بررسی سنگهای آذرین کرتاسه ناحیه چالوس – مرزن‌آباد

دسته سنگ شناسی آذرین و دگرگون
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده مهراج آقازاده ، محمد هاشم امامی ، مسیب سبزه‌ای۶ عبدا… سعیدی
تاريخ برگزاری ۱۹ مهر ۱۳۸۴

Abstract:
          The studied area is located between longitude ۵۱.۰۰ to ۵۲.۰۰ and latitude ۳۶.۲۰ to ۳۶.۴۰, along the road from Tehran to Chalus and placed in central Alborz structural zone.
          There are relatively thick layer of volcanic-subvolcanic rocks into the Cretaceous sedimentary rocks. On the basis of field and thin section studies these magmatic units, according to their abundance, consist of lavas, volcanoclastics and dykes. Based on their age, these units are divided in two different units: lower cretaceous and upper cretaceous. Lithological investigation show that lower and upper cretaceous lava units include basanite (analsim basalt), alkali olivine basalt, olivine basalt and trachybasalt. Volcanoclastic rocks involved lower and upper cretaceous tuffits and upper cretaceous tuffs with trachyandesit composition, also subvolcanic rocks ( dykes ) have diabasic composition. Volcanic rocks have been formed in shallow marine environment.
          The lithological and geochemical evidences confirm that parent magma affected by differentiation and contamination during magma movement from sialic crust and staying in magma chambers. Petrological and geochemical studies shows that the chemistry of magma is alkali-sodic which has formed in a intracontinental tectonic environment and the composition of clinopyroxenes in lavas confirm this fact.
          On the basis of  petrological and geochemical studies this magmatism is almost almost adapted with extentional area
 

محدده مورد مطالعه در بین طولهای جغرافیایی 00،52 –00،51 درجه شرقی و عرضهای جغرافیایی 20،36 – 40،36 درجه شمالی در مسیر جاده تهران – چالوس قرار دارد.که بخشی از زون البرز مرکزی و شمالی میباشد.
در بین واحدهای رسوبی کرتاسه در منطقه واحدهای نسبتا ضخیمی از سنگهای آتشفشانی به همراه سنگهای نیمه عمیق قرار گرفته‌اند. بر اساس مطالعات صحرایی و سنگ‌شناختی واحدهای ماگمایی کرتاسه به ترتیب فراوانی شامل گدازه‌ها ، ولکانوکلاستیک‌ها و دایکهای دیابازی میباشد. از نظر سنی این واحدها به دو بخش کرتاسه زیرین و بالایی تقسیم شده‌اند. سنگهای آتشفشانی فوق در یک محیط دریایی کم‌ عمق تشکیل شده‌اند. طبق مطالعات سنگ‌شناختی واحدهای گدازه‌ای کرتاسه زیرین و بالایی شامل بازانیت(آنالسیم بازالت)، آلکالی‌اولیوین‌بازالت، اولیوین‌بازالت و تراکی‌بازالت میباشند. سنگهای ولکانوکلاستیکی شامل توفیت‌های کرتاسه زیرین و بالایی و توفهای کرتاسه بالایی با ترکیب تراکی‌آندزیت میباشد. همچنین سنگهای نیمه عمیق دارای ترکیب دیابازی هستند. ماگمای تشکیل دهنده این سنگها در حین گذر از پوسته سیالیک و توقف در حجره های ماگمایی دچار آلایش و تفریق شده است. با توجه به مطالعات سنگ‌شناسی و ژئوشیمیایی ماهیت ماگماتیسم از نوع آلکالن سدیک میباشد که در یک محیط داخل قاره‌ای رخ داده است.
این موضوع با توجه به ترکیب کلینوپیروکسن های درون گدازه‌ها نیز تایید شد. بر اساس مطالعات پترولوژیکی و ژئوشیمیایی از نظر جایگاه تکتونیکی، ماگماتیسم منطقه بیشتر با مناطق کششی هماهنگی دارد.
 
مقدمه:
منطقه مورد مطالعه در بخش غربی چهارگوش آمل در محدوده طولهای جغرافیایی 00،52 –00،51 درجه شرقی و عرضهای جغرافیایی 20،36 – 40،36 درجه شمالی قرار دارد. قدیمیترین واحد رخنمون یافته سازند کهر میباشد. واحدهای پرکامبرین – پالئوزوئیک – مزوزوئیک و سنوزوئیک در منطقه رخنمون داشته و در بعضی مقاطع زمانی به علت فرایندهای کوهزایی و بالاآمدگی‌ها پسروی‌هایی رخ داده و نبودهای رسوبی در منطقه مشاهده میشود. بخش اعظم این نبودها مربوط به رسوبات ترشیاری به ویژه سازند آتشفشانی کرج (ائوسن) میباشد.
واحدهای آذرین کرتاسه به دو بخش از نظر دامنه سنی تقسیم شده‌اند واحدهای کرتاسه زیرین شامل گدازه‌ها ، توفیت‌ها و دایکهای دیابازی بالای آهکهای نئوکومین و زیر سازند تیزکوه میباشند و واحدهای کرتاسه بالایی شامل گدازه‌ها، توفیت‌ها، پیروکلاستیک ها و دایکهای دیابازی میباشند که در بخش بالایی سازند تیزکوه قرار گرفته‌اند.
سنگ‌شناسی:
با توجه به مطالعات سنگ‌شناختی گدازه‌های کرتاسه زیرین در حد آلکالی‌اولیوین‌بازالت، اولیوین‌بازالت و آنالسیم‌بازالت می‌باشند. گدازه‌های کرتاسه بالایی نیز در حد آلکالی‌اولیوین‌بازالت، اولیوین‌بازالت، تراکی‌بازالت میباشند. توفیت‌های کرتاسه زیرین و بالایی در حد توف آهکی، ماسه‌سنگ توفی و سیلت توفی میباشد که حاوی قطعات سنگی با ترکیب بازیک گاه حدواسط مییباشند.آذرآواریهای کرتاسه بالایی در حد کریستال‌لیتیک‌توف میباشند که قطعات سنگی (لیتیک) آنها شامل قطعات بازالتی تا آندزیتی و قطعات بلوری شامل کلینوپیروکسن و پلاژیوکلاز میباشند.
از نظر مطالعات میکروپروب ترکیب فلدسپارهای سنگهای آتشفشانی از الیگوکلاز تا لابرادوریت، سانیدین پیروکسنها ترکیب تیتان‌اوژیت و اولیوین‌ها ترکیب کریزولیت دارند میکاهای سنگهای آذرآواری از نوع فلوگوپیت و ترکیب آمفیبولها از نوع مگنزیوهاستنگسیت میباشند.
در گدازه‌ها و پیروکلاستیکهای منطقه شواهدی از آلایش ماگمایی دیده میشود از جمله شواهد میکروسکوپی می‌توان به پدیده‌های جذب‌شدگی و بافت غربالی در پلاژیوکلازها، وجود منطقه‌بندی معکوس و نوسانی در پلاژیوکلازها، آثار جذب ‌شدگی در پیروکسن‌ها، وجود قطعات بیگانه از جمله کانی کوارتز با حاشیه واکنشی در گدازه‌ها و وجود شیشه‌های با ترکیب متفاوت در پیروکلاستیکهای کرتاسه بالایی اشاره نمودکه نشانگر واکنش ماگما با سنگهای اطراف در حین صعود از پوسته سیالیک و توقف در حجره‌های ماگمایی و نیز اختلاط ماگمایی میباشد.
در گدازه‌های کرتاسه زیرین رستیت دونیتی با اولیوین‌های دارای خاموشی موجی، تنش بلورین، آثار ذوب‌شدگی و گرد‌شدگی نودول نشانگر گوشته‌ای بودن زینولیت و منشا گرفتن ماگما از گوشته می‌باشد.
 
ژئوشیمی:
برای تعیین سری ماگمایی سنگهای منطقه از نمودارهای مختلفی از جمله کونو[1][1] (1968)، اروین و باراگار[2][2] (1971) و میدل‌موست[3][3] (1989) استفاده شد که بر اساس این نمودارها اکثر سنگها متعلق به سری آلکالن هستند.با استفاده از نمودار میدل‌موست(1975) و امامی (1981) اکثر سنگها در سری آلکالن سدیک قرار دارند و بعضی نیز در محدوده آلکالن پتاسیک قرار دارند که نمونه‌های آذرآواری کرتاسه بالایی بیشتر تمایل به روند پتاسیک دارند که این امر ناشی از روند عادی تفریق و آلودگی پوسته‌ای میتواند باشد. برای بررسی تغییرات عناصر از عددMg  (nMg) و SiO2 است مقدار SiO2 در سنگهای منطقه حداکثر از 22/59 در پیروکلاستیکهای کرتاسه بالایی تاحداقل 37/43 در بازالتهای آنالسیم‌دار کرتاسه زیرین تغییر می‌کند. مقدار nMg  در سنگهای منطقه از حداکثر 7/60 درصد مربوط به گدازه‌های منشوری کرتاسه کرتاسه زیرین با ترکیب آنالسیم‌ بازالت تا حداقل 1/30 درصد مربوط به تراکی‌آندزیت‌های کرتاسه بالا تغییر می‌کند. روند تغییرات عناصر اصلی نسبت به nMg و SiO2 روند عادی تفریق را نشان می‌دهند ولی در مورد Na و K پراکندگی‌هایی مشاهده می‌شود که میتواند ناشی از درگیری ماگما در آلایش پوسته‌ای و نیز دگرسانی باشد.
بررسی روند تغییرات عناصر ناسازگار در مقابل nMg و SiO2 یکسری بی‌نظمی‌هایی دیده میشود که می‌تواند ناشی از فرایند آلایش ماگمایی باشد.
براساس دیاگرامهای عنکبوتی ، متوسط فراوانی عناصر گدازه‌های بازالتی کرتاسه زیرین و بالایی بیشترین هماهنگی را با گدازه‌های ریفت اتیوپی و کنیا دارند. دیاگرامهای عنکبوتی برای متوسط پیروکلاستیکهای کرتاسه بالایی نیز نوعی شباهت با آندزی‌بازالتهای آند مشاهده می‌شود که عامل اصلی آن آلودگی پوسته‌ای میتواند باشد. در نمودار Y/Nb در مقابل Zr/Nb بازالتهای منطقه در ناحیه گوشته غنی شده قرار می‌گیرند.
در نمودارهای مربوط به اگوهای ژئودینامیکی عمدتاً سنگهای منطقه به رژیم‌های کششی درون صفحه‌ای تعلق دارند. که این موضوع توسط ترکیب کلینوپیروکسن‌های داخل گدازه‌ها قابل اثبات است.
نتیجه‌گیری:
سنگهای آذرین منطقه مورد مطالعه در یک حوضه کششی ایجاد شده‌اند که این کشش باعث کاهش فشار و ذوب بخشی گوشته شده است و ماگمای تشکیل شده از طریق شکستگیهای عمیق به سطح حوضه راه یافته است. به علت درصد ذوب بخشی کم و منشا گوشته غنی‌شده، ماگماتیسم آلکالن و حاوی عناصر کمیاب بالا می‌باشد. کشش در حوضه در طول کرتاسه ادامه داشته است ولی در دوره‌های محدودی حوضه وضعیت پایداری داشته است.
 
 

 
 

کلید واژه ها: مازندران