علوم زمین خوارزمی

در امتداد آزاد راه تهران- قم )ایران مرکزی (در مسیری به‌طول 80 کیلومتر، مجموعه‌ای از سنگ‌های آتشفشانی شامل بازالت، تراکی بازالت، آندزیت بازالتی، تراکی آندزیت؛ داسیت، ریولیت، سنگ‌های آذرآواری )توف و ایگنمبریت( همراه با سنگ‌های رسوبی متعلق به ائوسن پسین در چند محور رخنمون یافته­اند. این منطقه به‌وسیلۀ تعدادی گسل با روند شمال‌غربی جنوب‌شرقی به‌صورت هورست و گرابن درآمده، گرابن‌ها با رسوبات پلیوکواترنر پوشیده شده و درهورست‌ها رخساره‌های مختلف آتشفشانی ظاهر شده­اند. سنگ‌های آتشفشانی غالباً کالک­آلکالن، آلکالن و گاهی توله­ایتی هستند. ویژگی­های ژئوشیمیایی این سنگ­ها غالباً با سنگ‌های ماگمایی محیط‌های فرورانش مطابقت دارد و در نمودارهای عنکبوتی از لحاظ  HFSE (Ti, Y, P  و Nb) دارای آنومالی منفی و از نظر LILE (K, Rb, Cs, Sr, Ba, Th, Pb ) دارای آنومالی مثبت هستند اما آنومالی منفی Ta دیده نشده و Nb نیز آنومالی منفی واضحی نشان نمی­دهد. نمودارهای عنکبوتی این سنگ‌ها، در مقایسه با N-MORB، نشان می‌دهد که ماگماهای آن‌ها از ذوب گوشته­ای شبیه به گوشتۀ N-MORB منشأ گرفته­اند با این تفاوت که این ماگما­ها از عمق بیش‌تر (نسبت به سنگ منشأ MORB) که در آن گارنت پایدار بوده است (آنومالی منفیY) و پلاژیوکلاز حضور نداشته (آنومالی مثبت Eu) سرچشمه گرفته­اند. نمودارهای عنکبوتی مقایسه شده با گوشته اولیه، نیز نتایج بالا را تأیید می‌کنند و نشان می­دهند که ماگماهای این سنگ‌ها منشأ گوشته­ای دارند (آنومالی مثبت Eu) و در ذوب گوشته نیز سیالات نقش داشته­اند (آنومالی مثبت Cs، Th، K، La و Pb). بررسی تغییرات ترکیب شیمیایی سنگ‌های آتشفشانی ائوسن از قم تا تهران نشان می‌دهد که هیچ‌گونه پلاریتۀ ژئوشیمیایی، شبیه به ‌آن‌چه که در زون‌های فرورانش دیده می­شود، در سنگ‌های آتشفشانی این مسیر وجود ندارد. چندگانگی موجود در نتایج حاصل از بررسی‌های ژئوشیمیایی این تصور را به‌وجود می‌آورد که شاید شکسته شدن ورقۀ اقیانوسی در کرتاسۀ بالائی، توقف فرورانش و شیب بسیار کم  ورقۀ اقیانوسی موجب هم‌سانی ماگماتیسم در سراسر ایران مرکزی شده باشد. به‌علاوه نباید نیروهای کششی محلی و حرکات چرخشی بلوک‌ها ناشی از عمل‌کرد گسل‌های امتدادلغز در بالای یک زون فرورانش مورب را نادیده گرفت.