کاربرد شواهد بافتی کانی پلاژیوکلاز در روانه‌ها، خاکسترهای ریزشی و جریانی در بررسی فرایندهای ماگمایی دماوند جوان

آتشفشان دماوند، مخروطی است جوان با ارتفاع 5610 متر، در میان رشته‌کوه‌های البرز مرکزی و در زمان کواترنری شکل گرفته است. مخروط این آتشفشان و دامنه‌های اطراف‌آن شامل روانه‌های تراکیتی و تراکی‌آندزیتی و نهشته‌های پیروکلاستیک جریانی و ریزشی و لاهار است که در فاز‌های ‌مختلف و طی فرایندهای متفاوت شکل گرفته‌اند. برای بررسی فرایندهای حاکم بر مخازن ماگمایی دماوند و تغییرات آن در گذر زمان، بافت بلورهای پلاژیوکلاز‌ در روانه‌‌ها و خاکستر‌ها مطالعه شد. برای این منظور از شش روانه با سن‌های متفاوت و همچنین از رخنمون‌های خاکستر ریزشی و موجی آتشفشان دماوند نمونه‌برداری شد. ‌در این مطالعه پلاژیوکلازهایی در ابعاد و اندازه نزدیک به یکدیگر ولی با بافت‌های کاملاً متفاوت و پلاژیوکلازهایی با ابعاد متفاوت ولی با ویژگی‌های بافتی مشابه دیده شد. 28 نوع بافت با ویژگی‌های متفاوت و در ابعاد مختلف در پلاژیوکلاز‌های روانه‌ها و تنها 3 نوع بافت با ویژگی متمایز در پلاژیوکلاز‌های خاکسترهای ریزشی و موجی متمایز شد. جمعیت زیادی از پلاژیوکلازهای موجود در خاکستر‌های ریزشی و جریانی شرایط غیرتعادلی را در مخزن ماگمایی نشان می‌دهند، اما در روانه‌ها مجموعه‌ای از پلاژیوکلاز‌ها در کنار هم هستند که شرایط تعادل و نبود تعادل در مخزن یا مخازن ماگمایی دماوند را معرفی می‌نمایند. جمعیتی از بلورها در روانه‌ها بارها در شرایط نبود تعادل قرار‌گرفته‌اند، اما از دهانه خارج نشده‌اند و در مخزن ماگمایی بار دیگر در شرایط تعادلی شروع به رشد دوباره کرده‌اند. تغییرات سرعت صعود  ماگما، همرفت‌های مقیاس کوچک و بزرگ در مخازن ماگمایی، بالارفتن دما، تغییرات سریع و ناگهانی فشار، تغییر حجم مخزن ماگمایی، از شواهدی هستند که به کمک مطالعات بافتی آشکار شد. مخزن یا مخازن ماگمایی آتشفشان دماوند جوان در بازه سنی روانه‌های نمونه‌برداری شده یعنی در بازه زمانی حدود 7000 سال تا 450 هزار سال، شرایط ‌یکنواختی حتی در طول رشد یک بلور را ثبت نکرده است و تبلور ماگما دائماً از حالت تعادل خارج ‌شده است، اما خروج از حالت تعادل همیشه منجر به فوران آتشفشان دماوند نشده است.

Application of plagioclase mineral textures in lava, ash fall and surge deposits to examine young Damavand magmatic processes

Damavand is a young volcanic edifice with an elevation of 5610 meters formed in the middle of the central Alborz Mountain range (N Iran) during the Quaternary. Its edifice is composed of trachyte and trachyandesite rocks, pyroclastic fall and flow deposits and lahars, formed during several eruptions and under different magmatic conditions. To investigate the crystallization trends in the Damavand magma chamber and its evolution over time, plagioclase internal textures in lava flows, pyroclastic flow and ash deposits were studied. Samples from six different lava flows and pyroclastic fall and density current deposits with different ages were collected. Plagioclase crystals with similar dimensions and sizes but with completely different textures, and plagioclases with different dimensions but similar textural characteristics were observed. Twentyeight different texture types were observed in plagioclase crystals from lava flows, whereas only three texture types were distinguished in the pyroclastic deposits. A large population of plagioclase in pyroclastic deposits reveal the nonequilibrium crstallization in the Damavand magma chamber(s), while in lava flows, a series of plagioclase cumulates present both equilibrium and nonequilibrium crystallization conditions in the magmat chamber. Plagioclase crystals in the source magmas of lava flows have repeatedly remained in a nonequilibrium state without eruption, letting the crystals to overgrow. Changes in the rate of magma ascent, small and largescale convection cells in magma chambers, varying temperature and/or pressure, and different volumes of (non)eruptible mush/melt, are some of the parameters that are revealed by our textural studies. In the period between about 7450 ky ago, the magma chamber that led to the buildup of the young Damavand volcano, was in nonequilibrium conditions as demonstrated by individual crystals textures and chemistry. However, these conditions have not always led to volcanic eruptions.