهای عادی قوس را نشان می‌دهند. بر‌این‌اساس، به نظر می‌رسد که فرورانش نئو‌تتیس و ماگماتیسم کمانی ناشی از آن، در بخش مرکزی UDMA در طی بازه اوایل میوسن همچنان در جریان بوده و بنابراین برخورد قاره‌ای و ضخیم شدن پوسته، که معمولا به تولید ماگماها آداکیتی منجر می‌شود، احتمالا در این زمان و در بخش مرکزی UDMA رخ نداده است. سن میوسن گرانیتوئیدهای منطقه تفرش با روند کاهش سن در امتداد UDMA از شمال غربی تا جنوب شرق با یک برخورد مایل بین صفحه عربی- اورازیا و بسته شدن بعدی اقیانوس نئو‌تتیس در قسمت‌های مرکزی UDMA نسبت به بخش‌های شمال غربی UDMA سازگاری دارد.نهایتا آنکه، مقدار میانگین Lan/Ybn در کانسارهای پورفیری بارور UDMA،52/20 و در آداکیت‌های UDMA، 89/27 می‌باشد؛ که نسبت به دیگر توده‌های نیمه بارور UDMA و نفوذی‌های منطقه تفرش اختلاف معناداری نمایش می‌دهند. ماگماهای کمانی بارور دارای نسبت Sr/Y بیش از 35 در 58-70 درصد وزنی SiO2 هستند. نسبت Sr/Y در مجموعه نئوتتیس دارای میانگین 3/29 ± 0/23 است. در قاهان و سایر سنگ‌های نفوذی تفرش نیز این نسبت‌ها به ترتیب دارای میانگین 15/23 و 37/18 می‌باشند که کمتر از مقدار لازم برای توده‌های بارور و آداکیتی می‌باشد.