سنگ شناسی و پترولوژی توده های آتشفشانی منطقه ضیاءآباد (استان زنجان )

دسته پترولوژی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده امید جمعی جیرنده
تاريخ برگزاری ۳۰ بهمن ۱۳۸۵

مقدمه
      شهر ضیاءآباد در شمال شرقى منطقه مورد مطالعه و ۶۰ کیلومترى جنوب غربى قزوین واقع است ، این محـدوده ۱۸۰ کیـلومتر مربع مسـاحت دارد و بین طولهـاى شـرقی   ۴۹ درجه و ۱۹ دقیقه و ۴۹ درجه و ۳۰ دقیقه و عرضهـاى شمالی ۳۵ درجه و ۵۴ دقیقه و ۳۶ درجه واقع مى باشد.
 
از لحاظ ژئومورفولوژى در منطقه مورد مطالعه تعدادى رشته کوه موازى ، با روند شمال غرب ـ‌جنوب شرق وجود دارد که توسط دره هایى از هم جدا مى شوند . (شکل۱ )
 
 
      منطقه مورد مطالعه در جنوب غربى تاکستان قزوین و در فاصله ۲۰ کیلو مترى تاکستان قرار دارد در تقسیم بنـدى تکتونیکـــى رسوبى (نبوى ، ۱۳۵۵) جزء واحد ایران مرکزى محسوب مى شود .
 
 با توجه به چگونگى پراکندگى سنگهاى آتشفشانى ترشیرى ایران و اینکه مرز شمال شرقى کمــربند آتشفشانى ارومیه دختر داراى حد روشن و معینى نیست ، مى توانیم منطقه آتشفشانى آوج را جزیى از حاشیه شمال شرقى این کمربند به حساب آوریم .
     محدوده مورد مطالعه قسمتى از منطقه آبگرم محسوب مى گردد . در این منطقه تقریباً سنگهاى متعلق به پرکامبرین تا عهد حاضر رخنمون دارند ، ولى نبودها و نا پیوستگى هاى مشخص و متعددى در آنها وجود دارد .
     جنبه هاى لیتولوژیکى واحدهاى سنگى متفاوت ، وجود محیط هاى رسوبى متعددى را در این ناحیه آشکار مى سازد . 
 
    با توجه به زمان تشکیل ، سنگهاى آذرین منطقه آبگرم را حداقل به سه زمان جداگانه نسبت داده اند. ژوراسیک بالایى (مالم) ، کرتاسه زیرین و ائوسن میانى(بلورچى ، ۱۹۷۷) . در محدوده مورد مطالعه فقط سنگهاى ائوسن میانى دیده مى شوند . مطالعات پتروگرافى سنگهاى موجود در منطقه مورد مطالعه سنگهاى
آذرین و آذرآوارى مختلفى را مشخص مى کند . سنگهاى آذرین در منطقه مورد مطالعه شامل آندزیت بازالتى ( شکل ۲) ، آندزیت ( شکل۳)  ، تراکى آندزیت ( شکل ۵)  ، داسیت ، ریوداسیت  و ریولیت ( شکل ۶) مى باشند .
     سنگهاى آذرآوارى منطقه عبارتند از : برش ، توف و ایگنمبریت ( شکل ۴).
 
 
سنگهاى آذرین ائوسن در منطقه ضیاء آباد از لحــاظ پتروگرافى داراى خصوصیات زیر مى باشند .
-   وجود کلینوپیروکسنهاى غنى از کلسیم
- عدم وجود الیوین و فلدسپاتوئیدها
- آمفیبول بطور کلى در سنگهاى منطقه وجود ندارد . ولى در بعضى نمونه ها ، اورالیت که حاصل تجزیه پیروکسن ها مى باشند مشاهده مى گردند .
- بیوتیت در اکثر سنگهاى منطقه وجود دارد و تحت تأثیر اکسیداسیون شدید ماگماهاى فوران کرده در سطح زمین و احتمالاً فعالیتهاى هیدروترمال به صورت سوخته مشاهده مى گردد .
- وجود سانیدین در ترمهاى حدواسط و اسیدى به صورت فنوکریستال
- پلاژیوکلاز در تمام سنگهاى منطقه بیشترین بخش متبلور سنگها را مى سازد . نبود ساخت منطقه اى در پلاژیوکلازهاى اکثر سنگهاى منطقه نشان دهنده تبلور ماگما در شرایط یکسان (تبلور به حالت توقف و عدم نوسان درصد آب و نبود اختلاط ماگمایى) است .
-     از مطالعه میکروسکوپى مقاطع نازک سنگهاى منطقه مورد مطالعه چنین نتیجه مى شود که ماگما پس از توقف در مخزن یا مخازن ماگمایى و عمل تفریق بیرون ریخته است که وجود فنوکریستالهاى پلاژیوکلاز ، پیروکسن و فلدسپات آلکالن همراه با خمیره شیشه اى یا ریز بلور گواه این ادعا است .
 
 
 
 
 
      به منظور انجام مطالعات ژئو شیمیایى و طبقه بندیهاى شیمیایى ، پس از انجام مطالعات میکروسکوپى ۴۹ نمونه از سنگهاى برداشته شده از محدوده پایان نامه ، تعداد هشت نمونه جهت آنالیز شیمیایى و تعیین مقادیر اکسیدهاى اصلى و عناصر کمیاب ، به آزمایشگاه ارسال شد . آنالیزها به روشX. R.F  انجام گرفت و از نتایج آنها ، جهت تفسیرهاى ژئوشیمى و پتروژنتیک استفاده شد . (جدول۱، دیاگرام ۱)
 
 
 
 
 
 داده هاى ما فقط محدود مى شود به عنـــاصر اصلى لذا اطمینان کاملتر از نتایج موجود موقعى حاصل مى شود ،‌ که داده هاى ایزوتوپى و عناصر کمیاب نیز مکمل آنها گردد .
شماره نمونه
ایروین و باراگار
۱۹۷۱
ایروین و باراگار
AFM ۱۹۷۱
پکسریلو، تایلور
K۲O-SiO۲ ۱۹۸۶
جنسن
۱۹۷۶
مانیار و پیکولى
J.۴۱
ساب آلکالن
کالک آلکالن
Modium-K
بازالت کالک آلکالن
متاآلومین
J.۴۲
ساب آلکالن
تولئیتى
High - K
ریولیت تولئیتى
-
J.۴۳
ساب آلکالن
تولئیتى
Low - K
ریولیت تولئیتى
-
J.۴۴
ساب آلکالن
تولئیتى
Low - K
ریولیت تولئیتى
-
J.۴۵
ساب آلکالن
کالک آلکالن
High - K
ریولیت تولئیتى
متاآلومین
J.۴۷
ساب آلکالن
تولئیتى
Modium-K
ریولیت تولئیتى
-
J.۴۹
ساب آلکالن
کالک آلکالن
High - K
ریولیت تولئیتى تا
کالک آلکالن
متاآلومین
J.۸۷
ساب آلکالن
تولئیتى
Low - K
ریولیت تولئیتى
-
 
               
            (جدول۱ ) سرى ماگمایى و درجه اشباع آلومین نمونه هاى محدوده مورد مطالعه
 
 
 
 
دیاگرام ۱ - دیاگرام TAS جهت طبقه بندى سنگهاى ولکانیک (طبق پیشنهاد I.U.G.S به نقل از لومتر ۱۹۸۹  بر اساس لوباس و همکاران ۱۹۸۶ ) و موقعیت سنگهاى ضیاء آباد بر روى آن
 
تفریت فنولیتى
U۲
تراکى بازالت
S ۱
 
فوئیدیت
F
فنولیت تفریتى
U۳
تراکى آندزیت بازالتى
S ۲
 
پیکرو بازالت
Pc
فنولیت
Ph
تراکى آندزیت
S ۳
 
بازالت
B
 
 
( q >۲۰%) تراکى داسیت
( q <۲۰%) تراکیت
T
 
آندزیت بازالتى
O ۱
 
 
ریولیت
R
 
آندزیت
O ۲
 
 
 
 ( OL <۱۰%) تفریت
( OL >۱۰%) بازانیت
U۱
 
داسیت
O ۳
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
نتایج :
 
ـ منطقه مورد مطالعه در حاشیه شمالى کمربند آتشفشانى ارومیه دختر و جزء واحد ایران مرکزى به شماره مى آید .
ـ ردیف سنگهاى رسوبى در ناحیه مورد مطالعه مشتمل بر پرکامبرین پسین تا عهد حاضر مى باشد . نبود رسوبگذارى و یا فرسایش شدید قبل از کربونیفر باعث نبود واحدهاى مربوط به سیستم اردویسین بالایى ، سیلورین و دونین گردیده است .
ـ در آتشفشانى سنوزوئیک در این ناحیه عامل فشردگى و فشار بیشتر از نیروهاى کششى و بازشدگى مورد قبول است . 
- بر اساس نمودار لومتر و همکاران (۱۹۸۹) ، کاکس و دیگران (۱۹۷۹) و میدل موست (۱۹۸۰) سنگهاى این ناحیه شامل آندزیت ، داسیت و ریولیت مى باشند .
- با توجه به نمودار دو بعدى ایروین و باراگار (۱۹۷۱) نمونه هاى محدوده مورد مطالعه ساب آلکالن هستند .
ـ طبق نمـــودار آلکالى- سیلیس کونو (۱۹۶۸)‌ سنگ هاى منطقه در محدوده کالک آلکالن تا تولئیتى قرار مى گیرند و طبق نمودار پکسریلو و تایلور نمونه هاى منطقه مورد مطـالعه در محدوده کم پتاسیم تا غنى از پتاسیم قرار مى گیرند .
- بر اساس نمودار جنسن این سنگ ها بطور عمده در محدوده ریولیت تولئیتى و به ندرت در محدوده کالک آلکالن قرار مى گیرند . 
- از لحاظ سریهاى ماگمایى ، سنگهاى ائوسن در محدوده متاآلومین واقع مى شوند .
ـ تغییر و تحولات عناصر اصلى نشان دهنده وجود یک ارتباط زایشى و خویشاوندى بین ترمهاى مختلف منطقه مورد مطالعه است . از طرفى بریدگى هایى که در سرى نقاط سنگهاى منطقه بر روى نمودارهاى اکسیدها نسبت به سیلیس و اکسیـــدها نسبت به اندیس تفریق دیده مى شوند و نیز اطلاعات کانى شناسى حکایت بر توقف ماگما در مخازن بین راه دارند .
- ماگماهاى منطقه از گوشته و عمق حدود ۱۷۰ کیلومتر یعنى گوشته فوقانى و عمقى در حدود ۲۰ کیلومتر یعنى پوسته سرچشمه گرفته اند که احتمال دارد این تفاوت ناشى از توقف ماگماهاى صعود کرده از گوشته فوقانى در داخل پوسته باشد که همین توقف پتاسیم نمونه ها را افزایش داده است .
ـ اولین ماگمــــایى که بیرون ریخته به صورت توفها و برشها و گــدازه هاى اسیدى (لیتیک توف ، کریستال توف ، برش ، ریولیت ، داسیت) که تقریباً در تمامى منطقه مورد مطالعه دیده مى شود و ترکیب ماگماى آن تولئیتى بوده و حاوى مقدار پتاسیم پائینى مى باشد . به نظر میرسد که باقى مانده ماگما در مخازن بین راه در طى یک دوره آرامش تحول یافته باشد که همین توقف ماگما در پوسته منجر به واکنش ماگماى تولئیتى با سنگ دیواره گشته که در نتیجه میزان پتاسیم در ماگماى آلایش یافته بالا رفته و سرانجام ماگماى حد واسط کالک آلکالن (بازالت کالک آلکالن) به روى این گدازه هاى اسیدى حاصل از ذوب پوسته اقیانوس فروخزش یافته ، ریخته است .
ـ تعلق سنگهاى ائوسن به سرى تولئیتى و کالک آلکالن و مطابقت آن با مدلهاى تکتونوماگمایى منشاء فرورانش آنها را تأیید مى کند . 
 
 
 
 
منابع
 
۱- امید جمعى جیرنده ، ۱۳۸۳، سنگ شناسى و پترولوژى توده هاى آتشفشانى منطقه ضیاءآباد (استان زنجان ) ، پایان نامه فوق لیسانس، دانشگاهآزاد اسلامى واحد تهران شمال
۲- امینى ، ص ، ۱۳۵۹ ، مطالعه زمین شناسى و پترولوژى منطقه تاکستان ، پایان نامه فوق لیسانس ، دانشکده علوم دانشگاه تهران                                                                                         
۳- بلورچى . م ، ‍ح ، ۱۳۵۸ ، پژوهش زمین شناسى چهار گوش کبودر آهنگ ، مقیاس ۲۵۰۰۰۰ : ۱ و نقشه زمین شناسى چهار گوش کبودر آهنگ شماره D ۵ 
 
 
 
۱. Mohager , G.A, and pierce , G.R. , ۱۹۶۳ , Qazvin , Iran , earthquake Amer , Assoc , Petrol , Geologists Bull .
۲. Frei , E. ,۱۹۵۲ , Geological Reconnzissance of Hamadan , Qazvin , Saveh , Kermanshah area , Iran company , Tehran

امید جمعی جیرنده – زهرا اکبرزاده
 
 
چکیـــده
    ناحیه مورد مطالعه در 60 کیلو متری جنوب غرب قزوین قرار دارد . از لحاظ جغرافیایی این ناحیه ادامه کوههای سلطانیه است و در شمال شرقی چهار گوش زمین شناسی 250000/1 کبودر آهنگ واقع است .
      در این تحقیق پتروگرافی ، ژئو شیمی و پترولوژی سنگهای آتشفشانی ، توالی فعالیتهای آتشفشانی و ساختمان زمین شناسی منطقه مورد مطالعه مورد توجه قرار گرفته است .
    سنگهای پرکامبرین پسین تا ائوسن و تراس ها و آبرفتهای کواترنری در این چهار گوش دیده می شوند .
     در این ناحیه سنگهای آتشفشانی و آذر آواری ائوسن شامل گدازه های آندزیت بازالتی ، آندزیت ، تراکی آندزیت ، داسیت ، ریو داسیت ، ریولیت ، برش ، توف و ایگنمبریت می باشند .
      نتایج حاصل از بررسی اکسیدهای اصلی سنگهای فوق نشان می دهد که ماگمای سازنده سنگهای آذرین ائوسن از نوع تولئیتی و کالک آلکالن می باشد. این سنگها متـــاآلومینه و کم پتاسیم تا غنی از پتاسیم می باشند.
      تغییر و تحولات عناصر اصلی نشان دهنده وجود یک ارتباط زایشی و خویشاوندی بین ترمهای سنگهای آتشفشانی مختلف منطقه مورد مطالعه است . از طرفی بریدگیهایی که در سری نقاط سنگهای منطقه بر روی نمودارهای اکسیدها نسبت به سیلیس و همچنین اکسیدها نسبت به اندیس تفریق دیده می شوند و نیز اطلاعات کانی شناسی حکایت بر توقف ماگما در مخازن بین راه دارند .
      به نظر می رسد افزایش پتاسیم ماگمای کالک آلکالن بر اثر پدیده هضم سنگهای دیواره مخزن یا مخازن ماگمایی توسط ماگمای کالک آلکالن بوده است .
      تعلق سنگهای ائوسن به سری تولئیتی و کالک آلکالن و مطابقت آن با مدلهای تکتونوماگمایی منشاء احتمالی فرورانش را برای آنها تأیید می کند .
 
 
 
Abstract
 The studied region is located in 60 Kms southwest of Ghazvin City . Geographicall , it has derived from Soltanieh mountains and is located in northeast square of Kaboudarahang geology.
It was considered petrography,Geochemistry & petrology of volcanic rocks . The sequence of volcanic activites and geology foundation of the a foresaid region .In this region can be seen the sequence of sedimentary rocks from the late precambrian through the recent era . There are volcanic rocks & Eocene pyroclastic in the region including Basaltic andesite , Andesite , Tracky andesite , Dacite , Rhyodacite , Breccia , Tuff , Ignimbrite .
Chemical analysis of basic elements revealed magmas are meta aluminium and range from low to high potassium . the chenges & metamorfation of basic elements indicate a generative & relation ship connection amongst the different terms of the region . On the other hand grooves on the region‘s rocks series which can be seen in the graphs of oxides respect to the sillica and oxides respect to the differentiation index and mineralogy facts denote the stop of magma within the stores potassium increase of calcalkaline magma seems to produced due to seventh event of store wall stones or magma stores by calcalkaline magma .
 Dependence of Eocene rocks to the tholeite series & calcalkaline and its conformity with techtono magma models confirm its subduction origin . 
 

کلید واژه ها: زنجان