فشار، حرارت و ترکیب سیالات در هاله دگرگونی کلیبر، شمال غرب ایران؛ استفاده از تعادلات کانی شناسی در سنگهای رسی و کالک-سیلیکات

نویسندگان

دانشگاه تبریز،

چکیده

چکیده: با نفوذ توده آذرین نفلین سینیت کلیبر به داخل سنگهای رسوبی رسی و آهکی کرتاسه، هاله‌ی دگرگونی به ضخامت حدود یک کیلومتر ایجاد شده است. شش زون دگرگونی با کانیهایی چون کردیریت، آلکالی فلدسپار، سیلیمانیت و کروندوم در سنگها تشکیل شده است. سنگهایی که ترکیب شیمیایی مناسب داشته‌اند به علت حرارت توده به صورت بخشی ذوب شده‌اند. در سنگهای کالک-سیلیکات نیز پنج زون با کانیهایی چون ترمولیت، دیوپسید، گارنت، اسکاپولیت، وولاستونیت و وزوویانیت تشکیل شده است. برای تخمین فشار دگرگونی در سنگهای رسی از پتروژنتیک گرید استفاده شد. تقاطع منحنی‌های مربوط به واکنش‌های شناخته شده در سنگها بر روی پتروژنتیک گرید، فشاری حدود 3 کیلوبار را نشان می‌دهد. محاسبه محل منحنی‌های واکنشی مربوط به کالک-سیلیکات‌ها با فرض اکتیویته مساوی یک برای تمام فازها و رسم آنها بر روی نمودار حرارت-کسر مولی دی اکسید کربن، نشان می‌دهد که کسر مولی دی اکسید کربن هنگام اوج دگرگونی برابر با 2/. بوده است که این مقدار تقریبأ مستقل از فشار دگرگونی است. محاسبه محل منحنی‌ها بر روی نمودار حرارت-کسر مولی دی اکسید کربن با فرض انحلال جامد کانیها و اکتیویته‌های غیر از یک، نتیجه مشابهی را می‌دهد و مشخص می‌کند که ترکیب واقعی سیال در اوج دگرگونی مجاورتی با ترکیب معادل کسر مولی دی اکسید کربن برابر 2/. بسیار نزدیک بوده است. گرمای اوج دگرگونی برای زون سیلیمانیت در سنگهای رسی°C 750-700 و برای زون وولاستونیت-وزوویانیت در سنگهای         کالک- سیلیکات برابر°C 700-600 بوده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Pressure, temperature and fluid composition in the Kalaybar aureole, NW Iran; Mineral equilibria in metapelitic and calc-silicate rocks

چکیده [English]

Intrusion of the Kalaybar nepheline syenite into the Cretaceous pelitic and calcareous sediments has produced a thermal aureole up to 1km thick. Six mineralogical zones are developed in the pelitic rocks with minerals such as cordierite, K feldspar, sillimanite and corundum. Chemically suitable rocks are partially melted in response to the heat from the pluton. Five mineralogical zones are developed in the calc-silicate rocks with minerals such as tremolite, diopside, garnet, scapolite, wollastonie and vesuvianite. A petrogenetic grid was used for pelitic rocks to put constraints on pressure of metamorphism. Intersection of the reaction curves on the grid indicates a pressure of ca. 3 kbar for the contact metamorphism in the Kalaybar aureole. Calculation of the positions of the reaction curves for the calc-silicate rocks assuming unit activity for all phases, and plotting them on T-XCO2 diagrams shows that the XCO2 is about 0.2 and it is almost independent of pressure. Calculation of the position of the reaction curves assuming dilution of the phases due to solid-solution gives the similar results indicating that the actual composition of the fluid had a XCO2 about 0.2 during peak metamorphic condition. The temperature was 700-750°C for sillimanite zone in pelites and 600-700°C for wollastonite-vesuvianite zone in the calc-silicates.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pelites
  • Calc-Silicate
  • Pressure
  • temperature
  • fluid composition
  • Kalaybar aureole

مراجع

1. Babakhani A., Lescuyer J.L., Riou R., Explanation of Ahar qudrangle, Geological Survey of Iran, 123 pages (1980).

2. Droop G.T.R., Treloar P.J., Pressure of metamorphism in

the thermal aureole of the Etive Complex, Scottish Journal of Geology 17 (1981) 85-102.

3. Hajalioghli R., Investig-ation of contact metamorphism of pelitic and calc-silicate rocks in the Kalaybar aureole; Implications for crustal evolution of the studied area, Unpublished MSc thesis, Tabriz University, 145 pages (2002).

4. Holdaway M.J., Stability of andalusite and the aluminum silicate phase diagram, American Journal of Science 271 (1971) 97-131.

5. Holdaway M.J., Lee S.M., Fe-Mg cordierite stability in high-grade pelitic rocks based on experimental, theoretical and natural observations, Contributions to Mineralogy and Petrology 63 (1977) 175-198.

6. Holland T.J.B., Powell R., An enlarged and updated internally consistent thermod-ynamic dataset with uncertainties and correlations: the system K2O-Na2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-Al2O3-TiO2-SiO2-C-H2-O2., Journal of Metamorphic Geology 8 (1990) 89-124.

7. Holland T.J.B., Powell R., An internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations: 2 Data and results, Journal of Metamorphic Geology 3(4) (1985) 343-370.

8. Kerrick D.M., Overview of contact metamorphism In: Contact Metamorphism, Kerrick D.M. (ed.) Reviews in Mineralogy 26 (1991) Mineralogical Society of America.

9. Kretz R., Symbols for rock forming minerals, American Mine-ralogist, 68 (1983) 277-279.

10. Mehrpartou M., Explan-ation of Kalaybar quadrangle, Geological Survey of Iran (1999).

11. Mehrpartou M., Nazer N.K., Geological map of Kalaybar, Geological Survey of Iran (1999).

12. Moazzen M., Droop G.T.R., Harte B., Abrupt transition in H2O activity in the melt-present zone of a thermal aureole: Evidence from H2O contents of cordierites, Geology 29 (4) (2001) 311-314.

13. Nabavi M.H., An introduction to geology of Iran (in Persian), Geological Survey of Iran, 109 pages (1976).

14. Powell R., Holland T.J.B., An internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlation: 3, Application to geobarometry, worked examples and a computer program, Journal of Metamorphic Geology 6 (1988) 173-204.

15. Richardson S.W., Gilbert M.C., Bell P.M., Experimental determination of kyanite-andalusite and andalusite-sillimanite equilibria: the alumi-num silicate triple point, American Journal of Science 267 (1969) 259-272.

16. Seifert F., Stability of the assemblage cordierite+K-feldsp-ar+Quartz, Contributions to Mineral-ogy and Petrology 57 (1976) 179-185.

17. Shaw H.R., The four-phase curve sanidine-quartz-liquid -gas between 500 and 4000 bars, American Mineralogist 48 (1963) 883-896.

18. Spear F.S., Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature time paths, Minera-logical Society of America, Monograph (1993).

19. Tuttle O.F., Bowen N.L., Origin of granite in the light of experimental studies in the system NaAlSi3O8-KAlSi3O8-SiO2-H2O, Geological Society of America Memoir, 74 (1958).

20. Zarghami M., Shahbazi S., Vermiculite prospecting in the Kalaybar area, Unpublished BSc. Dissertation, Tabriz University 147 pages (1993).

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 15 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش: 11 تیر 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار