پتروژنز و دما- فشار سنجی سنگ‌های آذرین مافیک و اولترامافیک در مجموعه‌ی افیولیتی شرق بیرجند

نویسندگان

دانشگاه بیرجند

چکیده

سنگ­های آذرین مافیک و اولترامافیک مورد بررسی، به یک مجموعه­ی افیولیتی وابسته­اند که در شرق بیرجند (بین سولابست در جنوب تا شمال گزیک در شمال) واقع شده است. نتایج نمودارهای کانی­شناسی و ژئوشیمیایی نشان می­دهد که گابروها و تعدادی از پریدوتیت­ها به سری انباشتی ماگمای مورب زون گسترش یافته­ی کف اقیانوس وابستگی دارند و تعدادی دیگر نیز از انواع دگرگون (تکتونیت­ها) هستند. سری ماگمایی سنگ­های آذرین مورد بررسی بر اساس نمودارهای ژئوشیمیایی تولئیتی است. مشابهت الگوهای عناصر کمیاب در نمودارهای عنکبوتی نیز وابستگی این سنگ­ها را به ماگمای بازالتی نوع مورب تأیید می­کند. نتایج دما - فشارسنجی تعدادی از این سنگ­ها که بر اساس درجه بندی­های مختلف محاسبه شده­اند دماهایی بین 944 درجه­ی سانتیگراد در گابروها تا 1294 درجه­ی سانتیگراد در پریدوتیت­ها بدست داده است. برای تبلور این سنگ­ها، بر اساس محاسبات نرم افزار ترموکالک هلند و پاول، دماهایی بین 748 درجه­ی سانتیگراد در گابروها تا 1282 درجه­ی سانتیگراد در پریدوتیت­ها و فشارهایی بین 46/17 در گابرو تا 7/24 و 6/33 کیلوبار در پریدوتیت­ها به دست آمدند. اغلب این دماهای به دست آمده بخصوص دماهای ترموکالک برای تبلور این سنگ­ها از ماگمای غنی از منیزیم نوع مورب در یک مرکز گسترش کف اقیانوسی منطقی می­نماید.   

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrogenesis and geothermobarometry of mafic and ultramafic igneous rocks in ophiolitic complex of Eastern Birjand

چکیده [English]

The mafic and ultramafic igneous rocks of the ophiolitic complex in eastern Birjand) between Sulabest in southern part to north of Gazik in northern part) Have been studied. According to plot of data on diagrams and the result of mineralogy and geochemistry, gabbros and some peridotites belong to cummulate series of spreading sea floor magma (MORB) where some peridotites are of metamorphic (tectonics) types. Magmatic series of igneous rocks are tholeiitic. Trace elemental patterns similarities on spider diagrams also confirming the relations of these rocks to Mg-rich basaltic magma of MORB type. Geothermobarometry results of some rocks, based on different calibrations, show temperatures of 944˚C for gabbros to 1294˚C for peridotites. Temperature pressure calculations based on Holland and Powell thermocalc method, indicate, rocks crystallization conditions of 748˚C and 17.46 Kb for gabbros to 1282˚C and 24.7 -33.6Kb for peridotites. Most obtained temperatures, particularly the thermocalc ones, for crystallization conditions of these rocks from an initial Mg-rich magma, MORB type, in spreading sea floor seems to be reasonable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ophiolitic complex
  • mafic and ultramafic igneous rocks
  • cummulate series
  • geothermobarometry
  • Birjand
[1] Maorizot P., Guillou Y., Vaslet D., Dellavillen H., “Geology of Gazik Quadrangle, 1:250000 Scale: Report Submitted to the Geological and Mineralogical Survey of Iran”, (1980) ,172p.

[2] Tirrul R., Bell I.R., Griffis R.J., Camp V.E., “The Sistan Suture Zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin”, V.94, (1983) P.134-150,12 figs,January 1983.

[3] فتوحی راد غ. "پترولوژی و ژئوشیمی افیولیت‌های دگرگون شده شرق بیرجند"، رساله دکتری پترولوژی، دانشگاه تربیت معلم تهران، (1383)، 321 صفحه.

[4] Bröcker M., Fotoohi Rad Gh. R., Theunissen S., “ New time (Rb-Sr)

constraints for HP metamorphism and exhumation of mélange rocks from the Sistan Suture Zone, eastern Iran”. A summary paper accepted for a International Symposium in Turkey: Tectonic Crossroads: Evolving Orogens of Eurasia – Africa – Arabia. (2011).

[5] Busby C.J., Ingersoll R.V., “Tectonics of Sedimentary Basins”, Blackwell Science, Inc. (1995) , 579P.

[6] Droop G.T.R. "A general equation for estimating Fe3+ concentrations in ferromagnesian Silicates and Oxides from microprobe analyses, using stoichiometric criteria”, Mineralogical Magazine. 51, (1987), 431-435.

[7] Berman R.G., “Thermobarometry using multi-equilibrium calculations: a new technique, with petrological applications”, Canadian Mineralogist, 29, (1991) , 833-855.

[8] Holland T.J.B., Powell R., “An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest”, Journal of Metamorphic Geology. 16, (1998) , 309-343.

[9] Powell R., Holland T. J.B., “Optimal geothermometry and geobarometry“, American Moneralogist, Vol. 79, (1994) , p. 120-133.

[10] Wood B.J., Banno S., “Garnet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems“.Contributions to Mineralogy and Petrology, 42: (1973),109-124.

[11] Wells P.R.A., “Pyroxene thermometry in simple and complex systems”, Contributions to Mineralogy and Petrology, 62: (1977), 129-139.

[12] Bertrand P., Mercier J.C.C., “The mutual solubility of coexisting ortho-and clinopyroxene: Toward an absolute geothermometer for the natural systems?“, Earth and Planetary Science Letters., 76: (1985), 109-122.

[13] Herzberg C.T., Chapman N.A., “Clinopyroxene geothermometry of spinel-lherzolite“, American Mineralogist., 61 (1976) 626-637.

[14] Mercier J.C.C., “Single –pyroxene thermometry“, Tectonophysics, 70 (1980) 1-37.

[15] Barker A.J. "Introduction to etamorphic textures and microstructures. Chapman and Hall", (1994) 265 P.

[16] Passchier C.W., Trouw R.A.J., Microtectonics, Springer, (1996) 289 P.

[17] Shelly D., "Igneous and metamorphic rocks under the microscope", Chapman and Hall. (1993).

[18] فتوحی راد غ.، ”مطالعه پترولوژی، پتروگرافی و ژئوشیمی افیولیت ملانژ منطقه شمال غرب درح (جنوب شرق بیرجند) با نگرشی بر پتانسیل اقتصادی منطقه“، پایان‌نامه کارشناسی ارشد پترولوژی، دانشگاه تربیت ‌معلم ‌تهران، (1375)، 235 صفحه.

[19] Dana J.D., “Manual of Mineralogy“, 20th edition. John Wiley & Sons (1985) 596P.

[20] Wilson M., “Igneous petrogenesis”, Fifth Published. Department of Earth Sciences. University of Leeds. UK. Unwin Hyman, (1996) 466P.

[21] Jensen L.S., “A new cation plot for classifying subalkaline volcanic rocks“, Ontario division of mines, Mp 66, (1976), 22p.

[22] Coleman R.G., “Ophiolites ancient Oceanic Litosphere?“, Newyork; Springer- Verlag, P. J. Wyllie,Chicago, III. (1977) , 230p.

[23] Le Bas M.j., Le Maitre R.W., Streickeisen A., Zanettin B., “A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram“, Journal of Petrology. 27, (1986), 745-750.



[24] Pearce T.H., Gorman B.E., Birkett T.C., “The relationship between major element chemistry and tectonic environment of basic and intermediate volcanic rocks”, Earth and Planetary Science Letters. Vol. 36. (1977), p. 121-132.



[1] Maorizot P., Guillou Y., Vaslet D., Dellavillen H., “Geology of Gazik Quadrangle, 1:250000 Scale: Report Submitted to the Geological and Mineralogical Survey of Iran”, (1980) ,172p.

[2] Tirrul R., Bell I.R., Griffis R.J., Camp V.E., “The Sistan Suture Zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin”, V.94, (1983) P.134-150,12 figs,January 1983.

[3] فتوحی راد غ. "پترولوژی و ژئوشیمی افیولیت‌های دگرگون شده شرق بیرجند"، رساله دکتری پترولوژی، دانشگاه تربیت معلم تهران، (1383)، 321 صفحه.

[4] Bröcker M., Fotoohi Rad Gh. R., Theunissen S., “ New time (Rb-Sr)

constraints for HP metamorphism and exhumation of mélange rocks from the Sistan Suture Zone, eastern Iran”. A summary paper accepted for a International Symposium in Turkey: Tectonic Crossroads: Evolving Orogens of Eurasia – Africa – Arabia. (2011).

[5] Busby C.J., Ingersoll R.V., “Tectonics of Sedimentary Basins”, Blackwell Science, Inc. (1995) , 579P.

[6] Droop G.T.R. "A general equation for estimating Fe3+ concentrations in ferromagnesian Silicates and Oxides from microprobe analyses, using stoichiometric criteria”, Mineralogical Magazine. 51, (1987), 431-435.

[7] Berman R.G., “Thermobarometry using multi-equilibrium calculations: a new technique, with petrological applications”, Canadian Mineralogist, 29, (1991) , 833-855.

[8] Holland T.J.B., Powell R., “An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest”, Journal of Metamorphic Geology. 16, (1998) , 309-343.

[9] Powell R., Holland T. J.B., “Optimal geothermometry and geobarometry“, American Moneralogist, Vol. 79, (1994) , p. 120-133.

[10] Wood B.J., Banno S., “Garnet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems“.Contributions to Mineralogy and Petrology, 42: (1973),109-124.

[11] Wells P.R.A., “Pyroxene thermometry in simple and complex systems”, Contributions to Mineralogy and Petrology, 62: (1977), 129-139.

[12] Bertrand P., Mercier J.C.C., “The mutual solubility of coexisting ortho-and clinopyroxene: Toward an absolute geothermometer for the natural systems?“, Earth and Planetary Science Letters., 76: (1985), 109-122.

[13] Herzberg C.T., Chapman N.A., “Clinopyroxene geothermometry of spinel-lherzolite“, American Mineralogist., 61 (1976) 626-637.

[14] Mercier J.C.C., “Single –pyroxene thermometry“, Tectonophysics, 70 (1980) 1-37.

[15] Barker A.J. "Introduction to etamorphic textures and microstructures. Chapman and Hall", (1994) 265 P.

[16] Passchier C.W., Trouw R.A.J., Microtectonics, Springer, (1996) 289 P.

[17] Shelly D., "Igneous and metamorphic rocks under the microscope", Chapman and Hall. (1993).

[18] فتوحی راد غ.، ”مطالعه پترولوژی، پتروگرافی و ژئوشیمی افیولیت ملانژ منطقه شمال غرب درح (جنوب شرق بیرجند) با نگرشی بر پتانسیل اقتصادی منطقه“، پایان‌نامه کارشناسی ارشد پترولوژی، دانشگاه تربیت ‌معلم ‌تهران، (1375)، 235 صفحه.

[19] Dana J.D., “Manual of Mineralogy“, 20th edition. John Wiley & Sons (1985) 596P.

[20] Wilson M., “Igneous petrogenesis”, Fifth Published. Department of Earth Sciences. University of Leeds. UK. Unwin Hyman, (1996) 466P.

[21] Jensen L.S., “A new cation plot for classifying subalkaline volcanic rocks“, Ontario division of mines, Mp 66, (1976), 22p.

[22] Coleman R.G., “Ophiolites ancient Oceanic Litosphere?“, Newyork; Springer- Verlag, P. J. Wyllie,Chicago, III. (1977) , 230p.

[23] Le Bas M.j., Le Maitre R.W., Streickeisen A., Zanettin B., “A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram“, Journal of Petrology. 27, (1986), 745-750.



[24] Pearce T.H., Gorman B.E., Birkett T.C., “The relationship between major element chemistry and tectonic environment of basic and intermediate volcanic rocks”, Earth and Planetary Science Letters. Vol. 36. (1977), p. 121-132.