این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پترولوژی، جلد ۱۶، شماره ۲، صفحات ۴۵-۷۲

عنوان فارسی ناهمگنی گوشته زیر پوسته اقیانوسی در پهنه پیش‌کمانی افیولیت نایین بر پایه ترکیب پیروکسن‌های درون هارزبورگیت‌ها
چکیده فارسی مقاله افیولیت نایین یکی از افیولیت‌های پیش‌کمانیِ (FAB[1]) مزوزوییک ایران مرکزی در امتداد گسل نایین-بافت و در حاشیه شمال‌باختری خردقاره شرق-ایران مرکزی (CEIM[2]) در استان اصفهان است. در این پژوهش، شیمی عنصرهای اصلی اورتو- و کلینوپیروکسن‌ها در هارزبورگیت‌های شمال‌باختری این افیولیت (جنوب سپرآب) با بخش‌های میانی (نزدیک روستای سوچه) و خاوریِ (منطقه دره‌ده) آن مقایسه و بررسی شدند. با توجه به ‌ترکیب شیمیایی متفاوت پیروکسن‌ها در هارزبورگیت‌های سپرآب (مانند: میزان Cr#>3/0 و Na2O >1/0 درصدوزنی، AlVI/AlIV بیشتر) و تأثیر کمتر سیالات آزادشده از تخته فرورونده (و در پی آن، دمای ذوب بالاتر پیروکسن‌ها (1456 و 1487 درجه سانتیگراد)، فوگاسیته اکسیژن کمتر، درجه ذوب‌بخشی کمتر در گوشته) نسبت به دو منطقه دیگر، می‌توان گفت هارزبورگیت‌های سپرآب در یک جایگاه پیش‌کمانی اولیه با شباهت بیشتر به کافت میان ‌اقیانوسی (MOR[3]-like FAB) پدید آمده‌اند؛ اما پیدایش هارزبورگیت‌های سوچه و دره‌ده در مراحل پیشرفته‌تر فرورانش پوسته اقیانوسی و در پی تکامل و بلوغ محیط پیش‌کمانی روی داده است که در پی آن، سیالات رهاشده از تخته اقیانوسی فرورونده دمای ذوب گوه گوشته‌ای را کاسته‌اند و ذوب‌بخشی گوه گوشته‌ای را افزوده‌اند و از‌این‌رو، همانندی بیشتری به هارزبورگیت‌های پهنه‌های فرورانش (SSZ[4]-like FAB) پیدا کرده‌اند. بر پایه این دسته‌بندی، چه‌بسا هارزبورگیت‌های جنوب سپرآب در مراحل آغازین و نخستینِ پیدایش این پهنه پیش‌کمانی پدید آمده‌اند و از هارزبورگیت‌های بخش‌های میانی و خاوری این افیولیت قدیمی‌تر هستند. این ویژگی‌ها تحولات و یا ناهمگنی‌های ترکیبی گوشته‌ای در زیر پوسته اقیانوسی پیش‌کمانی در حال بلوغ را در ارتباط با میزان پیشروی تخته فرورونده اقیانوسی در گوشته در طول زمان به‌خوبی نشان می‌دهد.




 
[1] Forarc Basin
[2] Central East Iranian Microcontinent
[3] Mid-Oceanic Ridge
[4] Suprasubduction Zone
کلیدواژه‌های فارسی مقاله هارزبورگیت،ناهمگنی گوشته،پهنه پیش‌کمانی،افیولیت نایین،ایران مرکزی،

عنوان انگلیسی Mantle heterogeneity beneath the oceanic crust of forearc basin of Nain ophiolite based on the composition of pyroxenes in harzburgites
چکیده انگلیسی مقاله Introduction
The Nain ophiolite in Central Iran has been the subject of numerous petrological investigations, particularly focusing on its ultramafic rocks. The present study examines the crystal chemistry of pyroxenes in harzburgite massifs from the southern Separab area in order to compare with those of the central (near Sucheh village) and eastern parts of the Nain ophiolite (Darreh Deh region). Understanding mantle heterogeneity is crucial for interpreting the tectonomagmatic conditions of forearc oceanic lithosphere (Ishii et al., 2019a; Zheng, 2019a).
This study examines the oceanic lithosphere remnants of Nain ophiolite in the northwest of Central East Iranian Microcontinent (CEIM), where mantle peridotites record suprasubduction zone (SSZ) processes (Mehdipour et al., 2010; Pirnia et al., 2013; Shirdashtzadeh et al., 2014). Previous work documented a lherzolite-harzburgite-dunite transition (Pirnia, 2007; Shirdashtzadeh, 2014) formed by melt-rock interactions in a suprasubduction setting (Pirnia et al., 2010, 2018). While peridotites from the central and southern sections have been studied (e.g., Mehdipour et al., 2010; Pirnia et al., 2013), the western exposures near Separab (or Separo) village remain poorly characterized. A preliminary study by Safdari and Shirdashtzadeh (2024) have shown compositional heterogeneity for the olivines in the various harzburgite massifs of the aforementioned ophiolite. 
Chemical analysis of constituent minerals in these rock units provides critical insights into the origin and the nature of the oceanic lithospheric mantle sequence. Among these, pyroxenes - particularly clinopyroxene - serve as important petrogenetic indicators due to their refractory nature and high chemical/physical resistance, especially against alteration processes. As demonstrated in numerous studies (e.g., Aldanmaz, 2012; Mohamed et al., 2013; Nishio et al., 2022; Ghorbani et al., 2024), their chemistry has been extensively used to determine the nature and the origin of host rocks. Therefore, this study conducts detailed petrographic and chemical analyses of clinopyroxene and orthopyroxene in harzburgite outcrops south of Separab village to investigate the nature and the evolution of the mantle beneath the Neotethyan oceanic lithosphere. The obtained results are then compared with previously studied harzburgite samples from other sections of this ophiolite by various researchers.
Geological Background
The Nain ophiolite, located in central Iran, is a part of the larger Central Iranian tectonic zone representing the remnants of the Neotethyan oceanic lithosphere. The ophiolitic sequence includes harzburgites, which are key to understanding mantle processes during subduction initiation. The studied harzburgites from Separab, Suché, and Darreh Deh exhibit variations in mineralogy and geochemistry, suggesting different tectonic settings. The Separab harzburgites are dominated by olivine, orthopyroxene, and minor clinopyroxene (<5 vol%) and spinel, whereas the Sucheh and Darreh Deh harzburgites show greater evidence of subduction-related metasomatism. These differences imply that the Separab harzburgites may represent an earlier stage of forearc mantle evolution, while the Sucheh and Darreh Deh harzburgites reflect a more mature SSZ environment.
Analytical Methods
Field sampling was conducted to collect fresh, least-altered samples. Thin sections were prepared using resin mounts (without coverslips) and examined under an Olympus BH-2 polarizing microscope at Tarbiat Modares University. Selected polished thin sections were analyzed for major elements compositions of clinopyroxene and orthopyroxene using a JEOL JXA8800R electron microprobe (accelerating voltage: 15 kV; beam current: 15 nA; spot size: 3 µm) at Kanazawa University, Japan. Structural formulas and end-member components of pyroxenes were calculated based on 6 oxygen atoms per formula unit using Excel spreadsheets. Mineral abbreviations follow Warr (2021).
Discussion
The geochemical differences between the Separab harzburgites and those from Sucheh and Darreh Deh suggest two possible models for their formation:

Two-Stage Formation Model: The Separab harzburgites may be older, originating in a Jurassic mid-ocean ridge (MOR) setting, while the Sucheh and Darreh Deh harzburgites formed later in a Late Cretaceous SSZ-like forearc environment above the subducting Neotethyan slab. Given that the pyroxene chemistry in all the studied harzburgites resembles that of the harzburgites from subduction-related zones (though the subduction-related chemical indicators are less pronounced in the Separab area compared to other regions), this model may not be valid for the formation of these harzburgites. Therefore, the harzburgites in the southern Separab were likely not formed in an ancient mid-ocean rift environment during the Jurassic period.
Single-Stage Formation with Progressive Subduction Influence: The Separab harzburgites formed in a young forearc rift (MOR-like FAB) during the initial stages of subduction, where the mantle wedge was less affected by slab-derived fluids. In contrast, the Sucheh and Darreh Deh harzburgites formed later in the same Late Cretaceous period but under greater subduction influence (SSZ-like FAB), as the mantle wedge became more metasomatized by slab-derived fluids. The chemical composition of pyroxenes (Figs. 5-10), lower oxygen fugacity, higher temperatures (1456–1487°C) recorded in Separab pyroxenes suggest lower mantle partial melting with minimal influence of subduction-related fluids, whereas the Sucheh and Darreh Deh pyroxenes reflect more hydrated conditions of mantle wedge (e.g., chemistry of pyroxenes (Figs. 5–10), higher oxygen fugacity, lower melting temperatures) that is typical characteristics of SSZ settings. Various compositional plots for pyroxenes (Figs. 5–10) clearly distinguish the initial MOR-like FAB nature of Separab harzburgites from the SSZ-like nature of Sucheh and Darreh Deh harzburgites, supporting the interpretation of a heterogeneous mantle wedge beneath the oceanic lithosphere in this forearc basin.

Conclusion
The Nain ophiolite, situated north of Nain city in the Central Iranian zone, contains harzburgite units exposed in various sections, including the northwestern area near Separab village. This harzburgite consists mainly of olivine and orthopyroxene, with minor clinopyroxene (<5 vol%) and spinel. Geochemical analyses reveal that the Separab harzburgite pyroxenes (Cr#>0.3, Na₂O >0.1 wt%) formed at higher temperatures (1456–1487°C) and lower oxygen fugacity (higher AlVI/AlIV), indicating lower degrees of mantle wedge partial melting. These features suggest an initial forearc setting resembling mid-ocean ridge-like forearc basalt (MOR-like FAB). In contrast, harzburgites from the eastern (Darreh-Deh) and southern (Sucheh) sections developed under lower temperatures and higher oxygen fugacity, reflecting a mature forearc setting with subduction-related signatures (SSZ-like FAB). These compositional differences highlight temporal heterogeneities in the sub-arc mantle, driven by the advancing stages of slab subduction. The Nain ophiolite thus, records a transition from early, MOR-like forearc magmatism to later, SSZ-dominated conditions, documenting the evolution of the subduction system.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله هارزبورگیت,ناهمگنی گوشته,پهنة پیش‌کمانی,افیولیت نایین,ایران مرکزی

نویسندگان مقاله الهه صفدری |
دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه پترولوژی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

نرگس شیردشت‌زاده |
استادیار، گروه پترولوژی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران


نشانی اینترنتی https://ijp.ui.ac.ir/article_29681_f17e19c1c5ca76df157f847e835bd747.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات