نوع ساختمان منطقه‌ای ‌گارنت در اسکارنهای توده نفودی قهرود، جنوب کاشان

نویسندگان

دانشگاه تربیت معلم

چکیده

: در حاشیه توده نفوذی قهرود در جنوب کاشان, رخنمونهایی از اسکارن دیده می­شود که در برخی از آنها بلورهای گارنت ساختمان منطقه­ای واضحی را نشان می­دهند. به منظور تعیین نوع ساختمان منطقه­ای در این گارنتها بررسی نقطه­ای SEM از مرکز به سمت حاشیه بلور انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که گارنتها متعلق به سری گراندیت (گروسولار- آندرادیت) و ناحیه­بندی در آنها نوسانی و پیچیده است. چگونگی تغییر عناصر Al و  Feاز مرکز به سمت حاشیه گویای آن است که نوسان از مرکز تا حاشیه بلور در میزان دو عضو انتهایی گروسولار و آندرادیت در سری محلول جامد گراندیت رخ داده است, لذا ساختمان منطقه­ای گارنتها هنگام رشد بلور به وجود آمده و فرایند نشر در تشکیل آنها نقشی نداشته است. با این وجود ترکیب گارنت در حوالی برخی از شکستگیها متفاوت بوده و این تفاوت در تصویر BSE کانی دیده می­شود. لذا ساختمان منطقه­ای ایجادشده در اثر نشت آبگونها در کانی به­صورت موضعی به­هم خورده است. الگوی تغییرات XGrs از مرکز به حاشیه بلور نشان می­دهد که عامل اصلی ایجاد ساختمان منطقه­ای نوسانی در گارنتهای منطقه، ناآمیختگی در سیستم دوتایی گروسولار ـ آندرادیت بوده که با تغییر در ترکیب آبگونهای گرمابی ادامه یافته است. حفظ ساختمان منطقه­ای گارنت در مقیاس چند میکرون و وجود مرزهای ناگهانی در تغییر ترکیب شیمیایی بلورهای گارنت نشان­دهنده آن است که اسکارنهای منطقه پس از تشکیل، تحت تأثیر گرادیان گرمایی بعدی، مانند دگرگونی ناحیه­ای، که باعث  ایجاد نشر و از بین رفتن ساختمان منطقه­ای شود، قرار نگرفته­اند.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Type of Garnet Zoning in Skarns of Ghohroud Intrusion, south of Kashan

چکیده [English]

Next to the Ghohroud granitic intrusive body in the south of Kashan, skarns are outcropped, of which some contain garnet crystals with obvious zoning. In order to investigate characteristics of this zonation, garnet crystals were analyzed from core to rim by EDX point analysis, using scanning electron microscope. Obtained data show that garnet crystals belong to grandite (grassolar-andradite) series and oscillatory and complex zoning are widespread. Variation of Al and Fe from center to rim of analyzed crystal indicates sharp variation in XGras in grandite solid solution series. Therefore, garnet zoning formed during crystal growth and diffusion has an insignificant effect. However, based on the BSE images, oscillatory zoning has been disturbed by fluid infiltration next to fractures. Pattern of variation on XGras from core to rim indicates that the main factor on formation of oscillatory zonings was immiscibility in grandite series which followed by changes in hydrothermal solution composition. Sharp micron-scale boundaries in zonation and preservation of zoned garnet reveal that skarns have not experienced thermal overprint after formation and emplacement of pluton and formation of skarns were not followed by further thermal geological event like regional metamorphism in the area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Skarn
  • garnet
  • zoning
  • Ghohroud intrusion
[1] Atherton M. P., Edmunds W. M., "A electron Microprobe Study of some Zoned garnets from metamorphic rocks", Earth Planet. Sci. Lett. (1966) pp. 185-193.

[2] Banno S., "Notes on Rock Forming minerals, Zonal structure of pyralspit in Sanbagawa schists in the Bessi area, Shikoku", J. Geol. Soc. Japan 71 (1965) pp. 185-188.

[3] Chinner, G.A., "Almandine in thermal aureoles", J. Petrol. 3 (1962) pp. 316–340.

[4] Debethune P., Goossens P., Berger P., "Emploi des grenats zonaires comme indicoteure du degre de metamorphisme", C. R. Acad. Sci. Paris 260 (1965) 6940–6949.

[5] Evans B. W., Guidohi C. V., "The sillimanite – Potash feldspar isograd in western Maine", USA. Contrib. Mineral. Petrol. 12 (1966) pp. 25–62.

[6] Harte B., Henley K. J., "Occurrence of compositionally zoned almanditic garnets in regionally metamorphosed rocks", Nature 210 (1966) 689.

[7] Hollister L. S., "Garnet Zoning; An interpretation based on the Rayleigh fractionation model", Science 154 (1966) 1647–1651.

[8] Yardley B. W. D., "An empirical study of diffusion in garnet", American Mineralogist 62 (1977) 793-800.

[9] Blackburn W. H., "Zoned and unzoned garnets from the Grenville Gneisses around Gananoque Ontario", Canadian Mineral. 9 (1969) 691–698.

[10] Grant J. A., Weiblen P. W., "Retrograde zoning in garnet near the end Sillimanite isograd", Am. J. Sci, (1971) pp. 270-296.

[11] Massachusetts, "Contrib. Mineral", Petrol. 30 (1971) pp. 177–195.

[12] Hwang S. L., Yui T. F., Chu H. T., Shen P., "Submicron polyphase inclusions in garnet from the Tananao Metamorphic Complex, Taiwan, a key to unraveling other wise unrecognized metamorphic events", J. of Metamorphic Geology 19 (2001) pp. 599-605.

[13] Whitney D. L., Mechum T. A., Dilek Y., Kuehner S. M., "Modification of granet by fluid infiltration during regional metamorphism in garnt through sillimanite–zone rocks", Dutchess county, New York, American Mineralogist 81 (1996) 696-706.

[14] Frost B. R., Tracy R. J., "P-T paths from zoned garnets , Some minimum criteria", American J. of Science 291 (1991) pp. 917-939.

[15] Hwang S. L., Shen P., Yui T. F., Chu H. T., "On the mechanism of resorption zoning hn metamorphic garnet", J. metamorphic Geol. 21 (2003) pp. 761-769.

[16] Spear F. S., Peacocok S. M., "Metamorphic pressure temperature-time paths. Short Course in Geology", 7. American Geophysical :union: (1989) Washington, DC.

[17] Spear F. S., Selverstone J., Hickmott D., Crowley P., Hodges K. V., "P-T paths from garnet zoning, a new technique for deciphering tectonic processes in crystalline terranes", Geology 12 (1984) pp. 87-90.

[18] Berberian M., King G. C. P., "Towards a paleogeography and tectonic Evolution of Iran", Canadian J. of Earth Sciences V.18, No.2 (1981) pp. 210-265.

[19] Jung D., Kursten M., "Post mesozoic Volcanism in Iran and its relation to the subduction of the Afro-Araban-Under the Eurasian Plate" (1975).

[20] Karig D. E., "Origin and development of marginal basin in the western Pacific", J. Geophys. Res. 76 (1971) 2542–2561.

[21] Moine Vaziri H., "Volcanisme tertaire et quatenaire en Iran. Thesed Etat", Univer Paris-Sud, Orsay (1985).

[22] Nowroozi A. A., "Seismotectonices of the Persian Plateau, Eastern Turkey, Causasus and Hindu-Kush region", Bull. of the Seismological society of America 61, No.2 (1971) 317-341.

[23] Takin M., "Iranian geology ans Zeih Continental drift in middle East", Geol. Survy, Iran, noten 81 (1971).

]24[ حسن‌زاده ج.، "مطالعه زمین‌شناسی و پترولوژی سنگهای آذرین ناحیه قمصر کاشان, ایران مرکزی"، پـایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران (1357).

]25[ نوربخش پ., "مطالعه کانی‌شناسی، پتروگرافی و پترولــــــــــوژی اسکارنهای شرق قهرود"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد، واحد شمال (1379).

[26] Atherton M. P., "The variaty in garnet biotite and chlorite composite in Medium grade pelitic rocks from the Dalradian, Scotland, with particular reference to Zonation in garnet", Contrib. Mineral Petrol. 18 (1968) pp. 347-371.

[27] Evans B. W., "Microprobe study of Zoning in eclogite garnets", Geol. Soc. Am. Spec. Paper 87 (1966) 54.

[28] Hollister L. S., "Contact metamorphism in the kwoiek area of British columbia; An end-membler of the metamorphic process", Geol. Soc. Am. Bull. 80 (1969) 2464-2494.

[29] Reeder R. J., Grams J. C., "Sector Zoning in Calcite cement Crystals, Implications for trace element distributions in carbonates", Geochimica et Cosmochimica Acta 51 (1987) pp. 187-194.

[30] Reeder R. J., Prosky J. L., "Compositional sector zoning in dolomite", J. of Sedimentary Potrology 56 (1986) 137-247.

[31] Bottinga Y., Kudo A., Weill D., "Some Observations of oscillatory Zoning and Crystallization of magmatic plagioclase", American Mineralogist 51 (1966) pp. 792- 806.

[32] Sibley D. F., Vogel T. A., Walther B. M., Byerly G., "The Origin of Oscillatory Zoning in Plagioclase, Adiffusion and growth controlled model", American J. of Science 276 (1976) pp. 275-281.

[33] Clechenko C. C., Valley J. W., "Oscillatory zoning in garnet from the Willsboro Wollastonite Skarn, Adirondack Mts, New York, a record of shallow hydrothermal processes preserved in a granulite facies terrane", J. metamorphic Geol. 21 (2003) pp. 771-784.

[34] Jamtveit B., "Oscillatory Zonation Patterns in hydrothermal grossular – andradite garnet, Nonlinear behavior in regions of immiscibility", Am. Mineralogist 76 (1991) 1319–1327.

[35] Chamberlain C. P., Conrad M. E., "Oxygen isotope zoning in garnet", Science 254 (1991) 403-406.

[36] Crowe D. E., Riciputi L. R., Bezenek S., Ignatiev A., "Oxygen isotope and trace element zoning in hydrothermal garnets, Windows into large-scale fluid flow behavior", Geology 29 (2001) pp. 479-482.

[37] Jamtveit B., Hervig R. L., "Constraints on transport and Kinetics in Hydrothermal systems from Zoned Garnet Crystals", Science 263 (1994) pp. 505–508.

[38] Jamtveit B., Wogelius R. A., Fraser D. G., "Zonation Patterns of skarn garnets, Records of hydrothermd system evolution", Geology 21 (1993) pp. 113-116.

[39] Lee C. G., Atkinson W. W., "Geochemistry of zoned garnets from the San Pedro mine, Sante Fe Country", New Mexico, New Mexico Geology 7 (1985) pp. 69-74.

[40] Nakano T., Takahara H., N ishida N., "Intracrystalline distribution of major elements in zoned garnet from skarn in Chichibu mine, Central Japan, Illustration by color coded maps", Canadian Mineralogist 27 (1989) pp. 499-507.

[41] Yardley B. W. D., Rochelle C. A., Barnicoat A. C., Lloyd G. E., "Oscillatory Zoning in metamorphic minerals, An indicator of infiltration metasomatism", Mineralogical Magazine 55 (1991) pp. 357-365.

[42] Deer W. A., Howie R. A., Zussman J., "Rock-Forming Minerals", Orthosilicates Garnet Groups 1A (1989) pp. 467 – 657.

[43] Huckenholz H. G., Fehr K. T., "Stability relationships of grossular + quartz + Wollastonite + anorthite II, The effect of grandite – hydrgrandite Solid Solution", Neues Jahrbuch fur Mineralogie abhandlungen 145. (1982). pp. 1–33.

[44] Engi M., Wersin P., "Derivation and application of a solution model for Cacic garnet", Schweizerische Mineralogische and pertrographische Mitteilungen 67 (1987) pp. 53- 73.

[45] Spear F. S., "Metamorphic phase equiliberia and pressure-temperature-time paths", Mineralogical Society of America (1993).