سنگ‌ شناسی و سنگ‌ زایی لایه توفی درون سازند قرمز بالایی در شمال تبریز (شمال‌ باختری ایران)- ماگماتیسم شوشونیتی با ویژگی باریم و استرانسیم بالا

این ‌بررسی به بررسی ویژگی ‌های صحرایی، سنگ‌نگاری، کانی‌شناسی و زمین‌شیمی عنصرهای اصلی، فرعی و کمیاب لایه توفی می‌پردازد که درون رسوبات مارنی و ماسه‌سنگی سازند قرمز بالایی (میوسن پسین) جای دارد. این لایه متشکل از توف داسیتی تا تراکی داسیتی است و با بافت پورفیری و فنوکریست‌های بیوتیت (غنی از منیزیم)، پلاژیوکلاز (غنی از سدیم) و کوارتز در زمینه شیشه‌ای شناخته می‌شود. از دیدگاه زمین‌شیمیایی این سنگ‌ها ویژگی سری ماگمایی شوشونیتی و از دیدگاه درجه اشباع از آلومینیم، متاآلومینوس هستند. ترکیب بیوتیت‌ها نشان‌دهنده تغییرات فوگاسیته اکسیژن گسترده است و دمای پیدایش ماگمای سازنده را 700-800 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد. این سنگ‌ها در نمودار‌های عنصرهای خاکی کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت، از عنصرهای lrees نسبت به عنصرهای hrees غنی‌شدگی نشان می‌دهند و آنومالی منفی آشکاری در عنصر eu دارند. افزون‌بر این، در نمودار‌های عنکبوتی، غنی‌شدگی در عنصرهای لیتوفیل بزرگ یون نسبت به عنصرهای با میدان پایداری بالا همراه با ناهنجاری منفی مشخصی در عنصرهای ta، nb و ti دیده می‌شود که این ‌ویژگی‌ها می‌تواند در ارتباط با محیط زمین‌ساختی ‌حاشیه فعال قاره‌ای یا خاستگاه باشد. ویژگی زمین‌شیمیایی دیگر این سنگ‌ها، غیرآداکیتی‌بودن و داشتن مقدار بالای باریم (ppm930-1130) و استرانسیم (ppm 400-540) است. با توجه به جایگاه چینه‌شناسی و مکانی لایه توفی و شباهت‌های زمین‌شیمیایی آن با محصولات آتشفشان سهند، گمان می‌رود این لایه توفی در اثر نخستین فعالیت انفجاری آتشفشان سهند در زمان میوسن پسین و همزمان با رسوبات قرمز بالایی پدید آمده باشد.

petrology and petrogenesis of a tuff layer in the upper red formation, north of tabriz (nw iran): shoshonitic magmatism with high ba and sr affinity

the studied volcanic rocks as a dacitic tuff layer intercalated with the upper red formation (urf, late miocene) and are located in the vicinity of the north tabriz fault. during the neogene, the red highlands north of tabriz fault (eynali) were a different basin from its southern part, namely the sahand volcanic complex. based on the studies carried out on the volcanic rocks and pyroclastics of sahand volcano, the volcanic centers of sahand have been active intermittently from the late miocene to the late pleistocene (ghauori, 2002; ghalamghash et al., 2019). the upper red formation consists of red conglomerate alternated with sandstone, shale and marl and is associated with evaporite units (asadian, 1993). these sediments have been deposited following uplift in a back-arc basin and within the neotethys volcanic arc in central iran (shahabpour, 2007). the aim of the present study is to investigate the relation between the tuff layer of urf and the first volcanic manifestations of sahand volcano.geological backgroundsubduction of the neotethys under the central iranian plate, followed by the collision of the iranian and the arabian plates (continental-continental collision), is responsible for the development of four structural zones in iran. these structural zones with northwest-southeast trend include zagros-folded-thrust belt, sanandaj-sirjan metamorphic and magmatic zone and urmia-dokhter magmatic arc (alavi, 1994; mohajjel et al., 2003). omrani et al. (2008) have divided the volcanic rocks of urmia-dokhtar magmatic arc (including the studied area) into two categories: eocene and miocene to plio-quaternary. eocene volcanic rocks consist of andesite, tuff and intermediate pyroclastics with small amounts of basalt, andesite and rhyolite. miocene to plio-quaternary volcanic rocks are composed of andesite to dacititc rocks with late miocene to pliocene age, which are followed by mafic volcanic rocks (jahangiri, 2007; omrani et al., 2008). dacitic domes belonging to late miocene in the north of tabriz fault, with adakitic composition, intruded the upper red formation or eocene volcanic units (jahangiri, 2007).