دما- فشارسنجی و جایگاه تکتونیکی متاپلیت‌های منطقه گشت رودخان (مجموعه دگرگونی گشت، غرب رشت)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد پترولوژی دانشگاه بین المللی امام خمینی

2 عضو هیئت علمی گروه زمین شناسی دانشگاه بین المللی امام خمینی

3 دانشجوی دکتری زمین شناسی اقتصادی دانشگاه شهید بهشتی

4 گروه زمین شناسی دانشگاه بین المللی امام خمینی

چکیده

مجموعه دگرگونی گشت در باختر رشت واقع است. سنگ‌های دگرگونی گشت رودخان بخشی از این مجموعه دگرگونی محسوب می‌شود. متاپلیت‌ها (شیست، گنیس و میگماتیت) مهمترین واحد سنگی منطقه گشت رودخان می‌باشند. کانی‌های شاخص شامل استارولیت، گارنت، سیلیمانیت و کیانیت هستند. میگماتیت‌ها عمدتاً از نوع متاتکسیت بوده و ساختارهای استروماتیکی، لکه‌ای، چین‌خورده و شبکه‌ای نشان می‌دهند. کانی‌های سنگ‌ساز اصلی ملانوسوم عاری از مسکویت میگماتیت‌ها، سیلیمانیت و بیوتیت می‌باشند. در ملانوسوم بعضی از نمونه‌ها گارنت نیز وجود دارد. کانی‌های سنگ‌ساز لوکوسوم کوارتز، فلدسپارآلکالن و پلاژیوکلاز است. تورمالین، گارنت، مسکویت و سیلیمانیت کانی‌های فرعی لوکوسوم هستند. میانگین دما و فشار دگرگونی محاسبه شده، توسط نرم‌افزار ترموکالک و دما- فشارسنج‌های قراردادی برای نمونه‌های شیستی، گنیسی و میگماتیتی به ترتیب 6/8 و 630، ، 7/6 و 650 و 3/6 کیلوبار و 720 درجه سانتی‌گراد است.
پاراژنزهای کانی‌شناسی و گرادیان زمین‌گرمایی منتج از محاسبات دما- فشارسنجی متاپلیت‌های گشت رودخان، با گرادیان دگرگونی نوع بارووین یا کوهزایی مطابقت دارد. احتمالاً مجموعه گشت، بیانگر سنگ‌های دگرگونی اعماق متوسط پوسته‌ای، جایگاه تکتونیکی برخوردی بین بلوک البرز و صفحه توران می‌باشد که بر اثر واکنش آب‌زدایی مسکویت، ذوب‌بخشی متاپلیت‌ها و تشکیل لوکوگرانیت‌های هم‌جوار روی داده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Thermobarometry and tectonic setting of Gasht-e-Rudkhan metapelites, Gasht metamorphic complex, west of Rasht

نویسندگان [English]

  • Soghra Razaghi 1
  • mohsen nasrabady 2
  • Kazem Gholizadeh 3
  • Zeinab Davoodi 4
1 Petrology post graduate of Imam Khomeini International University
2 Imam Khomeini International university
3 PhD student of economic geology, Shahid Beheshti university
4 Geology department, Imam Khomeini International university
چکیده [English]

The Gash metamorphic complex is situated at the west of Rasht city. Gasht-e-Rodkhan metamorphic rocks are considered as a part of this metamorphic complex. Metapelites (schist, gneiss and migmatite) are the most important lithological unit of the Gasht-e-Rodkhan area. Index minerals consist of staurolite, garnet, sillimanite and kyanite. The main rock forming minerals of muscovite-free melanosome of migmatites are sillimanite and biotite. There is garnet in some melanosome as well. Quartz, K-feldspar and plagioclase are the rock forming minerals of leucosome. Tourmaline, garnet, muscovite and sillimanite are accessory minerals. Average pressure and temperature calculated by Thermocalc software and conventional thermobarometers for schist, gneiss and migmatite samples are 8.6 Kb, 630°C; 6.7 Kb, 650°C and 6.3 Kb, 720°C respectively. Mineralogical parageneses and geothermal gradient resulted from thermobarometry calculations of the Gasht-e-Rodkhan metapelites are compatible with metamorphic Barrovian gradient or orogenic type. Gash complex probably represents metamorphic rocks of medium crustal depth of a collisional tectonic setting between Alborz block and Turan plate. Partial melting of metapelites and generation of associated leucogranites have taken place as a consequence of muscovite dehydration melting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • metapelite
  • Thermobarometry
  • Gasht-e-Rudkhan

بدرزاده، ز. 1381- پترولوژی دگرگونه­های منطقه سرابی تویسرکان، تأکید ویژه بر ماهیت دگرگونه­های درجه بسیار بالا، پایان­نامه کارشناسی ارشد، پژوهشکده علوم، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

برزوئی، ک.، سپاهی، ع. ا. و موذن، م.، 1392- ذوب­بخشی سنگ­های رسی و نیمه رسی در هاله دگرگونی منطقه سرابی تویسرکان، همدان. مجله بلورشناسی و کانی­شناسی، 1، صص. 91 تا 106.

جعفری، س. ر.، 1385- پترولوژی میگماتیت­ها و سنگ­های پلوتونیک منطقه جنوب سیمین (همدان). پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بوعلی­سینا، همدان.

جوانمرد، م. ر.، 1393- پترولوژی مجموعه دگرگونی گشت، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بین­المللی امام خمینی قزوین.

جوانمرد، م. ر.، نصرآبادی، م. و قلی‎زاده، ک.، 1395- کانی­شناسی، ژئوشیمی و جایگاه زمین­ساختی متابازیت­های مجموعه دگرگونی گشت (باختر رشت). مجله بلورشناسی و کانی­شناسی، 2، صص. 243 تا 258.

جوانمرد، م. ر.، نصرآبادی، م.، داوودی، ز. و قلی­زاده، ک.، 1393- مجموعه دگرگونی گشت: مثالی از دگرگونی P/T متوسط کمربندهای کوهزایی، سی­سومین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، تهران، صص.306 تا 313.

رزاقی، ص.،  1395- میگماتیت­زایی مجموعه دگرگونی گشت، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بین­المللی امام خمینی قزوین.

زندی­فر، م.،  1395- گرانیت­زایی مجموعه دگرگونی گشت، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بین­المللی امام خمینی قزوین.

سعادت، م.، 1392- پترولوژی مجموعه دگرگونی اسالم، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بین­المللی امام خمینی قزوین.

سعادت، م.، نصرآبادی، م. و آسیابانها، ع.، 1393- دما- فشارسنجی و تفسیر جایگاه زمین­ساختی سنگ­های رخساره شیست­ آبی مجموعه دگرگونی اسالم (شمال ­باختر رشت)، مجله پترولوژی دانشگاه اصفهان، 19، صص. 138 تا 154.

محمدی، م.، 1395- تورمالین­زایی مجموعه دگرگونی گشت، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بین­المللی امام خمینی قزوین.

موذن، م. و حاجی علی‎اوغلی، ر.، 1386- ذوب­بخشی سنگ­های رسی و نیمه رسی در هاله دگرگونی کلیبر- شمال باختری ایران، فصلنامه علوم زمین، 64، صص. 1 تا 13.

میکائیلی، ر.، 1392- پترولوژی سنگ‌های رسی دگرگونی گشت و ماسال، شمال ایران، رساله دکترا، دانشگاه تبریز.

نصرآبادی، م. و سعادت، م.، 1395- ژئوشیمی و جایگاه پالئوتکتونوماگماتیک پروتولیت متابازیت­های مجموعه دگرگونی اسالم (شمال­باختر رشت). مجله پترولوژی، 28، صص. 161 تا 179.

 

References

Alavi, M., 1991- Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 103: 983–992.

Alavi, M., 1996- Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz Mountain System in Iran. Journal of Geodynamics, 21(1): 1–33.

Alavi, M., Vaziri, H., Seyed-Emami, K. and Lasemi, Y., 1997- The Triassic and associated rocks of the Nakhlak and Aghdarband area in central and northeastern Iran as remnants of the southern Turanian active continental margin. Geological Society of America Bulletin, 109: 1563-1575.

Angiolini, L., Gaetani, M., Mattoni, G., Stephenson, M. H. and Zanchi, A., 2007- Tethyan oceanic currents and climate gradients 300 m.y. ago. Geology, 35: 1071-1074.

Bagheri, S. and Stampfli, G. M., 2008- The Anarak, Jandaq and Posht-e-Badam metamorphic complexes in Central Iran: new geological data, relationships and tectonic implications. Tectonophysics, 451: 123–155.

Balaghi Einalou, M., Sadeghian, M., Zhai, M., Ghasemi, H. and Mohajjel, M., 2014- Zircon U–Pb ages, Hf isotopes and geochemistry of the schists, gneisses and granites in Delbar Metamorphic-Igneous Complex, SE of Shahrood (Iran): Implications for Neoproterozoic geodynamic evolutions of Central Iran: Journal of Asian Earth Sciences, 92: 92–124.

Bhattacharya, A., Mohanty, L., Maji, A., Sen, S. K. and Raith, M., 1992- Non-ideal mixing in the phlogopite-annite binary: constraints from experimental data on Mg-Fe partitioning and a reformulation of the biotite-garnet geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 111: 87-93.

Brown, M., 1993- P–T–t paths of orogenic belts and the causes of regional metamorphism. Journal of the Geological Society, London 150: 227–241.

Buchs, D. M., Bagheri, S., Martin, K., Hermann, J. and Arculus, R., 2013- Paleozoic to Triassic ocean opening and closure preserved in Central Iran: constraints from the geochemistry of meta-igneous rocks of the Anarak area. Lithos, 172–173: 267–287.

Clark, G. C., Davies, R. G., Hamzehpour, B. and Jones, C. R., 1975- Explanatory text of the Bandar-e-Pahlavi quadrangle map, 1/250000, Geological Survey of Iran, Tehran.

Clarke, D. B., 1992- Granitoids Rocks.Topics in the Earth Sciences, p. 283; London (Chapman and Hall).

Dasgupta, S., Sengupta, P., Guha, D. and Fukuoka, M., 1991- A refined garnet-biotite Fe-Mg exchange geothermometer and its application in amphibolites and granulites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 109: 130–137.                                        

Delaloye, M., Jenny, J. and Stampfli, G., 1981- K–Ar dating in the eastern Elburz (Iran). Tectonophysics, 79: 27–36.

Dewey, J. F., 1988- Extensional collapse of orogens. Tectonics 7: 1123-1139.

Dingwell, D. B., Knoche, R., Webb, S. L. and Pichavant, M., 1992- The effect of B2O3 on the viscosity of haplogranitic liquids. American Mineralogist 77: 457-461.

Henry, D. J., Guidotti, C. V. and Thomson, J. A., 2005- The Ti-saturation surface for low-to-medium pressure metapelitic biotites: Implications for geothermometry and Ti substitution mechanisms. American Mineralogist, 90: 316-328.

Holdaway, M. J., 2001- Recalibration of the GASP geobarometer in light of recent garnet and plagioclase activity models and versions of the garnet–biotite geothermometer. American Mineralogist, 86: 1117–1129.

Holdaway, M. J. and Lee, S. M., 1977- Fe-Mg cordierite stabiliry in high grade pelitic rocks based on experimental, theoretical and natural observations. Contributions to Mineralogy and Petrology: 63, 175-198

Karimpour, M. H., Stern, C. R. and Farmer, L., 2010- Zircon U–Pb geochronology, Sr–Nd isotope analyses, and petrogenetic study of Dehnow diorite and Kuhsangi granodiorite (Paleo-tethys), NE Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 37: 384–393.

Kriegsman, L. M., 2001- Partial melting, partial melt extraction and partial back reaction in anatectic migmatites. Lithos, 56: 75–96.

Milord, I., Sawyer, E. W. and Brown, M., 2001- Formation of diatexite migmatite and granite magma during anatexis of semi-pelitic metasedimentary rocks: an example from St. Malo, France. Journal of Petrology, 42: 487–505.

Mirnejad, H., Lalonde, A. E., Obeid, M. and Hassanzadeh, J., 2013- Geochemistry and petrogenesis of Mashhad granitoids: An insight into the geodynamic history of the Paleo-Tethys in northeast of Iran. Lithos, 170: 105–116.

Nabelek, P. I. and Liu, M., 2004- Petrologic and thermal constraints on the origin of leucogranites in collisional orogens.Transactions of the Royal Society of Edinburgh, Earth Sciences, 95: 73-85.

Nabelek, P. I. and Russ-Nabelek, C., Denison, J. R., 1992- The generation and crystallization conditions of the Proterozoic Harney Peak leucogranite, Black Hills, South Dakota, USA: petrologic and geochemical constraints. Contributions to Mineralogy and Petrology, 110: 173–91.

Omrani, H., Michaeli, R. and Moazzen, M., 2013a- Geochemistry and petrogenesis of the Gasht peraluminous granite, western Alborz Mountains, Iran.N. Jb. Geol. Paläont. Abh, 268/2: 175–189.

Omrani, H., Moazzen, M., Oberhänsli, R., Tsujimori, T., Bousquet, R. and Moayyed, M., 2013b- Metamorphic history of glaucophane-paragonite-zoisite eclogites from the Shanderman area, northern Iran. Journal of Metamorphic Geology, 31: 791-812.

Otamendi, J. E. and Patiño Douce, A. E., 2001- Partial melting of aluminous metagraywackes in the northern Sierra Comechingones, Central Argentina. Journal of Petrology, 42: 1751–1772.

Perchuk, L. L. and Lavrent’eva, I. V., 1983- Experimental investigation of exchange equilibria in the system cordierite-garnet-biotite. In: Kinetics and equilibrium in mineral reactions (Ed. Saxena, S. K.). Springer Verlag, New York, 199–239.

Pichavant, M., 1981- An experimental study of the effect of boron on a water saturated haplogranite at 1kbar vapor pressure. Contributions to Mineralogy and Petrology, 76: 430-439.

Powell, R. and Holland, T. J. B., 2008- On thermobarometry. Journal of Metamorphic Geology, 26: 155–179.

Ramezani, J. and Tucker, R. D., 2003- The Saghand region, central Iran: U-Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics. American Journal of Science, 303: 622–665.

Rossetti, F., Monié, P., Nasrabady, M. Lucci, F., Theye T. and Saadat, M., 2017- Early Carboniferous subduction zone metamorphism preserved within the Paleo-Tethyan Rasht ophiolites (western Alborz, Iran). Journal of Geological Society, 174: 741-758.

Saki, A., 2010- Formation of spinel-cordierite-plagioclase symplectites replacing andalusite in metapelitic migmatites of the Alvand aureole, Iran. Geological Magazine, 148 (3): 1-12.

Scaillet, B., Pichavant, M., Roux, J., 1995- Experimental crystallization of leucogranite magmas. Journal of Petrology, 36: 663–705.

Sengör, A. M. C., 1979- Mid-Mesozoic closure of Permo-Triassic Tethys and its implications. Nature, 279: 590-593.

Sengör, A. M. C., 1984- The Cimmeride Orogenic System and the Tectonics of Eurasia. Geological Society of America, Special Paper, 195: 1-82.

Sengör, A. M. C., 1990- A new model for the late Palaeozoic-Mesozoic tectonic evolution of Iran and implications for Oman. In: Robertson, A. H., Searle, M. P. and Ries, A. C. (eds). The Geology and tectonics of the Oman region. Geological Society Special Publication, 49: 797-831.

Shafaii Moghadam, H., Xian-Hua Li, X. H., Xiao-Xiao Ling, X. X., Stern, R. J., Zaki Khedr, M. Z., Chiaradia, M., Ghorbani, G., Arai, S. and Tamura, A., 2015- Devonian to Permian evolution of the Paleo-Tethys Ocean: new evidence from U–Pb zircon dating and Sr–Nd–Pb isotopes of the Darrehanjir–Mashhad ophiolites. NE Iran. Gondwana Research, 28: 781-799.

Sheikholeslami, M. R. and Kouhpeyma, M., 2012- Structural analysis and tectonic evolution of the eastern Binalud Mountains, NE Iran. Journal of Geodynamic, 61: 23–46.

Spear, F. S., Kohn, M. J. and Cheney, J. T., 1999- P–T paths from anatectic pelites. Contribution to Mineralogy and Petrology, 134: 17–32.

Stöcklin, J., 1974- Possible ancient continental margins in Iran. In: Burk, C. A. & Drake, C. L. (eds). The geology of Continental Margins, 873-887. Springer-Verlag.

Vielzeuf, D. and Holloway, J. R., 1988- Experimental determination of the fluid-absent melting reactions in the pelitic system: consequences for crustal differentiation. Contributions to Mineralogy and Petrology, 98: 257-276.

Whitney, D. L. and Evans, B. W., 2010- Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95: 185–187, 2010

Wilke, M., Nabelek, P. I. and Glascock, M. D., 2002- B and Li in metapelites from the Proterozoic Terrane in the Black Hills, South Dakota, USA: implications for the origin of leucogranitic magmas. American Mineralogist, 87: 491–500.

Winter, J. D., 2014- Principle of igneous and metamorphic petrology. 2nd Edition, Pearson, USA, 738.

Zanchetta, S., Berra, F., Zanchi, A., Bergomi, M., Caridroit, M., Nicora, A. and Heidarzadeh, G., 2013- The record of the Late Palaeozoic active margin of the Palaeotethys in NE Iran: Constraints on the Cimmerian orogeny. Gondwana Research, 24: 1237-1266.

Zanchetta, S., Zanchi, A., Villa, I., Poli, S. and Muttoni, G., 2009- The Shanderman eclogites: a Late Carboniferous high-pressure event in the NW Talesh Mountains (NW Iran). In: South Caspian to Central Iran basins (Eds. Brunet, M. F., Wilmsen, M. and Granath, J. W.) Special Publications, Geological Society, London, 312: 57-79.

Zanchi, A., Malaspina, N., Zanchetta, S., Berra, F., Benciolini, L., Bergomi, M., Cavallo, A., Javadi, H. R. and Kouhpeyma, M., 2015- The Cimmerian accretionary wedge of Anarak, Central Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 102: 45-72.

Zanchi, A., Zanchetta, S., Berra, F., Mattei, M., Garzanti, E. and Molyneux, S., 2009a- The Eo-Cimmerian (Late? Triassic) orogeny in North Iran. In: South Caspian to Central Iran basins (Eds. Brunet, M. F., Wilmsen, M. and Granath, J. W.) Special Publications, 312: 31-55. Geological Society, London.

Zanchi, A., Zanchetta, S., Garzanti, E., Balini, M., Berra, F., Mattei, M. and Muttoni, G., 2009b- The Cimmerian evolution of the Nakhlak-Anarak area, Central Iran, and its bearing for the reconstruction of the history of the Eurasian margin. In: Brunet, M. F., Wilmsen, M., Granath, J. W. (Eds.), South Caspian to Central Iran Basins. Geological Society of London Special Publications 312: 261–286.