نقش فرايندهاي آلايش پوسته‌اي و تبلور بخشي (AFC) در تحول ماگماتيسم قليايي ترشيري منطقه طالقان

Assimilation - Fractional crystallization (AFC) impact in the evolution of Tertiary alkali volcanism in Taleghan

فعاليت آتشفشاني ترشيري منطقه طالقان با توالي ضخيم از سنگ‌هاي آتشفشاني قليايي بازالتي مشخص مي‌شود كه با توالي آتشفشاني‌هاي تفريتي دنبال مي‌شود. ژيوشيمي عناصر كمياب اين سنگ‌ها، بيانگر يك محيط ژيوديناميكي كششي پس از كوهزايي و احتمالاً در نتيجه برخورد قاره اي است كه در پايان فرورانش بين صفحه‌هاي عربي و ايران مركزي اتفاق افتاده است. اين مطالعه، بيانگر جدايش هر دو گروه آتشفشاني از يك ماگماي مادر است. مدل‌سازي عناصر كمياب، بيانگر آن است كه اين ماگماي مادر، از ذوب بخشي 15 درصد يك منشا اسپينل لرزوليتي در عمق 60 تا 65 كيلومتري تشكيل شده است. روند تحول مذاب بازالت قليايي توسط 45 تا 50 درصد تبلور بخشي كنترل مي‌شود. فازهاي تفريق‌يافته و نسبت آنها عبارتند از كلينوپيروكسن (45 درصد)، اوليوين (25 درصد)، پلاژيوكلاز (25 درصد) و مگنتيت (5 درصد). در حدود 65 درصد تبلور بخشي اين مجموعه كانيايي به همراه آلايش با پوسته قاره‌اي در رخساره آمفيبوليت، مي‌تواند ماگماي تفريتي را ايجاد كند. مدل‌سازي آلايش پوسته‌اي- تبلور بخشي (AFC)، بيانگر مقادير بالا و متغير هضم پوسته‌اي با آهنگ 15/0 تا 45/0 از r (نسبت آلايش/نسبت تبلور)، براي تحول ماگما تا تشكيل سنگ‌هاي تفريتي است.

Tertiary volcanism in the Taleghan area is marked by a thick sequence of alkali basaltic volcanics that is followed by tephritic volcanics. Trace elements geochemistry of these volcanics indicates a postorogenic extensional geodynamic, possibly due to the continental collision following the subduction of the Arabian and the Iranian plates. This study suggests derivation of both volcanics from a single parental magma. Trace element modeling suggests derivation of this parental magma by 15% partial melting of a spinel–lherzolite source at the depth of 60 to 65 Km. The trace element systematic, along with petrographic evidence, suggests that 45 to 50 % fractional crystallization controlled the alkali basalt evolutionary paths. The fractionating phases and their proportions are: clinopyroxene (45%) + olivine (25%) + plagioclase (25%) + magnetite (5%). Tephritic magma can be produced by about 65% fractional crystallization of the same mineral assemblages together with crustal contamination by amphibolites facies country rocks. Assimilation-fractional crystallization (AFC) modeling reveals significant but variable degrees of crustal contamination in the evolution of the magma to product tephritic rocks with a range of r values (assimilation rate/crystallization rate) from 0.15 to 0.45.