بررسی خاستگاه گارنت‌های ناهمگن در سنگ‌های قلیایی فلدسپاتوئیددار توده نفوذی کلیبر در شمال آذربایجان (شمال باختری ایران)

نویسندگان

گروه زمین شناسی دانشگاه تبریز

چکیده

توده نفوذی کلیبر به وسعت km2 750 در شمال آذربایجان خاوری، در شمال باختری ایران واقع شده است. این توده بخشی از نوار ماگمایی البرز باختری-آذربایجان است که در ارتباط با فاز زمین­ساختی پیرنه از زمان ائوسن فوقانی تا الیگو-میوسن در پوسته قاره­ای آذربایجان نفوذ کرده است. سنگ­های تشکیل دهنده باتولیت کلیبر شامل مجموعه­ای از نفلین سینیت، سینیت، نفلین دیوریت و به طور پراکنده دیوریت و میکروگرانیت است. کانی­های اصلی نفلین سینیت­ها شامل ارتوکلاز، پلاژیوکلاز، آمفیبول، بیوتیت و نفلین است. کلینوپیروکسن، پلاژیوکلاز، آمفیبول و نفلین کانی­های تشکیل دهنده نفلین دیوریت­ها هستند. گارنت تیتانیوم­دار کانی فرعی مهم در پاراژنز نفلین سینیت­ها و نفلین دیوریت­های مورد بررسی است. مقدار TiO2 در ترکیب گارنت­های تیتانیوم­دار تجزیه شده در نفلین سینیت در حدود  wt%5- wt%5/1 است. ترکیب اعضای نهایی کانی­ها به صورت  mole% 1/0 Uva  mole% 33- 21 Grs mole% 78- 67 Adr است. گارنت در نفلین سینیت به صورت بلورهای مجزا، شکل­دار تا نیمه شکل­دار و به رنگ قهوه­ای سرخ تا قهوه­ای تیره است که از لحاظ ویژگی­های کانی­شناسی متفاوت از گارنت بی­شکل، اسکلتی، ریز دانه با رنگ قهوه­ای روشن در نفلین دیوریت است. بررسی ترکیب شیمیایی، روابط بافتی و ویژگی­های کانی­شناسی نشان داد که گارنت تیتانیوم­دار در نفلین سینیت­های کلیبر خاستگاه ماگمایی داشته، در صورتی که تشکیل گارنت دگرنهاد محدود به سنگ­های نفلین دیوریت است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Heterogeneous garnets in the alkaline feldspathoid-bearing rocks from the Kaleybar pluton, northern Azerbaijan (NW Iran)

چکیده [English]

The Kaleybar intrusion with an area of 750 km2 is located in the north east Azerbaijan, NW Iran. Based on structural subdivisions of Iran, it  is located in the West Alborz-Azerbaijan Zone wich is intruded into the Azerbaijan continental crust during Eocene to Oligocene following the Pyrenean Orogeny. It consists of various rock types including nepheline syenite, syenite, nepheline diorite together with minor diorite and microgranite. The rock forming minerals of the investigated nepheline syenites are plagioclase, orthoclase, nepheline, biotite and amphibole. Clinopyroxene, plagioclase, amphibole and nepheline are dominant minerals in nepheline diorite. Titanian garnet is uncommon accessory phase of the both rock types. Chemically, garnet from the nepheline syenite has TiO2 contents ranging from 1 wt% to 5.0 wt%. Its composition is consistent with Ti-Adr67 to 78 mole %Grs 21 to 33 mole %. Ti-garnet from the nepheline syenite is euhedral to subhedral with reddish to deep brown colours which is different from light brown anhedral and fine grain garnet from the nepheline diorite. Magmatic origin of the Ti-garnet from nepheline syenite is suggested on the basis of petrographic studies, mineralogical criteria and chemical properties whereas the secondary garnet in the nepheline diorite seems to originate from metasomatic source.

کلیدواژه‌ها [English]

  • alkaline feldspathoid-bearing rocks
  • Ti-garnet
  • garnet and clinopyroxene mineral chemistry
  • Kaleybar intrusion
  • NW Iran
[1] Gomes C.B., Electron microprobe analysis of zoned melanites, American Mineralogist 54 (1969) 1654-1661.

[2] Ramasamy R., Titanium-bearing garnets from alkaline rocks of carbonatite complex of Tiruppattur, Tamil Nadu, Current Science 55 (1986) 1026-1029.

[3] Turbeville, B.N., Petrology and petrogenesis of the Latera Caldera central Italy, Journal of Petrology 34 (1993) 77-124.

[4] Lang J.R., Lueck B., Mortensen J.K., Russell J.K., Stanley C.R. & Thompson J.F.H., Triassic-Jurassic silica-undersaturated and silica-saturated intrusions in the Cordillera of British Columbia: implications for arc magmatism,Geology 23 (1995) 451-454.

[5] Jiang N., Sun S., Chu X., Mizuta T. & Ishiyama D., Mobilization and enrichment of high-field strength elements during late- and post-magmatic processes in the Shuiquangou syenitic complex, Northern China, Chemical Geology 200 (2003) 117-128.

[6] Segalstad T.V., Petrology of the Skien basaltic rocks, southwestern Oslo Region, Norway, Lithos 12 (1979) 221-239.

[7] Larsen, E.S., Alkaline rocks of Iron Hill, Gunnison County, Colorado US Geological Survey Professional Paper (1942) 197-A.

[8] Mitchell, R.H. & Platt, R.G., Nepheline-bearing rocks from the Poohbah Lake alkaline complex,. Ontario; Malignites and malignites, Contribution to Mineralogy and Petrology 69 (1979) 255-264.

[9] Deer, W.A., Howie, R.A. and Zussman, J., Orthosilicates. In Rock-Forming Minerals, (1982)1A. 2nd ed. Longman, London, UK.

[10] Dingwell, D.B., Brearley, M., Mineral chemistry of igneous melanite garnets from analcite-bearing volcanic rocks, Alberta, Canada, Contribution to Mineralogy and Petrology 90 (1985) 29-35.

11 نبوی م.ح.، دیباچه‌ای بر زمین شناسی ایران، سازمان زمین‌شناسی کشور (1355) 109 ص.

12 حاجی علی اوغلی ر.، بررسی دگرگونی مجاورتی سنگ‌های رسی و آهکی در هاله دگرگونی نفلین سینیت کلیبر و کاربرد نتایج در تفسیر تکامل پوسته منطقه مورد مطالعه، رساله کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز (1380) 170 ص.

13 مؤذن م. حاجی علی اوغلی ر.، ذوب بخشی سنگ‌های رسی-نیمه رسی در هاله دگرگونی کلیبر-شمال غرب ایران، فصلنامه علوم زمین 64 (1386) 13-2.

[14] Bagdasaryn, G.P., Intrusive rocks of the Basumo-Pambaksky region. Geology of the Armenian SSR. Petrography. Intrusive rocks, Armenian Academy of Sciences, Erevan 3 (1966) 256-308.

[15] Bagdasaryan, G.P. & Gukasyan, P.X., The results of the absolute age determination of the separate magmatic complexes of the Armyanskaya SSR, Nauka, Moscow and Leningrad. (1962) 283-303.

[16] Gukasyan, R.X., Determination of the absolute age by the Rb-Sr method on a sample from the Megrinsky pluton Armenian SSR. Doklady AkademiiNauk Armyanskoi SSR, Seriya Geologiya. Erevan, 36 (3) (1963) 173-178.

[17] Riou, R., Petrography and geochemistry of the Eocene alkaline lavas of the northern Azerbaijan (Iran), Neues Jahrbuch fiir Geologie und Paleontologie, Monatschefte 9 (1979) 532-559.

18 باباخانی ع. لسکویه ج.ل. ریو ر.، شرح نقشه زمین‌شناسی چهارگوش اهر، سازمان زمین‌شناسی کشور (1369) 123 ص.

19 مهرپرتو م.، نقشه زمین‌شناسی 100000/1 کلیبر، سازمان زمین‌شناسی کشور (1378).

20 ضرغامی م.، شهبازی ش.، ورمیکولیت (پی جویی و اکتشاف در کلیبر) ، رساله کارشناسی دانشگاه تبریز (1372) 147 ص.

[21] Hode Vuorinen J., The Alnö alkaline and carbonatitic complex, east central Sweden – a petrogenetic study, Ph.D. thesis, Stockholm University, Sweden.

[22] Kretz, R., Symbols for rock-forming minerals, American Mineralogist 68 (1983) 277-279.

[23] Kunitz, W., Die rolle des titans und zirkoniums in den gesteinsbildenden silikaten, Neues Jahrbuch fiir Geologie und Paleontologie 70 (A) (1936) 385-466.

[24] Huggins, F.E., Virgo, D. & Huckenholz, H.G., Titanium-containing silicate garnets. I. The distribution of Al, Fe3+, and Ti4+ between octahedral and tetrahedral sites, American Mineralogist 62 (1977a) 475-490.

[25] Huggins, F.E., Virgo, D. & Huckenholz, H.G., Titanium-containing silicate garnets. II. The crystal chemistry of melanites and schorlomites American Mineralogist 62 (1977b) 646-665.

[26] Howie, R.A. & Woolley, A., The role of titanium and the effect of TiO2 on the cell-size, refractive index and specific gravity in the andradite-melanite-schorlomite series, Mineralogical Magazine 36 (1968) 775-970.

[27] Tarte, P., Recherches sur le spectre infrarouge des silicates: II. Determination du role structural du titane dans certains sili- cates, Silicates Industrials Brussels 25 (1960a) 171-175.

[28] Tarte, P., Infrared spectra of garnets, Nature 186 (1960b) 234.

[29] Mc Cammon, C., Mantle oxidation state and oxygen fugacity: Constraints on mantle chemistry, structure and dynamics. In: R.D.v.d. Hilst, J. Bass, J. Matas and J. Trampert (Editors), Earth's Deep Mantle: Structure, Composition, and Evolution. American Geophysical :union:, Washington D.C. , (2005) 221-242.

[30] Russell, J.K., Dipple, G.M., Lang, J.R. & Lueck B., Major-element discrimination of titanium andradite from magmatic and hydrothermal environments; an example from the Canadian Cordillera, European Journal of Mineralogy 11 (6) (1999) 919-935.

[31] Green, T.H., Garnet in silicic liquids and its possible use as a P-T indicator, Contribution to Mineralogy and Petrology 65 (1977) 59-67.

[32] Morimoto, N., Nomenclature of pyroxenes, Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 68 (1988) 95–111.

[33] Morimoto, N., Fabries, J., Ferguson, A.K., Ginzburg, I.V., Ross, M., Seifert, F.A., Zussman, J., Aoki, K. & Gottardi, G., Nomenclature of pyroxenes. Subcommittee on Pyroxenes, American Mineralogist 73 (1989) 1123-1133.

[34] Manning, P. G. & Harris D. C., Optical absorption and electron-microprobe studies of some high-Ti andradites, Canadian Mineralogist 10 (1970) 260-271.

[35] Cioni, R., Civetta, L., Marianelli, P., Metrich, N., Santacroce R. & Sbrana, A., Compositional layering and syn-eruptive mixing of a periodically refilled shallow magma chamber, the AD 79 plinian eruption of Vesuvius, Journal of Petrology 36 (1995) 739–776.

[36] Naimo, D., Balassone, G., Beran, A., Amalfitano, C., Imperato, M. & Stanzione, D., Garnets in volcanic breccias of the Phlegraean Fields (southern Italy): mineralogical, geochemical and genetic features, Mineralogy and Petrology 77 (2003) 259–270.

[37] Smith, M.P. Henderson, P. Jeffries, T.E.R. Long J. & Williams, C. The rare earth elements and uranium in garnets from the Beinn and Dubhaich Aureole, Skye, Scotland, UK; constraints on processes in a dynamic hydrothermal system, Journal of Petrology 45 (3) (2004) 57–484.

[38] Fulignati, P., Marianelli, P., Santacroce, R. & Sbrana, A., Probing the Vesuvius magma chamber–host rock interface through xenoliths, Geological Magazine 141 (2004) 417–428.

[39] Scheibner, B., Wörner, G., Civetta, L., Stosch, H. G. Simon, K.; Kronz, A., Rare earth element fractionation in magmatic Ca-rich garnets, Contribution to Mineralogy and Petrology 154 (2007) 55-74.

[40] Nash, W.P. & Wilkinson, J.F.G. Shonkin Sag Laccolith, Montana. I. Mafic minerals and estimates of temperature, pressure, oxygen fugacity and silica activity, Contribution to Mineralogy and Petrology 25 (1970) 241-269.

[41] Nash, W.P., Mineralogy and petrology of the Iron Hill carbonatite complex, Colorado, Geological Society of America Bull. 83 (1972) 1361-1382.

[42] Woolley, A. R., The pseudo-leucite Borolanites and associated rocks of the south-eastern tract of the Borralan complex, Scotland. Bulletin of the British Museum (Natural History), Mineralogy 2 (1973) 285–333.

[43] Gwalania L.G., Rockb, N.M.S., Ramasamyc, R., Griffin, B.J. & Mulaia, B.P., Complexly zoned Ti-rich melanite-schorlomite garnets from Ambadungar carbonatite-alkalic complex, Deccan Igneous Province, Gujarat State, Western India, Journal of Asian Earth Science 18 (2000) 163-176.

[44] Leterrier J., Maury R.C., Thonon P., Girard D., Marchal M., Clinopyroxene composition as a method of identification of the magmatic affinities of paleo-volcanic series, Earth and Planetary Science Letters 59 )1982( 139–154.

[45] Berberian M., King G.C.P., "Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran", Canadian Journal of Earth Science 18 (1981) 210–265.

[46] Alavi M., "Tectonics of the Zagros orogenic belt of Iran: New data and interpretations",

Tectonophys 229 (1994) 211–238.

[47] Berberian F, Muir ID, Pankhurst RJ, “Berberian M (1982) Late Cretaceous and early Miocene Andean-type plutonic activity in northern Makran and Central Iran”, Geol Soc Lond 139: 605–614.

[48] Braud J., "La suture du Zagros au niveau de Kermanshah (Kurdistan iranien): Reconstitution palégéographique, évolution géodynamique, magmatique et structurale", Unpublished Ph.D. thesis, Université de Paris-Sud, (1987) 489 p.

[49] Şengör A.M.C., Altiner D., Cin A., Ustaomer T., Hsu K.J., "Origin and assembly of the Tethyside orogenic collage at the expense of Gondwana Land", Geological Society of London Special Publication 37 (1988) 119-181.

[50] Şengör A.M.C., Nataln'in B.A., "Paleotectonics of Asia: Fragments of a synthesis, In: Yin A, Harrison M (eds.), The Tectonic Evolution of Asia", Cambridge University Press (1996) 486-640.

[51] Mohajjel M, Fergusson C.L., Sahandi M.R., "Cretaceous-Tertiary convergence and continental collision, Sanandaj-Sirjan zone, western Iran" Journal of Asian Earth Science 21 (2003) 397–412.

[52] Ghasemi A., Talbot C.J., "A new tectonic scenario for the Sanandaj-Sirjan Zone (Iran)", Journal of Asian Earth Science 26 (2006) 683–693.

[53] Agard P., Omrani J., Jolivet L., Mouthereau F., "Convergence history across Zagros (Iran): Constraints from collisional and earlier deformation", International Journal of Earth Science 94 (2005) 401–419.

[54] Jackson D.D., Aki K., Cornell C.A., Dieterich J.H., Henyey T.L., Mahdyiar M., Schwartz D., Ward S.N., "Seismic hazards in southern California: Probable earthquakes, 1994–2024", Bulletin of the Seismological Society of America 85 (1995) 379–439.

55 حاجی علی اوغلی، ر، "بررسی پترولوژی سنگ‌های دگرگونی کالک-سیلیکات و متابازیک مجموعه تخت سلیمان در شمالشرق تکاب (غرب ایران)"، پایاننامه دکتری، دانشگاه تبریز، (1386) 170 ص.