جايگاه متفاوت ژيوديناميكي واحدهاي افيوليتي زمين‌درز سيستان: بررسي روابط بافتي و شيمي كاني‌هاي توالي اولترامافيك-مافيك پوسته‌اي

Different geodynamic settings for Sistan suture zone ophiolitic units: discussion of textural evidences and mineral chemistry of crustal sequence ultramafic-mafic associations

مجموعه سنگ‌هاي افيوليتي زمين‌درز سيستان بخشي از بر جاي ‌مانده‌هاي ليتوسفر اقيانوسي تتيس در حد فاصل بلوك‌هاي قاره‌اي لوت و افغان است. اين حوضه اقيانوسي حداقل در زمان كرتاسه حيات داشته است. شواهد ژيوشيميايي كاني‌هاي مجموعه سنگ‌هاي اولترامافيك-مافيك توالي پوسته‌اي و روابط ميكروسكوپي كاني‌ها در بخشي از اين مجموعه‌هاي افيوليتي (در حد فاصل افيوليت‌هاي جنوب بيرجند تا چهل‌كوره) بيانگر جايگاه‌هاي متفاوت ژيوديناميك براي شكل‌گيري ليتوسفر اقيانوسي است. سنگ‌هاي پلوتونيك توالي پوسته‌اي اساساً شامل: سنگ‌هاي اولترامافيك انباشتي (دونيت و پيروكسنيت)، گابروي انباشتي، گابرونوريت و گابروي ايزوتروپ است. روند تبلور كاني‌ها در اين سنگ‌ها در دو گروه متمايز از هم قرار مي‌گيرد. در يك گروه تقدم تبلور پيروكسن نسبت به پلاژيوكلاز و در گروه ديگر بر عكس آن است كه به ترتيب نشانگر روند نوع SSZ (بالاي پهنه فرورانش) و MORB (بازالت پشته ميان اقيانوس) است. تركيب پلاژيوكلاز در گابرو در محدوده بيتونيت و در گابرونوريت در محدوده آنورتيت قرار دارد. همچنين، ميزان عناصر سازگار و ناسازگار دركلينوپيروكسن و ارتوپيروكسن در اولترامافيك‌هاي انباشتي، گابرو و گابرونوريت تفاوت معني ‌داري نشان مي‌دهد. تركيب شيميايي اين كاني‌ها و روند تبلور بيانگر آن است كه اولترامافيك‌هاي پيروكسنيتي و گابرونوريت نسبت به تروكتوليت، گابروي انباشتي و گابروي ايزوتروپ از دو سري مذاب مجزا به ترتيب با دو تمايل مذاب‌هاي SSZ و MORB حاصل شده‌اند. در منطقه زمين‌درز سيستان به نظر مي‌رسد ماگماتيسم نوع MORB حاصل فرآيند ذوب بخشي در زير پشته ميان اقيانوس است كه يك گوشته تهي‌شده را نتيجه داده است و در اثر فرورانش درون اقيانوسي گوشته يادشده متاثر از سيالات آزاد شده از ليتوسفر فرورانده مجدداً تحت تاثير ذوب بخشي درجه بالاتري قرار مي‌گيرد و حاصل آن ماگماتيسم نوع SSZ است.

Sistan suture zone ophiolitic rocks are remnants of Tethyan oceanic lithosphere between Lut and Afghan continental blocks. This oceanic basin has been existed at least during the Cretaceous. Mineral chemistry from crustal sequence ultramafic-mafic associations and petrographical evidences from parts of these ophiolitic complexes (the ophiolitic rocks located between the south of Birjand and Tchehel Kureh ophiolites) suggest distinct geodynamic setting for the formation of oceanic lithosphere. Plutonic rocks from crustal sequence mainly include ultramafic cumulates (dunite and pyroxenite), cumulate gabbro, gabbronorite and isotropic gabbro. The crystallization trend in these rocks is variable including earlier crystallization of pyroxene relative to plagioclase and vice versa which implies SSZ (supra-subduction zone) and MORB (Mid-Oceanic Ridge Basalt) - type trends, respectively. The composition of plagioclase in cumulate gabbros and gabbronorite is bytownite and anorthite, respectively. Moreover, the contents of compatible and incompatible elements of clinopyroxene and orthopyroxene in ultramafic cumulates, cumulate gabbros and gabbronorite represent significant differences. The chemical composition of these minerals and crystallization trends indicate that pyroxenites-gabbronorite and troctolite-cumulate gabbros-isotropic gabbros have been formed from two different magma series with SSZ and MORB affinities, respectively. In the study area, it seems that the MORB-type magmatism resulted from partial melting beneath mid ocean ridge produced a depleted mantle. Subsequently, consequence of intra-oceanic subduction the MORB mantle has been suffered higher depletion due to fluid-induced melting in supra subduction zone setting and produced SSZ-type magmatism.