سنگ‌زایی اتول گارنت‌ها در مجموعه‌ی دگرگونی بلندپرچین در جنوب‌غرب ماهنشان

نویسندگان

دانشگاه خوارزمی تهران

چکیده

مجموعه­ی دگرگونی بلندپرچین در شمال غرب شهرستان زنجان قرار دارد و از لحاظ ساختاری در مرز منطقه­ی ایران مرکزی و سنندج سیرجان واقع شده است. سنگ‌های منطقه­ی مورد بررسی شامل مجموعه‏ای شیست‌های متنوع، مرمر‌های ناخالص و متاسنداستون است که توده‌های گرانیتی و گرانودیوریتی در بخش مرکزی و شمالی آن تزریق شده است. بخش مرکزی مجموعه بلندپرچین با گسل‌های رورانده با روند شمال غربی–جنوب شرقی بریده شده است. بررسی­های سنگ نگاری و تجزیه‌های شیمیائی از سنگ کل، تجزیه‌های شیمیائی نقطه‌ای و عکس‌های پرتو ایکس از نمونه‌های جمع آوری شده از منطقه­ی مورد بررسی، نشان می‌دهد در گارنت‌ میکاشیست‌ها، دو گروه گارنت وجود دارد که در شرایط سنی و ترمودینامیکی متفاوت متبلور شده‌اند. هر دو گروه گارنت‌ها دارای ساختار منطقه­ای متفاوت و یک گروه دارای بافت‌های غیر تعادلی از نوع آتول شکل بوده که تاریخچه­ی رخداد‌های دگرگونی منطقه را در خود ذخیره کرده‌اند. به نظر می‌رسد در آخرین فاز دگرگونی, مجموعه­ی ماه نشان به دمای 486 تا 521 درجه­ی سانتی گراد و فشار 2/3 تا 8/3 کیلوبار رسیده است. شواهد موجود نشان می‌دهد فاز‌ دگرگونی قبلی در فشار و دمای بالاتری رخ داده و سپس طی یک مرحله سرد شدگی سریع مجموعه دگرگونی به اعماق کمتر پوسته صعود کرده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Atoll garnets petrogenesis in the Bolandparchen metamorphic complex in southwest Mahneshan

چکیده [English]

Bolandparchen metamorphic complex located in the NW Zanjan city and is at the border of Central Iran and Sanandaj-Sirjan Zones. The study area contains different schists, impure marble and metsandstone that intruded by granitic bodies in the central and northern parts. Central part of Bolandparchen complex cut by NW to SE fault. Petrographic study, whole rock analysis, microprobe analyses and Backscatter Electron Image (BSE) from the Bolandparchen complex of the garnet mica schist shows that rocks contain two types of garnet that crystallized in different ages and thermodynamic conditions. Each type has zonal structure but on type shows disequilibrium atoll-like texture that saved metamorphic history events. It suggests that the last metamorphic phase in Bolandparchen complex occurred at 486 to 521˚c temperature and 3.2 to 3.8 kbar pressure. Evidence reveals that metamorphism began in higher conditions and cooled soon after uplift of the region to lower part of crust.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Atoll garnet
  • garnet mica schist
  • zonal structure
  • thermo barometry
  • Bolandparchen
[1] Ridley J., Thompson A.B., "The role of mineral kinetics in the development of metamorphic microtextures, in Walther, J.V., and Wood, B.J., eds., Fluid-rock interactions during metamorphism", New York, Springer, p. 154–193 (1986).

[2] Rubie D.C., "Disequilibrium during metamorphism: The role of nucleation kinetics, in Treloar, P.J., and O’Brien, P.J., eds., What drives metamorphism and metamorphic reactions? ": London, Geological Society, Special Publications, no. 138, p. 199–214 (1998).

[3] Spear F.S., Daniel, C.G., "Diffusion control of garnet growth, Harpswell Neck, Maine", USA: Journal of Metamorphic Geology, v. 19, p. 179–195, doi: 10.1046/j.0263-4929.2000. 00306.x (2001).

[4] Baxter E.F., DePaolo D.J., "Field measurement of high temperature bulk reaction rates II: Interpretation of results from a field site near Simplon Pass, Switzerland", American Journal of Science, v. 302, p. 465–516 (2002).

[5] Carlson W.D., “Scales of disequilibrium and rates of equilibration during metamorphism” American Mineralogist, v. 87, p. 185–204 (2002).

[6] Luttge A., Bolton E.W., Rye D.M., "A kinetic model of metamorphism: An application to siliceous dolomites", Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 146, p. 546–565, doi: 10.1007/s00410-003-0520-8 (2004).

[7] Muller T., Baumgartner L.P., Foster C.T., Jr., Vennemann T.W., "Metastable prograde reactions in contact aureoles", Geology, v. 32, p. 821–824, doi: 10.1130/G20576.1 (2004).

[8] Semellie J. A. T., "Formation of atoll garnet from the aureole of the Ardara Plateau Co. Donegal, Ireland", Mineralogical magazine 39, p. 878-888 (1974).

[9] Enami M., Win Ko Z., Win A., Tsuboi. M., "Eclogite from the Kumon range, Myanmar: Petrology and tectonic implications", Gondwana Research 21 548–558 (2012).

[10] Gibson R. L,. "Sequential, syndeformational porphyroblast growth during Hercynian low-pressure/high-temperature metamorphism in the Canigou massif, Pyrenees", Journal of Metamorphic Geology, 10, p 637-650 (1992).

[11] Casco A.G., Roldán R. L ., "Disequilibrium induced by fast decompression in St-Bt-Grt-Ky-Sil-And metapelites from the Betic Belt, Southern Spain", Journal of Petrology, 37, p 1207-1239 (1996).

[12] Homam. S. M., "Formation of atoll garnet in the Ardara aureole, NW Ireland", Journal of Islamic Republic of Iran 14 (3), p. 247 -258 (2003).

[13] Spisiak J., Hovorka D., "Eclogites with atoll-like garnets raw material of an Aeneonlithic axe" from site Svodin, Slovakia. Krystalinikum, 29, p. 139-146 (2003).

[14] O’Brien P.J., Carswell T., "Atoll garnet formation in an eclogite from Dabie Mts., China" http://www.geo.unipotsdam.de/mitarbeiter/index.html (2006).

[15] Artherton M.P., Edmonds W.M., "An electron microprobe study of some zoned garnets from metamorphic rocks", Earth and Planetry Science Letters. 1, p 185 –193 (1966).

[16] Cooper A.F., "Progressive metamorphism of metabasic rocks from the Haast Schist Group of southern New Zealand", Ibid., 13, p. 457-492 (1972).

[17] Godard G., "Petrology of some eclogites in the Hercynides: The eclogites from the southern American Massif, France" In: Smith E.D. (Ed.) Eclogites and Eclogite-Facies Rocks. Elsevier, Amsterdam, p 451-519 (1988).

]18[ بربریان م.، " دگرریختی قاره‌ای در فلات ایران زمین"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، گزارش شماره 52 (1360).

]19[ افتخارنژاد ج.، " تفکیک بخش های مختلف ایران از نظر وضع ساختمانی در ارتباط با حوضه های رسوبی" ، نشریه انجمن نفت، شماره 82 ، (1359) ص 19-28.

]20[ نبوی م. ح.، " دیباچه ای بر زمین شناسی ایران،انتشارات سازمان زمین شناسی کشور"، (1355) ص 109.

]21[ باباخانی ا. ر.،0قلمقاش ج،." نفشه زمین شناسی تخت سلیمان مقیاس 100000/1"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور(1369).

]22[ آقانباتی ع.، " نقشه پهنه‌های رسوبی ساختاری عمده ایران"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1383).

]23[ سبزه‌ای م.، "نقشه زمین‌شناسی ماهنشان مقیاس 100000/1"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران (1373).

[24] Cheng H., Nakamura E., Kobayashi K., Zhou, Z., "Origin of atoll garnets in eclogites and implications for the redistribution of trace elements during slab exhumation in a continental subduction zone", American Mineralogist 92, p 1119–1129 (2007).

[25] Mchkenzie D.P., "Some remarkson the development of sedimentary basins", Earth Plant. Sci. Lett., 40, p52-32 (1978).

[26] De la Roche H., "Sur l existence De plusieurs geochimiques Dans les schistes palezoiques des pyreneees Luchonnaises", Geol. Rundsh., 55:p 274-300 (1966).

[27] WinklerJ.D.H.,. "Petrogenesis of Metamorphic rocks", Springr-Verlag New York (1976).

[28] Holdaway M.J,. "Application of new experimental and garnet Margules data to the garnet-biotite geothermometer",. American mineralogy, p 85:881-892 (2000).

[29] Bhattacharya A., Krishnakumar K.R., Raith, M., Sen, S.K., "An improved set of a–X parameters for Fe–Mg–Ca garnets and refinements of the orthopyroxene–garnet thermometer and the orthopyroxene– garnet–plagioclase–quartz barometer", Journal of Petrology 32, p 629–656 (1991).

[30] Chamberlain C. P., "Metamorphic zonation in south-central New Hampshire, M A", thesis, Dartmouth College, Hanover (1981).

[31] Henry D.J., Guidotti C.V., "Ti in biotite from metapelitic rocks: Temperature effects, crystallochemical controls and petrologic applications", American Mineralogist, 87 p375-382 (2002).

[32] Foster M. D., "Interpretation of the composition of trioctahedral micas", U.S. Geological Survey Professional, p. 354B 1-49 (1960).

[33] Florence F.P., Spear F.S., "Intergranular diffusion kinetics of Fe and Mg during retrograde metamorphism of a pelitic gneiss from the Adirondack Mountains", Earth and Planetary Science Letters, 134, p 329-340 (1995).

[34] Wilbur D.E., Ague J.J., "Chemical disequilibrium during garnet growth: Monte Carlo simulations of natural crystal morphologies", Geology, v. 34, No. 8, p. 689–692 (2006).

[35] Hwang S. L., Shen P., Yui T.F., Chu H.T., "On the mechanism of resorption zoning in metamorphic garnet", Journal. metamorphic Geol., 2003, 21, p761–769 (2005).

[36] Korolyuk V.N,. Lepezin G.G., "Analysis of experimental data on the diffusion coefficients of Fe, Mn, Mg, and Ca in garnets", Russian Geology and Geophysics. Valum 49, p 557-569 (2008).

]37[ ساکی ع.، میرزاوند غ.م. "بررسی ترکیب منشاء و محیط تکتونیکی سنگ‌های رسی دگرگون شده‌ی کمپلکس ماهنشان (متاپلیت‌ها) "، فصلنامه‌ی زمین‌شناسی کاربردی (1387).

]38[ ساکی ع.، "مطالعه دگرگونی ناحیه‌ای و دگرشکلی سنگ‌های جنوب‌غرب ماهنشان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد"، دانشگاه تبریز (1381).

]39[ آزادبخت ش.، "ترموبارومتری کالک‌سیلیکات‌ها در کمپلکس دگرگونی ماهنشان بر اساس ماکل‌های موجود در بلورهای کلسیت"، شانزدهمین همایش انجمن زمین شناسی (1391).

]40[ آرین م.، "تحلیل ساختاری بخش جنوب‌شرق تکاب"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه شهید بهشتی (1376).

]41[ غضنفری ف.، "پتروژنز سنگ‌های دگرگونی شمال‌شرق تکاب با نگرشی ویژه به کانی‌سازی روی و سرب در معدن انگوران" ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تهران (1370).

]42[ جمشیدی‌بدر م.، "پتروگرافی، ژئوشیمی و پتروژنز سنگهای دگرگونه مجموعه سورسات در شاهین دژ (ورقه تکاب"، رساله دکتری دانشگاه خوارزمی (1388).



[43] Mehrabi B., Yardley B.W.D., Cann J.R., "Sediment-hosted disseminated gold mineralisation at Zarshuran, NW Iran", Mineralium Deposita, v. 34, p. 673–696 (1999.(

[44] Stockli D.F., Hassanzadeh J., Stockli L.D., Axen G.J., Walker J.D., Dewane T.J.,. "Structural and geochronological evidence for Oligo-Miocene intraarc low-angle detachment faulting in the Takab-Zanjan area, NW Iran", Geological Society of America Abstracts with Programs, v. 36, no. 5, p. 319 (2004).

[45] Gilg H.A., Boni M., Balassone G., Allen C.R., Banks D., Moore F., "Marble-hosted sulfide ores in the Angouran Zn-(Pb-Ag) deposit, NW Iran: Interaction of sedimentary brines with a metamorphic core complex", Mineralium Deposita, v. 41, p. 1–16 (2006).