A study of geochemical behavior of whole-rock and mineral chemistry of Biotite and Feldspar in Shear zone, E-Qorveh (Kurdistan)

Abstract

The studied shear zone is located in E-Qorveh (Kurdistan). The rocks of this zone are granite and granodiorite in composition. In present paper, deformed rocks, protomylonites and mylonites, are investigated in Sangin-Abad, Koh-e-Gazgaz and Poloserkan areas. Petrographic studies show that evidence of tectonic activities are such as myrmekite, recrystallized and slide alkali feldspars, fractured plagioclases, dynamic quartzes, perthitic orthoclase, feldspar crystals with enriched rim from alkalis (mantled texture) with Or 91.19 - 91.54. Comparing geochemical data of whole-rocks and primary rock (protolith) reveal that there are varieties in abundances of main elements such as increasing of CaO، MnO، TiO2 & P < sub>2O5 in protomylointes and mylonites. Also, quartz-rich veins and plagioclases altered have observed in the zone. These examples are interpreted to present activities of hydrothermal fluids and open system. The Feldspars are sodic-potsic and sodic in composition in Sangin-Abad & Koh-e-Gazgaz, and Poloserkan. Overall, relationship field, microstructural, textural, geochemical and mineral chemistry characteristics confirm role of the shear zone for formation of these features.  Many of researchers have approved relationship between forming of microstructures with stress/ strain and hydrothermal fluids. The studied biotite crystals with content of (∑FeO + MnO ≈ 13.4-42.21) are neoform. They may be occurred by post-magmatic fluids of the Qorveh granitoid batholith. Formation temperature of biotites is ~550 to ~750 ºC which corresponds to this deformation temperature.

Keywords


[1] Frisicale M.C., Martinez F.J., Dimieri L.V., Dristas J.A., “ Micro structural analysis and P-T conditions of the Azul megashear zone, Tandilia, Bunos Aires province, Aregentina”, Journal of South American Earth Sciences 19, (2005) 433-444.

[2] داودیان دهکردی ع.، "شیمی کانیها و شرایط فشار-دمای تبلور توده‌های گرانیتوئیدی حاشیه رودخانه زاینده رود ، پهنه برشی شما شهرکرد با نگرشی ویژه به حضور اپیدوت ماگمایی"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال هجدهم، شماره 3، (1389)، صفحه 495 تا 510.

[3] مسعودی ف.، محجل م.، شاکر اردکانی ف.، "بررسی تغییرات شیمیایی و ساختاری و تعیین حرارت در یک دگرشکلی پیش‌رونده: شواهدی از پهنه برشی زرین، اردکان"، فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، سال نوزدهم، شماره 73 (1388) صفحه 11 تا 16.

[4] رحیمی ب.، علی‌زاده ح.، " تحلیل ساختاری، خاستگاه و شرایط دگرشکلی زون‌های برشی شکل پذیر در توده گرانیتوئیدی ده نو-غرب مشهد"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال هجدهم، شماره 3، (1389)، صفحه 397-408.

[5] شبانیان بروجنی ن.، داودیان دهکردی ع.، خلیلی م.، خدامی م.، "شواهد بافتی وجود شرایط دینامیکی در حین و پس از تبلور گنایس‌های دیناموماگماتیک قلعه دژ-ازنا"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال هجدهم، شماره 3، (1389)، صفحه 461 تا 470.

[6] Rossi M., Rolland Y., Vidal O., Cox S.F., “Geochemical variations and element transfer during shear-zone development and related episyenites at middle crust depths: insights from the Mont- Balnc granite (French- Italian Alps). In: High Strain Zones: Structure and Physical Properties.Bruhn, D. and Burlini, L.”, Geological society of London, Special Publications, 245 (2005), 373-396.

[7] Rolland Y., Cox S., Boullier A. “Rare and trace element mobility in mid- crustal shear zones: insights from the Mont Blanc Massif (W-Alps)”, Earth and Planetary Science Letters 214, (2003) 203-219.

[8] Passarelli C.R., McReath I., Basei M.A. S., Siga Jr O., Neto M.C.C., "Heterogeneity in syntectonic granitoids emplaced in a major shear zone,southern Brazil", Journal of South American Earth Sciences, 32 (4), (2011), 369–378.

[9] Menegon L., Pennacchion G., Stunit H., “Nucleation and growth of myrmekite during ductile shear deformation in metagranites”, Journal of metamorphic geology 24, (24), 553-568.

[10] Stocklin J., Nabavi M., "Tectonic Map of Iran", Geological Survey of Iran, (1972).

[11] حلمی ف،. حسینی م.، "ویژگی‌های دگرگونی دینامیک و زمین‌شناسی گستره قروه"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، (1376) 99صفحه.

[12] ترکیان ا.، "بررسی ماگماتیسم توده گرانودیوریتی منطقه قروه (کردستان)"، پایان‌نامه دکتری، دانشگاه اصفهان،(1387)، 135صفحه.

[13] رضایی م.، "مطالعه سنگ‌های میلونیتی و جهت‌یافته جنوب‌شرق قروه (کردستان)"، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد،گرایش پترولوژی، دانشگاه بوعلی‌سینا، 168صفحه.

[14] محجل م،. سهندی م.ر.، "تکامل تکتونیکی پهنه سنندج- سیرجان در نیمه شمال‌باختری و معرفی زیرپهنه‌های جدید در آن"، فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، سال هشتم، (1378) شماره 32-31.

[15] حسینی م.، "نقشه زمین‌شناسی1:100000 چهارگوش قروه"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشاف معدنی (1376).

[16] Torkian A., Khalili M., Sepahi A.A., “Petrology and geochemistry of the I-type calc-alkaline Qorveh Granitoid Complex, Sanandaj-Sirjan Zone, western Iran”, Neues Jahrbuch für Mineralogie Abhandlungen 185(2),(2008) 131–142.

[17] Hippertt J.F., Hongn F.D., “Deformation mechanisms in the mylonite/ultramylonite transition ”, Journal of structural geology 20(11), (1998) 1435-1448.

[18] Nachit H., Ibhi A., Abia E.H., Ohoud M.B.,” Discrimination between primary magmatic biotites, reequilibrated biotites and neoformed biotites”, C. R. Geoscience 337 (2005) 1415–1420.

[19] Deer W.A., Howie R.A., Zussman J., “An introduction to the rock-forming minerals (2nd Ed.) Longman Group UK Limited", Essex (1992), 699 p.

[20] Speer J.A., “Mica in igneous rocks, In: Micas, Bailey, S.W. (Ed.), Mineralogical Society of America”, Review in mineralogy, 13, (1984) 299-356.

[21] Foster M.D., "Interpretation of the composition of trioctahedral Micas", U.S. Geological Survey Paper 354-B, (1960) 1 –49.





[22] Henry D.J., Guidotti C.V., Thomason J.A., “The Ti-subsituation surface for low-to-medium pressure metapelitic biotites: implications for geothermometry and Ti- substitution mechanisms”, American Mineralogist 90 (2005) 316-328.

[23] Hibbard M. J., “Petrography to Petrogenesis”. Englewood Cliffs (1995) Macmillan Pub Co., 608 p.

[24] شیخی ف.، اعلمی‌نیا ز.، طباخ شعبانی ا.ع.، "زمین-دما‌سنجی اسکارن‌های سرانجیک (جنوب غرب قروه،کردستان)"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال بیستم، شماره 2، (1391)، صفحه 343 تا 354.

[25] Tsurumi J., Hosonuma H., Kanagawa K., “Strain localization due to a positive feedback of deformation and myrmekite-forming reaction in granite and aplite mylonite along the Hatagawa shear zone of NE –Japan”, Journal of structural geology 25 (2003), 557-574.

[26] Simpson C., Wintsch R.P., “Evidence for deformation-indused K-feidspar replacement by myrmekite”, Journal of metamorphism geology 70 (1989) 261-275.

[27] آسیابان‌ها ع.، "بررسی میکروسکوپی سنگ‌های آذرین و دگرگونی"، (ترجمه)، انتشارات دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، (1374)،630 صفحه.