توزیع اندازه‌ی پـورفیـروبـلاست‌هـای کیانیت و استارولیت در متاپلیت‌های حـمـزه قـاسم و خـزائی بالا (شاهیندژ) مؤید شرایط تبلور دگرگونی ناحیه‌ای در منطقه

نویسندگان

دانشـگاه ارومیه

چکیده

در این مقاله توزیع اندازه­ی بلور (CSD) در ارتباط با پورفیروبلاست­های کیانیت و استارولیت موجود در سنگ­های متاپلیتی منطقه­ی حمزه قاسم و خزائی بالا در شاهیندژ، بررسی شده است. برای کیانیت­ها این منحنی به صورت خطی و برای استارولیت­ها غیرخطی یا زنگوله­ای است. کیانیت­ها منحنی چگالی تراکمی یک سویه و استارولیت­ها دارای دو بخش مجزا هستند. خطی بودن منحنی CSD کیانیت­ها بیانگر سرعت بالای رشد هسته­ها و یک دست بودن بلورهاست، و غیر خطی بودن منحنی­های استارولیت بیانگر دو احتمال متفاوت در واکنش­های تولیدکننده­ی استارولیت و در فازها­ی دگرگونی ناحیه­ای مسئول تشکیل کانی است که احتمال اول از قوت بیشتری برخوردار است. میانگین رشد در زمان (Gt) و نرخ هسته­بندی (J) پورفیروبلاسـت­های کیانیت به ترتـیب برابر 931/0 و 4-mm6/1- و بـرای پورفیروبلاسـت­های استـارولـیت میانگیـن نرخ هسته­بنـدی (J) بخـش ریزبلـور و درشـت بلور به ترتیب4-mm25/5 و  4-mm1/6  و میانــگین رشــد در زمــان (Gt) بـرای ریـز بلورهـا و درشت بلورها به ترتیب mm.t405/0 و mm.t763/0 برآورد شده است. نسبت هسته بندی بلورهای استارولیت 5/5 برابر کیانیت و نسبت بزرگی بلورهای استارولیت به کیانیت 8/1 برابر (حدود 2 برابر) است.     

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Crystal Size Distribution of kyanite and staurolite from Hamza Qassim and Khazai Bala Metapelites-southeast Shahin-Dezh; confirmation to regional metamorphism conditions at the area

چکیده [English]

The crystal size distribution (CSD) of kyanite and staurolite from the Hamza Qassim and Khazai Bala mtapelites has been studied. All samples show linear CSD pattern for kyanite and nonlinear concave down (with two distinct parts) for staurolite. The linear CSD for kyanite defines high growth rate and equal granular crystals. Two segmental patterns for staurolites can show that they have formed as a result of two possibilities, first is differences on reactions which form the mineral and second is differences on responsible regional metamorphic phase. Although the first case has more evidences. The Gt and nucleation rate (J) for kyanites were 0.931 and -1.6 mm-4. For staurolites the fine and coarse grain parts population density was
 5.25 mm-4 and 6.1 mm-4. Average growth rate at time (Gt) calculated values for fine and coarse staurolite crystals were 0.405mm.t and 0.763mm.t. Detail studies show that nucleation rate ratios for staurolite was 5.5 times more than kyanites, but kyanite crystals were about 2 times coarser than staurolites.      

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crystal size distribution (CSD)
  • kyanite
  • staurolite
  • nucleation rate
  • growth rate
  • Shahin-Dezh
[1] Moaazzen M., Modjarrad M., “Contact metamorphism and crystal size distribution studies in the Shivar aureole, NW Iran”, Geol J 40 (2005) 499-517.

[2] Higgins M. D., Roberge J., “Crystal size distribution (CSD) of plagioclase and amphibole from Soufriere Hills volcano, Monteserrat: evidence for dynamic crystallization textural coarsening cycles”, Journal of Petrology 44 (2003) 1401-1411.

[3] Winkler H. G. F., “Crystallization of magma as recorded by variation of crystal size in dikes”, Mineral Mag 28 (1949) 557-574.

[4] Lane A. C., “Studies of the grains of igneous intrusions”, Geol Soc Am Bull 14 (1902) 369-384.

[5] Gray N. C., “Pure shear and simple shear deformation of inhomogeneous viscous fluids 2, The determination of the total finite strain in a rock from objects such as deformed pebbles”, Tectonophysics 5 (1970) 295-302.

[6] Higgins M. D., “Quantitative textural measurement in igneous and metamorphic petrology”, Cambridge university press (2006) 265p.

[7] Marsh B. D., “CSD in rocks and the kinetics and dynamics of crystallization (II)”, Contrib Mineral Petrol 99 (1988) 292-305.

[8] Nkono C., Femenlas O., Diot H., Berza T., Demaiffe D., “Flowage differentiation in an andesitic dyke of the Motru Dyke Swarm (Southern



Carpathians, Romania): Evidence from AMS, CSD and geochemical investigations”, Journal of Volcanology and Geothermal Research 154 (2006) 201-221.

[9] Morgan D. J., Jerram D. A., “On estimating crystal shape for crystal size distribution analysis” Journal of Volcanology and Geothermal Research 154 (2006) 1–7.

]10[ مجّرد م.،"بررسی پترولوژی و خاستگاه ژئودینامیکی سنگ‌های دگرگونی و آذرین منطقه سورسات (شرق شاهیندژ)- شمالغرب ایران"، پایان نامه دکتری، دانشگاه تبریز (1386) 190 صفحه.

]11[ ترکیان ا.، صالحی ن.، کرد م.،"استفاده از داده های آماری پراکندگی اندازه بلورهای پیروکسن در مطالعه فرآیندهای پترولوژی مراکز آتشفشانی شمال شرق قروه (کردستان)"، مجله پترولوژی، شماره 13(1391) صفحات 33-46.

[12] Sparks R., Sigurdsson H, Wilson L., “Magma mixing: a mechanism for triggeringacid explosive eruptions”, Nature 267 (1977) 315-318.

[13] Cashman K. V., Marsh B. D., “CSD in rocks and the kinetics and dynamics of crystallization”. Contrib Mineral Petrol 99 (1988) 292-305.

[14] Higgins M. D “Crystal size distribution corrections of softeware”, (2012).

]15[ آقانباتی ع.،"زمین شناسی ایران. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور"، انتشارات سازمان زمین شناسی، (1385) 586 صفحه.

]16[ خلقی م. ح.، اقلیمی ب.، امینی آذر ر.، علوی نائینی م.،"نقشه زمین شناسی شاهین دژ 1:100000 سازمان زمین شناسی کشور"، شماره 5363(1373).

]17[ مجرّد م.، مؤذن م.، مؤید محسن.،"شیمی سنگ کل متاپلیت های شاهین دژ، زادگاه رسوبی و پاراژنزهای کانیایی"، مجله پترولوژی، سال اول، شماره چهارم (1389) صفحات 73- 88.

[18] Higgins M. D., “Measurment of crystal size distributions”, American Mineralogist 85 (2000)1116- 1105.

[19] Higgins M. D.,“Determination of crystal morphology and size from bulk measurmrntsonthin sections: numerical modeling”, American Mineralogist, 79(1994) 113-119.

[20] Cashman K. V., “Relationship between plagioclase crystallization and cooling rate in basaltic melts”, Contributions to Mineralogy and Petrology, 113(1993) 126-142.

[21] Spear F.S., “Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths” Mineralogical Society of America (1993) Monograph.