ماگماتیسم کلسیمی- قلیایی با سن پلیو ـ کواترنری در منطقه آذربایجان و شمال باختر ایران به شکلهای گوناگون از جمله آتشفشان چینهای، گنبد و روانههای آتشفشانی ظاهر شده و شامل آتشفشانی- آواریها، بازالتهای آندزیتی، آندزیت، داسیت، ریوداسیت و ریولیت است. این مجموعه آتشفشانی با مرز دگرشیب بر روی واحدهای رسوبی با سن میوسن قرار دارد. بررسی ترکیب شیمیایی سنگهای حد واسط تا اسید نشان میدهد که ماگمای تشکیل دهنده سنگهای یاد شده کلسیمی- قلیایی است و با نسبت Na2O / K2O> 1مشخص میشود و در محدوده ماگماهای پتاسیم متوسط و متاآلومینوس قرار میگیرند. این سنگها غنیشدگی در LILE، و U و تهیشدگی در عناصر Y،Nb و HREE نشان میدهند. الگوی عناصر خاکی کمیاب این سنگها به شدت تفریق یافته است و فاقد بیهنجاری منفی Eu است.
محیط زمینساختی این سنگها در محدوده کمانهای ماگمایی پس برخوردی و کمانهای حاشیه قارهای فعال قرار میگیرد. ادامه همگرایی صفحههای عربستان و اوراسیا پس از برخورد در اواخر میو- پلیوسن به اوج خود رسیده و سبب ستبرشدگی، کوتاه شدگی و فراخاست قابل توجه پوسته در شمال باختر ایران و خاور ترکیه شده و فلات مرتفع ایران- ترکیه را بهوجود آورده است. در اثر بههم خوردن و آشفتگی در ترازهای حرارتی و فراخاست، گوشته سست کرهای دچار ذوب بخشی با آهنگ کم، با حضور گارنت در بازمانده شده است و ماگمای بازی قلیایی تشکیل شده است. صعود ماگمای بازی داغ و استقرار آن در پوسته سبب توسعه ذوب بخشی در این ناحیه شده و ماگماهای اسیدی تشکیل شده است. این ویژگی باعث شده است که ابتدا ماگمای اسید از ذوب پوسته و محصولات پرتابی آن خارج شده و سپس ماگمای بازی قلیایی فوران کند، لذا وجود سریهای معکوس آتشفشانی که در آن واحدهای بازالتی قلیایی اولیویندار در بالا و سنگهای حدواسط تا اسیدی در زیر قرارگرفتهاند، از علائم فعالیت آتشفشانی دونمایی(بایمودال) در پلیو- کواترنر آذربایجان است. ماگمای هیبرید حاصل از آمیختگی ماگمای اسیدی با منشأ پوستهای و بازی با منشأ گوشته مولد سنگهای حدواسط بوده است. ویژگیهای شیمیایی دو ماگما با هم متفاوت بوده و یکی از آنها خاصیت کلسیمی- قلیایی داشته و دیگری قلیایی- بازی است. در تحول ماگمایی سنگهای آتشفشانی پلیو-کواترنر آذربایجان فرایندهای (AFC) نیز مؤثر بوده است و این مسئله با شواهد کانی شناسی و نمودارهای تغییرات عناصر اصلی و جزئی قابل درک است. مقایسه شواهد زمینشناختی و ویژگیهای زمینشیمیایی واحدهای آتشفشانی شمال باختر ایران و خاور ترکیه در پلیو-کواترنر نشان میدهد که سیر تحولی یکسانی در تکوین ماگمای این مناطق وجود داشته است.
کمپلکس ماهنشان در شمالباختر ایران تحت تأثیر دگرگونی ناحیهای و همبری قرار گرفته است. ریز ساختها، سیماهای سنگنگاری و روابط صحرایی نشان میدهد که کمپلکس دگرگونی ماهنشان، چهار فاز دگرگونیM1 تاM4 و دستکم دو فاز( D1و D2) دگرشکلی را تجربه کرده است. دگرگونی فازM1 تحت تأثیر دگرگونی فاز M2 قرار گرفته است. دگرگونی مرحله دوم بهوسیله جهتگیری ترجیهی کانیها (تشکیل شیستوارگی (S2 و توسعه مجموعه کانیهای اوج دگرگونی مشخص می شود. این فاز دگرگونی، همزمان با فاز دگرشکلی D2 بوده است. دگرگونی فاز سوم (M3)یک دگرگونی همبری و دگرگونی((M4 به صورت دگرگونی پسرونده است. مجموعه کانیهای اوج دگرگونی M2 عبارت است از مسکوویت، بیوتیت، گارنت، استارولیت، آندالوزیت و سیلیمانیت. فشار و دمای دگرگونی کمپلکس ماهنشان به منظور تعیین گرادیان زمینگرمایی پوسته و نوع دگرگونی با استفاده از روشهای تعادلهای فازی چندگانه، دماسنجهای تبادل کاتیونی و واکنشهای انتقالی محض، مشخص شده است. دما و فشار دگرگونی M1 به ترتیب 420تا 450 درجه سانتیگراد و 3 تا 4 کیلوبار است. دگرگونی M2 (اوج دگرگونی) دمای 600 تا 620 درجه سانتیگراد و فشار 5 تا 7 کیلوبار را نشان میدهد. همچنین دما و فشار برای دگرگونی M3 (دگرگونی همبــــــری) به ترتیب520 تا 560 درجه و2 تا 5/3 کیـــــلوبار است. گرادیان گرمایی محاسبه شــــــــده برای اوج دگرگونی ° C km-15/28-25 است که با دگرگونی نوع بارووین سازگاری دارد. جایگاه زمینساختی دگرگونی مرتبط با پوسته قارهای وکمان است.