نقش تکتونیک در تکامل آتشفشان تفتان، جنوب شرق ایران

پرتابیان, عبدالرضا; فتاحی مقدم, مهدیه; مریدی فریمانی, علی اصغر; بیابانگرد, حبیب

doi:10.22111/jneh.2019.30360.1531

نقش تکتونیک در تکامل آتشفشان تفتان، جنوب شرق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، تکتونیک، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان

² دانش آموخته کارشناسی ارشد، تکتونیک، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان

³ استادیار، پترولوژی، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان

10.22111/jneh.2019.30360.1531

چکیده

مطالعه عوامل کنترل کننده آتشفشانها می تواند به تحلیل خطرات ناشی از فعالیت مجدد آنها کمک کند. آتشفشان تفتان یک آتشفشان کواترنری در جنوب شرق ایران است که براثر فرورانش صفحه اقیانوسی عمان به زیر پوسته قاره‌ای ایران در مجموعه‌ای چین و گسل خورده شامل فلیش‌های ائوسن و افیولیت‌های کرتاسه نفوذ کرده است. این آتشفشان دارای چندین مرکز فورانی است که با امتداد شمالغرب-جنوب شرق از قدیم به جدید قرارگرفته‌اند. به‌منظور تعیین نقش رژیم تکتونیکی درروند تکامل آتشفشان تفتان عناصر ساختاری مانند، وضعیت فضایی دایکها، شکستگی‌ها، هندسه فروریزش جانبی دهانه انجرک، روند دهانه‌های قدیمی و روند چشمه‌ها موردمطالعه قرار گرفت. اطلاعات به‌دست‌آمده از این ساختارها نشان‌دهنده یک تنش کششی با امتداد شمال شرق- جنوب غرب در مجموعه آتشفشان است که باعث به وجود آمدن یک منطقه کششی در جهت شمالغزب-جنوب شرق شده است. اما اطلاعات به‌دست‌آمده از زلزله‌ها و عناصر ساختاری در مجموعه‌ای که آتشفشان بر روی آن قرارگرفته است، جهت فشارش منطقه‌ای را در امتداد شمال شرق- جنوب غرب نشان می‌دهند. آنالیز ساختاری، مدل‌سازی تجربی و داده‌های میدانی نشان می‌دهد که آتشفشان ها می‌توانند در محیط‌های تکتونیکی فشارشی وابسته به گسل‌های تراستی شکل بگیرند. بر اساس این اطلاعات یک مدل که در آن گسلهای تراستی(به‌عنوان مسیر ماگما) بعد از رسیدن به سطح در زیر آتشفشان به شاخه های مجزایی تقسیم می‌شوند ارائه شد. در این مدل یک شاخه از این گسلها با شیب کم و مکانیسم معکوس، به سمت پهلوی آتشفشان پیشرفت و شاخه دیگر با شیب زیادو مکانیسم نرمال، به سمت بالا حرکت می‌کنند و باعث شکل‌گیری یک منطقه کششی شمالغرب-جنوب شرق در امتداد دهانه‌ها و به‌موازات گسلهای تراستی شده است، ارائه شد. این مدل فوران بعدی آتشفشان را در قسمت جنوب شرقی دهانه فعال فعلی پیشنهاد میدهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Role of tectonics in the evolution of Taftan Volcano, SE Iran

نویسندگان [English]

Abdolreza Partabian ¹
Mahdieh Fattahi Moghadam ²
Ali Asghar Moridi Farimani ¹
Habib Biabangard ³

¹ Assistante professor of tectonics, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Iran.

² MS of tectonics, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Iran.

³ Assistante professor of petrology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Iran.

چکیده [English]

The study of factors that control volcanoes can help analysesize the risk of triggering an the next eruption. Taftan is a Quaternary volcano of southeast Iran, formed as the result of subduction of Oman oceanic lithosphere underneath the continental Iranian plate that emplaced onto compressional tectonic setting such as strongly folded and faulted Eocene flysch and Cretaceous ophiolites. This volcano has several centers that are directed along a northeast to southwest from old to new. In order to investigate the role of the tectonic regime to evolution of Taftan volcano, structural elements such as Dikes, Fractures, crater opening of Anjerk amphitheater, the direction of centers and direction of springs have been studied. The resulting data of these elements represent a northeast-southwest directed extensional stress in the Taftan body which has created an extension area in the northwest-southeast direction. But earthquakes and structural trends of pre volcanic rocks underlying Taftan show a maximum regional compressional northeast-southwest striking. Recent relevant data such as structural analysis, analog modeling, field data demonstrating that volcanism can occur in compressional tectonic settings associated with thrust faulting. In other words magma can transport beneath the volcano to the surface along the thrust faults. Based on these data we proposed a model that demonstrates the substrate thrust fault (as magma path) splits into two faults within the volcano: A shallow-dipping one, with reverse movement, propagates towards the volcano flank, and a steeper-dipping one, with normal movement, propagates upwards and causes northeast-southwest extensional area along the centers parallel to thrust fault of substrata. The suggested model in this study proposes a next eruption point in the southeast of the currently active point.

کلیدواژه‌ها [English]

Volcano
Compressional tectonics
Reverse faults
Dike
Hazard

مراجع

بیابان‌گرد حبیب؛ عباس مرادی (1386). ژئوشیمی، ژئوکرونولوژی و نحوه تشکیل آتشفشان تفتان واقع در نوار مکران، استان سیستان و بلوچستان. پایان‌نامه دکتری، 232 صفحه.

معین وزیری حسین؛ امین سبحانی ابراهیم؛ (1357). آتشفشان تفتان، انتشارات دانشگاه تربیت معلم 44 صفحه.

Anderson, E.M., (1951), The Dynamics of Faulting. Oliver and Boyd, Edinburgh.

Belayneh, M. and Cosgrove, J.W., (2010), Hybrid Vveins from the southern margin of the Bristol Channel Basin, UK.Journal of Structural Geology, 32(2), pp.192-201.

Biabangard, H. and Moradian, A., (2008), Geology and geochemical evaluation of Taftan Volcano, Sistan and Baluchestan Province, southeast of Iran. Chinese Journal of Geochemistry, 27(4), p.356.

Cas, R.A.F., Wright, J.V., (1987), Volcanic Successions. Allen & Unwin, London. 528 pp.

Clemens، J.C.، Mawer،C.K., (1992), Granitic mMagma tTransport by Ffracture pPropagation.Tectonophysics 204،339-360

Curewitz, D., and Karson, J.A., (1997), Structural settings of hydrothermal outflow: fracture permeability maintained by fault propagation and interaction. J. Volcanol. Geotherm. Res., 79, 149-168.

Delaney, P.T., Pollard, D.D., Ziony, J.I., McKee, E.H., (1986), Field relations between dikes and joints; emplacement processes and paleo stress analysis. Journal of Geophysical Research 91, 4920–4938

Francis, P., Self, S., (1987), Collapsing volcanoes. Scientific American 256, 72–90.

Francis, P., Wells, A., (1988), LANDSAT thematic mapper observations of debris-avalanche deposits in the central Andes. Bulletin of Volcanology 50, 258–278.

Galland, O., Cobbold, P.R., de Bremond d'Ars, J., Hallot, E., (2007), Rise and emplacement of magma during horizontal shortening of the brittle crust: insights from experimental modeling. J. Geophys. Res. 112, B06402. DOI:10.1029/2006JB004604.

Galland, O., J. de Bremond d’Ars, P. R. Cobbold, and Hallot, E., (2003), Physical models of magmatic intrusion during thrusting, Terra Nova, 15, 405–409.

Galland, O., P. R. Cobbold, J. de Bremond d’Ars, and E. Hallot., (2007), Rise and emplacement of magma during horizontal shortening of the brittle crust: Insights from experimental modeling, J. Geophys.

Galland, O.,deBremondd'Ars, J., Cobbold, P.R., Hallot, E., (2003), Physical models of magmatic intrusion during thrusting. Terra Nova 1–5. DOI:10.1046/j.1365-3121.2003.00512.x.

Gansser, A., (1971), The Taftan volcano (SE Iran)., Eclogue Geol. HELV., CHE., 1971, VOL. 64, NUM. 0002, P. 319A 334.

Geshi, Nobuo., (2005), Structural development of dike swarms controlled by the change of magma supply rate: the cone sheets and parallel dike swarms of the Miocene Otoge igneous complex, Central Japan. Journal of Volcanology and Geothermal Research 141, 267-281.

Glazner, A.F., Bartley, J.M., Carl, B., (1999), Oblique opening and noncoaxial emplacement of the Jurassic Independence dike swarm, California. Journal of Structural geology 21, 1275–1283.

González, G., Cembrano, J., Aron, F., Veloso, E.E. and Shyu, J.B.H., (2009), Coeval compressional deformation and volcanism in the central Andes, case studies from northern Chile (23 S–24 S). Tectonics, 28(6).

Hill،D.P. (1977), A model for earthquake swarm. Journal of Geophysical Research 82،347-352.

Hutton, D.H.W., (1988), A tectonic model for the emplacement of the Main Donegal Granite, NW Ireland. Journal of the Geological Society of London 139, 615–631

Lagmay, A.M.F., Valdivia, W., (2006), Regional stress inﬂuence on the opening direction of crater amphitheaters in Southeast Asian volcanoes. J. Volcanol. Geotherm.Res.

Marques, F.O., Cobbold,.P., (2002), Topography as a major factor in the development of arcuate thrust belts: insights from sandbox experiments. Tectonophysics 348, 247-268.

Moriya, I., (1980), Bandaian eruption and landforms associated with it: a collection of articles in memory of retirement of Prof. K. Hishimura, vol. 66. Tohoku University, pp. 214–219.

Nakamura, K, (1977), Volcanoes proposal, Journal of volcanology and Geothermal Research 2:1-16.

Nakamura, K., (1961), Stratigraphic studies of pyroclastic of Oshima vVolcano, Izu, deposited during the last fifteen centuries, II. The activity of the parasitic volcano.Sci. paP. Geol. Gen.Edue., Unive. Tokyo, 11: 281-319.

Nakamura, K., Jacob, K.H., Davies, J.N., (1978), Volcanoes as possible indicators of tectonic stress orientation-Aleutians and Alaska. Pageoph 115, 87–112.

Petford, N., Cruden, A.R., McCaffrey, K.J.W., Vigneresse, J.L., (2000), Granite mMagma formation, transport and emplacement in the Earth's crust. Nature 408, 669–673.

Saint Blanquat, M., Tikoff, B., Teyssier, C., Vigneresse, J.L., (1998), Transpressional kinematics and mMagmatic arcs. In: Holdsworth, R.E., Strachan, R.A., Dewey, J.F. (Eds.), Continental Transpressional and Transtensional Tectonics. Geological Society of London, Special Publications, vol. 135, pp. 327–340.

Takada, A., (1994), The influence of regional stress and magmatic input on styles of monogenetic and polygenetic volcanism. Journal of Geophysical Research 99, 13,563–13,573.

Tibaldi, A., (2008), Contractional tectonics and magma paths in volcanoes, J. Volcanol.Geotherm.Res., 176, 291–301, DOI:10.1016/j.jvolgeores.2008.04. 008.

Tibaldi, A., Bonali, F.L. and Corazzato, C., (2017), Structural control on volcanoes and magma paths from local-to orogen-scale: The central Andes case. Tectonophysics, 699, pp.16-41.

Tibaldi, A., Lagmay, A.M.F., Ponomareva, V.V., 2005. Effects of basement structural and stratigraphic heritages on volcano behavior and implications for human activities. Episodes 28 (3), 158–170.

Vigneresse, J.L., (1999), Intrusion level of granitic massifs along the Hercynian belt: balancing the eroded crust. Tectonophysics 307, 277–295.

Walter, T.R., Troll, V., (2003), Experiments on rift zone evolution in unstable volcanic edifices. J. Volcanol. Geotherm. Res. 127, Pp. 107–120.

Watanabe, T., Koyaguchi, T., Seno, T., (1999), Tectonic stress controls on ascent and emplacement of magmas. J. Volcanol. Geotherm. Res. 91, 65–78.

Yamaji, A., and Sato, K., (2011), Clustering of fFracture Oorientations using a mixed Bingham dDistribution and its application to paleo stress analysis from dike or vein orientations. J. Struct. Geol. 33, 1148–1157.

Yoshida, T., (2001), The evolution of arc magmatism in the NE Honshu arc Japan. Tohoku Geophys Journal. 32, 131-149.