بررسی شیمی کانی و شرایط دگرگونی آمفیبولیت‌های منطقه هشت‌بندی، پهنه مکران شمالی (جنوب شرق ایران)

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

2 موسسه زمین‌شناسی و زمین‌فیزیک، آکادمی علوم چین

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

آمفیبولیت‌های مورد بررسی در نزدیکی دهستان هشت‌بندی از توابع شهرستان میناب قرار دارند. این آمفیبولیت‌ها بخشی از سنگ‌های دگرگونی کمربند افیولیتی مکران ‌شمالی را تشکیل می‌دهند که به دو صورت جهت‌یافته و توده‌ای یافت می‌شوند. بر اساس کانی‌های شاخص، این سنگ‌ها شامل آمفیبولیت‌های معمولی، اپیدوت-گارنت آمفیبولیت و گارنت-پیروکسن آمفیبولیت هستند. کانی‌های تشکیل دهنده آمفیبولیت‌های معمولی شامل آمفیبول، پلاژیوکلاز، آپاتیت، زیرکن، کوارتز و اسفن هستند. افزون بر این کانی‌ها، در گارنت-پیروکسن آمفیبولیت‌ها، گارنت و پیروکسن و در اپیدوت-گارنت آمفیبولیت‌ها، اپیدوت، گارنت و پیروکسن نیز دیده می‌شوند. آمفیبول‌ها از نوع کلسیمی هستند و بیشتر ترکیبی در گستره‌ی مگنزیو تا فروهورنبلند دارند. کلینوپیروکسن‌ها از نوع کلسیمی و بیشتر در گستره دیوپسید قرار می‌گیرند. گارنت‌ها گستره ترکیبی آلماندین تا گروسولار دارند و  تغییر ترکیب و عناصر Mn، Mg، Ca و Fe2+ از لبه به مرکز در آنها روند مشخصی را نشان نمی‌دهد و حالت خطی دارد. نبود‌ منطقه‌بندی مشخص عناصر Mn، Mg، Ca و Fe2+ و الگوهای مسطح آنها بیانگر انتشار سریع طی دگرگونی پیش‌رونده و در دمای بالاتر از 600 درجه سانتی‌گراد است. پلاژیوکلازها در گستره وسیعی از آلبیت تا لابرادوریت قرار دارند. اسفن‌ها در گستره دگرگونی/گرمابی هستند و اپیدوت‌ها در زیرگروه اپیدوت رده بندی می‌شوند. زمین‌دماسنجی هورنبلند- پلاژیوکلاز و زمین‌فشارسنجی  Alدر هورنبلند دمای 690 - 590 درجه سانتی‌گراد و فشار 9/7 – 5/5 کیلوبار را برای آمفیبولیت‌های جهت‌یافته و دمای 720 - 550 درجه سانتی‌گراد و فشار 6-4 کیلوبار را برای آمفیبولیت‌های توده‌ای نشان دادند. نمودار فازی دما-فشار (P-T) نشان می‌دهد که مجموعه آمفیبول + پلاژیوکلاز +  اپیدوت + اسفن در دمای 650 - 450 درجه سانتی‌گراد و فشارکمتر از 8 کیلوبار پایدار است که با نتایج دما- فشارسنجی هورنبلند - پلاژیوکلاز همخوانی دارد. بر این اساس، آمفیبولیت‌های دارای گارنت + پیروکسن دچار درجه‌های دگرگونی بالاتری شده (با دمای بیشتر از 650 درجه سانتی‌گراد و فشار بیش از 8 کیلوبار). 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The study of mineral chemistry and metamorphism condition of the amphibolites in the Hashtbandi area, North Makran zone (southeast of Iran)

نویسندگان [English]

  • Maryam Souri 1
  • Ahmad Ahmadi Khalaji 1
  • Jiamin Wang 2
  • Rasoul Esmaeili 3
  • Mohammad Ebrahimi 3
  • Mirmohammad Miri 4
1 Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran
2 Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences
3 Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Zanjan University, Zanjan, Iran
4 Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

    The study amphibolites are located in Hashtbandi village (east of Minab). The Makran amphibolites form a part of the metamorphic rocks of northern Makran ophiolitic belt, which are found in massive and orientated forms. Based on the indicator minerals, these rocks include ordinary amphibolite, epidote-garnet amphibolite and garnet-pyroxene amphibolite. The minerals in the ordinary amphibolites include amphibole, plagioclase, zircon apatite, quartz and sphene. In addition to these minerals, garnet and pyroxene are found in the garnet-pyroxene amphibolites, and epidote, garnet and pyroxene in the epidote-garnet amphibolites. Amphiboles in these rocks are calcic type and composition from magnesian to ferrohornblende. The clinopyroxene is calcic type and mostly in the diopside range. Garnets have a compositional range from almandine to grossular, and the trend of changes in composition and elements such Mn, Mg, Ca and Fe2+ from the rim to core in this mineral does not show a specific trend and is linear. The lack of clear zoning of elements such Mn, Mg, Ca and Fe2+ and their flat patterns in garnet indicate rapid diffusion during progressive metamorphism and at temperatures above 600 °C. The composition of plagioclases is mostly in the albite- labradorite range. The sphene is in the metamorphic/hydrothermal range, and epidote is classified in the epidote subgroup. The hornblende-plagioclase geothermometery and Al-in-hornblende geobarometery result 590 – 690 ºC and 5.5 – 7.9 kbar P for the oriented amphibolites and 550 to 720 ºC and 4–6 kbar for the massive ones. A P-T phase diagram shows that the amphibole + plagioclase + epidote+ sphene assemblage is stable at 450 – 650 ºC T and < 8 kbar P corresponding to the hornblende – plagioclase thermobarometry results. In higher temperatures and pressures, clinopyroxene and garnet occur in the assemblages, respectively. On this basis, the garnet + pyroxene bearing amphibolites endured higher metamorphism degrees, at comparative temperature and pressure of > 650 ºC and > 8 kbar.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • clinopyroxene
  • garnet
  • Mineral chemistry
  • amphibolite
  • Makran

مراجع

[1] Triboulet C., Audren C., "Controls on P-T-t deformation path from amphibole zonations during progressive metamorphism of basic rocks (estuary of the River Vilaine, South Brittany, France)", Journal of Metamorphic Geology 6 (1988) 117-133. doi.10.1111/j.1525-1314.1988.tb00412.x
[2] Triboulet C., "The (Na-Ca) amphibole-albitechlorite-epidote-quartz geothermobarometer in the system S-A-F-M-C-N-H2O 1. An empirical calibration", Journal of Metamorphic Geology 10 (1992) 545-556. doi.10.1111/j.1525-1314.1992.tb00105.x
[3] Schulz B., Triboulet C., Audren C., "Microstructures and mineral chemistry in amphibolites from the western Tauern Window (Eastern Alps) and P-T-deformation paths of the Alpine greenschist-amphibolite facies metamorphism", Mineralogical Magazine 59 (1995) 641- 659. https://doi.org/10.1180/minmag.1995.059.397.08
[4] Zenk M., Schulz B., "Zoned Ca-amphiboles and related P–T evolution in metabasites from the classical Barrovian metamorphic zones in Scotland", Mineralogical Magazine 68 (2004) 769. doi. 10.1180/0026461046850218
[5] Bucher K., Frey M., "Petrogenesis of Metamorphic Rocks (6th edn)", Springer Verlag: Berlin, (1994) 318,.
[6] Esmaeili R., Xiao W., Griffin W.L., Shafaii Moghadam H., Zhang Z., Ebrahimi M., Zhang J., Wan B., Ao S., Bhandari S., "Reconstructing the source and growth of the Makran Accretionary Complex: Constraints from detrital zircon U-Pb geochronology", Tectonics 39 (2) 2020 e2019TC005963. https://doi.org/10.1029/2019TC005963
[7] Esmaeili R., Ao S., Shafaii Moghadam H., Zhang Z., Griffin WL., Ebrahimi M., Xiao W., Wan B., Bhandari S., "Amphibolites from makran accretionary complex record Permian-Triassic Neo-Tethyan evolution", International Geology Review 17 64 (11) (2022) 1594-610. https://doi.org/10.1080/00206814.2021.1946663
[8] Souri M., Ahmadi-Khalaji A., Wang J., Esmaeili R., Ebrahimi M., "Amphibole mineral chemistry of amphibolites from the Makran accretionary complex (southeast of Iran)", Kharazmi Journal of Earth Sciences 8 (2) (2023) 236-258. (in Persian). doi.‎ 10.22034/KJES.2023.8.2.105432
[9] Andreev A. A., Rytsk E. Yu., Velikoslavinskii S. D., Tolmacheva E. V., Bogomolov E. S., Lebedeva Y.M., Fedoseenko A. M., "Age, Composition, and Tectonic Setting of the Formation of Late Neoproterozoic (Late Baikalian) Complexes in the Kichera Zone, Baikal-Vitim Belt, Northern Baikal Area Geological, Geochronological, and Nd Isotope Data", Petrology 30 (4) (2022) 337-368. https://doi.org/10.1134/S0869591122040026
[10] Zhou Mei-Fu., Robinson Paul T., "Origin and tectonic environment of podiform chromite deposits", Economic Geology, 92.2, (1997) 259-262. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.92.2.259
[11] Braud J., "Geological map of Kermanshah 1/250000 scale", Tehran, Geological Survey of Iran, (1978).
[12] Stocklin J., "Geological map of Ajabshir plain", Geological survey and mineral exploration of Iran, (1968).
[13] McCall G. J. H., "Mélanges of the Makran, southeastern Iran", Ophiolitic and related mélanges, 66 (1983) 292-299.
[14] McCall G.J.H., "The geotectonic history of the makran and adjacent areas of southern Iran", Journal of Asian Earth Sciences 15 (6) (1997) 517-531. https://doi.org/10.1016/S0743-9547(97)00032-9
[15] McCall G. J. H., "A Critique of the analogy between Archean and Phanerozoic tectonics based on regional mapping of the Mesozoic-Cenozoic plate convergent zone in the Makran, Iran", Precambrian Research 127 (1-3) (2003) 5-17. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(03)00178-5
[16] Bagheri S., Damani Gol S.D., "The eastern iranian orocline", Earth-Science Reviews 210 (2020) 103322. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103322
[17] Samimi Namin M., "Geological Map of Minab 1:250000 Scale", Geological Survey of Iran (1983).
[18] Leake B.E., "Nomenclature of amphiboles", Mineralogical Magazine 61 (1997) 296-311. https://doi.org/10.1180/minmag.1997.061.405.13
[19] Morimoto N; "Die nomenklatur von Pyroxenen", Mineralogy and Petrology 39 (1988) 55-76. https://doi.org/10.1007/BF01226262
[20] Goldsmith J.R., "Review of the behavior of plagioclase under metamorphic conditions", American Mineralogist 67(7-8) (1982) 643-652.
[21] Spear F.S., "Metamorphic phase equilibria and pressure–temperature–time paths", Mineralogical Society of America Monographs (1993) 352.
[22] Carlson W., Schwarze E., "Petrological significance of prograde homogenization of growth zoning in garnet: an example from the Llano Uplift", Journal of metamorphic Geology 15.5 (1997) 631-644. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1997.tb00640.x
[23] Carlson W.D., "Scales of disequilibrium and rates of equilibration during metamorphism", American Mineralogist 87(2-3) (2002) 185-204. https://doi.org/10.2138/am-2002-2-301
[24] Nyström A.I., Kriegsman L.M., "Prograde and retrograde reactions, garnet zoning patterns, and accessory phase behaviour in SW Finland migmatites, with implications for geochronology", Geological Society, London, Special Publications 220(1) (2003) 213-230. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2003.220.01.13
[25] Caddick M.J., Konopásek J., Thompson A.B., "Preservation of garnet growth zoning and the duration of prograde metamorphism", Journal of Petrology 51(11) (2010) 2327-2347. https://doi.org/10.1093/petrology/egq059
[26] Deer W.A., Howie R.A., Zussman J., "An introduction to the rock forming minerals", Wiley New York (1992) 1–696.
[27] Kowallis B.J., Christiansen E.H., Dorais M.J., Winkel A., Henze P., Franzen L., Mosher H., "Variation of Fe, Al, and F substitution in titanite (sphene)", Geosciences 12(6) (2022) 229.  https://doi.org/10.3390/geosciences12060229
[28] Armbruster T., Bonazzi P., Akasaka M., Bermanec V., Chopin C., Gieré R., Heuss-Assbichler S., Liebscher A., Menchetti S., Pan Y., Pasero M., "Recommended nomenclature of epidote-group minerals", European Journal of Mineralogy 18(5) (2006) 551-567. https://doi.org/10.1127/0935-1221/2006/0018-0551
[29] Holland T., Blundy J., "Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry", Contributions to mineralogy and petrology 116 (1994) 433-447. https://doi.org/10.1007/BF00310910
[30] Anderson J.L., Smith D.R., "The effects of temperature and fO2 on the Al-in-hornblende barometer", American mineralogist 80(5-6) (1995) 549-559. https://doi.org/10.2138/am-1995-5-614
[31] Connolly J.A., "Computation of phase equilibria by linear programming: a tool for geodynamic modeling and its application to subduction zone decarbonation", Earth and Planetary Science Letters 236(1-2) (2005) 524-541. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.04.033
[32] White R.W., Powell R., Johnson T.E., "The effect of Mn on mineral stability in metapelites revisited: New a–x relations for manganese bearing minerals", Journal of Metamorphic Geology 32(8) (2014) 809-828. https://doi.org/10.1111/jmg.12095
[33] Green E.C.R., White R.W., Diener J.F.A., Powell R., Holland T.J.B., Palin R.M., "Activity–composition relations for the calculation of partial melting equilibria in metabasic rocks", Journal of Metamorphic Geology 34(9) (2016) 845-869. https://doi.org/10.1111/jmg.12211
[34] Holland T.J.B., Powell, R., "An improved and extended internally consistent thermodynamic dataset for phases of petrological interest, involving a new equation of state for solids", Journal of metamorphic Geology, 29(3), (2011) 333-383. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2010.00923.x
[35] Holland T., Powell R., "Activity–composition relations for phases in petrological calculations: an asymmetric multicomponent formulation", Contributions to Mineralogy and Petrology 145 (2003) 492-501. https://doi.org/10.1007/s00410-003-0464-z
[36] Miri M., Sepahi A.A., "High-pressure–Low-temperature metamorphic rocks of Iran and their geodynamic significance: A review", Journal of Geodynamics 157 (2023) 101986. https://doi.org/10.1016/j.jog.2023.101986

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 06 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری: 19 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش: 16 فروردین 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار