تعیین محیط تکتونوماگمایی سنگ‌های آتشفشانی و نیمه عمیق شمال شهرکرد با استفاده از گرما- فشارسنجی (Geothermobarometry) آمفیبول‌ها

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری

2 دانشگاه اصفهان

چکیده

بر اساس نتایج حاصل از گرما- فشارسنجی آمفیبول­های موجود در سنگ­های آتشفشانی و نیمه عمیق حاصل از آتشفشانی ژوراسیک فوقانی در بخش مرکزی زون سنندج - سیرجان، واقع در شمال شهرکرد به روش­های هاماراستروم، اشمیت، جانسون - رادرفورد و هالیستر، این کانی­ها در دما­هایی بین 635 تا 715 درجه سانتیگراد و فشارهای 52/3 تا 5/7 کیلوبار و معادل 20 تا 25 کیلومتر عمق تشکیل شده­اند. نتایج محاسبات به دست آمده در تعیین فشار حاکم بر تشکیل آمفیبول­ها از دقت متوسطی برخوردار بوده­اند. پائین بودن میزان Fet/(Fet + Mg) در آمفیبول­های یاد شده و به طور کلی پائین بودن نرخ افزایش پارامتر مورد نظر از ویژگی­های بارز مجموعه­های ماگمایی آهکی- قلیایی است. دما، فشار و عمق به دست آمده برای آمفیبول­های مورد بررسی که غالباً هستنگزیت تا منیزیو هستنگزیت­اند، با شرایط پایداری هورنبلند سبز سازگار بوده و موید شکل­گیری این گروه از آمفیبول­ها در یک زون فرورانش همراه با ماگماتیسم آهکی- قلیایی است، به طوری که عمق بیشینه­ی تشکیل آمفیبول­ها روی قطعه­ی فرورانده، 25 کیلومتر و با توجه به فاصله­ی مجموعه سنگ­های آتشفشانی و نیمه عمیق در بردارنده این کانی­ها تا گسل زاگرس که حدود 35 کیلومتر است، زاویه­ی فرورانش کمتر از 45 درجه ارزیابی می­شود. با توجه به مقادیر 5/1<Aliv در آمفیبول­های مورد بررسی، سنگ­های حامل این کانی­ها در قلمرو جزائر قوسی قرار می­گیرند. این مجموعه سنگ­های آذرین یکی از جزایر قوسی ژوراسیک مورد انتظار و گمنامی است که  در کمربند کوهزاد زاگرس حضور آن پیش بینی شده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of tectonomagmatic environment of volcanic and subvolcanic rocks in North of Shahrekord by amphiboles geothermobarometry

چکیده [English]

On the basis of geothermobarometric calculations, amphiboles in volcanic and subvolcanic rocks belong to Upper Jurassic volcanism of Sanandaj-sirjan zone in north of Shahrekord. Using Hamarstrom ,Schmidt, Johnson - Rutherford and Hollister methods, amphiboles have crystallized about 635 to 715◦ c and 2.68 to 7.5 kbar at the depth about 17 to 25 km. The result of calculations has moderate accuracy. The lower FET/ (Fet + Mg) ratio in amphibles is characteristic of calc-alkaline magma suites. Calculated temperatures, pressures and depths for amphiboles is coincide with a subduction tectonical environment. The maximum depth of crystallization of amphiboles is 25km and subduction angle is lower than 45 km on the basis of 35 km distance between this volcanic belt and main Zagros fault. Aliv measures of amphiboles are higher than 1.5 that indicate an island arc suite.The presence of this old island arc had predicted in Zagros orogenic belt.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Jurassic Volcanism
  • Sanandaj-Sirjan Zone
  • Tectonomagmatic
  • geothermobarometry
  • amphibole
[1] امامی س. ن.، "بررسی‌های پترولوژیکی با تاکید بر پهنه‌های دگرسانی و ارزیابی آثارزیست محیطی آن‌ها درسرزمین آتشفشانی شمال شهرکرد"، پایان‌نامه دکتری پترولوژی (1387) دانشگاه اصفهان، 265ص.

[2] Leake B. E., IMA Commission,

“Nomenclature of amphiboles of the subcommittee on amphiboles of the international mineralogical association commission on new minerals and mineral names”, Europian Journal of mineralogy 9(1997) 623-651.

[3] Hammarstrom Jane M., E-AN Zen., “Aluminum in hornblende: An empirical igneous geobarometer”, American Mineralogist 71(1986) 1297-1313.

[4] Schmidt M. W., “Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al- in hornblende barometer”, Contributions to mineralogy and Petrology 110(1992)304 -310.

[5] Johnson M. C., Malcolm J. Rutherfurd, “Experimental calibration of the aluminum- in- hornblende geobarometer with application to Long Valley caldera (California) volcanic rocks”, Geology 17(1989) 837- 841.

[6] Hollister L. S., et al., “Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calcalkaline plutons”, American Mineralogists 72(1987) 231- 239.

[7] Anderson J. Lawford., “The effects of temperature and fO2 on the Al- inhornblende barometer”, American Mineralogists 80(1995) 549-559.

[8] Wones D. R., Gilbert M. C., “Amphiboles in the igneous environment”, Mineralogical Society of America Reviews in Mineralogy, 9(1982) 355-390.

[9] Cawthorn P.C., G. Davies, “Amphibole fractionation in calcalkaline magma genesis”, American journal of sciences, 276 (1982) 309 –329.

[10] Helz R. T., “Phase relations of basalts in their melting range at PH2O = 5kb as a function of oxygen fugasity”, Journal of Petrology 14(1973)

249-302.

[11] Helz R. T., “Phase relations of basalts in their melting range at PH2O = 5kb. PartII. Melt compositions”, Journal of Petrology 17(1976) 139-193.

[12] Ghent E. D., Nicholls j., Simony, P. S., Sevigny J H., Stout M. Z., “Hornblende barometry of the Nelson batholith, southeastern British Columbia: Tectonic implications”, Canadian Journal of Earth Sciences 28(1991) 1982-1991.

[13] Vynhal C. R., McSween H. Y., Speer J. A., “Hornblende chemistry in southern Appalachian granitoids: Implications for aluminium hornblende thermobarometry and magmatic epidote stability”, American Mineralogist 76(1991) 176-188.

[14] Miyashiro A., “Volcanic rock series in island arcs and active continental margins”, American Journal of Sciences 247(1974)321-355.

[15] Kuno H., “Petrology of Hakone volcano and the adjacent areas”, Japan. Geological Society American Bulltein 61(1950)957-1020.

[16] Raase P., “Al and Ti contents of hornblende, indicators of pressure and temperature of regional metamorphism”, Contributions to mineralogy and Petrology 45(1974) 231- 236.

[17] Ernest, W. G., “Paragenesis and thermobarometry of Ca-amphiboles in the Barcroft granodioritic pluton, central White Mountains, eastern California”, American Mineralogists, 87(2002) 478-490.

[18] Hall A., “Igneous petrology” (1987) Longman, London, 573 P.

[19] Ghent, E. D., j. Nicholls, P. S.Simony, J. H. Sevigny, M. Z. Stout, “Hornblende barometry of the Nelson batholith, southeastern British Columbia: Tectonic implications”, Canadian Journal of Earth Sciences, 28(1991) 1982 - 1991.

[20] Vynhal C. R., H. Y. McSween, J. A. Speer, “Hornblende chemistry in southern Appalachian granitoides: Implications for aluminium hornblende thermobarometry and magmatic epidote stability”, American Mineralogists, 76(1991) 176 - 188.

[21] Kazmin V.C., “Volcanic belts as markers of the Mesozoic – Caenozoic active margin of Eurasia”, Tectonophysics 123(1986) 123 – 152.

[22] Mohajjel, M. and C.L. Fergusson, “Dexteral transpression in Late Cretaceous continental collision, Sanandaj - Sirjan zone, Western Iran”, Journal of Structural Geology, 22 (8)( 2000) 1125 - 1139.

[23] Parlak, O., V. Hock, H. Kozlu, M. Dlaloye, “Oceanic crust generation in an island arc tectonic setting, SE Anatolian orogenic belt (Turkey)”, Geological Magazine, 141 (5) (2004) 583 - 603.

[24] ‌Ghasemi A., C.J. Talbot, “A new tectonic scenario for the Sanandaj - Sirjan zone (Iran)”, Journal of Asian Earth Sciences, 26 (6) (2006) 683-693.