مقایسه واکنش‌های متداول ذوب و روابط فازی در سنگ‌های رسی دگرگون شده منطقه تویسرکان و بروجرد

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای پترولوژی، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد

2 استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

نفوذ کمپلکس گرانیتوئیدی بروجرد و نفوذ باتولیت الوند در سنگ­های رسی سبب ایجاد هورنفلس­های رسی و میگماتیت­های ذوب بخشی در هاله دگرگونی شده است. در منطقه تویسرکان و بروجرد پدیده ذوب بخشی و میگماتیتی شدن در سنگ­های دگرگونی درجات بالا به دلیل نفوذ سنگ­های مافیک رخ داده است. لوکوسوم­ها عمدتا از کانی­های کوارتز و فلدسپار پتاسیم تشکیل شده­اند که در آن فلدسپار پتاسیم شکل­دار تا نیمه شکل­دار بوده و کوارتز با بافت بین بلوری فضای بین آنها را پر کرده است. مجموعه­ی کانیایی این دو منطقه تا حدود زیادی مشابه است، حضور کانی­های اسپینل و کروندم و فراوانی آندالوزیت در مزوسوم میگماتیت­های منطقه بروجرد مشهود می­باشد در صورتی که در مزوسوم میگماتیت­های تویسرکان کروندم وجود ندارد و کردیریت و گارنت فراوانتری وجود دارند. مقایسه واکنش­های ذوب و روابط فازی مناطق مورد مطالعه نشان می­دهد که تفاوت عمده در زون اسپینل - کردیریت (منطقه تویسرکان) و زون اسپینل - کروندم (منطقه بروجرد) می­باشد به­طوری که در منطقه تویسرکان سیمپلکتیت And+Spl+Crd در بخش مزوسوم میگماتیت­ها تشکیل شده است در صورتی که در بخش مزوسوم میگماتیت­های بروجرد سیمپلکتیت And+Spl+Crn+Crd تشکیل شده است. براساس مشاهدات صحرایی و پتروگرافی شکل­گیری میگماتیت­های هر دو منطقه بر اثر فرآیند ذوب بخشی می­باشد. واکنش­های موثر در تشکیل مذاب و بخش لوکوسوم میگماتیت­ها شامل واکنش­های ذوب در حضور فاز سیال و واکنش­های ذوب بدون حضور فاز سیال می­باشد. واکنش Bt+And=Crd+Spl+Kfs+melt مهم­ترین واکنش­های توسعه مذاب در سنگ­های رسی دگرگون شده هاله الوند است در صورتی که واکنش Bt+And=Crd+Kfs+Spl+Crn+L مهم­ترین واکنش توسعه مذاب در سنگ­های رسی دگرگون شده هاله بروجرد می­باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of melt reactions and phase relationships in metapelite rocks of Tuyserkan and Boroujerd

نویسندگان [English]

  • Msoumeh Zare Shooli 1
  • Zahra Tahmasebi 2
  • Adel Saki 3
  • Ahmad Ahmadi Khalaji 2
1 Ph.D Student in Petrology, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Lorestan of University
2 Assistant professor, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Lorestan of University
3 Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده [English]

The intrusions of Boroujerd Granitoid Complex and Alvand batholith in the pelitic rocks have caused the formation of pelitic hornfels and partial melting migmatite in the metamorphic aureole. In the Tuyserkan and Boroujerd areas, the partial melting and migmatization phenomenon occurred in high grade metamorphic rocks owing to the influence of mafic and ultramafic rocks. Leucosomes are composed mainly of quartz and K-feldspar minerals, in which the potassium feldspar is subhedral to euhedral and quartz has filled interstitial texture between them. Paragenesis mineral of these two regions are very similar. The presence of spinel and corundum minerals and the abundance of andalusite is evident in the mesosome of Boroujerd's migmatite while there is no corundum in the mesosome of Hamadan's migmatite, and there are more abundance of cordierite and garnet. In the Hamadan region, the And + Spl + Crd symplectic exists in the part of the mesosome of the migmatitis, while in the Boroujerd region there is And + Spl + Crn symplectic in part of the mesosome of migmatitis. Based on field observations and petrography, the formation of the migmatite in both regions is occurred as the result of partial melting process. The effective reactions in the melt formation and the leucosum of the migmatite include melting reactions in the presence of a fluid phase and melting reactions without the presence of a fluid phase. The reaction Bt +And = Crd + Spl + Kfs + melt are the most important melt development reactions in the metapelite rocks of Alvand aureole while the reaction of Bt + And = Crd + Kfs + Spl + Crn + L are the most important reactions of melt development in metapelite rocks of Boroujerd aureole.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Boroujerd
  • Tuyserkan
  • Partial melting
  • Phase Equilibria
  • Melt reactions
-مسعودی، ف.، 1380. میگماتیت‌ها، انتشارات دانشگاه تربیت معلم، تهران، 119 ص.
-Ahmadi-Khalaji, A., Esmaeily, D., Valizadeh, M.V. and Rahimpour-Bonab, H., 2007. Petrology and Geochemistry of the Granitoid Complex of Boroujerd, Sansandaj-Sirjan Zone, Western Iran: Journal of Asian Earth Sciences, v. 29, p. 859-877.
-Alavi, M., 1994. Tectonics of the Zagros orogenic belt of Iran: New data and interpretations: Tectonophysics, v. 229, p. 211–238.
-Ashworth, J.R. (Ed), 1985. Migmatites: Blackie, Glasgow, 302 p.
-Baharifar, A., Moinevaziri, H., Bellon, H. and Pique, A., 2004. The crystalline complexes of Hamadan (Sanandaj-Sirjan zone, western Iran): Metasedimentary Mesozoic sequences affected by Late Cretaceous tectono-metamorphic and plutonic events, 40 K-40 Ar dating: Comptes Rendus Geoscience, v. 366, p. 1143–1152.
-Barker, F. and Arth, J.G., 1976. Generation of trondhjemitic-tonalitic liquids and Archaean bimodal trondhjemite-basalt suites: Geology, v. 4, p. 596–600.
-Barker, F., 1979. Trondhjemite: definition, environment and hypotheses of origin, in Barker, F., ed., Trondhjemites, Dacites, and Related Rocks: Amsterdam, Elsevier, Developments in Petrology, v. 6, p. 1–12.
-Berberian, M. and King, G.C., 1981. Towards a paleogeogra phy and tectonic evolution of Iran: Canadian Journal of Earth Sciences, v. 18, p. 210–265.
-Chiu, H.Y., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Mohammadi, S.S., Khatib, M.M. and Iizuka, Y., 2013. Zircon U–Pb age constraints from Iran on the magmatic evolution related to Neotethyan subduction and Zagros orogeny: Lithos, v. 162, p. 70-87.
-Deevsalar, R., Shinjo, R., Ghaderi, M., Murata, M., Hoskin, P.W.O., Oshiro, S., Wang, K.L., Lee, H.Y. and Neill, I., 2017. Mesozoic–Cenozoic mafic magmatism in Sanandaj–Sirjan Zone, Zagros Orogen (Western Iran): Geochemical and isotopic inferences from Middle Jurassic and Late Eocene gabbros: Lithos, v. 284–285, p. 588–607.
-Fitzsimons, I.C.W., 1996. Metapelitic migmatites from brattstrand Bluffs, East Antarctica- metamorphism, melting and exhumation of the mid crust: J. Petrol, v. 37, p. 395-414.
-Gill, R., 2010. Igneous Rocks and Processes: A Practical Guide: John Wiley and Sons, 428 p.
-Grant J.A., 1968. Partial melting of common rocks as a posssibl source of cordierite anthophyllite assemblages: American Journal of Science, v. 266, p. 908-931.
-Hyndman, D.W., 1985. Petrology of igneous and metamorphic rocks, MCGRAW, Hill, Newyork, 786 p.
-Jafari, S.R., 2018. Petrology of High Grade metamorphic rocks of the Hamedan and the adjasent areas in the Sanandaj-Sirjan Zone, Ph.D. Thesis, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran, 201 p.
-Johnson, T., Brown, M., Gibson, R. and Wing, B., 2004. Spinel-Cordierite symplectites replacing andalusite: evidence for melt- assisted diapirism in the Bushveld Complex, South Africa: Journal of Metamorphic Geology, v. 22, p. 529-545.
-Kerrick, D.M., 1991 .Overview of contact metamorphism, in Kerrick, D.M., ed., Contact metamorphism: Mineralogical Society of America Reviews in Mineralogy, v. 14, p. 111–132.
-Kretz, R., 1983. Symbols for rock forming minerals: American Mineralogist, v. 68, p. 277-279.
-Le Brton, N. and Thompson, A.b., 1988. Fluid-absent (dehydration) melting of Biotite in metapelite in the early stages of crustal anatexi: Contrib. Mineral. Petrol, v. 99, p. 226-237.
-Mahmoudi, S., Corfu, F., Masoudi, F., Mehrabi, B. and Mohajjel, M., 2011. U–Pb dating and emplacement history of granitoid plutons in the northern Sanandaj–Sirjan Zone, Iran: Journal of Asian Earth Sciences, v. 41, p. 238-249.
-Masoudi, f., 1997. Contact metamorphism and pegmatite development in the region S.W of Arak iran, Ph.D. thesis, University of Leed, England, 321 p.
-Masoudi, F., Yardley, B.W.D. and Cliff, R.A., 2002. Rb-Sr geochronology of pematites, plutonic rocks and a hornfels in the region southwest of Arak, Iran: Islamic Republic of Iran Journal of Sciences, v. 13, p. 249-254.
-Mohajjel, M. and Fergusson, C.L., 2000. Dextral transpression in Late Cretaceous continental collision, Sanandaj-Sirjan Zone, western Iran: Journal of Structural Geology, v. 22, p. 1125–1139.
-Mohajjel, M., 1997. Structure and tectonic evolution of Paleozoic-Mesozoic rocks, Sanandaj-Sirjan zone, Western Iran. Ph.D. Thesis, University of Wollongong, Australia, 326 p.
-Mohajjel, M., Fergusson, C.L. and Sahandi, M.R., 2003. Cretaceous-Tertiary convergence and continental collision, Sanandaj-Sirjan zone, Western Iran: Journal of Asian Earth Sciences, v. 21, p. 397-412.
-Nyman, N.W., Pattison, D.R.M. and Ghen, E.D., 1995. Melt extraction during formation of K-feldspar + sillimanite migmatites, west of Revelstoke, British Columbia: Journal of Petrol, v. 36, p. 351-327.
-Pitra, P. and de Wall, S.A., 2001. High-temperature, low –pressure metamorphism and development of prograde symplectites, Marble Hall Fragment, Bushveld Complex (South Africa): Journal of Metamorphic Geology, v. 19, p. 311-325.
-Saki, A., 2010a. Proto-Tethyan remnants in northwest Iran Geochemistry of the gneisses and metapelitic rocks: Gondwana Research, v. 1, p. 704-714.
-Saki, A., 2010b. Mineralogy, geochemistry and geodynamic setting of the granitoids from NW Iran: Geological Journal, v. 45, p. 1–16.
-Saki, A., Moazzen, M. and Baharifar, A.A., 2012. Migmatite microstructures and partial melting of Hamadan metapelitic rocks, Alvand contact aureole, western Iran: International Geology Review, v. 54, p. 1229–1240.
-Sepahi, A.A., Jafari, S.R. and Mani-Kashani, S., 2009. Low pressure migmatites from the Sanandaj-Sirjan Metamorphic Belt in the Hamedan region (Iran): Geologica Carpathica, v. 60, p. 107–119.
-Shahabpour, J., 2005. Tectonic evolution of the orogenic belt in the region located between Kerman and Neyriz: Journal of Asian Earth Sciences, v. 24, p. 405-417.
-Shahbazi, H., Siebel, W., Pourmoafee, M., Ghorbani, M., Sepahi, A.A., Shang, C.K. and Vousoughi Abedini, M., 2010. Geochemistry and U-Pb zircon geochronology of the Alvand plutonic complex in Sanandaj- Sirjan Zone (Iran): New evidence for Jurassic magmatism: Journal of Asian Earth Sciences, v. 39, p. 668–683.
-Spear, F.S., 1993. Metamorphic phase equilibria and pressure temperature–time paths, Monograph, Mineralogical Society of America Monograph, Washington, DC, 799 p.
-Stoklin, J., 1968. Structural histiry and tectonics of Iran, A review: American Association Petroleum Geologists, v. 52, p. 1229-1258.
-Vernon, R.H.K., 2004. A practical guide to rock microstructure: Cambridge university press, 305 p.
-Whiteney, D.L. and Dilek, Y., 1997. Corecomplex develomant in central Anatolia: Geology, v. 25, p. 1023- 1026.
-Yardley, B.W.D., 1991. An introduction to Metamorphic Petrology: Longman, 248 p.