بررسی کانی شیمی و شرایط حرارت و فشار تبلور سنگ‌های کوارتز-دیوریت منطقه تخت سلیمان در شمال باختر ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز، دانشکده علوم طبیعی، گروه زمین‌شناسی.تبریز، ایران

2 دانشکده علوم زمین، دانشگاه منچستر، انگلستان

3 مرکز تحقیقات علوم زمین، دانشگاه پتسدام، آلمان

چکیده

سنگ‌های آذرین با ترکیب گرانودیوریت، مونزودیوریت، کوارتز مونزودیوریت و کوارتز-دیوریت دارای برونزدهای کوچک و پراکنده در داخل مجموعه دگرگونی‌های تخت سلیمان هستنند. مرز بین این سنگ‌ها با سنگ‌های دگرگونی قدیمی واضح است. پلاژیوکلاز و هورنبلند عمده‌ترین کانی‌های تشکیل دهنده سنگ‌های آذرین مورد مطالعه را تشکیل می‌دهند. تیتانیت و اپیدوت در مقادیر فرعی حضور دارند. ترکیب شیمی کانی‌های پلاژیوکلاز، هورنبلند، کلینوپیروکسن و اپیدوت در سنگ‌های کوارتز-دیوریت توسط تجزیه EPMAتعیین شده است. مقادیر بالای Mg و Si همراه با مقادیر پایینTi  در ترکیب شیمی حاشیه کانی‌های آمفیبول، احتمالاً به دلیل تأثیر فرایندهای نیمه سالیدوس در طی سرد‌شدگی این سنگ‌ها است.
شرایط تعادلی دمای تبلور بر اساس ترکیب شیمی کانی‌های پلاژیوکلاز و آمفیبول همزیست و همچنین با استفاده از حرارت سنج مقدار Ti در ترکیب آمفیبول مشخص شد. شرایط فشار تبلور و ژرفای جایگیری ماگمای تشکیل دهنده بر اساس ترکیب شیمی کانی‌های کلینوپیروکسن تعیین شد. مقادیر محاسبه شده دما و فشار تبلور سنگ‌های کوارتز- دیوریت مجموعه تخت سلیمان به ترتیب در حدود oC 75±820 و kbar8 به‌دست آمد. بر اساس ترکیب شیمی کانی‌های کلینوپیروکسن تجزیه شده در سنگ‌های کوارتز- دیوریت، ترکیب ماگمای اولیه نیمه قلیایی با ویژگی‌های I-typeنعیین می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mineral Chemistry and Crystallization Pressure and Temperature of the Quartz-Diorites from the Takht-e-Soleyman Area, NW Iran

نویسندگان [English]

  • R. Hajialioghli 1
  • A. Jahangiri 1
  • M. Moazzen 1
  • G.T.R. Droop 2
  • R. Bousquet 3
1 Department of Geology, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 School of Earth, Atmospheric and Environmental Sciences, University of Manchester, Manchester, British U. K.
3 Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam, Potsdam, Germany
چکیده [English]

The igneous rocks of Takht-e-Soleyman area in the north western Iran crop out in association with the amphibolites. The contact between igneous rocks and amphibolites is sharp. Igneous rocks in the study area are mainly granodiorite, quartz-monzodiorite and quartz-diorite. Plagioclase and hornblende form dominant minerals of the igneous rocks. Titanite and epidote occur in rare amounts. Chemical compositions of the clinopyroxene, plagioclase, hornblende and titanite in quartz-diorites were analysed using EPMA.
High Mg and Si contents accompanied by low Ti at the rim composition of the analysed amphiboles can be attributed to subsolidus cooling event. Magmatic crystallisation temperature for quartz-diorites is determined based on compositions of hornblende and coexisting plagioclase. Clinopyroxene composition was used to estimate crystallization pressure of the investigated rocks in the Takab area. Estimated temperature and pressure are consistent with 820±75oC and 8 kbar, respectively. Thermometry based on Ti content of the analysed hornblende gives temperature of 760oC. On the basis of chemical compositions of the analysed clinopyroxenes, sub-alkaline and I-type natures of the quartz-diorites in the study area can be concluded.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Takht-e-Soleyman complex
  • Diorite
  • Magma composition
  • Mineral chemistry
  • Thermobarometry

 افتخارنژاد، ج.، 1359- طبقه بندی تکتونیکی ایران در ارتباط با حوضه‌های رسوبگذاری. مجله انجمن نفت ایران، شماره 82، 19-28.

بابا خانی، ع. ر. قلمقاش، ج.، 1371-  نقشه زمین شناسی 100000/1 تخت سلیمان. سازمان زمین شناسی  ایران، تهران.

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

حمدی، ب.، 1374- رسوبات پرکامبرین-کامبرین در ایران. هوشمند زاده، ع. (مؤلف) زمین شناسی ایران، سازمان زمین‌شناسی ایران، شماره 20، 535 ص.

علوی، م.، حاجیان، ج.، عمیدی، م.، بلورچی، ح.، 1361- زمین شناسی چهار گوش تکاب-شاهین دژ. وزارت معادن و صنایع ایران، تهران، 100 ص.

لطفی، م.، 1380-  نقشه زمین شناسی 100000/1 ماه نشان. سازمان زمین شناسی ایران، تهران.

نبوی، م. ح.، 1355- مقدمه‌ای بر زمین شناسی ایران. سازمان زمین شناسی ایران،109 ص.

References

Alavi. M., 2004- Regional stratigraphy of the Zagros Fold-Thrust belt of Iran and its proforelenad evolution. American Journal of Science. 304, 1–20.

Blundy, J.D. and Holland, T.J.B., 1990- Calcic amphibole equilibria and a new amphibole plagioclase geothermometer. Contributions to ineralogy and Petrology, 104, 208–224.

Droop, G.T.R., 1987- A general equation for estimating Fe3+ concentrations in ferromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria. Mineralogical Magazine, 51, 431–435.

Gilg, H. A., Boni, M., Balassone, G., Allen, C. R., Banks, D. and Moore, F., 2006- Marble-hosted sulfide ores in the Angouran Zn-(Pb–Ag) deposit, NW Iran: interaction of sedimentary brines with a metamorphic core complex. Mineralum Deposita, 41, 1–16.

Holland, T. and Powell, R., 1992- Plagioclase feldspars: activity-composition relations based upon Darken’s quadratic formalism and Landau theory. American Mineralogist, 77, 53-61.

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., Woolet, 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, Jo, Mandarino, J.A., Maresh, V.W., Nickel, E.H., Rock, N.M.S., Schumacher, J.C., Smith, D.C., Stephenson, N.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. Canadian Mineralogist, 35 1, 219–246.

Leterrie, J., Maury, C.R., 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 Letter, 59, 139-154.

McCarthy, T. C. and Patiño Douce, A. E., 1998- Empirical calibration of the silica-Ca-tschermak’s anorthite (SCAn) geobarometer. Journal of Metamorphic Geology, 16, 675-686.

Moazzen, M. and Droop, G. T. R., 2005- Application of mineral thermometers and barometers to granitoidn igneous rocks: the Etive Complex, W Scotland. Mineralogy and Petrology, 83: 27-53.

Morimoto, N., Fabries, J., Ferguson, A.K., Ginzburg, I.V., Ross, M., Seifert, F.A., Zussman, J.,Aoki, K. and Gottardi, D., 1988-omenclature of pyroxenes. American Mineralogist, 62, 53-62.

Naney, M.T., 1983- Phase equilibria of rock-forming ferromagnesian silicates in granitic systems. American Journal of Science, 283, 993–1033.

Otten, M.T., 1984- The origin of brown hornblende in the Artfjället gabbro and dolerites. Contribution to Mineralogy and Petrology, 86, 189-199.

Schweitzer, E. L., Papike, J.J. and Bence, A.E., 1979- Statical analysis of clinopyroxenes from deep-sea basalts. American Mineralogist 64, 501-513.

Stockli, D.F., Hassanzadeh, J., Stockli, L.D., Axen, G., Walker, J.D. and Dewane, T.J., 2004-Structural and geochronological evidence for Oligo-Miocene intra-arc low-angle detachment faulting in the Takab-Zanjan area, NW Iran. Abstract, Programs Geological Society of America, 36, 319.

Verhoogen, J., 1962- Distribution of titanium between silicates and oxides in igneous rocks. American Journal of Science, 260, 211-220.

Vyhnal, C.R., McSween, H.Y. and Speer, J.A., 1991- Hornblende chemistry in southern Appalachian granitoids: implications for aluminum in hornblende thermobarometry and magmatic epidote stability. American Mineralogist, 6, 176–188.

Whalen, J. B. and Chappell, B. W., 1988- Opaque mineralogy and mafic mineral chemistry of I- and S-type granites of the Lachlan fold belt, southeast Australia. American Mineralogist, 73, 281-296.

Wood, B. J., 1979- Activity-composition relationships in Ca (Mg, Fe) Si2O6-CaAl2SiO6 clinopyroxene solid solutions. American Journal of Science, 279, 854-875.

Wyllie, P. J. and Wolf, M. B. 1993- Amphibolite-dehydration melting: sorting out the solidus. In Magmatic processes and plate tectonics, H. M. Pritchard, T. Alabaster, N. B. W. Harris, and C. R. Neary, eds. p. 405-416. Geological Socoity Special Paper, 76, London.

Zen, E. and Hammarstrom, J. M., 1984- Magmatic epidote and its petrologic significance: Geology, 12, 515-518.

Zen, E. and Hammarstrom, J. M., 1988- Plumbing the depths of plutons by magmatic epidote-hornblende association: A cautionary reviews and example from the Round Valley pluton, western Idaho. Geological Society of American Abstracts with Programs 20, 475-476.