عوامل موثر بر حضور یا عدم حضور کانی کلریتوئید در سنگ‌های رسی دگرگون شده‌ی مناطق بلند پرچین و پشتوک

نویسنده

دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

ریزساخت­ها، سیماهای سنگ­نگاشتی و روابط صحرایی نشان می­دهد که سنگ­های رسی دگرگون شده­ی مناطق بلندپرچین و پشتوک واقع در شمالغرب ایران تحت تاثیر یک دگرگونی چند مرحله­ای قرار گرفته­اند. مجموعه کانی­های دگرگونی در سنگ­های رسی دگرگون شده این دو منطقه با هم تفاوت دارند. شیست­ها در منطقه­ی بلندپرچین دارای گرافیت­اند و به­رنگ تیره دیده می­شوند. کانی­های با اوج دگرگونی در این سنگ­ها عبارتند از: گارنت، استارولیت، آلومینوسیلیکات­ها (آندالوزیت/سیلیمانیت)، بیوتیت، کلریت، مسکویت و کوارتز، در حالی­که سنگ­های رسی دگرگون شده در منطقه­ی پشتوک بدون گرافیت هستند و مجموعه کانیایی آن­ها شامل: گارنت، استارولیت، کلریتوئید، کلریت، مسکویت و کوارتز است که معمولاً به­صورت همزمان با یک فاز دگرگونی مجاورتی رشد کرده­اند. در سنگ­های منطقه­ی پشتوک ایزوگرادها شبیه سری دگرگونی بارووین نیستند ولی اولین ظهور کانی کلریتوئید در این سنگ­ها (ترکیبات غنی از آلومینیوم) رخ داده است. در این پژوهش معلوم شد که با وجود ترکیب سنگ مادر اولیه­ی یکسان و گرادیان زمین گرمایی مشابه در هر دو منطقه، آنچه سبب حضور مجموعه کانیایی متفاوت در این دو منطقه (بلندپرچین و پشتوک) شده است وجود و یا عدم وجود گرافیت و در نتیجه فعالیت متفاوت H2O است، به­طوری­که در منطقه­ی پشتوک به­دلیل عدم وجود گرافیت و بالا بودن فعالیت  H2O(8/0 تا 1) کلریتوئید ظاهر شده است در صورتی­که در منطقه­ی بلندپرچین به­علت وجود گسترده­ی گرافیت و به­دنبال آن پایین بودن فعالیت  H2O(5/0) کانی­های آلومینوسیلیکات مانند آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت رشد کرده­اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effective factors for appearance or non-appearance of Chloritoid mineral in the metapelitic rocks of Bolandparchin and Poshtuk area

چکیده [English]

Microstructural and petrographical features as well as field relations, show that formation of the metapelitic rocks of Bolandparchin and Poshtuk in northwestern Iran was poly-metamorphic. Mineral assemblages in the metapelites of two areas are different. The Bolandparchin schists are graphite-rich and have dark color. Peak metamorphic assemblage is garnet, biotite, staurolite, aluminosilicate minerals (andalusite/sillimanite), muscovite and quartz in these rocks, but Poshtuk metapelites are graphite-free and their mineral assemblages are garnet, staurolite, chloritoid, chlorite, muscovite and quartz, which usually form by contact metamorphism. The isograds are not compatible with Barrovian type, but reflect the first appearance of chloritoid in the aluminous bulk compositions. This study shows that in spite of same protolith and geothermal gradient in the both areas, existence of different mineral assemblages is due to presence or absence of graphite and consequently different aH2O, so that Poshtuk rocks are graphite-free and have aH2O ~ (0.8-1.0); therefore, chloritoid is formed.  Bolandparchin rocks have aH2O ~ (0.5) and aluminosilicate minerals such as andalusite/kyanite/sillimanite are formed in these rocks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • poshtuk area
  • chloritoid
  • Graphite
  • aH2O
  • geothermal gradient
[1] Will T.M., “Phase Equilibria in Metamorphic Rocks”, Thermodynamic Backgrounds and Petrological Applications (1995)350p.

[2] Bucher K., Frey M., “Petrogenesis of metamorphic Rocks”, sixth ed., Complete Revision of Winklers Textbooks (1994).

[3] Miyashiro A., “Metamorphic Petrology”, UCL Press, London (1994).

[4] Ganguly J., “Chloritoid stability and related parageneses: theory experiments and applications”, American Journal of Science 267 (1996) 910-944.

[5] Deer H.Z., “An introduction to the rock forming minerals”, Longman Scientific & Technical, (1991) 528pp.

[6] Berberian M., King GCP., “Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran”, Canadian Journal of Earth Sciences 18 (1981) 210–265.

[7] Alavi M., “Tectonic map of the Middle East”, Geology Survey of Iran, Scale 1/5000000 (1991).

[8] Nabavi M.H., “An Introduction to the Geology of Iran”, Geological Survey of Iran (1976) 109 pp, (in Persian).

[9] Eftekhar Nejad J., “Tectonic classi.cation of Iran in relation to depositional basins”, Journal of Iranian Petroleum Society, 82 (1980) 19-28 (in Persian).

[10] Babakhani A.R., Ghalamghash J., “Geological map of Iran, scale 1:100,000 series sheet Takht-e-Soleiman”, Geological Survey of Iran, Tehran (1990).

[11] Stocklin J., Setudinia A., “Lexique Stratigraphique International Volume III ASIE. Centre National de la Re´cherche Scienti.que”, 15, quai Anatole-France (1972) 75p (Paris-VII).

[12] Stockli D.F., Hassanzadeh J., Stockli L.D., Axen G., Walker J.D., Dewane T.J., “Structural and geochronological evidence for Oligo-Miocene intra-arc low-angle detachment faulting in the Takab-Zanjan area, NW Iran”, Abstract, Programs Geological Society of America, 36 (2004) 319.

[13] Saki A., Moazzen M., Modjtahedi M., Oberhänsli R., “Phase relations and reaction histories of chloritoid-free and chloritoid-bearing metapelites from the Mahneshan area, NW Iran”, Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 16 (2008a) 622-640.

[14] Saki A., Moazzen M., Modjtahedi M., Oberhänsli R., “Determination of P-T conditions of metamorphism of Mahneshan Complex, NW Iran”, Iranian Journal of Geosciences, 68 (2008b)80-94.

[15] Pettijohn F.S., Potter P.E., Siever R., “Sand and Sandstones”, Springer (1972), Verlag, New York.

[16] Herron M.M., “Geochemical classi.cation of terrigenous sands and shales from core or log data”, Journal Sedimentary Petrology, 58 (1988) 820–829.

[17] Moyen J.F., Watt G.R., “Pre-Nagssugtoqidian crustal evolution in West Greenland: geology, geochemistry and deformation of supracrustal and granitic rocks north-east of Kangaatsiaq”, Geol Surv Denmark Greenland Bull, 11(2006) 33-52.

[18] Osae S., Asiedu D.K., Banoeng-Yakubo B., Koeberl C., Dampare S.B., “Provenance and tectonic setting of Late Proterozoic Buem sandston of southeastern Ghana: Evidence from geochemistry and detrital modes”, J Afri Earth Sci, 44: (2006) 85-96.

[19] Bhattacharya A., Mohanty L., Maji A., Sen SK., Raith M., “Non-ideal mixing in the phlogopiteannite binary: constraints from experimental data on Mg-Fe partitioning and a reformulation of the biotite-garnet thermometer”, Contributions to Mineralogy and Petrology 111 (1992) 87-93.

[20] Helffrich G., Wood B., “Subregular model for multicomponent solutions”, American Mineralogist 74 (1989)1016-1022.

[21] Ganguly J., Saxena S., “Mixing properties of aluminosilicate garnets: constraints from natural and experimental data and applications to geothermobarometry”, American Mineralogist 69: 1984., 88-97.

[22] Dickenson M.P. III, Hewitt D.A., “A garnet-chlorite geothermometer (abstract)”, Geological Society of America, Abstracts with Programs (1986) 18, 584.

[23] Moazzen M., “Chlorite-chloritoid-garnet equilibria and geothermometry in the Sanandaj-Sirjan Metamorphic Belt, Southern Iran”, International journal of science, Iranian, Shiraz University (2004).

[24] Vidal O., Goffe B., Bousquet R., Parra T., “Calibration and testing of an empirical chloritoid-chlorite Mg-Fe exchange thermometer and thermodynamic data for daphnite”, Journal of metamorphic geology, 17 (1999) 25-39.

[25] Grambling J.A., “Internally-consistent geothermometry and H2O barometry in metamorphic rocks: the example garnet-chlorite-quartz”, Contribution to Mineralogy and Petrology,105 (1990) 617-628.

[26] Holland T.J.B., Powell R., “An internally consistent thermobarometric data set for phases of petrological interest”, Journal of Metamorphic Geology, 16 (1990) 309-343.

[27] Yardley B.W.D., “An interdiction to metamorphic petrology”, Longman Scientific & Technical (1989) 248 pp.