دما و فشار دگرگونی، پایداری فازها و منطقه‌‌بندی شیمیایی در گارنت و بیوتیت سنگ‌های دگرگون منطقه‌ی جندق با استفاده از روش شبه مقاطع

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشگاه گلستان

چکیده

در این مقاله با استفاده از شیمی کل سنگ و محاسبات ترمودینامیکی به روش شبه مقاطع، دما و فشار دگرگونی سنگ­های رسی دگرگون شده منطقه­ی جندق در شمال شرق اصفهان مورد بررسی قرار گرفتند. داده­های مورد استفاده از پژوهش قبلی انجام شده در منطقه توسط پژوهشگران دیگر اقتباس شدند، ولی در اینجا روش شبه مقاطع استفاده برای اولین بار ارائه می­شود. در بررسی قبلی دمای دگرگونی 400 تا 670 درجه­ی سانتی­گراد و فشار دگرگونی 2 تا 6 کیلوبار تعیین شدند. در این مقاله ضمن تائید نتایج قبلی، دما و فشار به­صورت دقیق­تری تعیین می­شوند. از طرف دیگر منطقه بندی شیمیایی گارنت و بیوتیت نیز مورد بررسی قرار گرفته­اند. با توجه به اینکه گارنت و بیوتیت از مهم­ترین کانی­های فرومنیزین در این سنگ­ها هستند، تغییر منطقه­بندی برای عناصر آهن و منیزیم برای این دو کانی مشخص شده و دما و فشار دگرگونی با توجه به کسر مولی آهن و منیزیم گزارش شده در آن­ها محاسبه شدند، و با استفاده از شیمی سنگ کل پایداری فازهای کانی­شناسی با دما و فشار و تغییرات فازی با افزایش درجه­ی دگرگونی برای این سنگ­ها مدل سازی شده­اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of pressure and temperature of metamorphism, phase stability and garnet and biotite chemical zoning in the Jandaq metamorphic rocks using pseudosection method

چکیده [English]

Temperature and pressure of pelitic metamorphic rocks (metapelites), from the Jandaq area in NE Isfahan, are studied using pseudosection approach. The data used in this research are from already published data by other researchers; however the applied method is reported for the first time.  The metamorphism temperature is estimated to be about 400 to 670°C and pressure to be 2-6 kbar in the published study. Our study confirming these results, indicates the pressure and temperature more precisely. Also garnet and biotite chemical zoning is studied. Since garnet and biotite are the main ferromagnesian minerals in these rocks, the chemical zoning are determined for these two minerals, based on Fe and Mg content, and the P-T is estimated using Fe and Mg mole fraction in the minerals. Using the whole rock chemistry, the stability of the mineral phases is modeled considering metamorphic grade increase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • metamorphism
  • pelites
  • pseudosection
  • phase stability modeling
[1] Spear F.S., "Metamorphic phase equilibra and pressure-temperature-time paths", vol. 824, Monograph. Mineralogical Society of America, Washington, (1993) DC, 824 pp

[2] Essene E.J., "Geologic thermometry and barometry", In: Ferry JM (ed) Characterization of metamorphism through mineral equilibria, reviews in mineralogy, vol. 10, Mineralogical Society of America, Washington, DC, (1982) pp 153–205.

[3] Powell R., Holland T.J.B., "Optimal geothermometry and geobarometry", American Mineralogist, 79 (1994) 120-33.

[4] Holdaway M.J., "Optimization of some key geothermobarometers for pelitic metamorphic rocks", Mineralogical Magazine 68 (2004) 1–14.

[5] Worley B., Powell R., "High-precision relative thermobarometry; theory and a worked example", Journal of Metamorphic Geology 18 (2000) 91–101.

[6] Essene E.J., "The current status of thermobarometry in metamorphic rocks", In: Daly JS, Cliff RA, Yardley BWD (eds) Evolution of metamorphic belts. Geological Society Special Publication, Blackwell, Oxford, (1989) pp 1–44.

[7] Hensen B.J., "Theoretical phase relations involving cordierite and garnet in the system MgO-FeO- Al2O3-SiO2", Contributions to Mineralogy and Petrology 33(1971) 191-214.

[8] Hoschek G., Comparison of calculated P-T pseudosections for a kyanite eclogite from the Tauern Window, Eastern Alps, Austria. European Journal of Mineralogy 16(2004):59–72.

[9] Konrad-Schmolke M., Handy M. R., Babist J., O’Brien P. J., Thermodynamic modeling of diffusion-controlled garnet growth. Contributions to Mineralogy and Petrology (2005) 16: 181–195.

[10] Omrani H., Moazzen M., Oberhänsli R., Tsujimori T., Bousquet R., Moayyed M., "Metamorphic history of glaucophane-paragonite-zoisite eclogites from the Shanderman area, northern Iran", Journal of metamorphic Geology, 31 (2013) 791–812.

[11] Powell R., Holland T. J. B., "An internally consistent thermodynamic dataset with uncertainties and correlations. III. Application methods, worked examples and a computer program", Journal of Metamorphic Geology, 6 (1988) 173-204.

[12] Connolly J.A.D., Kerrick D.M., "An algorithm and computer program for calculating computer phase diagrams", CALPHAD, 11 (1987) 1-55.

[13] Connolly J.A.D., "Calculation of multivariable phase diagrams: an algorithm based on generalized thermodynamics", American Journal of Science, 290 (1990) 666-718.

[14] de Capitani C., Petrakakis K., "The computation of equilibrium assemblage diagrams with Theriak/Domino software", The American Mineralogist, 95(7)(2010) 1006–1016.

[15] Berman R.G., "Internally consistent thermodynamic data for minerals in the system Na2O-K2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2-TiO2-H2O-CO2", Journal of Petrology, 29(1988) 445-552.





[16] طباطبایی منش م.، شریفی م.، "ارزیابی شرایط ترمودینامیکی (P-T) تشکیل شیست های متاپلیتی جندق (شمال شرق استان اصفهان)". پترولوژی، سال دوم، شماره پنجم، بهار1390. صفحه 81-92.

[17] نبوی م. ح.، "دیباچ های بر زمین شناسی ایران"، سازمان زمین شناسی کشور.

[18] Romanko E., Kokorin Y. U., Krivyakin B., Susov M., Morozov L., Sharkovski M., "Outline of metallogeny of Anarak area (Central Iran)", Ministry of Mines and Metals, Geological Survey of Iran, V/O Technoexport (1984).

[19] باباخانی ع. ر.، "نقشه زمین شناسی جندق، 1:250000"، سازمان زمین شناسی کشور 1366.