شيمي سنگ و ايزوتوپ‌هاي Sr-Nd توده‌هاي نيمه‌عميق مافيك- حدواسط كاشمر، شاهدي بر فرورانش حوضه پشت كمان سبزوار به زير بلوك لوت

Whole rock geochemistry and Sr-Nd isotopes of mafic to intermediate subvolcanics bodies of Kashmar, evidence for subduction of Sabzevar back arc basin beneath Lut block

براساس شواهد صحرايي، توده­هاي نيمه­عميق مافيك-حدواسط كاشمر به دو مجموعه قديمي (غالبا استوك­هاي گابرو، ديوريت، كوارتزديوريت/مونزوديوريت) و مجموعه جديد (دسته آذرين تيغه­هاي موازي كوارتزمونزوديوريتي) تقسيم مي­شوند. از لحاظ روابط قطع­شدگي، مجموعه قديمي سني بين قديمي­ترين واحدهاي آتشفشاني منطقه (57 ميليون سال) و گرانيتوئيدهاي ائوسن (40 ميليون سال) دارد، اما دسته دايك­هاي موازي به پس از ائوسن (اليگوسن ؟) نسبت داده مي­شوند. توده­هاي نيمه­عميق مافيك-حدواسط با ويژگي آهكي-قليايي پتاسيم بالا تا شوشونيتي، متاآلومين تا كمي پرآلومين، غني­­شدگي LILE/HFSE و LREE [8/6-3/5La/Yb)N = )] و تخليه از HREE، يادآور كمان­هاي منطقه فرورانش­اند. اين ويژگي­ها به همراه بي­هنجاري منفي Eu نشان­دهنده تشكيل ماگما در عمق پايداري پلاژيوكلاز و آلودگي ماگما با پوسته قاره­اي است، كه طي ذوب سنگ گارنت باقيمانده است. روند خطي اكسيد عناصر اصلي و فرعي در نمودارهاي هاركر دلالت بر اهميت تبلور جدايشي در تكامل ماگمايي دارد. ميانگين نسبت­هاي ايزوتوپ اوليه 87Sr/86Sr و 143Nd/144Nd (در 50 ميليون سال) براي نمونه­هاي مجموعه قديم به ترتيب داراي گستره 7062/0-7054/0 و 51264/0-51262/0 و ميزان εNdi داراي گستره 08/1 تا 42/1 است. نسبت­هاي ايزوتوپ اوليه 87Sr/86Sr و 143Nd/144Nd (در 30 ميليون سال) براي دسته دايك­هاي موازي به ترتيب 7056/0 و 51263/0 و مقدار εNdi آن 59/0 است. مقادير εNdi مثبت و ISr كم در همه سنگ ها همراه با TDM اشان (8/0-6/0) ، دلالت بر اين دارد كه از ذوب بخشي منبع گوشته سنگ­كره­اي، كه با گدازه­هاي حاصل از فرايندهاي فرورانش قبل تر از آن تعديل شده است، تشكيل شده اند. براساس نمودارهاي Th/Ta نسبت به Nb/Ta و نمودار Nb/Y نسبت به Zr/Y، هر دوي فرآيندهاي فرورانش و كافت­زايي در تشكيل سنگ هاي كاشمر دخيل بوده­اند. اين ويژگي با فرورانش پوسته اقيانوسي سبزوار به زير قلعه لوت سازگار است.

On the basis of field studies, mafic-intermediate bodies of Kashmar are subdivided into the old series (often stocks of gabbro, diorite, quartz diorite/monzodiorite) and the new series (quartz monzodiorite swarm dykes). In terms of crosscutting relationships, old series has the age between oldest volcanic units (57 Ma) and Eocene granitoids (40 Ma), but the swarm dykes are attributed to the post Eocene (Oligocene?) in age. Mafic-intermediate bodies with the high-K calc-alkaline to shoshonitic, metaluminous to low peraluminous, LILE/HFSE and LREE enrichment [(La/Yb)N=5.3-6.8] and depletion of HREE characteristics are reminiscent of the arcs in subduction zone. These features accompany with negative anomalies of Eu indicating magma generating at the depth of plagioclase stability and contaminiation of magma to continental crust, which remains during the melting of the garnet rock. Linear trend of the major oxides and trace elements in Harker diagrams indicate in importance of fractional crystallization of magma evolution. Average of initial isotope ratios of 87Sr /86Sr and 143Nd /144Nd (in age 50 Ma) for the old series samples are between 0.7054 /0.7062 and 51262-0.51264 respectively, and the εNdi has a range of 1.08 to 1.42. Average of initial isotope ratios of 87Sr /86Sr and 143Nd /144Nd (in age 30 Ma) for swarm dykes are 0.7056 and 512623 respectively, and the εNdi amount is .059. εNdi positive values and low ISr of all rocks with their TDM (0.6-0.8) implying that they form from partial melting of lithospheric mantle source, which modified to earlier subduction processes melts. Based on the Th/Ta versus Nb/Ta and Nb/Y versus Zr/Y charts, both subduction and rift forming processes were involved in the formation of Kashmar rocks. This feature is compatible with subduction of Sabzevar oceanic crust to the Lut block.