مطالعه شیمی کانیها و حرارت- فشار سنجی انواع مختلف زنولیت ها در سنگ های آتشفشانی پلیوسن قخلار (غرب مرند، شمال غرب ایران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه علوم زمین، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه علوم زمین، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشیار، گروه علوم زمین، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

چکیده

منطقه مورد مطالعه در کوههای میشو، شمال غرب مرند واقع شده است. سنگهای آتشفشانی و آتشفشانی-تخریبی پلیوسن عمده برونزدهای سنگی منطقه را تشکیل می دهند. انواع مختلف زنولیت های لامپروفیری، میکا پیروکسنیتی، کربناته و آمفیبولیتی داخل سنگهای آندزیتی مشاهده می شوند. زنولیت لامپروفیری متشکل از درشت بلورهای بیوتیت و کلینوپیروکسن در زمینه ای از همین بلورها همراه با پلاژیوکلاز با بافت شاخص پورفیریک و هیالوپورفیریک می باشد. زنولیت لامپروفیری بر اساس ترکیب کانی‌شناسی از نوع کرسانتیت می باشد. کانی های تشکیل دهنده زنولیت میکا پیروکسنیتی شامل بلورهای کلینوپیروکسن، بیوتیت، پلاژیوکلاز، (±) هورنبلند و کانی های تیره است. زنولیت کربناته متشکل از بلورهای پراکنده پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن و کمتر آمفیبول و بیوتیت در خمیره کربناتی است. بر اساس شیمی بلورهای کلینوپیروکسن ترکیب ماگما در زنولیت های میکا پیروکسنیتی و لامپروفیری کالک آلکالن تعیین می شود. ترکیب بیشتر کلینوپیروکسن ها در زنولیت های لامپروفیری و میکا پیروکسنیتی با شرایط فوگاسیته بالای اکسیژن مطابقت دارد. دماهای محاسبه شده برای زنولیت های میکا پیروکسنیتی C 1200-C1100 و لامپروفیری C 800-C1080 در فشارهای 5 تا 10 کیلوبار برآورد شده است. حرارت و فشار زنولیت آمفیبولیتی بر اساس شیمی تک کانی آمفیبول بترتیب حدود (oC12 ±) 750 تا 800 درجه سانتی گراد و 6/0±2/6 کیلوبار محاسبه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mineral chemistry and geothermobarometry of xenoliths within Peliocene volcanic rocks from the Ghikhlar area (Northwest of Marand, NW Iran)

نویسندگان [English]

  • Mohsen Moayyed 1
  • Mohamad Amin Safikhani 2
  • Robab Hajialioghli 3
  • Nasir Amel 3
  • Ahmad Jahangiri 4
1 Professor, Department of Earth Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 M.Sc., Department of Earth Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Associate Professor, Department of Earth Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4 Department of Earth Sciences, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz
چکیده [English]

The study area is located at the Mishow mountain ranges in NW Marand town. The main outcropping rocks are Pliocene volcanic and volcaniclastic rocks. Lamprophyre, mica pyroxenite, amphibolite and carbonate rocks occure as xenoliths within andesites. The main rock forming minerals for lamprophyre xenolith are coarse grained biotite, clinopyroxene and rare plagioclase within a matrix composed of the same crystals with porphyric and hyaloporphyric textures. These can be classified as kersantite. Mica pyroxenite xenolith is composed of clinopyroxene, biotite, plagioclase, (±) hornblende and opaque phases. Plagioclase, clinopyroxene as well as rare amphibole and biotite are seen as scattered magmatic crystals within carbonate matrix in the carbonate xenolith. On the basis of mineral chemistry of clinopyroxene, magma nature for the lamprophyre and mica pyroxenite xenoliths has been detremined as calc-alkaline. Clinopyroxene composition indicates high fugacity of oxygen for lamprophyre and mica pyroxenite xenoliths. The estimated temperatures are 1100C-1200C, 1080C-800C for mica pyroxenite and lamprophyre respectively at pressures of 5-10 kbar. The pressure and temperature of amphibolite xenolith have been estimated based on amphibole geothermobarometer as 750-800 (±12oC) and 6.2±0.6 kbar, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • xenolith
  • Mineral chemistry
  • Thermobarometry
  • Ghikhlar
  • Mishow
کتابنگاری
اسکویی، ع. و حاجعلیلو، ب.، 1376- گزارش نقشه زمین‎شناسی 100000/1 قره ضیاءالدین، سازمان زمین‏شناسی کشور، تهران.
مژید، م.، مؤذن، م.، مجرد، م. و حسین‎زاده، ق.، 1382- کانی‏شناسی دایک لامپروفیری قخلار (غرب مرند)، یازدهمین همایش بلورشناسی و کانی‎شناسی ایران، دانشگاه یزد.
نبوی، م. ح.، 1355- دیباچه‏ای بر زمین‎شناسی ایران، سازمان زمین‎شناسی کشور، 381 ص.
 
References
Abdel-Rahman, A. F. M., 1994- Nature of biotites from alkaline, calc-alkaline and peraluminous magmas. Journal of Petrology, 35 (2), 525- 541.
Anderson, J. L. and Smith, D. R., 1995- The effects of temperature and fO2 on the Al-in-hornblende barometer. American Mineralogist, 80, 549- 559.
Aydin, F., Karsli, O. and Sadiklar, M. B., 2009- Compositional Variations, Zoning Types and Petrogenetic Implications of Low-pressure Clinopyroxenes in the Neogene Alkaline Volcanic Rocks of Northeastern Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences, 18, 163- 186.
Azizi, H., Chung, S. L., Tanaka, T. and Asahara, Y., 2011- Isotopic dating of the Khoy metamorphic complex (KMC), northwestern ran: a significant revision of the formation age and magma source. Precambrian Research ,doi:10.1016/j. precamres.2010.12.004.
Berger, J., FeÂmeÂnias, O., Mercier J. C. C. and Demaiffe, D., 2005- Ocean-foor hydrothermal metamorphism in the Limousin ophiolite (Western French Massif Central), Evidence of a rare preserved Variscan oceanic marker. Journal of Metamorphic Geology, 23, 795- 812.
Colombi, A., 1989- Metamorphisme et geochimie des roches mafiques des Alpes ouest-centrales geoprofil Viege–Domodossola–Locarno). Mémoires de Géologie, Lausanne, 4, 1- 216.
Dalton, J. A. and Wood, B. J., 1993- The composition of primary carbonate melts and their evolution through wallrock reaction in the mantle. Earth and Planetary Science Letters, 119, 511- 525.
Deer, W. A., Howie, R. A. and Zussman, J., 1991- Rock-forming minerals, sheet silicates, micas, v. 3A, and edition, By Fleet, M. E. Geological Society of London, 758 pp.
Eftekharnezhad, J., 1975- Brief history and structural development of Azarbaijan. Geological Survey of Iran, International Report. 8pp.
Foster, M. D., 1960- Layer charge reiations in the dioctahedral and trioctahedral micas. American Mineralogist, 45, 383- 398.
Goldsmith, J. R., 1982- Review of the behaviour of plagioclase under metamorphic conditions. American Mineralogist, 67, 643- 652.
Griffin, W. L. and O’Reilly, S. Y., 1986- Mantle-derived sapphirine. Mineralogical Magazine, 50, 635–640.
Hammarstrom, J. M. and Zen, E., 1986- Aluminum in hornblende: An empirical geobarometer. American Mineralogist 71, 1297- 1313.
Helz, R. T., 1973- Phase relations of basalts in their melting range at P H2O=5kbar as a function of oxygen fugacity, Part I, Mafic phase. Journal of Petrology, 14, 249- 302.
Henry, D. J., Guidotti, C. V. and Thomson, J. A., 2005- The Ti-saturation surface for low-to-medium  pressure metapelitic biotite: implications for geothermometry and Ti-substitution mechanisms. American Mineralogist 90: 316- 328.
Hollister, L. S., Grissom, G. C., Peters, E. K., Stowell, H. H. and Sisson, V. B., 1987- Conformation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alkaline plutons. American Magazine, 72, 231- 239.
Jiang, C. Y., Li, Y. Z., Zhang, P. B. and Ye, S. F., 2006- Petrogenesis of Permian basalts on the western margin of the Tarim basin, China. Russian Geology and Geophysics, 47, 37- 248.
Johnson, M. C. and Rutherford, M. J., 1989- Experimental calibration of the aluminum-in-hornblende geobarometer with applications to Long Valley Caldera (California) volcanic rocks. Geology, 17, 837- 841.
Khalatbari-Jafari, M., Juteau, T., Bellon, H. and Emami, H., 2003- Discovery of two ophiolite complexes of different ages in the Khoy area (NW Iran). Geosciences, 335, 917- 929.
Kretz, R., 1983- Symbols for rock forming minerals. American Mineralogist, 68, 277- 279.
Le Bas, M. J., 1962- The role of aluminum in igneous, Clinopyroxenes with relation to their parentage. American Journal of Science, 260, 267- 288.
Leake, B. E., Wolley, A. R., Arps, C. E. S., Birch, W. D., Gilbert, M. C., Grice, J. D., Hawthorne, F. C., Kato, A., Kisch, H. J., Krivovichev, V. G., Linthout, K., Laird, J., Mandarino, J., Maresch, W. V., Nickel, E. H., Rock, N. M. S., Schumacher, J. C., Smith, D. C., Stephenson, N. C. N., Ungaretti, L., Whittaker, E. J. W. and Youzhi, G., 1997- Nomenclature of Amphiboles, Report of the subcommittee on Amphiboles of the international Mineralogical Association commission on new minerals and mineral names. European Journal of Mineralogy, 9, 623- 651.
Leterrier, J., Maury, R. C., Thonon, P., Girard , D. and Marchal, M., 1982- Clinopyroxene composition as a method of identification of the magmatic affinities of paleo-volcanic Series. Earth and Planetary Science Letters, 59, 139- 154.
Lindsley, D. H. and Andersen, D. J., 1983- A two-pyroxene thermometer, Proceedings of the thirteenth Lunar and Planetary Science Conference, Part 2. Journal of Geophysical Research, 88, A887- A906.
Morimoto, N. and Kitamura, M., 1983- Q-J diagram for classification of pyroxenes. Journal of Japanese Mineralogy and Petrology, 78, 141 p.
Morimoto, N., Fabrise, J., Ferguson, A., Ginzburg, I. V., Ross, M., Seifert, F. A., Zussman, J., Akoi K. and Gottardi, G., 1988- Nomenclature of pyroxenes. Mineralogical Magazine, 52, 535- 555.
Nachit, H., Ibhi, A., Abia, E. E. and Ohoud, M. B., 2005- Discrimination between primary magmatic biotires, reequilibrated biotites and neoformed biotites. Comptes Rendus Geoscience, 337, 1415- 1420.
Rock, N. M. S., 1991- Lamprophyeres, Blackiye, Glasgow, 285p.
Rudnick, R. L. and Gao, S., 2003- Composition of the continental crust. In The Crust (ed. R. L. Rudnick). Elsevier, pp. 1- 64.
Schmidt, M. W., 1992- Amphibole composition in tonalite as a function of the Al-hornblende barometer. Contribution to Mineralogy and Petrology, 110, 304- 310.
Schweitzer, E. L., Papike, J. J. and Bence, A. E., 1979- Statistical analysis of clinopyroxenes from deep-sea basalts. American Mineralogist, 64, 501- 513.
Stocklin, J., 1968- Structural history and tectonics of Iran: A review. American Association Petroleum Geologists Bulletion, 52 (7), 1229- 1285.
Su, B. X., Zhang, H. F., Sakyi, P. A., Ying, J. F., Tang, Y. J., Yang, Y. H., Qin, K. Z., Xiao, Y. and Zhao, X. M., 2010- Compositionally stratified lithosphere and carbonatite metasomatism recorded in mantle xenoliths from the Western Qinling (Central China). Lithos, 116, 111- 128.
Sun, C. M. and Bertrand, J., 1991- Geochemistry of clinopyroxenes in plutonic and volcanic sequences from the Yanbian Proterozoic ophiolites (Sichuan province, China): Petrogenetic and geotectonic implications. Schweiz Mineralogische Petrologische Mitteilungen, 71 (2): 243- 256.
Taylor, W. and Nimis, J., 2000- Thermometry clinopyroxen in the Hawaii basalt. Mineralogy, 25- 36.p
Thomas, W. M. and Ernst, W. G., 1990- The aluminum content of hornblende in calc-alkaline granitic rocks: a mineralogic barometer calibrated experimentally to 12 kbar. In: spencer RJ. Chou IM (eds) Fluid-mineral interactions: a tribute to HP Eugster. Geochemical Society Special Publication 2, 59- 63.
Weber, B. and Hecht, L., 2003- Petrology and geochemistry of metaigneous rocks from a Grenvillian basement fragment in the Maya block: the Guichicovi complex, Oaxaca, southern Mexico. Precambrian Research, 124, 41- 67.
Wyllie, P. J. and Sekine, T., 1982- The formation of mantle phologopite in subduction zone hybridization. Contribution to Mineralogy and Petrology, 79, 375- 380.
Zhu, Y. and Ogasawara, Y., 2001- Clinopyroxene phenocryst from the Kokchetav shoshonitic volcanic rocks: Implications for the multi-stage magma processes. UHPM Workshop 2001 at Waseda University, 170- 173.