نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز-تبریز-ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
The basaltic prisms assemblages of Poshtsar are located in the south-eastern of Germi city and include of mafic volcanic rocks such as olivine basalt. They are outcropped with about 1000 meters thickness in the eastern part to 10 meters thicknes in the western part of Moghan. The main minerals of these rocks are olivine phenocrysts, clinopyroxene (augite) and plagioclase. The dominant textures of the rocks studied are microlitic and microlitic porphyritic. According to geochemical diagrams, the study rocks were originated from an alkaline magma. Spider diagrams show that the parent magma has been enriched in LREE/HREE ratio and LILE to primordial mantle which indicates enrichment of mantle source of the parent magma The magma of the studied rocks were generated from garnet lherzolite in depth of around 100 Km. It seems these basalts have been formed in Back-arc basin due to subduction of the eastern Black Sea (northern branch of Neo-Tethys) beneath the Armenian microcontinent.
کلیدواژهها [English]
بخش شمالباختری ایران به پهنه رسوبی و پهنه زمینساختیِ ماگمایی، شامل کمربند البرز باختری و یا رشته کوههای تالش، پهنه ماگمایی ارومیه- دختر و پهنه رسوبی جنوب دریای خزر پهنهبندی شده است (Berberian, 1983). پهنه تالش بخشی از البرز است؛ اما برپایه ویژگیهای بیهمتای آن را پهنهای جداگانه دانستهاند (Shafaii Moghadam and Shahbazi Shiran, 2011). این پهنه را پهنهای چینخورده دانستهاند که در برگیرندة سنگهای آتشفشانی و رسوبهای آواری از پالئوژن تا توالیهای رسوبی نئوژن است. بررسی رسوبهای توالی سنی یادشده ویژگیهای آبهای کمژرفا را هم نشان میدهند (Allen at al., 2003).
اگرچه به باور برخی پژوهشگران پهنه زمینساختی منطقه یک الاکوژن بوده است (Mohammadiha at al., 2014)، شکافبرداشتن پلاتفرم آذربایجان در پایان کرتاسه، جابجایی منطقه شکافتهشده از جنوب به شمال و نیز ویژگیهای آلکالن سنگهای آتشفشانی همگی گواهی بر فعالیتهای پس از برخورد در منطقه هستند (Shahbazi, 2013). به باور Didon (1976)، در خاور کمان ماگمایی ارمنستان، پهنه آلکالن این منطقه پهنهای پشت کمانی است که پیش از رسیدن به مرحله تکامل، بازشدگی آن پایان یافته است. در الیگوسن بالایی فازی فشارشی، با روند شمال- شمالخاوری به جنوب- جنوبباختری، در آغاز چینخوردگی قفقاز روی داده است. این فاز با فشارآوردن بر پلاتفرم آذربایجان، این بلوک را در راستای شمال- شمالخاوری جابجا کرده و آن را با رشته کوههای تازه چینخوردة البرز همسایه کرده است (Didon, 1976). سنگهای ماگمایی جنوب شهرستان گرمی بخشی از پهنه آتشفشانی شمالباختری ایران (ایالت آتشفشانی آذربایجان) هستند که در میان پهنه جنوب دریای خزر (از سوی خاور) و پهنه ماگمایی ارومیه- دختر (از سوی باختر) و خط درز سوان آکرا– قره داغ (از شمال) جای گرفتهاند و بخشی از پهنه ماگمایی البرز باختری یا تالش هستند (Shafaii Moghadam and Shahbazi Shiran, 2011). بخش بالاآمده افیولیت ملانژ اللهیارلو، بهنام اهر - مشگینشهر (به سن کرتاسه یا پیش از کرتاسه) در کرانة جنوبباختری منطقه و در فاصله 40 کیلومتری بازالتهای جنوب شهرستان گرمی جای دارد. از دیدگاه زمینساختی، این سنگها، چهبسا با خط درز افیولیتهای شمال ترکیه (آنکارا– ازمیر) آغاز و با افیولیت سوان- آکرا در ارمنستان ادامه پیدا کردهاند و سپس گسل چپگرد شاخه خاوری ارس (که شاید پیش از برخورد صفحه عربی با ایران، حرکت راستگرد داشته است) جابجا شده و ادامه آن از کلیبر تا اللهیارلو کشیده شده است (Sudi and Jahangiri, 2010). همانند کمربند ماگمایی ارومیه- دختر، اوج ماگماتیسم در آذربایجان و بخش خاوری آن (پهنه تالش) در زمان ائوسن -الیگومیوسن بوده است (Shafaii Moghadam and Shahbazi Shiran, 2011). در بخش جنوبی پهنه رسوبی مغان، پیش از ائوسن، فرایند آتشفشانی کالکآلکالن و پس از ائوسن، فرایند پتاسیک بوده است. بیشتر این فرایندها از راه شکافهای پدیدآمده در پی نیروهای کششی در منطقه فورانی بودهاند (Akbari, 2007). برپایه پیدایش گدازههای بالشی، این فرایندهای آتشفشانی در آغاز تا اواسط ائوسن، در پهنههای آتشفشانی زیر آبهای کمژرفا روی دادهاند و سپس در ائوسن پسین، آرامآرام از آب بیرونآمده و در خشکی، سنگهای آندزیتی و بازالتی را ساختهاند که بسیار ستبر بوده و در سطح منطقه پراکنده هستند (Mobashergermi, 2013). گدازههای آتشفشانی مافیک ائوسن پسین نشاندهندة خاستگاهگرفتن از یک پهنه مرتبط با فرورانش، با درصد کمی از مذاب سستکرهای هستند (Shafaii Moghadam and Shahbazi Shiran, 2011). در کل، خاستگاه زمینساختی سنگ بستر تالش شناختهشده نیست؛ اما این پهنه در زمان ژوراسیک و پالئوژن تا ائوسن، پهنهای پشت کمانی در ورای کمان کاپان ارمنستان جنوبی بوده است (Mederer at al., 2013).
پهنههای پشت کمانی، مناطق کششی کوچکی هستند که وابسته به فرورانش سنگکره اقیانوسی به زیر سنگکره قارهای هستند و در پشت کمان ماگمایی اصلی پهنههای فرورانش پدید میآیند (Martinez at al., 2007). بازالتهای پشت کمانی در ورای کمانهای آتشفشانی اصلی، در بسیاری از پهنههای حاشیه قارهای فعال پدید میآیند. در پهنههای پشت کمانی، گاه کششها تا آن اندازه تداوم و گستردگی دارد که پیدایش پشتة میان اقیانوسی و گسترش بستر اقیانوس را در پی دارند (مانند: دریای ژاپن)؛ اما در بیشتر این پهنهها، در همان مراحل کششهای آغازین بهصورت پهنههای فروافتادة پشت کمانی بهجای میمانند. بخشهای گستردهای از مناطق فروافتادة مرکزی قاره آمریکا در پشت کمان ماگمایی آند، در کانادا، آمریکا، مکزیک، شیلی و نقاط دیگر این قاره، با همین سازوکار پدید آمدهاند (Ramos and Kay, 2006). در بررسیهای Shafaii Moghadam و Shahbazi Shiran (2011)، الگوی فرایندهای آتشفشانِ پهنه برخوردی خاور آناتولی و پرشیبشدن و گسستگی صفحه فرورانش (در زیر یک کمپلکس فرورانش- منشور بههمافزوده هنگام رژیم برخوردی) (Sengor at al., 2003; Keskin, 2003)، الگوی کاملتری برای رویداد فرایندهای آتشفشانی سنوزوییک (بهویژه فرایندهای آتشفشانی جوان خاور ترکیه و شمالباختری ایران) بهشمار رفته است. ازآنجاییکه بررسی سنگهای مافیک و اولترامافیک در شناسایی ویژگیهای زمینشیمیایی و پهنه زمینساختی بسیار کارآمد است؛ در این پژوهش، برپایه سنگشناسی، زمینشیمی و شیمی کانیها در منشورهای الیوین بازالتی جنوب گرمی، به بررسی سنگزایی (پتروژنز) و شناسایی پهنه زمینساختی پیدایش ماگما در پهنه تالش پرداخته شده است.
زمینشناسی منطقه
از دیدگاه جغرافیایی، بازالتهای بررسیشدة جنوبخاوری شهرستان گرمی در 70 کیلومتری شمال اردبیل برونزد دارند. این منطقه در نزدیکی مرز میان ایران و جمهوری آذربایجان است. همچنین، منطقه بررسیشده در بخش شمالخاوری نقشه 1:100000 رضی و در طولهای جغرافیایی ''93o47 تا ''5o48 خاوری و عرضهای جغرافیایی ''53o38 تا ''59o38 شمالی است. برپایه پهنهبندیهای زمینساختیِ گوناگون، این منطقه در پهنه البرز باختری- آذربایجان (Nabavi, 1976)، در پهنه خزر– تالش (Aghanabati, 2004) و در پهنه تالش (Golonka, 2004) است. یکی از کاملترین توالیهای رسوبهای پاراتتیس (Para-tethys) در دشت مغان دیده میشود. دشت مغان دنبالة جنوبیِ پهنه تالشِ جمهوری آذربایجان در ایران است (Asadian, 1997). پهنه ائوسن تالش بخشی از پهنههای پشت کمانی کرتاسه پسین تا ائوسن در میان دریای سیاه تا دریای خزر است. این پهنه پیامد رژیم زمینساخت کششی و فرورانش پوسته اقیانوسیِ شاخه شمالی نئوتتیس در میان بلوکهای تورید- آناتولی ارمنستان جنوبی (TASA) به زیر حاشیهة خردقاره ارمنستان جنوبی است (Kazmin and Tikhonova, 2008). در ائوسن میانی تا ائوسن پسین، برخورد قاره با قاره (بلوک عربی و اوراسیا) باعث بازایستادن بازشدگی و چینخوردگی در برخی از این پهنههای پشت کمانی (مانند: پهنه دریای سیاه خاوری و پهنه آجارا تریالیتار یا Ajara- tryalitar) شده است (Kazmin and Tikhonova, 2008). ستبرای منشورهای بازالتی پهنه تالش از خاور بهسوی باختر کاهش مییابد. این پدیده نشان میدهد که مرکز فوران در خاور و چهبسا در کوههای تالش جمهوری آذربایجان بوده است. این ماگماتیسم در هنگام رویدادهای کششی پوسته و از راه گسلهای نرمال و گسلهای راستالغز این ناحیه (که در ائوسن میانی به بیشترین فراوانی خود رسیده بودهاند) روی داده است (Gillet, 1967). منشورهای بازالتی جنوب شهرستان گرمی روی سازند سلیم آغاجی (با میکروفسیلِ شناختهشدة گلوبیژیرینا ترکمنیکا (Globigerina Turkmenica)به سن ائوسن زیرین) فوران یافته و با سازند اجاق قشلاق (از جنس قطعات فرسایشیافته و گردشدة ائوسن بالایی) فراگرفته شدهاند (Asadian, 1994)؛ ازاینرو، بازالتهای جنوب گرمی در بازة سن نسبی ائوسن زیرین تا ائوسن بالایی پدید آمدهاند. در میان بازالتهای یادشده، دایکهای الیوین گابرویی دیده میشوند که در فاز پس از فوران بازالتی از محل خروج گدازههای پیشین بالا آمدهاند. بخش جنوبی این دایکها در دوران چهارم با رسوبهای آواری و آبرفتها پوشیده شده است (Babakhani and Khan Nazer, 1991). بخش بزرگی از دایکهای الیوین گابرویی همانند نقشه (شکل 1) در واحد لاتیتی برونزد یافته است.
شکل 1- نقشه زمینشناسی منطقه بررسیشدة جنوب شهرستان گرمی (استان اردبیل)،برگرفته از نقشه زمینشناسی 1:100000 رضی (Abbasi, 2006)، نقشه 1:100000 لاهرود (Babakhani and and Khan Nazer, 1991) و نقشه ایران (Haghipour and Aghanabati, 1984)
تا کنون بررسی سنگشناسی روی سنگهای حدواسط منطقه انجام نشده است؛ اما Babakhani و Khan Nazer (1991) برپایه چینهشناسی، سنگهای آتشفشانی تفریتی را به ائوسن زیرین و بیشتر آندزیتهای جنوبیتر از بازالتها را به سن کرتاسه دانسته و گزارش کردهاند. نخستین بررسیها روی سنگهای آتشفشانی جنوب شهرستان گرمی (Akbari, 2007) نشان دادهاند که سنگهای مافیک جنوب شهرستان گرمی از ماگمایی آلکالن جدا شدهاند. برپایه بررسیهای Mohammadiha و همکاران (2014)، جایگاه ماگماتیسم ریفت میانقارهای برای پیدایش گدازههای بالشی بازالتی جنوب شهرستان گرمی پیشنهاد شد. بررسیهای زمینشیمی و خاستگاه گابروهای نفوذی (Mobashergermi et al., 2015) نشاندهندة وابستگی این سنگها به پهنهای فرورانشی با غنیشدگی خاستگاه از مؤلفههای فرورانش و مشارکت سیال فرورانشی است. همچنین، با آنکه سنِ چینهشناسی این دو مجموعه یکسان نیست؛ اما بررسیهای Mobashergermi (2013) شباهتهای زمینشیمیایی بازالتهای جنوب شهرستان گرمی به گابروهای نفوذی را نشان داده است. ازاینرو، در این مقاله با بررسی و مقایسه زمینشیمیایی بازالتهای جنوب شهرستان گرمی در برابر پهنههای مشابه، افزونبر بررسی سنگشناسی و خاستگاه آنها، پهنه زمینساختی ماگمای سازندة آنها نیز شناسایی میشود.
روش انجام پژوهش
به بهکارگیری تصویرهای ماهوارهای و عکسهای هوایی، محدوده گسترش بازالتهای جنوب شهرستان گرمی ارزیابی شد. از میان نمونههای برداشتشده، شمار 75 نمونه سنگی برای بررسی سنگنگاری برگزیده شد. برپایه روابط صحرایی و ویژگیهای سنگنگاری، برای بررسی زمینشیمیاییِ عنصرهای اصلی و فرعی، شمار 11 نمونه سنگی که کمترین نشانههای دگرسانی را داشتند، برای تجزیه شیمیایی به آزمایشگاه زر آزما تهران فرستاده شدند. برای 11 نمونه بررسیشده، فراوانی اکسیدهای اصلی با روش XRF (به روش ذوب قلیایی) و فراوانی عنصرهای کمیاب با روش پلاسما جفتیده القایی (ICP-MS) بررسی شد. همچنین، برای بررسیهای دقیق ترکیب کانیشناسی از تجزیه ریزکاو الکترونی کانیها، به مدل CAMECA-SX 100 و دارای اسپکترومتر با گیرنده دیود الکترونی (ساخت شرکت کامیکافرانسه) در مرکز فرآوری مواد معدنی بهره گرفته شد. این دستگاه خودکار است و بر پایه دقت بالای 1% و عملکرد همزمان چند دیتکتور دیودیو پایداری پرتوی الکترونی با پوشش کربن کار میکند. این آزمایش در ولتاژ 15 کیلو ولت، شدت جریان 20 نانو آمپر و بزرگی طول موج 5/2 میکرومتر انجام شد.
برپایه دادههای بهدستآمده، بررسیهای فشارسنجی و دماسنجی نیز انجام شد. برای بررسی دقیق کانیشناسی و شیمی کانی، شمار 21 نقطه تجزیه شد: 4 نقطه از الیوین، 7 نقطه از کلینوپیروکسن (جدول 1)، 10 نقطه از پلاژیوکلاز (جدول 2). مخففهای بهکاربردهشده برای کانیها از Whitney و Evans (2010) است. برای جداکردن آهن دو و سه ظرفیتی از آهن کل، روش زیر (Irvine and Baragar, 1971) بهکار برده شد:
درصد وزنیِ FeO3 در سنگ = درصد وزنی TiO2 در سنگ + 1.5
FeO=)Fe2O3*(دادههای آزمایشگاهی-)Fe2O3 ×0.899(
ویژگیهای صحرایی و سنگنگاری
بازالتهای جنوب شهرستان گرمی با ساختهای منشوری از ماگماهای بازیک با درجهی پلیمریزاسیون کم پدید آمدهاند. این دبی به خاصیت کاتیونی و زمینشیمی عنصرهای سازندة سنگ وابسته است؛ هرچه در سنگ نسبت عنصرهای فلسیک به مافیک کمتر باشد، توان پیدایش دبی منشوری بیشتر میشود (Gill, 2010). در بخش باختری منطقه، در زیر منشورها، لایه بسیار نازکی از رسوبهای رسی و پالاگونیتهای ثانویه دیده میشود. پدیدههای جوی سطح منشورها را به رنگ قهوهای تیره در آوردهاند و آثار لیمونیت و گوتیت روی بازالتها دیده میشوند (شکل 2- A). بازالتهای با دبی انترتابولار در منطقه به فراوانی دیده میشوند (شکل 2- B). نمونههای دستی منشورها سیاه رنگ و بی حفره هستند (شکل 2- C). این منشورها روی سازند سلیم آغاجی، با شیب قاعده SE37˚، جای داشته و با سازند اجاق قشلاقی پوشیده شدهاند.
شکل 2- تصویرهای صحرایی از بازالتهای جنوبخاوری شهرستان گرمی (استان اردبیل): A) نمایی از منشورهای بازالتی؛ B) نمایی از دبی انترتابولار بازالتها؛ C) نمونههای دستی منشور بازالتی از نزدیک
در مقطعهای نازک بررسیشده، کانیهای اصلیِ پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن و کانی فرعیِ الیوین و کانی کمیاب کدر دیده میشوند. سریسیت، ایدنگزیت و کلریت ترکیب ثانویه در بازالتهای جنوب گرمی هستند و گهگاه در حفرههایِ پرشده با زئولیت و کلسیت دیده میشوند. بافت بیشتر سنگها هیالومیکرولیتی پورفیریتیک است و بافت گلومروپورفیریتیک نیز در آنها دیده میشود. بلورهای پلاژیوکلاز ماکل پلیسینتتیک دارند و از میکرولیتهای زمینه هستند. کلینوپیروکسن دومین کانی فراوان در بازالتهای جنوب شهرستان گرمی است. برپایه بیرفرنژانس بنفش- ارغوانی تا قهوهای اوایل مرتبه دوم و زوایای خاموشی 35 درجهای، بیشتر درشتبلورهای کلینوپیروکسن اوژیت تیتانیمدار هستند. برخی کلینوپیروکسنها دوقلویی نشان میدهند. حضور شیشه و میکرولیت زمینه در کنار دانههای پورفیری پیروکسن و پلاژیوکلاز بافت هیالومیکرولیتی پورفیری را پدید آورده است (شکل 3- A).
شکل 3- تصویرهای میکروسکوپی (در XPL) ازمنشورهای بازالتی شهرستان گرمی (استان اردبیل): A) فنوکریستهای پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن با بافت هیالومیکرولیتی پورفیری؛ B) بافت گلومروپورفیریتیک پدیدآمده از گردهمآمدن کلینوپیروکسن و کانیهای کدر؛ C) الیوین ایدنگزیتیشده؛ D) کانی کدر شکلدار؛ E) سریسیت پدیدآمده از دگرسانی پلاژیوکلاز؛ F) روند اورالیتیشدن و پیدایش کلریت در لبه کلینوپیروکسنها و پرشدگی کلسیت در قالب بجامانده از پیروکسن (Cpx: کلینوپیروکسن، Pl: پلاژیوکلاز، Ol: الیوین، Cal: کلسیت، Chl؛ کلریت، Ser: سریسیت، برپایة Whitney و Evans، 2010؛ Ed: ایدنگزیت، Opaq: کانی کدر)
در این بازالتها، کانیهای فرعی کدر بیشتر بههمراه کلینوپیروکسنها بافت گلومروپورفیریتیک پدید آوردهاند (شکل 3- B). فنوکریستهای الیوین شکلدار هستند و چهبسا در پی تبلور در مرحلههای آغازین جدایش بلوری (تفریق) ماگمایی پدید آمدهاند. الیوینها تجزیه شده و با ایدنگزیت جانشین شدهاند (شکل 3- C). کانیهای کدر فنوکریستی و نیمهشکلدار هستند (شکل 3- D). در پی دگرسانی، برخی کانیهای پلاژیوکلاز با سوسوریت و به مقدار اندک، با سریسیت جانشین شدهاند (شکل 3- E). در شرایط آبدار، در کنارههای زئولیتها، در پی اورالیتیشدن برخی کلینوپیروکسنها، کلریت ساخته شده است (شکل 3- F).
شیمی کانیها
نمونههای منشور بازالتی پس از سنگنگاری دقیق، بلورهای الیوین و پیروکسن (جدول 1) و پلاژیوکلاز (جدول 2) بهروش تجزیه ریزکاو الکترونیِ بررسی شدند.
جدول 1- ترکیب شیمیایی و فرمول ساختاری کانیهای الیوین (برپایه چهار اتم اکسیژن) و کلینوپیروکسن (برپایه شش اتم اکسیژن) در بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل)
|
Olivine |
I |
II |
III |
IV |
Clinopyroxene |
1Rim |
1core |
2core |
2Rim |
3core |
3Rim |
4 ore |
|
SiO2 |
38.43 |
38.71 |
36.51 |
37.21 |
SiO2 |
52.1 |
50.46 |
50.14 |
50.76 |
50.11 |
50.91 |
50.04 |
|
Al2O3 |
0.21 |
0.51 |
0.24 |
0.12 |
TiO2 |
1.04 |
0.92 |
1.98 |
0.6 |
1.89 |
0.57 |
1.19 |
|
FeO |
26.53 |
26.53 |
28.1 |
28.43 |
Al2O3 |
3.07 |
2.4 |
4.37 |
4.36 |
4.6 |
3.31 |
4.54 |
|
MnO |
0.63 |
0.64 |
0.64 |
0.64 |
Cr2O3 |
0.07 |
0.14 |
0.08 |
0.04 |
0.08 |
0.06 |
0.04 |
|
MgO |
32.33 |
31.88 |
32.65 |
32.12 |
FeO |
5.95 |
7.11 |
5.41 |
7.55 |
4.22 |
6.99 |
6.17 |
|
CaO |
0.20 |
0.32 |
0.31 |
0.28 |
Fe2O3 |
2.54 |
2.42 |
3.48 |
2.1 |
3.39 |
2.07 |
2.69 |
|
K2O |
0.08 |
0.08 |
0.08 |
0.07 |
MnO |
0.26 |
0.34 |
0.33 |
0.37 |
0.39 |
0.5 |
0.28 |
|
Total |
98/43 |
98/98 |
98/97 |
98/88 |
MgO |
14.13 |
14.11 |
14.94 |
14.54 |
14.99 |
15.51 |
14.28 |
|
Si |
1.04 |
1.04 |
1.00 |
1.02 |
CaO |
20.87 |
20.06 |
19.41 |
19.68 |
20.11 |
19.9 |
20.67 |
|
Al |
0.00 |
0.02 |
0.01 |
0.00 |
Na2O |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.08 |
|
Fe |
0.60 |
0.60 |
0.62 |
0.61 |
Total |
99.75 |
99.49 |
99.75 |
99.71 |
99.3 |
99.59 |
99.68 |
|
Mn |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
Fe+3 |
0.09 |
0.02 |
0.04 |
0.01 |
0.04 |
0.02 |
0.004 |
|
Mg |
1.30 |
1.28 |
1.34 |
1.34 |
Fe+2 |
0.34 |
0.31 |
0.31 |
0.3 |
0.27 |
0.29 |
0.27 |
|
Ca |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
Si |
1.96 |
1.88 |
2.00 |
1.87 |
1.60 |
2.00 |
2.02 |
|
K |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
Al |
0.14 |
0.19 |
0.13 |
0.12 |
0.11 |
0.11 |
0.1 |
|
Total |
2.96 |
2.97 |
3.00 |
2.99 |
Mn |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.02 |
0.01 |
0.01 |
|
Forsterite |
67.76 |
67.76 |
67.76 |
67.76 |
Mg |
0.79 |
0.79 |
0.71 |
0.08 |
0.74 |
0.77 |
0.8 |
|
Fayalite |
31.19 |
31.19 |
31.19 |
31.1 |
Ca |
0.75 |
0.81 |
0.77 |
0.43 |
0.03 |
0.76 |
0.83 |
|
|
|
|
|
|
Total |
3.94 |
4.00 |
3.91 |
3.79 |
4.32 |
3.92 |
3.95 |
|
Mg/ (Mg+Fe+2) |
0.70 |
0.72 |
0.73 |
0.73 |
0.75 |
0.74 |
0.75 |
|||||
|
Al/ (Al+Fe+3+Cr) |
1.78 |
1.10 |
1.27 |
1.04 |
1.28 |
1.13 |
1.01 |
|||||
|
Enstatite |
0.40 |
0.41 |
0.43 |
0.42 |
0.43 |
0.44 |
0.42 |
|||||
|
Ferrosillite |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
0.16 |
0.14 |
0.15 |
0.14 |
|||||
|
Wollastonite |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.41 |
0.42 |
0.40 |
0.43 |
|||||
|
Mole fractions |
|
|||||||||||
|
XSi (T) |
0.97 |
0.94 |
0.93 |
0.94 |
0.93 |
0.93 |
0.93 |
|||||
|
XAl (T) (AlIV) |
0.02 |
0.05 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
0.05 |
0.06 |
|||||
|
XAl (M1) (AlVI) |
0.08 |
0.07 |
0.06 |
0.08 |
0.07 |
0.03 |
0.08 |
|||||
|
XFe3+ (M1) |
0.09 |
0.02 |
0.04 |
0.01 |
0.04 |
0.01 |
0.004 |
|||||
|
XFe2+ (M1) |
0.29 |
0.25 |
0.24 |
0.24 |
0.22 |
0.24 |
0.22 |
|||||
|
XMg (M1) |
0.67 |
0.65 |
0.66 |
0.65 |
0.68 |
0.7 |
0.66 |
|||||
|
XFe+2 (M2) |
0.05 |
0.05 |
0.06 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
0.04 |
|||||
|
XMg (M2) |
0.11 |
0.13 |
0.16 |
0.15 |
0.14 |
0.15 |
0.13 |
|||||
|
XCa (M2) |
0.83 |
0.80 |
0.77 |
0.78 |
0.80 |
0.79 |
0.82 |
|||||
|
Sum Cat. |
3.13 |
3.00 |
3.01 |
3.96 |
3.02 |
3.00 |
2.96 |
|||||
|
Name: |
augite |
augite |
augite |
augite |
augite |
augite |
augite |
|||||
جدول 2- ترکیب شیمیایی و فرمول ساختمانی کانی پلاژیوکلاز در بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) برپایه هشت اتم اکسیژن
|
Plagioclase |
1Core |
1Rim |
2Core |
2Rim |
3Rim |
3Madian |
3Core |
3Core |
3Madian |
3Rim |
|
SiO2 |
54.81 |
54.2 |
54.58 |
54.29 |
54.82 |
54.59 |
54.78 |
54.78 |
54.62 |
54.78 |
|
TiO2 |
0.22 |
0.14 |
0.16 |
0.29 |
0.14 |
0.24 |
0.28 |
0.20 |
0.16 |
0.12 |
|
Al2O3 |
25.81 |
26.56 |
26.42 |
26.62 |
26.48 |
26.68 |
26.47 |
26.48 |
26.56 |
26.8 |
|
FeO |
0.83 |
0.53 |
0.81 |
0.79 |
0.73 |
0.79 |
0.88 |
0.84 |
0.75 |
0.68 |
|
MgO |
0.52 |
0.21 |
0.62 |
0.68 |
0.37 |
0.62 |
0.58 |
0.56 |
0.22 |
0.19 |
|
CaO |
12.09 |
12.01 |
12.13 |
11.12 |
11.45 |
11.48 |
11.72 |
11.69 |
11.51 |
11.41 |
|
Na2O |
4.30 |
4.83 |
4.42 |
4.38 |
4.67 |
4.42 |
4.32 |
4.28 |
4.41 |
4.49 |
|
K2O |
0.82 |
0.80 |
0.81 |
0.84 |
0.72 |
0.68 |
0.58 |
0.62 |
0.84 |
0.92 |
|
Total |
99.4 |
99.28 |
99.95 |
99.01 |
99.38 |
99.5 |
99.61 |
99.45 |
99.07 |
99.39 |
|
Si |
2.51 |
2.49 |
2.49 |
2.49 |
2.50 |
2.49 |
2.50 |
2.50 |
2.50 |
2.50 |
|
Al |
1.39 |
1.44 |
1.42 |
1.44 |
1.43 |
1.43 |
1.42 |
1.42 |
1.43 |
1.44 |
|
Ti |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
|
Fe |
0.03 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
0.03 |
|
Mg |
0.04 |
0.01 |
0.04 |
0.05 |
0.03 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
0.02 |
0.01 |
|
Ca |
0.59 |
0.59 |
0.59 |
0.59 |
0.56 |
0.56 |
0.57 |
0.57 |
0.57 |
0.56 |
|
Na |
0.38 |
0.43 |
0.39 |
0.39 |
0.41 |
0.39 |
0.38 |
0.38 |
0.39 |
0.4 |
|
K |
0.05 |
0.05 |
0.05 |
0.05 |
0.04 |
0.04 |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
0.05 |
|
Total |
5.00 |
5.02 |
5.02 |
5.00 |
5.01 |
5.00 |
4.99 |
4.99 |
4.99 |
5.00 |
|
Orthose |
4.68 |
4.39 |
4.57 |
4.99 |
4.13 |
3.99 |
3.41 |
3.66 |
4.88 |
5.31 |
|
Albite |
37.33 |
40.27 |
37.92 |
39.54 |
40.71 |
39.42 |
38.65 |
38.39 |
38.95 |
39.38 |
|
Anorthite |
57.99 |
55.34 |
57.51 |
55.47 |
55.16 |
56.59 |
57.94 |
57.95 |
56.17 |
55.31 |
در نمودار Cornelis (1985)، نمونههای بررسیشدة الیوین در گستره هیالوسیدریت جای میگیرند (شکل 4-A). برپایه دادههای جدول 1، مقدار SiO2 الیوینها 51/36 تا 71/38 درصد وزنی است. مقدار FeO (آهن دو ظرفیتی) از 43/26 تا 1/27 درصد وزنی است و مقدار MgO برابر 88/31 تا 65/32 است. مقدار Al2O3 برپایه درصد وزنی نیز از 12/0 تا 51/0 است.
بررسی ترکیب شیمیایی پیروکسنها (جدول 1) در نمودار ردهبندی Wo-En-Fs نشان میدهد که کلینوپیروکسنها در گسترة اوژیت جای میگیرند (شکل 4- B). در این سنگهای بازالتی، ترکیب کلینوپیروکسن نزدیک به En40 تا En44.2 و Fs14.3 تا Fs17.5 و Wo40.5 تا Wo43.7 است. عدد منیزیم (Mg#) نزدیک به 5/69 تا 2/76 درصد (در نمونه Core4) است. ازآنجاییکه کلینوپیروکسنهای با عدد منیزیم کمتر از 86% پیامد جدایش بلوری ماگما هستند (Lebas, 1962)، پیدایش همه نمونههای کلینوپیروکسن وابسته به جدایش بلوری از ماگمای مافیک دانسته میشود.
توزیع Al و Si (شکل 4-C) نشاندهندة آلکالنبودن نمونههای کلینوپیروکسن است. نمونههای بالای خط اشباع نمودار، کلینوپیروکسنهایی هستند که موقعیت چهاروجهی ساختار آنها با کاتیونهای Si و Al در ترکیب کلینوپیروکسن پر شده است. در این نمونهها، ازآنجاییکه مقدار Si برای پرکردن موقعیت چهاروجهی سیستم کانی کلینوپیروکسن کافی نیست؛ مقداری کاتیونهای Al نیز در جایگاه چهاروجهی جایگزین شده است.
شکل 4- دادههای شیمیایی کانیهای سازندة بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار ردهبندی الیوینها (Cornelis, 1985)؛ B) نمودار ردهبندی کلینوپیروکسنها Deer at al., 1992)) برپایه مقدار انستاتیت (En)، ولاستونیت (Wo) و فروسیلیت (Fs)؛ C) نمودار نسبت Si به Al کل (Zhu and Ogasawara, 2001) که میزان جانشینی آلومینیم تترائدری بهجای سیلسیم در کلینوپیروکسن را نشان میدهد؛ D) نمودار میزان جانشینی Ti وAlIV بهجای Si در جایگاه تترائدریِ کلینوپیروکسنها (Zhu and Ogasawara, 2001)؛ E) نمودار Al2O3 در برابر TiO2 برای شناسایی سرشت ماگمایی برپایه شیمی کلینوپیروکسن (Le Bas, 1962)؛ F) نمودار ردهبندی پلاژیوکلازها (Deer at al., 1992)؛ G) نمودار مقدار An در نیمرخ عرضی فنوکریست پلاژیوکلاز
ازآنجاییکه عنصر Ti در کلینوپیروکسنها نامتحرک بوده (Rollinson, 1993) و نمونههای کلینوپیروکسن برگزیده سالم هستند، بررسی کلینوپیروکسنها در نمودار AlIV در برابر Ti نشان میدهد که 4 نمونة هسته کلینوپیروکسنها مقدار Ti بالاتری نسبت به AlIV دارند و ازاینرو، در بالای خط T 3AlIV= جای گرفتهاند (شکل 4-D). نمونههای حاشیه کلینوپیروکسنها که در زیر خط AlIV =5T هستند، کمبودن مقدار Ti در حاشیه این نمونهها و جدایش بلوری را نشان میدهند. در نمودار Al2O3 در برابر SiO2، نمونههای کلینوپیروکسن در محدوده بازالتهای آلکالن جای میگیرند (شکل 4-E). کلینوپیروکسنهایی که در هستة از AlVI سرشار هستند در فشار بالاتری (نسبت به نمونههای با حاشیه سرشار از AlIV) پدید آمدهاند (Liu at al., 2000). در بازالتهای جنوب شهرستان گرمی، درصد آنورتیت در هسته پلاژیوکلازها از An55.16تا An57.9 متغیر بوده و ترکیب کانیشناسی پلاژیوکلازها لابرادوریت است (شکل 4-F، جدول 2). مقدار CaO از 12/11 تا 13/12، Na2O از 28/4 تا 83/4 و میزان آلومینیم آن نیز از 81/25 تا 80/26 درصد وزنی است. مقدار آنورتیت 95/57 تا 16/55، آلبیت 71/40 تا 33/37 و ارتوکلاز 31/5 تا 41/3 درصد مولی است. تجزیه ریزکاو الکترونی در راستای عرضی پلاژیوکلازها نشان میدهد که هسته فنوکریست ترکیب یکنواختی از مقدار آنورتیت نزدیک به 57% دارد؛ اما در کنارههای کانی، مقدار Ca (در آنورتیت) آرامآرام کاهش و Na (در آلبیت) افزایش مییابد (شکل 4-G). اگر در پی نبود نوسان در مقدار آب ماگما، پلاژیوکلاز بافت غربالی یا حاشیه غبارآلود یا تحلیلرفته نشان دهد، چنین نیمرخی نشاندهندة تبلور و جدایش بلوری ماگمایی است (Tsuchiyama, 1985). ویژگیهای میکروسکوپی نشاندهندة نبود بافت غربالی یا حاشیه غبارآلود یا تحلیلرفته در پلاژیوکلازها هستند و ترکیب شیمی این کانیها در راستای قطر فنوکریستهای پلاژیوکلاز، تبلور نرمال کانی را نشان میدهد.
برای بررسی ژرفا و فشارِ تبلور کلینوپیروکسن، نمودار AlIV در برابر AlVI بهکار برده شد. به باور Helz (1973)، توزیع آلومینیم در جایگاههای چهاروجهی و هشتوجهی کلینوپیروکسنها معیار خوبی برای برآورد مقدار آب ماگما و میزان فشار در پهنه پیدایش سنگهای آذرین است. این نمودار (شکل 5-A) فشار نزدیک به 5 کیلوبار برای نمونهها را نشان میدهد. جایگاه کلینوپیروکسنها در نمودار Cr+2Ti+AlIV در برابر Na+AlIV نشاندهندة پیدایش کلینوپیروکسنها در فوگاسیته اکسیژن کم (زیر خط Fe+3=0) برای همه نمونههای تجزیهشده است (شکل 5- B). به باور پژوهشگران، هر چه فاصله نقاط از خط Fe3+=0 بالاتر باشد نشاندهندة فوگاسیته بیشتر اکسیژن در پهنه پیدایش کلینوپیروکسن خواهد بود.
برای شناسایی محیط پیدایش کلینوپیروکسنها، نمودار پارامتر F1 و F2 (شکل 5-C) بهکار برده شد. در این نمودار، نمونههای بررسیشده در محدوده بازالتهای آلکالن درون قارهای جای میگیرند.
شکل 5- دادههای شیمیایی کانیهای سازندة بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار توزیع آلومینیم چهاروجهی (تترائدری) و هشتوجهی (اکتائدری) در کلینوپیروکسنها (Coltorti at al., 2007)؛ B) نمودار تغییرات AlVI+2Ti+Cr در برابر Na+AlIV (Marcelot at al., 1983)؛ C) نمودار F1 در برابر F2 (Nisbet and Pearce, 1989) برای شناسایی محیط پیدایش کلینوپیروکسنها (WPA: Within plate Alkaline Basalts; WPT: Within plate tholeitic basalts; OFB: Ocean- Floor Basalts; VAB: Volcanic Arc Basalts)
برای دماسنجی پیدایش کلینوپیروکسنها، فرمول پیشنهادیِ Nimis و Taylor (2000) برای دادههای هسته بلورها) بهکار برده شد:
T (Kº( =[23166+39.28 (P kbar)]: [13.25+15.35Ti+4.5Fe–1.55 (Al+Cr-Na-K)+ (LnaCpxen)2]±25ºC
برپایه کاربرد این دماسنجی، دمای پیدایش کلینوپیروکسنها 15/1223 تا 14/1272 کلوین و برابر با 950 - 998 (± 25) درجه سانتیگراد بهدست آمده.
زمینشیمی
دادههای زمینشیمایی بهدستآمده در جدول 3 آورده شدهاند. همه نمونههای سنگ کل (جدول 3) Na2O و K2O بالایی دارند و در نورم کوارتز نورماتیو نداشته؛ اما الیوین و نفلین نورماتیو دارند. برپایه نمودار چهاروجهی بازالتها، این ویژگیها نشاندهندة آلکالنبودن این سنگها هستند (Yoder and Tilley, 1962).
جدول 3- دادههای تجزیه شیمیایی اکسیدهای اصلی (به روش XRF؛ برپایه درصد وزنی) و عنصرهای فرعی (به روش ICP؛ برپایه ppm) و مقدار کانیهای نورماتیو (برپایه روش C.I.P.W.) برای بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل)
|
Sample No. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
SiO2 |
49.77 |
50.43 |
50.41 |
49.8 |
50.37 |
48.89 |
50.37 |
48.12 |
50.11 |
50.13 |
49.11 |
|
Al2O3 |
15.61 |
16.15 |
16.23 |
16.66 |
16.25 |
16.51 |
16.42 |
16.41 |
17.11 |
16.61 |
16.11 |
|
CaO |
8.41 |
8.16 |
8.13 |
7.86 |
7.78 |
8.51 |
8.47 |
8.69 |
8.62 |
8.61 |
8.31 |
|
FeOT |
9.13 |
9.11 |
8.83 |
9.21 |
9.23 |
9.11 |
8.11 |
9.25 |
8.21 |
8.56 |
9.33 |
|
MgO |
7.58 |
5.91 |
6.31 |
6.33 |
6.12 |
6.91 |
6.83 |
6.81 |
6.43 |
6.69 |
7.39 |
|
Na2O |
3.57 |
3.77 |
3.88 |
3.67 |
3.82 |
3.76 |
3.82 |
3.76 |
3.77 |
3.61 |
3.97 |
|
K2O |
2.56 |
2.77 |
2.83 |
2.77 |
2.79 |
2.81 |
2.79 |
2.81 |
2.72 |
2.77 |
2.52 |
|
TiO2 |
1.01 |
1.03 |
1.07 |
0.98 |
1.09 |
1.01 |
1.02 |
1.05 |
1.04 |
0.99 |
1.02 |
|
MnO |
0.17 |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
0.16 |
0.16 |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
0.16 |
0.15 |
|
P2O5 |
0.46 |
0.41 |
0.31 |
0.47 |
0.4 |
0.42 |
0.24 |
0.41 |
0.32 |
0.26 |
0.38 |
|
SO3 |
0.02 |
0.04 |
0.04 |
0.05 |
0.02 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
0.03 |
0.02 |
0.02 |
|
BaO |
0.06 |
0.08 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.08 |
0.07 |
0.07 |
0.06 |
0.05 |
0.04 |
|
LOI |
1.41 |
1.51 |
1.61 |
1.62 |
1.66 |
1.62 |
1.36 |
1.51 |
1.24 |
1.31 |
1.41 |
|
Total |
99.76 |
99.55 |
99.86 |
99.65 |
99.77 |
99.83 |
99.71 |
99.09 |
99.82 |
99.77 |
99.76 |
|
Ag |
0.25 |
0.26 |
0.23 |
0.24 |
0.25 |
0.25 |
0.25 |
0.25 |
0.24 |
0.23 |
0.25 |
|
As |
2 |
2 |
2 |
1.5 |
2.5 |
2.5 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1.5 |
|
Ba |
530 |
575 |
580 |
558 |
575 |
525 |
525 |
525 |
525 |
525 |
505 |
|
Be |
520 |
572 |
582 |
558 |
572 |
572 |
536 |
570 |
548 |
582 |
512 |
|
Bi |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.38 |
0.36 |
|
Cd |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
|
Ce |
52 |
54 |
56 |
54 |
52 |
54 |
51 |
53 |
58 |
56 |
55 |
|
Co |
27 |
26 |
24 |
27 |
26 |
26 |
26 |
26 |
25 |
24 |
25 |
|
Cr |
193 |
129 |
130 |
169 |
129 |
170 |
171 |
145 |
138 |
141 |
170 |
|
Cs |
1.6 |
1.6 |
1.4 |
1.2 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
1.2 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
|
Cu |
82 |
71 |
74 |
89 |
71 |
80 |
74 |
75 |
78 |
71 |
88 |
|
Dy |
4 |
3.4 |
3.2 |
3 |
3.6 |
3.6 |
3 |
3 |
3 |
3.4 |
3.2 |
|
Er |
2.4 |
2.8 |
2.6 |
2.8 |
2.6 |
2.6 |
2.4 |
2.6 |
2.6 |
2.6 |
2.6 |
|
Eu |
1.46 |
1.48 |
1.28 |
2.12 |
1.62 |
2.14 |
1.42 |
1.42 |
1.42 |
1.62 |
1.86 |
|
Ga |
14 |
13 |
13 |
14 |
14 |
14.5 |
14.5 |
13 |
14.5 |
13.5 |
14 |
|
Gd |
8 |
8 |
6 |
7 |
8 |
7 |
8 |
8 |
7 |
7 |
6 |
|
Hf |
3.6 |
3.8 |
3.8 |
3.6 |
3.8 |
3.8 |
3.6 |
3.2 |
3.6 |
3.2 |
3.6 |
|
Ho |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.8 |
0.8 |
|
La |
18 |
18 |
20 |
19 |
18 |
19 |
18 |
18 |
18 |
17 |
18 |
|
Li |
13 |
14 |
13 |
14 |
13 |
14 |
13 |
13 |
14 |
13 |
14 |
|
Lu |
0.22 |
0.27 |
0.25 |
0.23 |
0.21 |
0.22 |
0.23 |
0.24 |
0.25 |
0.24 |
0.28 |
|
Mo |
0.99 |
1.05 |
1.2 |
0.92 |
1.17 |
1.11 |
0.99 |
0.99 |
1.01 |
1.12 |
1.2 |
|
Nb |
18 |
17 |
18 |
18 |
18 |
19 |
17 |
17 |
18 |
18 |
19 |
|
Nd |
9 |
10 |
10 |
9 |
10 |
10 |
9 |
10 |
11 |
11 |
9 |
|
Ni |
75 |
68 |
60 |
73 |
65 |
71 |
69 |
72 |
70 |
61 |
60 |
|
Pb |
4.5 |
4.6 |
4.5 |
5 |
4 |
4 |
4 |
3 |
4 |
4 |
4 |
|
Pr |
7.5 |
7.5 |
6.5 |
6.5 |
7.5 |
8 |
7.5 |
6.5 |
7 |
7 |
8 |
|
Rb |
49 |
47 |
48 |
49 |
49 |
49 |
48 |
49 |
48 |
48 |
49 |
|
S |
160 |
88 |
99 |
135 |
95 |
120 |
119 |
99 |
131 |
125 |
50 |
|
Sb |
1.02 |
1.03 |
0.9 |
0.9 |
0.98 |
0.98 |
0.9 |
0.82 |
1.02 |
1.02 |
0.8 |
|
Sc |
21.1 |
20.1 |
19.6 |
20.6 |
20.8 |
20.9 |
20.5 |
20.4 |
20.1 |
20.3 |
18 |
|
Sr |
111 |
112 |
111 |
112 |
111 |
114 |
112 |
112 |
110 |
113 |
115 |
|
Sm |
4 |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
4 |
3 |
3 |
4 |
3 |
|
Ta |
1 |
0.91 |
0.9 |
0.9 |
0.89 |
1 |
0.9 |
0.9 |
0.9 |
1 |
0.8 |
|
Tb |
0.6 |
0.5 |
0.5 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.5 |
0.6 |
0.6 |
0.5 |
0.6 |
|
Th |
7 |
6 |
7 |
7 |
7 |
6 |
7 |
6 |
7 |
6 |
7 |
|
Tm |
0.2 |
0.2 |
0.25 |
0.2 |
0.2 |
0.24 |
0.2 |
0.2 |
0.25 |
0.24 |
0.26 |
|
U |
1.6 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.6 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.4 |
1.5 |
|
V |
186 |
186 |
176 |
181 |
182 |
182 |
186 |
186 |
172 |
172 |
168 |
|
Y |
18 |
20 |
20 |
19 |
20 |
19 |
18 |
18 |
19 |
19 |
19 |
|
Yb |
1.8 |
1.6 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
1.6 |
1.6 |
1.4 |
1.4 |
1.4 |
1.6 |
|
Zn |
73 |
74 |
69 |
77 |
73 |
74 |
74 |
77 |
74 |
70 |
78 |
|
Zr |
124 |
128 |
124 |
124 |
118 |
120 |
120 |
120 |
124 |
122 |
120 |
جدول 3- ادامه.
|
Sample No. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
YbN |
10.59 |
9.41 |
8.24 |
8.24 |
8.24 |
9.41 |
9.41 |
8.24 |
8.24 |
8.24 |
9.41 |
|
ZrN |
32.04 |
33.07 |
32.04 |
32.04 |
30.49 |
31.01 |
31.01 |
31.01 |
32.04 |
31.52 |
31.01 |
|
Zr/Nb |
6.89 |
7.53 |
6.89 |
6.89 |
6.56 |
6.32 |
7.06 |
7.06 |
6.89 |
6.78 |
6.32 |
|
LaN/SmN |
2.91 |
2.91 |
3.23 |
4.09 |
3.87 |
4.09 |
2.91 |
3.87 |
3.87 |
2.74 |
3.87 |
|
Ce/Pb |
11.56 |
11.74 |
12.44 |
10.8 |
13 |
13.5 |
12.75 |
17.67 |
14.5 |
14 |
13.75 |
|
Nb/U |
11.25 |
11.33 |
12 |
12 |
11.25 |
12.67 |
11.33 |
11.33 |
12 |
12.86 |
12.67 |
|
La/Nb |
1 |
1.06 |
1.11 |
1.06 |
1 |
1 |
1.06 |
1.06 |
1 |
0.94 |
0.95 |
|
Rb/Zr |
0.4 |
0.37 |
0.39 |
0.4 |
0.42 |
0.41 |
0.4 |
0.41 |
0.39 |
0.39 |
0.41 |
|
La N/YbN |
12.41 |
13.96 |
17.73 |
16.84 |
15.95 |
14.74 |
13.96 |
15.95 |
15.95 |
15.07 |
13.96 |
|
Th/Yb |
3.89 |
3.75 |
5 |
5 |
5 |
3.75 |
4.38 |
4.29 |
5 |
4.29 |
4.38 |
|
Sm/Yb |
2.22 |
2.5 |
2.86 |
2.14 |
2.14 |
1.88 |
2.5 |
2.14 |
2.14 |
2.86 |
1.88 |
|
La/Yb |
10 |
11.25 |
14.29 |
13.57 |
12.86 |
11.88 |
11.25 |
12.86 |
12.86 |
12.14 |
11.25 |
|
Zr/Nb |
6.89 |
7.53 |
6.89 |
6.89 |
6.56 |
6.32 |
7.06 |
7.06 |
6.89 |
6.78 |
6.32 |
|
Th/U |
4.38 |
4 |
4.67 |
4.67 |
4.38 |
4 |
4.67 |
4 |
4.67 |
4.29 |
4.67 |
|
Ti/Sc |
798.46 |
854.78 |
910.62 |
793.54 |
874.13 |
806.1 |
829.96 |
858.56 |
863.08 |
813.49 |
945.23 |
|
Dy N/YbN |
1.49 |
1.42 |
1.53 |
1.43 |
1.72 |
1.51 |
1.25 |
1.43 |
1.43 |
1.63 |
1.34 |
|
Tb N/YbN |
1.52 |
1.42 |
1.62 |
1.95 |
1.95 |
1.7 |
1.42 |
1.95 |
1.95 |
1.62 |
1.7 |
|
Ba/Ce |
10.19 |
10.65 |
10.36 |
10.33 |
11.06 |
9.72 |
10.29 |
9.91 |
9.05 |
9.38 |
9.18 |
|
La/Ta |
18 |
19.78 |
22.22 |
21.11 |
20.22 |
19 |
20 |
20 |
20 |
17 |
22.5 |
|
La/Nb |
1 |
1.06 |
1.11 |
1.06 |
1 |
1 |
1.06 |
1.06 |
1 |
0.94 |
0.95 |
|
Norm (CIPW): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Or |
17.39 |
17.95 |
17.53 |
16.99 |
17.79 |
17.91 |
17.52 |
17.91 |
19.99 |
16.96 |
19.99 |
|
Ab |
26.91 |
26.95 |
27.92 |
26.92 |
27.99 |
25.69 |
23.89 |
25.98 |
26.76 |
29.15 |
25.31 |
|
An |
15.99 |
16.83 |
16.92 |
16.91 |
15.66 |
15.96 |
11.59 |
15.89 |
17.91 |
20.94 |
22.72 |
|
Ne |
8.21 |
7.35 |
7.64 |
7.74 |
7.27 |
8.24 |
14.55 |
8.34 |
7.16 |
5.84 |
2.2 |
|
Di |
16.61 |
15.77 |
15.82 |
15.84 |
15.18 |
16.31 |
19.74 |
17.34 |
15.82 |
11.88 |
10.99 |
|
Ol |
8.39 |
7.99 |
6.97 |
5.99 |
6.98 |
6.89 |
5.59 |
6.59 |
6.64 |
7.84 |
10.31 |
|
Hm |
3.21 |
3.62 |
3.21 |
3.91 |
3.62 |
3.94 |
3.74 |
3.59 |
3.42 |
3.42 |
3.62 |
|
Tn |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1.6 |
|
Ap |
1.09 |
1.88 |
0.99 |
0.97 |
1.13 |
0.97 |
1.4 |
0.99 |
1.09 |
1.91 |
0.98 |
|
Py |
0.28 |
0.29 |
0.27 |
0.31 |
0.29 |
0.32 |
0.31 |
0.21 |
0.27 |
0.27 |
0.26 |
|
Sum |
98.08 |
98.63 |
97.27 |
97.58 |
98.01 |
98.23 |
98.33 |
99.15 |
99.06 |
98.21 |
97.98 |
*Or=Orthoclase, Ab=Albite, An=Anorthite, Ne=Nepheline, Di=Diopside, Ol=Olivine, Hm=Hematite, Tn=Titanite, Ap=Apatite, Py=Pyrite
بحث
در نمودار سیلیس در برابر کل عنصرهای آلکالن یا TAS (Cox at al., 1979) (شکل 6- A)، نمودار ردهبندی سنگهای آتشفشانی برپایه SiO2-Zr/TiO2، نمودار ردهبندی سنگهای آتشفشانی برپایه نسبتهای Zr/TiO2 در برابر Nb/Y (شکلهای 6- B و 6- C)، همه نمونهها در بخش آلکالیبازالت جای گرفتهاند (Winchester and Floyd 1997). در دادههای نورماتیو بهدستآمده نیز نفلین نورماتیو ساخته شده است (جدول 3).
برای شناسایی سری ماگمایی با نمودار تغییرات P2O5 در برابر Zr (شکل 7- A) و نمودار تغییرات SiO2 در برابر Na2O+K2O (شکل 7- B) همه نمونهها در گسترة سری آلکالن جای گرفتهاند.
شکل 6- دادههای شیمیایی بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار TAS (Cox at al., 1979)؛ B) نمودار ردهبندی SiO2-Zr/TiO2 (Winchester and Floyd, 1997)؛ C) نمودار سنگهای آذرین بیرونی برپایه Nb/Y در برابر Zr/TiO2 (Winchester and Floyd, 1997)
شکل 7– دادههای شیمیایی بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار تغییرات Zr در برابر P2O5 (Winchester and Floyd, 1997)؛ B) نمودار سیلیس در برابر مجموع عنصرهای آلکالن (Irvine and Baragar, 1971)
برای بررسی فراوانی عنصرهای کمیاب در نمونههای بررسیشده از نمودار عنکبوتی بهنجارشده در برابر ترکیب گوشتة اولیه و همچنین، مقایسه نمونهها با پهنههای مورب عادی، مورب غنیشده و جزایر اقیانوسی در نمودار بهنجارشده در برابر ترکیب گوشتة اولیه Sun و Mcdonough (1989) بهکار برده شد (شکل 8). عنصرهای HFS و عنصرهای همانندِ این دسته، پهنه پایداری بالایی در گوشته دارند. افتادگی ملایم Nb و Ti در نمودار و (کمبود مقدار Ta تا کمتر از 1) نشاندهندة وابستگی سنگهای منطقه به پهنه فرورانشی هستند (Wilson and Downes, 2006). افتادگی Sr نشاندهندة بهجایماندن پلاژیوکلاز در ترمهای نخستین جدایش بلوری است (Sun and MacDonough, 1989).
شکل 8- نمودار بهنجارشده سنگهای بازالتی جنوب شهرستان گرمی (استان اردبیل) در برابر ترکیب گوشته اولیه (Sun and McDonough, 1989) و مقایسه نمونهها با نمونههای بهنجارشده سنگهای پشت کمان الیگوسن ترود و ساغند ایران مرکزی (Verdel, 2009)، ریفت برنز هول ایالت یوتا امریکا (Verdel, 2009) و مقایسه با پهنههای نرمال مورب و مورب غنیشده و بازالتهای جزایر کمانی (Sun and McDonough, 1989)
جدایش بلوری بالای عنصرهای نادر خاکی سنگین با نسبت 6/1 (DyN/YbN>) نشاندهندة گارنتداربودن خاستگاه سنگهاست (Haase at al., 2004). میانگین این نسبت در بازالتهای منطقه نزدیک به 47/1 است، این نکته نشاندهندة ذوب گارنت در خاستگاه در پی کاهش فشار است (Lucassen at al., 2007) و همچنین، الگوی کمابیش هموار HREE در همه نمونهها، نشاندهندة ذوببخشی گارنت در خاستگاه است (Morata at al., 2005).
الگوهای موازی بهنجارشده عنصرهای کمیاب سنگهای منطقه در نمودار عنکبوتی نیز، خاستگاه یکسان و رابطه جدایش آنها را نشان میدهد؛ اما ناهنجاریهای مثبت اندک در عنصرهای Pb و Cs با نفوذ سیالهای پوستهای به درون ماگما، هضم مواد پوستهای با ماگمای سازنده یا متاسوماتیسم ماگمای سازنده پدید میآیند (Macdonald and Hawkesworth, 2000). این ویژگیها همراه با غنیشدگی آشکاری از عنصرهای K، Rb و Ba در برابر ترکیب گوشته اولیه و پیدایش بافت گلومروپورفیریتیک (ویژگی مهم سنگهای ماگمای فورانی تحولیافته در آشیانه ماگمایی)، متاسوماتیسم زمینشیمیایی در پوسته زیرین را نشان میدهند (Wayer at al., 2003). غنیشدگی از LILE همراه با بالابودن Ba و Pb از ویژگیهایی هستند که گویای دخالت پوسته فرورونده رو در تحول و پیدایش ماگمای پهنههای پشت کمان ماگمایی هستند (Kamber at al., 2012; Verdel, 2009). نسبت Zr/Nb در سنگهای پوسته نزدیک به 22 تا 25 است؛ اما در خاستگاه گوشتهای این نسبت کمتر از ppm11 است (Ntaflos et al., 2007). میانگین این نسبت در سنگهای منطقه 9/6 است؛ پس این سنگها از گوشته خاستگاه گرفتهاند. میانگین نسبت LaN/SmN در سنگهای بازالتی منطقه جنوب شهرستان گرمی نزدیک به 4/13 است؛ اما این میانگین در سنگهای پوستهای تا 49/3 میرسد (Srivastava and Singh, 2004). برپایه این نسبت و سرشت آلکالن نمونهها و نسبت بالای HREE/LREE در نمونهها، ماگمای سازنده سنگهای منطقه از ذوببخشی درجه کمِ خاستگاه گوشتهای غنیشده برخاسته است. میانگین ZrN بالاتر از 3 برای سنگهای مافیک وابسته به پهنههای فرورانش در نشاندهندة متاسوماتیسم یا آلایش پوستهای است (Harangi and Lenkey, 2007). این میانگین در سنگهای منطقه 42/3 است. همچنین، در سنگهای مافیک وابسته به MORB و OIB، میانگین نسبتهای Ce/Pb و Nb/U نزدیک به 47 و 25 است (Harangi and Lenkey, 2007)؛ اما در سنگهای منطقه میانگین نسبت Ce/Pb برابر 25/13 و میانگین نسبت Nb/U برابر 88/11 است که این مقدار بسیار کمتر از میانگین پیشنهادشده برای ماگمای اولیه گوشتهای مافیکهای اقیانوسی و OIB است (Harangi and Lenkey, 2007) و احتمال متاسوماتیسم ماگمای بازالتهای منطقه جنوب شهرستان گرمی را نشان میدهد. ماگمای برخاسته از گوشته سستکرهایِ مورب دارای نسبت La/Nb<1 و نمونههای پدیدآمده از گوشته غنیشده دارای نسبت La/Nb>1 هستند (Aldanmaz at al., 2000). میانگین این نسبت در سنگهای بررسیشده برابر 03/1 بوده و نشاندهندة اندکی غنیشدگی در خاستگاه گوشتهای است. از سوی دیگر، نسبت 12/0Rb/Zr> نشاندهنده خاستگاه گوشته متاسوماتیسمشدهای با سیالهای فرورو است (Harangi and Lenkey, 2007). میانگین این نسبت در نمونههای بررسیشده نزدیک به 4/0 بهدست آمده و گویای خاستگاه گوشته متاسوماتیسمشدة سنگهای بررسیشده است. در مقایسه دو نمودار عنکبوتی بهنجارشده به ترکیب گوشته اولیه برای نمونههای بازالتهای منطقه و بازالتهای پشت کمانی مناطق ایران مرکزی (Verdel, 2009)، دو نمودار تفاوت چندانی در فراوانی عنصرهای کمیاب نداشته و روند مشابهی دارند. در بررسی زمینشیمیایی نمونههای بررسیشده در برابر بازالتهای جزایر اقیانوسی (Sun and McDonough, 1989) نیز از دیدگاه مقدار SiO2 و FeO* و همچنین، نسبت LaN/YbN شباهتهایی دیده میشود (میانگین عنصرها و نسبتهای یادشده بهترتیب، برای نمونههای بازالتی جزایر کمانی دارای مقدارهای 8% تا 15 درصد وزنی، 44% تا 53 درصد وزنی و 3/9 تا 3/14). این مقدارها در نمونههای بازالتی منطقه جنوب شهرستان گرمی دارای مقدارهای 11/8 تا 33/9 درصد وزنی، 12/48 تا 43/50 درصد وزنی و 18/7 تا 25/10 هستند. به باور Haghnazar و همکاران (2012)، همانندبودن الگوی عنصرهای REE به بازالتهای OIB نشانة برخاستن ماگماها از گوشتهای غنیشده است. از سوی دیگر میانگین MgO و نسبتهای Th/U، Ti/Sc، Zr/Nb، La/Yb، Sm/Yb و Th/Yb در سنگهای بازالتی جزایر کمانی، بهترتیب برابر کمتر از 7 درصد وزنی، 5/1 تا 98/1، 8/7 تا 3/9، 28 تا 32، >5، نزدیک به 440 و 9/3 هستند (Gill, 1984). این میانگینها در سنگهای بازالتی منطقه برابر 91/5 تا 58/7 درصد وزنی، 75/3 تا 5، 88/1 تا 86/2، 10 تا 29/14، 32/6 تا 5/7 و میانگین 81/849 و 40/4 هستند. مقدار نسبت Ba/Ce در بازالتهای گوشته اولیه نزدیک به 9/3، مورب عادی 1/1، جزایر کمانی 5/1 تا 5/4 و در نمونههای بررسیشده برابر 05/9 تا 06/11 بوده و پیامد غنیشدگی خاستگاه گوشتهای هنگام فرورانش است.
افزونبر بررسیهای زمینشیمیایی یادشده، بررسی نهایی نیازمند دادههای ایزوتوپی است. برای بالابردن دقت کار، دادههای زمینشیمیایی عنصرهای کمیاب در نمودار عنکبوتی با دادههای پهنههای دیگر مقایسه شدهاند. در کل، روند نمودار بهنجارشده بازالتهای جزایر اقیانوسی، مورب غنیشده، مورب تهیشده، پهنه پشت کمان ایران مرکزی و نمونههای بررسیشده (ترکیب گوشته اولیه از Sun و McDonough، 1989) نشاندهندة همانندیِ روند زمینشیمیایی بازالتهای منطقه به پهنه پشت کمان است. برپایه پژوهشهای Prave و همکاران (1999) و دادههای Verdel (2009)، بازالتهای برونز هولِ (Browns Hole) ایالت یوتای امریکا در پهنه میانقارهای (rifting) پدید آمدهاند. بازالتهای جنوب شهرستان گرمی در مقایسه با بازالتهای برونز هول در نمودار بهنجارشده در برابر ترکیب گوشته اولیه دارای افتادگی Nb هستند و برخلاف بازالتهای منطقه برونز هول (پهنه ریفتی)، وابستگی زمینشیمیایی به محیط فرورانشی نشان میدهند (Gill, 1984). همچنین، به باور Furman (2007) نسبت 2/2>TbN/YbN نشاندهندة نبود وابستگی ماگما با پهنههای ریفتی است. میانگین این مقدار در نمونهها نزدیک به 2 است و نشاندهندة نبود وابستگی سنگهای بازالتی جنوب گرمی با پهنههای ریفتی است.
در شناسایی پهنههای زمینساختی برپایه دادههای زمینشیمیایی، نمودار -Zr Zr/Y بهخوبی بازالتهای جزایر کمانی، MORB و بازالتهای درون صفحهای را از هم جدا میکند و اگر مختصات و محلهای تلاقی دارای مقیاس لگاریتمی باشند، نتایج بهتری برای جداکردن نمونهها خواهد داشت (Pearce and Norry, 1979).
در چنین نموداری همه دادهها در پهنه پیدایش بازالتهای درونصفحه قارهای (کمان و ریفت قارهای) جای میگیرند (شکل 9-A). در نمودار شناسلیی پهنه زمینساختی بازالتها برپایه نمودار Shervais, 1982))، میدانهای گوناگون بازالتی برپایه نسبت Ti در برابر V شناسایی میشوند. نسبت Ti/V که Shervais (1982) آن را بررسی کرده است، برای سنگهای آتشفشانی IAB بیشتر از 20، برای بازالتهای مورب و طغیانی ~ 20 تا 50 و بهطور عمومی برای آلکالنهای BABB کمتر از 50 است. میانگین این نسبت برای سنگهای منطقه نزدیک به 36 است و نمونههای سنگ کل در این نمودار در منطقۀ همپوشانی بازالتهای پشته میاناقیانوسی و پشت کمان جای میگیرند (شکل 9- B). در شناسایی دقیقتر پهنه زمینساختی پیدایش ماگمای سازندة منشورهای بازالتی جنوب گرمی، ماگماهای درونصفحهای، غنیشدگی از عنصر ایتریم (Y) ندارند (Rollinson, 1993). برپایه پژوهشهای Floyd و همکاران (1991)، در کمانهای تولهایتی عموماً نسبت La/Nb بیشتر از 5 تا عموماً 10 است؛ اما برپایه پژوهش Baker (1984)، این نسبت در تولهایت و آلکالیبازالتهای Lesser Antilles از 1 تا 5 است که احتمالاً نشاندهندة بالغشدن کمان و نفوذ منابع گوشته درون صفحه است (Brown at al., 1984). در نمودار Y در برابر La/Nb، نمونهها در محدوده پهنه پشت کمان هستند (شکل 9-C). همچنین، در نمودار MgO در برابر Ni (شکل 9-D)، نمونهها در محدوده پشت کمان ماگمایی جای میگیرند.
شکل 9- شناسایی پهنه زمینساختی بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار Zr در برابر Zr/Y (Pearce and Norry, 1979)؛ B) نمودار Ti/1000 در برابر V (Shervais, 1982)؛ C) نمودار Y در برابر La/Nb (Floyd at al., 1991)؛ D) نمودار MgO در برابر Ni (Juteau and Maury, 1999)
برای بهدستآوردن درجه ذوببخشی و ترکیب کانیشناسیِ خاستگاه ماگماهای آلکالن، نمودار تغییرات نسبتهای عنصرهای کمیاب La/Yb در برابر Sm/Yb بهکاربرده شد (شکل 10-A). در این نمودار درجه ذوببخشی و همچنین، دو محل خاستگاه متفاوت گارنت پریدوتیت و اسپینل پریدوتیت از یکدیگر شناخته میشود. برپایه این نمودار، ماگمای آلکالی الیوینبازالت جنوب شهرستان گرمی، از ذوب نزدیک به 12 تا 14 درصدیِ خاستگاهی گارنت پریدوتیتی پدید آمده است (شکل 10-A). نمودار تغییرات Ce/Yb در برابر Ce (Ellam and Cox, 1991) برای بررسی ژرفای رخداد ذوببخشی ناحیه خاستگاه بهکار برده شد. این نمودار نشاندهندة ذوببخشی در ژرفای نزدیک به 94 تا 102 کیلومتری است (شکل 10-B). برپایه بررسیهای Ishizaka و Carlson (1983) که ژرفای پیدایش ماگمای OIB را بالاتر از 200 تا 100 کیلومتر دانستهاند و نیز Wilson و Downes (2006) که ذوب 5/0% تا 5% در ژرفای بیش از 400 کیلومتری را برای پیدایش ماگمای OIB پیشنهاد کردهاند. همچنین، برپایه یافتههای بهدستآمده که در بخش زمینشیمی به آنها پرداخته شد، هیچگونه وابستگی میان سنگهای بازالتی منطقه با ماگماهای OIB دیده نمیشود.
شکل 10- بازالتهای منشوری شهرستان گرمی (استان اردبیل) در: A) نمودار نسبتهای عنصرهای La/Yb در برابر Sm/Yb (Johnson at al., 1990)؛ B) نمودار تغییرات Ce در برابر Ce/Yb (Ellam and Cox, 1991)
نتیجهگیری
نتایج تحلیل و بررسی سنگهای بازالتی جنوب شهرستان گرمی و توجه به پیشینه بررسیهای انجامشده نشان میدهند که این منطقه بخشی از سرزمین آتشفشانی تالش در جنوب قفقاز کوچک است. این منطقه بهواسطه کشش پس از پایان فرورانش، در ائوسن فعالیت گسترده آتشفشانی آلکالن داشته است. این پهنه پیامد فرورانش شاخه شمالخاوری نئوتتیس (بخش شمالی پوسته اقیانوسی دریای سیاه) به زیر حاشیه ارمنستان جنوبی است. منطقه بررسیشده در پهنه پشت کمان ماگماییِ کمان آتشفشانی ارمنستانِ جنوبی جای دارد. برپایه بررسیهای روابط صحرایی و جایگاه آن و نیز با توجه به سن لایههای رسوبی، سن بازالتهای بررسیشده ائوسن زیرین تا پیش از ائوسن بالایی است. در بررسی میکروسکوپی، این بازالتها دارای کانیهای مودال اصلی پلاژیوکلاز و کلینوپیروکسن، بههمراه مقداری الیوین در زمینهای از میکرولیت و شیشه هستند. ردهبندی مودال و نورماتیو نشاندهندة آلکالیالیوینبازالتبودن بازالتهای جنوب شهرستان گرمی است. بررسی شیمی کانیها نشاندهندة هسته سرشار از کلسیم با ترکیب An57 برای پلاژیوکلاز و هسته سرشار از منیزیم با Mg# متوسط 76% برای کلینوپیروکسن، همراه با الیوین هیالوسیدریتی است. ترکیب شیمیایی این نشاندهندة پیدایش و جدایش آنها از ماگمای اولیه و آلکالن است. افزایش مقدار سدیم در کنارههای کانیهای پلاژیوکلاز نشاندهندة جدایش ماگمایی در محیط تکامل کانیهای پلاژیوکلاز است. نمودارهای شناسایی سری کلینوپیروکسن (برپایه نسبت آلومینیم در ترکیب کانی در برابر سیلسیم) نشان میدهند که ماگمای سازنده سری آلکالن داشته است. برپایه نمودار شناسایی پهنه زمینساختی ماگما (برپایه مقدار کروم و تیتانیم در برابر کلسیم)، ماگما در پهنه پشت کمان پدید آمده است. این یافتهها با بررسیهای انجامشده روی شیمی سنگ کل همخوانی دارد. بررسی دمافشارسنجی برپایه شیمی کانی کلینوپیروکسن نشاندهندة تبلور این کانی در دمای مطلق 950 تا 998 درجه سانتیگراد و فشار نزدیک به 5 تا 6 کیلوبار، در فشار فوگاسیته اکسیژن کم (کاهش فشار هنگام بالاآمدن در راستای گسلهای ژرف در پوسته قارهای ائوسن زیرین) است. روندهای زمینشیمیایی با افتادگی ملایم Nb و Ti، مقدارهای کمتر از ppm1 عنصر Ta و بررسی نسبتهای Ti/V، La/Nb، Zr/Y نشاندهندة وابستگی این سنگها به پهنههای فرورانشی هستند. همچنین، بررسیهای زمینشیمیایی نشاندهندة سرشت آلکالن ماگما، خاستگاه گوشتهای و ذوب اندک گارنت خاستگاه و متاسوماتیسم گوشته با پوسته فرورونده، حمل رسوبهای به گوشته هنگام فرورانش و بالابودن عنصرهای Pb، Cs، نسبت Rb/Zr، La/Nb، Ce/Pb و Nb/U هستند. همچنین، بررسی نسبتهای Rb/Zr، Th/U، Ti/Sc، Zr/Nb، La/Yb، Sm/Yb و ZrN، بههمراه نسبتهای یادشده در بالاو مقایسه سنگها در نمودارهای چند عنصری نشان میدهند که بازالتهای جنوب شهرستان گرمی به پهنههای اقیانوسی و جزایر اقیانوسی وابستگی ندارند. بازالتهای جنوب شهرستان گرمی از ذوببخشی نزدیک به 12 تا 14 درصدی یک خاستگاه گارنت لرزولیتی غنیشده، پدید آمدهاند. ماگمای بازالتی بررسیشده از ژرفایی نزدیک به 100 کیلومتری خاستگاه گرفته است. بررسی انجامشده گویای همخوانیِ پیدایش آن در پهنه پشت کمان است. نمودارهای چندعنصری این سنگها همانند الگوی پیشنهادی برای بازالتهای پشت کمان ایران مرکزی هستند و تفاوتهای شناختهشدهای با بازالتهای مورب عادی و غنیشده و جزایر اقیانوسی نشان میدهند.
)