ذوب بخشی سنگهای رسی- نیمه رسی در هاله دگرگونی کلیبر- شمال باختری ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، ایران

چکیده

     نفوذ نفلین سینیت و نفلین گابروی کلیبر به سن ائوسن – الیگوسن در سنگهای رسی و آهکی کرتاسه باعث تشکیل هاله گرمایی به ستبرای بیش از 1 کیلومتر در اطراف آن شده است. دگرگون شدن سنگهای رسی و آهکی در حاشیه شمالی و خاوری هاله و سنگهای مافیک در حاشیه جنوبی هاله، باعث تشکیل انواع هورنفلسهای دگرگونی در منطقه شده است. پدیده میگماتیتی شدن و ذوب بخشی در درجه دگرگونیهای بالا و نزدیک همبری به علت گرمای حاصل از توده در سنگهای با ترکیب شیمیایی مناسب، دیده می‌شوند. مقیاس ذوب بخشی بسیار کوچک و حجم ماگمای آناتکسی تشکیل شده کم است. بخشهای روشن (لوکوسومها) به‌صورت رگه‌ای و قطره‌ای در مقیاس میلی‌متری مشاهده می‌شود. کانیهای اصلی در بخش روشن رنگ میگماتیتها شامل کوارتز و فلدسپار پتاسیم با بافت آذرین، بویژه  فلدسپارهای پتاسیم شکل‌دار تا نیمه شکل‌‌دار، بافت گرانوفیری و بافت بین بلوری interstitial)) در کانیهای کوارتز است. تفاوتهای بافتی بین بخش روشن و تیره (لوکوسوم و مزوسوم)، ترکیب کانی شناسی لوکوسوم، ساخت آذرین در بخش لوکوسوم و محدود بودن تشکیل لوکوسوم به سنگهای رسی، همگی شواهدی از رخداد پدیده آناتکسی در هاله کلیبر است. واکنشهای مؤثر در تشکیل مذاب و بخش روشن میگماتیت شامل واکنشهای ذوب در حضور فاز سیال آزاد (fluid–present) و واکنشهای در نبود فاز سیال آزاد fluid–absent)) می‌باشد. مجموعه کانیهای دگرگونی درجه بالا (مانند مجموعه‌های دارای ارتوپیروکسن) احتمالاً در اثر از بین رفتن کانیهای آبدار (مانند بیوتیت) توسط واکنشهای بدون حضور سیال آزاد تشکیل شده‌اند. ترکیب کانی‌شناسی لوکوسومها مشابه لوکوگرانیت تا گرانیت حاصل از ذوب بخشی است و با منشأ تبلور از مذاب مطابقت دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Partial Melting of Pelites and Semi-Pelites in the Kalaybar Thermal Aureole, NW Iran

نویسندگان [English]

  • M. Moazzen
  • R. Hajialioghli
Department of Geology, Faculty of Natural Sciences, Tabriz University, Iran.
چکیده [English]

       Intrusion of the Kalaybar nepheline syenite and nepheline gabbro into the Cretaceous pelitic and calcareous rocks during Eocene-Oligocene has caused the development of a thermal aureole up to 1 km thick. The contact between igneous and country rocks is sharp. The protholite rocks in the study area had not been metamorphsed prior to contact metamorphism. Pelitic and calcareous rocks in the northern and eastern parts of the aureole and basic rocks in the southern part of the aureole were thermally metamorphsed and formed different types of hornfelses. High-grade metamorphic rocks with chemically suitable compositions were melted adjacent to the contact (within 100m from the contact) due to the heat from the pluton. Migmatites with small-scale leucosomes are produced. Scale of partial melting and volume of produced melt are very small. Main minerals in the light coloured parts of the migmatites (leucosomes) include quartz and K-feldspar with an igneous texture specially euhedral to subhedral texture of K-feldspar, graphic texture of quartz-K-feldspar and interstitial texture of quartz. Textural differences between light leucosomes and dark mesosomes, mineralogical composition of the leucosomes, existence of igneous textures within the leucosomes and restriction of the leucosome formation to the pelitic rocks all are distinct evidence for occurrence of partial melting in the Kalaybar aureole. The liable reactions for melting include fluid-present reactions and fluid-absent reactions. High-grade metamorphic assemblages such as orthopyroxene-bearing assemblages have been accomplished by dehydration of hydrous minerals such as biotite via fluid-absent melting reactions. Mineralogical compositions of leucosomes resemble leucogranites to granites. This indicates crystallisation of the leucosomes from a silicate melt.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kalaybar
  • Thermal aureole
  • Pelitic rocks
  • Partial Melting
  • Migmatites

باباخانی، ع.، لسکویه، ج. ل. و ریو، ر.، 1369-  شرح نقشه زمین‌شناسی چهارگوش اهر، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور 123  صفحه.

باباخانی، ع.، 1360-  پتروگرافی و ژئوشیمی نفلین سینیتها و فنولیتهای آذربایجان، پایان نامه کارشناسی ارشد،  دانشگاه تهران.

حاجی علی اوغلی، ر.، 1380-  بررسی دگرگونی مجاورتی سنگهای رسی و آهکی در هاله دگرگونی نفلین سینیت کلیبر و کاربرد نتایج در تفسیر تکامل پوسته منطقه مورد مطالعه، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، 160  صفحه.

ضرغامی، م. و شهبازی، ش.، 1372-  ورمیکولیت (پی‌جویی و اکتشاف در کلیبر)، پایان نامه کارشناسی، دانشگاه تبریز،  147 صفحه.

 مهرپرتو، م.، 1999-  نقشه زمین‌شناسی کلیبر، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

نبوی، م. ح.، 1355-  دیباچه‌ای بر زمین‌شناسی ایران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 109 صفحه.

 

 

References

Alcock, J. and Muller, P., 2000- Anatexis at 700 to 1000 MPa in the aureole of the Marcy anorthosite, Adirondack Highlands, New York. Cantributions to Mineralogy and Petrology,139, 43-654.

Clemens, J. D. & Wall, V. J., 1981- Crystallisation and origin of some peraluminous (S-type) granitic magmas. Cantributions to Mineralogy and Petrology,14, 111-132.

Clemens, J. D. & Vielzeuf, D., 1987- Constraints on melting and magma production in the crust. Earth and Planetary Science Letters, 86, 287-306.

Clemens, J. D. & Droop, G. T. R., 1998-  Fluid, P-T paths and the fates of anatectic melts in the Earth’s crust. Lithos, 44, 21-36.

Grant, J. A. and Frost, B. R., 1990- Contact metamorphism and partial melting of pelitic rocks in the aureole of the Laramie anorthosite complex, Morton Pass, Wyoming. American Journal of Science, 290, 425-427.

Harte, B., Pattison, D. R. M., and Linklater, C. M., 1991- Field relations and petrography of partially melted pelitic and semi-pelitic rocks: Equilibrium and kinetics in contact metamorphism: The Ballachulish igneous complex and its aureole. (eds. Voll, G., Topel; Pattison, D. R. M. and Seifert, F.). Springer-Verlag: Heidelberg.

Kerrick, D. M., 1991-  Overview of contact metamorphism. In: Contact Metamorphism, Kerrick, D. M. (ed.). Reviews in Mineralogy, 26, Mineralogical Society of America.

Kretz, R., 1983-  Symbols for rock forming minerals. American Mineralogist, 68, 277-279.

Lescuyer, J. L. & Riou, R., 1976- Geologie de la region de Mianeh (Azarbaijan). Contribution a Iُtude du volcanisme tertiaire de Iُ Iran. These de 3eme cycle. Grenoble. 233P.

Moazzen, M., Droop. G. T. R. & Harte, B., 2001- Abrupt transition in H2O activity in the melt –present zone of a thermal aureole: Evidence from H2O contents of cordierites. Geology, 29, (4), 311-314.

Moazzen, M., 1999- Contact metamorphic Processes in the Etive aureole, Scotland Unpublished Ph. D. thesis, University of Manchester, 392 p.

Moazzen, M. & Hajialioghli, R., 2002- Pressure, temperature and fluid composition in the Kalaybar aureole, NW Iran; Mineral  equilibria in metapelitic and calc-silicate rocks. Journal of Crystallography and Mineralogy of Iran.10, 2, 179-195.

Nicolas, A. & Jackson, M., 1982- High temperature dikes in peridotites: Origin by hydraulic

   fracturing. Journal of Petrology, 23, 568-582.

Patiño Douce, A. E., & Johnstone, A. D., 1991-  Phase equilibria and melt productivity in the pelitic system: implications for the origin of peraluminous granitoids and aluminous granites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 107, 202-218.

Pattison, D. R. M. & Harte, B., 1988-  Evolution of structurally contrasting anatectic migmatites in the 3-kbar Ballachulish aureole, Scotland. Journal of Metamorphic Geology, 6, 475-494.

Pattison, D. R. M. & Harte, B., 1991-  Petrography and mineral chemistry of pelites. In Equilibrium and kinetics in contact metamorphism: The Ballachulish Igneous Complex and its aureole. (eds. Voll, G., Topel, J., Pattison, D. R. M. and Seifert, F.). Springer-Verlag: Heidelberg.

‍‍Platten, I. M., 1982- Partial melting of feldspathic quartzite around Late Caledonian minor intrusions in Appin, Scotland. Geological Magazine, 119, 413-419.

Platten, I. M., 1983- Partial melting of semipelite and the development of marginal breccias around a late Caledonian minor intrusions in the Grampian Highlands of Scotland. Geological Magazine, 120, 37-49.

Powell, R. & Downes, J., 1990-  Garnet porphyroblasts-bearing leucosomes in metapelites: mechanisms, phase diagrams, and an example from Broken Hill, Australia. In: High- temperature Metamorphism and Crustal Anatexis (eds. Ashworth, J. R. & Brown, M.), pp.105-123, Unwin Hyman, UK.

Sederholm, J. J., 1967- Selected Works: Granites and migmatites. Oliver and Boyd, Edinburgh.

Stevens, G., Clemens, J. D. & Droop, G. T. R., 1997-  Melt production during granulite-facies anatexis: experimental data from “primitive” metasedimentary protoliths. Contributions to  Mineralogy and Petrology, 28, 352-370.

Tuttle, O. F. & Bowen, N. L., 1958- Origin of granite in the light of experimental studies in the system NaAlSi3O8-KAlSi3O8-SiO2-H2O. Geological Society of America, Memoir, 74.

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

Waters, D. J. & Whales, C. J., 1984- Dehydration melting and the granulite transition in metapelites from southern Namaqualand, S. Africa. Contributions to Mineralogy and Petrology, 88, 269-275.