زمین شیمی، پترولوژی و سن سنجی زیرکان – اورانیوم – سرب توده گرانیتوئیدی بی بی مریم، شمال خاور نهبندان، خاور ایران

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 2، دوره 3، شماره 1 - شماره پیاپی 4، تیر 1390، صفحه 15-27   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v3i1.11432

نویسندگان

محمد حسین زرین کوب^{* 1}؛ سون لین چانگ²؛ سید سعید محمدی¹؛ محمد مهدی خطیب¹

¹بیرجند

²ملی تایوان

چکیده

توده گرانیتوئیدی بی‌بی مریم با وسعت حدود 5 کیلومترمربع به درون نوار افیولیت ملانژ خاور ایران، در پهنه جوش خورده سیستان نفوذ کرده است. آثار حرارتی این توده بر روی سنگهای میزبان نشان می دهد که این فعالیت بعد از جای گیری افیولیت ملانژ رخ داده است. این توده نفوذی که دارای روند کلی شمال باختری - جنوب خاوری است عمدتاً از تونالیت -کوارتزدیوریت تشکیل شده ولی در بخش شمال باختری آن یک واحد فرعی گرانودیوریتی به صورت دایک بروز کرده است. بافت غالب در توده تونالیتی _ کوارتزدیوریتی، دانه ای و در بخش گرانودیوریتی، دانه ای، میرمکیتی و گرافیکی است. کوارتز، پلاژیوکلاز (الیگوکلاز _ آندزین) و بیوتیت به عنوان کانیهای اصلی و آمفیبول (هورنبلند)، آپاتیت، زیرکان و کانی کدر از اجزای فرعی واحد اصلی این توده می باشند. کوارتز، پلاژیوکلازسدیک و آلکالی فلدسپار کانیهای اصلی و گارنت، آپاتیت و کانیهای کدر، کانیهای فرعی واحد گرانودیوریتی را می سازند. توده گرانیتوئیدی بی بی مریم در محدوده کالک ‌آلکالن، متا آلومین تا اندکی پر آلومین و از نوع کمان ماگمایی قرار می گیرد. بالا بودن نسبت LREE/HREE، مقدار نسبت Sr/Y (میانگین 7/38)، و مقدار SiO2(میانگین48/69) به همراه فقدان آنومالی منفیEu نشان میدهند که این سنگها شباهت زیادی به آداکیت های غنی از سیلیس دارند. افزایش نسبت Sr/Y ناشی از ذوب عمیق و در محدوده ناپایدار شدن پلاژیوکلاز و پایداری گارنت تعبیر می شود. این ماگما می تواند از یک منبع اکلوژیتی یا گارنت آمفیبولیتی، حاصل از دگرگونی ورقه اقیانوسی فرورانده شده خاور ایران، سرچشمه گرفته باشد. سن سنجی به روش زیرکان اورانیم - سرب بر روی دانه های زیرکان جدا شده از فاز اصلی (تونالیت _ کوارتزدیوریت) نشان می دهد که این ماگماتیسم در 6/. ± 5/71 میلیون سال (ماستریشتین) رخ داده است. با توجه نتیجه سن سنجی می توان سن جای گیری افیولیت ملانژ میزبان را قبل از ماستریشتین دانست.

کلیدواژه‌ها

گرانیتوئید؛ بی بی مریم؛ سن سنجی؛ زیرکان _ اورانیم _ سرب؛ خاور ایران

مراجع

[1] Camp V. E., and Griffis R.J., "Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan syture zone, eastern Iran". Lithos 15(1982) 221-239.

[2] Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., "A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis". Contributions to mineralogy and petrology 95(1987) 407-419

[3] Bonin B., "A-type granites and related rocks: Evolution of a concept, problems and prospects", Lithos 97(2007) 1–29.

[4] Pitcher W.S., "The nature and origin of granite", Chapman & Hall, (1997) 387p.

[5] Sawkins F.J. "Metal deposite in relation to plate tectonic", Springer-Verlag, Heidelberg, New York, Tokyo, (1984) 325p.

[6] Mitchell A.H.G., and Granson, M.S., 1981, "Mineral deposits and global tectonic settings". Academic press, (1981) 405 p.

[7] Ishihara S., "The granitoid series and mineralization", Economic Geology, 75th Annive. V, Japan, 27(1981) 458-484.

[8] علوی نائینی م.، لطفی م.، "نقشه زمین شناسی 1:100000 نهبندان"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور(1989).

[9] علوی نائینی، م.، ، "نقشه زمین شناسی 1:250000 زابل"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1990).

[10] مهران ن.آ.، صادقی بجد م. و جوانشیر گیو، م.، "پی‌جویی و اکتشاف گرانیتهای منطقه بی بی مریم و افضل‌آباد"، طرح پژوهشی، دانشگاه بیرجند (1379).

[11] محمدی س.س.، "پتروگرافی و پتروژنز سنگهای گرانیتوئیدی نوار افیولیتی شرق ایران (ناحیه بیرجند-نهبندان)"، رساله دکتری، دانشگاه شهید بهشتی تهران (1386) .

[12] محمدی س.س.؛ وثوقی عابدینی،م.؛ امامی، م.ه.؛ خطیب، م.م.، "پتروگرافی، ژئوشیمی، منشأ و جایگاه تکتونیکی توده گرانیتوئیدی بی بی مریم(افضل‌آباد-نهبندان)"، فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات مواد معدنی کشور، شماره63 ، (1386) .

[13] Berberian M., King G.C.P., "Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran". Canadian Journal of Earth Sciences 18(1981) 210–265.

[14] Tirrul R., Bell I.R., Griffis R.J., CampV.E., "The Sistan suture zone of eastern Iran". Geological Society of America Bulletin 94(1983) 134-150.

[15] Middlemost, E.A.K., "Magmas and magmatic rocks" Longman scientific and Technical, (1985) 266p.

[16] Rickwood P.C., "Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements". Lithos 22(1989) 247–263.

[17] Barbarin B., 1999, "A review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments". Lithos 46(1999) 605-626.

[18] Chappell B.W.," Aluminium saturation in I- and S- type granites and the characterization of fractionated haplogranites", Lithos 46(1999) 535-551.

[19] Juteau T., and Maury R., "Geologie de la croute oceanique, petrologie et dynamique endogenes", Masson, Paris, (1997) 367p.

[20] Sun S.S., and McDonough W.F., "Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes", in: Saunders, A.D., and Norry, M.J., eds., Magmatic in ocean basins. Geol. Soc. London. Spec. Pub. 42, (1989) pp. 313-345.

[21] Boynton W.V., "Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies". In : Henderson P., ed., rare earth elements geochemistry, Elsevier, (1984) 63-114.

[22] Harangi S., and Lenkey L., "Genesis of the Neogene to Qaternary volcanism in the Carpathian – Parnonian region : Role of subduction , extension ,and mantle plume", in beccaluva , L ,a , Bianchini ,G.,and Wilson ,M., (eds), Cenozoic volcanism in the Mediterranean Area :Geological society of America Specical Paper 418(2007) 67-92.

[23] Tatsumi Y., and Kogiso T., "Trace element transport during dehydration processes in the subducted oceanic crust": 2. Origin of chemical and physical characteristics in arc magmatism”, Earth and Planetary Science Letters 148(1997) 207-221.

[24] Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G., "Trace element discrimenation diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks", J. Petrol 25 (1984) 956-983.

[25] Pearce J.A., and Parkinson I.J., "Trace elemet models for mantle melting: application to volcanic arc petrogenesis", From Prichard, H.M., Alabaster, T., Harris, N.B.W., and Neary C. R., eds., Magmatic Processes and Plate Tectonics, Geological Society Specical Publication No. 76(1993) 373-407.

[26] Stalder R., Foley S.F., Brey, G.P., Horn, L., " Mineral-aqueous fluid partitioning of trace elements at 900- 1200 ºC and 3-5.7 Gpa: new experimental data for garnet, clinopyroxene, and rutile, an implication for mantle metasomatism", Gechim. Cosmochim. Acta 62(1998) 1781-1801.

[27] Ayers J.C., "Trace modeling for aqueous fluid – peridotite inter action in the wedge of subduction zonnes", Conti. Mineral. Petrol 132(1998) 390-404.

[28] Moyen J.F., "High Sr/Y and La/Yb ratios: The meaning of the adakitic signature", Lithos 112(2009)556–574.

[29] Ayers , J.C., Watston ,E.B., " Solubility of apatite, monazite, zircon and rutil in super critical fluids with implications for subduction zone geochemistry", phil .Trans .R.Soc .London A , 335(1991)341-356.

[30] Brenan, J.M., shaw, H.F., Reyerson, F.J., Phinney, D.L., "Mineral-aqueous fluid partitioning of trace elements at 900°С and 2 Gpa : Constraints on the rare element chemistry of mantle and deep crustal fluids" , Geochim . Cosmochim. Acta 59(1995) 3331-3350.

[31] Ionov, D.A., Hofman, A.W., "Nb-Ta-rich mantle amphiboles and micas implications for subduction –related metasomatic trace element fractionation", Erth . Planet . Sci. lett 131(1995) 341-356.

[32] Keppler, H., "Constraints from partitioning experiments on the composition of subduction Zone fluid" , Nature 380(1996) 237-240.

[33] Agostini, S., Doglioni, C., Innocenti, F., Manetti, P., Tonarini, s., and Savascin, M. Y., "The transition from subduction-related to intraplate Neogene magmatiasm in the Western Anatolia and Aegean area", in Beccaluva, L., Bianchini, G., and Wilson, M., eds., Cenozoic Volcanism in the Mediterranean Area: Geological Society of America. Special Paper 418(2007) 1-15.

[34] Martin, H., Smithies, R.H., Rapp, R., Moyen, J.F., and Champion, D., "An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite(TTG), and sanikitoid: relationships and some implications fot crustal evolution", Lithos 79(2005) 1-24.

[35] Martin, H., "Adakitic magmas: modern analogues of Archean granitoids", Lithos 46(1999)411-429.

[36] Defant, M.J., Drummond, M.S., "Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithospher", Nature 347(1990) 662-665.

[37] Rollinson, H.R., Tarney, J., "Adakites- the key to understanding LILE Depletion in granulites" , Lithos79(2005) 61-81.

[38] Gonza´lez-Partidaa, E., Levressea, G. , Carrillo-Cha´veza, A., Cheilletzb, A., Gasquetb, D., Jones, D., "Paleocene adakite Au–Fe bearing rocks, Mezcala, Mexico: evidence from geochemical characteristics", Journal of Geochemical Exploration 80(2003) 25–40.

[39] Drummond,M.S., Defant,M.J., Kepzhinskas, P.K.S., "Petrogenesis of slab-derived trondhjemite-tonalite-dacite/adakite magmas". Trans.R. Soc. Edinb. Earth Sci. 87(1996)205–215.

[40]Hoskin, P.W.O., and Schaltegger, U., "The composition of Zircon and Igneous and Metamorphi Petrogenesis" , in: Hunchar,J.M, and Hoskin, P.W.O., eds., Zircon: Reviews in Mineralogy and Geochemistry .V 53(2003) 27-62.

[41]Parrish, R.R., and Noble, S.R., "Zircon U-Th-Pb Geochronology by Isotope Dilution-Thermal Ionization Mass Spectrometry(ID-TIMS)" , in: Hunchar, J.M., and Hoskin, P.W.O., eds., Zircon: Reviews in Mineralogy and Geochemistry .V 53(2003)183-213.