بررسی تغییرات دمایی و مراحل دگرشکلی با توجه به ریزساختارها و پاراژنزکانیایی در پاراگنایس‌های شمال شهرکرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استادیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 استاد، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

4 استاد، گروه معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

تتخمین مسیرهای دما - فشار دگرشکلی برای سنگ‌های دگرگونی که یک تاریخ دگرشکلی پیچیده را تجربه کرده‌اند معمولاً وابسته به ارتباط بین تجمعات دگرگونی متوالی و ریزساختارهای مختلفی است که حفظ شده‌اند. با تغییر شرایط دما-فشار، کانی‌های دگرگونی با یک ریز ساختار، که خاص آن شرایط است، می‌توانند از لحاظ شیمیایی دوباره به تعادل برسند. پاراگنایس‌های میلونیتی پیرامون دریاچه سد زاینده‌رود که در محدوده میلونیت‌های درجه پایین و متوسط قرار می‌گیرند بر اساس مطالعات پتروگرافی و ریز ساختاری حداقل 3 مرحله دگرگونی و 3 مرحله دگرشکلی را پشت سر گذاشته‌اند. مرحله اول (قدیمی‌ترین مرحله دگرگونی قابل تشخیص) دگرگونی در حد رخساره اکلوژیت بوده است که در این مرحله کانی‌های فشار بالایی مثل روتیل و مسکویت فنژیتی، گارنت همراه با فلدسپات آلکالن تشکیل شده که به‌صورت ادخال در گارنت یا فلدسپات و یا در زمینه سنگ قرار دارند. فلدسپات‌های میزبان بر اساس شواهد پتروگرافی در رخساره آمفیبولیت تشکیل شده‌اند. در نهایت دگرگونی پسرونده در حد رخساره شیست سبز تحتانی رخ داده است که شاهد آن سریسیتی شدن برخی از فلدسپات‌ها، کلریتی شدن برخی از بیوتیت‌ها و تشکیل کلریت و کوارتز در داخل و اطراف برخی از گارنت‌ها می‌باشد. هم‌زمان با این مراحل دگرگونی پسرونده شواهدی از ریزساختارهای دگرشکلی دمای نسبتاً بالا تا دما پایین وجود دارد. از تلفیق شواهد دگرگونی و دگرشکلی نتیجه می‌شود این سنگ‌ها که از اعماق نسبتاً زیاد بالا آمده‌اند، در حین بالا آمدن مراحل مختلف دگرگونی پسرونده را تحمل کرده‌اند و دگرشکلی‌های متعددی نیز بر روی این مجموعه اثر کرده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of temperature variations and deformation stages with respect to microstructures and mineral paragenesis in paragneisses of northern Shahrekord

نویسندگان [English]

  • Mahin Hashemi 1
  • Nahid Shabanian 2
  • Alireza Davoudian 3
  • Hossein Azizi 4
1 Ph.D. Student, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 Professor, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
4 Professor, Department of Mining, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Estimation of temperature- pressure deformation path for metamorphic rocks experiencing a complex deformation history commonly rely on the relationship between successive metamorphic assemblages and different microstructures that remain. However, by changing the temperature-pressure conditions, metamorphic minerals with a microstructure, which are specific to those conditions, can be chemically re-equilibrate. Mylonitic paragneisses around the lake of Zayandehrood Dam, have range low-grade to medium-grade mylonites. According to petrographic and microstructural studies, we define at least three stages of metamorphism and deformation. The first stage metamorphism (the earliest recognizable metamorphic stage) took place during eclogite facies conditions. At this stage, high pressure minerals such as rutile, phengite, garnet and alkali-feldspar formed that enclosed in garnet or feldspar, and or located in matrix. These hosted garnets and feldspars based on the evidence of petrography formed at the amphibolite facies condition. Eventually a retrograde metamorphism took place in the lower green schist facies condition, That's evidence includes the sericitization of some feldspars, the chloritization of some biotite, and the formation of cholorite and quartz in and around some garnets. contemporaneous whit these retrograde processes, there is evidence of a relatively high temperature to low temperature deformation microstructure. The combination of evidences of metamorphism and deformation results is that these rocks have risen from relatively high depths, which during the rising stages undergone the various metamorphism condition, and many deformations have affected on this collection.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Temperature variations"
  • "Microstructure"
  • "Mineral paragenesis"
  • "Paragneisses"
  • "North Shahrekord"
کتابنگاری

داودیان دهکردی، ع. ر.، 1386- بررسی پورفیروکلاست‌های گارنت در پاراگنایس‌های همیافت با اکلوژیت‌های شمال شهرکرد، پانزدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، 4 ص.

References

Badr, A., Davoudian, A. R., Shabanian, N., Azizi, H., Asahara, Y., Neubauer, F., Dong, Y. and Yamamoto, K., 2018- A-and I-type metagranites from the North Shahrekord Metamorphic Complex, Iran: Evidence for Early Paleozoic post-collisional magmatism. Lithos, 300, pp.86- 104.

Barker, A. J., 1994- Interpretation of porphyroblast inclusion trails: limitation imposed by growth kinetics and strain rates, Journal of Metamorphic Geology 12: 681- 694.

Bell, T. H. and Hickey, K. A., 1999- Complex microstructures preserved in rocks with a simple matrix: significance for deformation and metamorphic processes, Journal of Metamorphic Geology 17: pp.521- 536.

Bose, S. and Sengupta, S., 2003- High temperature mylonitization of quartzofeldspathic gneisses: Example from the Schirmacher Hills, East Antarctica. Gondwana Research 6(4): 805- 816.

Boullier, A. M. and Bouchez, J. L., 1978- Le quartz en rubans dans les mylonites. Bulletin de la Société géologique de France, 7(3):253- 262.

Bucher, K. and Grapes, R., 2011- Metamorphism of Dolomites and Limestones. In Petrogenesis of metamorphic rocks, Springer Berlin Heidelberg, 225- 255.

Dachs, E., 2004- PET: Petrological elementary tools for Mathematica: an update, Computers and Geoscience 30:173- 182.

Davoudian, A. R., Genser, J., Dachs, E. and Shabanian, N., 2008- Petrology of eclogites from north of Shahrekord, Sanandaj-Sirjan Zone, Iran. Mineralogy and Petrology 92 (3): 393- 413.

Davoudian, A. R., Genser, J., Neubauer, F. and Shabanian, N., 2016- 40Ar/39Ar mineral ages of eclogites from North Shahrekord in the Sanandaj-Sirjan zone, Iran: Implications for the tectonic evolution of Zagros orogeny, Gondwana Research 37: 216- 240.

Gillet, P., Ingrin, J. and Chopin, C., 1984- Coesite in subducted continental crust: PT history deduced from an elastic model, Earth and Planetary Science Letters 70(2):426- 436.

Graham, J., Borradaile, M., Brian, B. and Powell, C. MeA., 1982- Atlas of Deformational and Metamorphic Rock Fabrics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York.

Gregg, W. J., 1985- Microscopic deformation mechanisms associated with mica film formation in cleaved psammitic rocks. Journal of structural geology 7(1): 45- 56.

Hirth, G. and Tullis, J., 1992- Dislocation creep regimes in quartz aggregates. Journal of structural geology 14:145- 159.

Holland, T. and Powell, R., 1998- An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest. Journal of Metamorphic Geology 16: 309- 343.

Huang, G., Jiao, S., Guo, J., Peng, P., Wang, D. and Liu, P., 2016- P-T-t constraints of the Barrovian-type metamorphic series in the Khondalite belt of the North China craton: evidence from phase equilibria modeling and zircon U-Pb geochronology, Precambrian Research 283: 125- 143.

Ji, S., Zhao, P. and Saruwatari, K. 1997- Fracturing of garnet crystals in anisotropic metamorphic rocks during uplift, Journal of Structural Geology 19(5): 603- 620.

Malek-Mahmoudi, F., Davoudian, A. R., Shabanian, N., Azizi, H., Asahara, Y., Neubauer, F. and Dong, Y., 2017- Geochemistry of metabasites from the North Shahrekord metamorphic complex, Sanandaj-Sirjan Zone: Geodynamic implications for the Pan-African basement in Iran. Precambrian Research, 293, pp.56- 72.

Massey, M. A. and Moecher, D. P., 2005- Deformation and metamorphic history of the Western Blue Ridge– Eastern Blue Ridge terrane boundary, southern Appalachian Orogen, Tectonics, 24(5).

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 21. 397- 412.

Mohajjel, M. and Fergusson, C. L., 2014- Jurassic to Cenozoic tectonics of the Zagros Orogen in northwestern Iran, International Geology Review 56(3): 263- 287.

Mukherjee, S., 2011- Mineral fish: their morphological classification, usefulness as shear sense indicators and genesis. international Journal of earth Sciences, 100(6): 1303- 1314.

Mukherjee, S., 2014- Review of flanking structures in meso -and micro-scales, Geological Magazine, 151(6):.957- 974.

Passchier, C. W. and Trouw, R. A. J., 2005- Micro tectonics, Springer, Berlin, Heidelberg, New York.

Passchier, C.W., 2001- Flanking structures, Journal of Structural geology 23(6-7):951- 962.

Powell, C. McA., 1982- Conjugate cleavage in quartzose sandstone (II). In: Atlas of Deformational and Metamorphic Rock Fabrics (edited by Bayly, B. B. Borradaile. G. J. & Powell, C. McA.), Springer, Berlin, 266- 267.

Prior, D. J., 1993- Sub-critical fracture and associated retrogression of garnet during mylonite deformation: Contributions to Mineralogy and Petrology 113: 545- 556.

Ramsay, J. G. and Huber, M. I., 1987- The techniques of modern structural geology (Vol. 2). Academic press.refhub.

Rovetta, M. R., Blacic, J. D. and Delaney, J. R., 1987- Microfractures and crack healing in experimentally deformed peridotite: Journal of Geophysical Research 92: 902- 912.

Scheffer, C., Vanderhaeghe, O., Lanari, P., Tarantola, A., Ponthus, L., Photiades, A. and France, L., 2016- Syn to post-orogenic exhumation of high-grade nappes: structure and thermobarometry of the western Attic-Cycladic metamorphic complex (Lavrion, Greece), Journal of Geodynamics 96: 174- 193.

Shabanian, N., Davoudian, A. R., Dong, Y. and Liu, X., 2017- U- Pb zircon dating, geochemistry and Sr- Nd-Pb isotopic ratios from Azna-Dorud Cadomian metagranites, Sanandaj-Sirjan Zone of Western Iran. Precambrian Research.

Smith, J. V. and Brown, W.L., 1988- Feldspar minerals, Springer, Berlin Heidelberg New York vol 1: 828p.

Stipp, M., StuÈnitz, H., Heilbronner, R. and Schmid, S. M., 2002- The eastern Tonale fault zone: a ‘natural laboratory’ for crystal plastic deformation of quartz over a temperature range from 250 to 700 C, Journal of Structural Geology 24(12): 1861- 1884.

Grotenhuis, S. M. T., Passchier, C. W. and Bons, P. D., 2002- The influence of strain localisation on the rotational behaviour of rigid objects in experimental shear zones, Journal of Structural Geology 24 (3): 485- 499.

Trouw, R. A. J. and Passchier, C. W., 2009- Atlas of Mylonites, second ed., Springer Science, Berlin.

Trouw, R. A. J., Passchier, C. W. and Wiersma, D. J., 2010- Atlas of mylonites and related microstructures, Spring- Verlag Berlin Heidelberg. 322 p.

Vernon, R. H., 2004- A Practical Guide to Rock Microstructure, Cambridge university press, 655.

Vidal, O., De Andrade, V., Lewin, E., Munoz, M., Parra, T. and Pascarelli, S., 2006- P-T deformation-Fe3+/Fe2+ mapping at the thin section scale and comparison with XANES mapping. Application to a garnet-bearing metapelite from Sambagawa metamorphic belt (Japan), Journal of Metamorphic Geology 24 (7): 669- 683.

Wendt, A. S., D'Arco, P., Goffé, B. and Oberhänsli, R., 1993- Radial cracks around a-quartz inclusions in almandine: Constraints on the metamorphic history of the Oman mountains, Earth and Planetary Science Letters 114: 449- 461.

Whitney, D. L., 1996- Garnets as open systems during regional metamorphism. Geology 24(2): 147-150.

Whitney, D. L. and Dilek, Y., 1998- Metamorphism during Alpine crustal thickening and extension in Central Anatolia, Turkey: The Niğde metamorphic core complex, Journal of Petrology 39(7): 1385- 1403.

Williams, M. L., 1994- Sigmoidal inclusion trails, punctuated fabric development and interactions between metamorphism and deformation, Journal of Metamorphic Geology 12: 1- 21.