تکامل ریزساختاری سنگ‌کره گوشته‌ای افیولیتهای دگرگونی خوی، شمال باختر ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه زمین شناسی تکتونیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

مطالعات پتروفابریکی، ساختاری و ژئوشیمیایی تکتونیتهای الترامافیک زون دگرگونی خاوری مجموعه افیولیتی خوی نشان می‌دهد که این سنگها حاوی پهنه‌های برشی دما پایین با امتداد شمال باختری - جنوب خاوری هستند که جهت جریان گوشته‌ای دما بالا تا دما متوسط با امتداد شمال خاوری - جنوب باختری را قطع کرده‌اند. ریزساختارها در این تکتونیتها، یک تحول فابریکی را از بافتهای پورفیروکلاستیک تخت و دوکی شکل (مربوط به دگرشکلیهای دما بالا تا دما متوسط بخشهای گوشته‌ای) به سمت بافتهای میلونیتی (با دگرشکلی دما پایین درون پهنه‌های برشی) نشان می‌دهند. مطالعه الگوهای جهت‌یابی ترجیحی شبکه‌ای کانی الیوین در نمونه‌های با دگرشکلی دما بالا و دما متوسط گوشته‌ای لغزش را بر روی سیستمهای (010) [100] دما  بالا و تنش پایین و (0kl) [100] دما متوسط (بیش از 1000 درجه سانتی‌گراد) نشان می‌دهند در حالی که الگوهای جهت‌یابی ترجیحی شبکه‌ای کانی الیوین در نمونه‌های با دگرشکلی دما پایین درون پهنه‌های برشی، گویای سیستم لغــزش (001) [100] دمای پایین (1000 درجه سانتی‌گراد) است. اسپینلهـــای همراه این پریدوتیتها با تغییرات چشــــمگـیر عدد کروم    (10 تا 90 Cr # =) و عدد منیزیم (90 تا 50Mg # = ) همراه می‌باشند. کلینوپیروکسنها عموماً غنی از کروم بوده که نشان‌دهنده ذوب بخشی محدود این پریدوتیتهاست. تغییرات شدید ترکیب شیمیایی اسپینلها می‌تواند به فرایند ذوب بخشی و تبلور دوباره این کانی طی فاز جداشدگی سنگ‌کره گوشته‌ای و توسعه پهنه‌های برشی مرتبط باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Microstructural Evolution of the Mantle Lithosphere in the Khoy Ophiolites - NW of Iran

نویسندگان [English]

  • M. Rahgoshay 1
  • I. Monsef 1
  • H. Shafaii Moghadam 1
  • M. Mohajjel 2
1 Earth Sciences Faculty, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Department of Geology, Tarbiyat modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Petrofabric, structural and geochemical study of the ultramafic tectonites in the Khoy ophiolitic complex suggest that these tectonites including low-temperature NW-SE shear zones cut the high-temperature to medium-temperature NE-SW mantle flow direction. Microstructures in these tectonites, record a fabric transition from oblate porphyroclastic and oblong porphyroclastic textures (related to the high- and medium-T deformations in mantle sections) to mylonitic textures (with low-T deformation in the shear zones). The study of olivine LPO patterns in high- and medium-T deformation samples of mantle shows slip on the (010) [100] high-temperature-low stress and (0kl) [100] moderate-temperature systems (up to 1000o) while olivine LPO patterns in the low-T deformation samples within the shear zones indicate gliding along (001) [100] low-temperature slip system (800-900o). Spinels in these peridotites show high variations in Cr number (10 to 90) and Mg number (50 to 90). Cpxs rich in Cr suggest a low degree of partial melting in these peridotites. The very variable composition of the spinels may be the result of partial melting process and recrystallization of these minerals in the mantle lithosphere during the detachment phase and the development of the shear zones.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Khoy ophiolitic complex
  • Ultramafic tectonites
  • Shear zones
  • Lattice preferred orientation (LPO)
  • Slip system

References

Amini,B., Radfar, J., Khalatbari, M. & Behrudi,A., 1993- Geological map of the Dizaj Quadrangle, Scale 1/100,000, Geological  Survay of Iran.

Ave-Lallemant, H. G., 1975- Mechanism of preferred orientations in olivine in tectonite peridotites, Geology, 3: 653-656.

Azizi, H., 2001- Petrography, petrology and geochemistry of metamorphic rocks in the north of Khoy, PHD thesis. Univ. Teacher Education, Tehran, Iran, 251p.

Azizi, H., Moinevaziri, H., Mohajjel, M. & Yaghobpoor, A., 2005- PTt path in metamorphic rocks of the Khoy region (northwest of Iran) and their tectonic significance for Cretaceous Tertiary continental collision, Journal of Asian Earth Sciences,1-9.

Bai, Q., Mackwell, S. J. & Kohlstedt, D. L., 1991- High temperature creep of olivine single crystals. 1. Mechanism results for buffered samples, Journal of Geophysical Research, 96: 2441- 2463.

Bai, Q. & kohlstedt, D. L., 1992- High – temperature creep of olivine single crystals. 2. Dislocation structures, Tectonophysics, 206: 1-29.

Boudier, F., 1978- Structure and petrology of the Lanzo peridotite massif (Piedmont Alps), Geol. Soc. Am. Bull, 89: 1574-1591.

Carter, N. & Ave Lallemant, H. G., 1970- High temperature flow of dunite and peridotite, Geol. Soc. Am. Bull,81: 2181-2202.

Dijkstra, A. H., Drury, M. R., Vissers, R. L. M. & Newman, J., 2001- On the role of melt-rock reaction in mantle shear zone formation in the Othris peridotite Massif (Greece), Journal of Structural Geology, 24: 1431-1450.

Durham, W. B. & Goetze, G., 1977- Plastic flow of oriented singles crystals of olivine. 1. Mechanism data, Journal of Geophysical Research, 83: 5755-5770.

Ghorashi, M. & Arshadi, S., 1978- Geological map of the Khoy Quadrangle, Scale 1/250,000, Geological Survay of Iran.

Harter, B., 1977- Rock nomenclature with particular relation to deformation and recrystallization textures in olivine-bearing xenoliths, J. Geol., 85: 279-288.

Hassnnipak, A. & Ghazi, M., 2000- Petrology, geochemistry and tectonic setting of the Khoy ophiolite, northwest Iran: implications for Trthyan tectonics, Journal of Asian Earth Sciences,18: 109-121.

Johnson, K.T.M. & Dick, H.J.B. & Shimizu, N., 1990- Melting in the oceanic upper mantle: an ion microprobe study of diopsides in abyssal peridotites. Journal of Geophysical Research, 95: 2661-2678.

Khalatbari jafari, M., 2002- Etude geologique, petro-geochimique et geochronologique des ophiolites de la region de Khoy (Iran), PHD thesis, Univ. Bretange Occidentale, Brest, France, 252 p.

Khalatbari jafari, M., Juteau, T., Bellon, H. & Emami, H., 2003- Discovery of two ophiolite complexes of different ages in the Khoy area (NW Iran), Geodynamics, 335: 917-929.

Khalatbari jafari, M., Juteau, T., Bellon, H., Whitechurch, H., Cotton, J. & Emami, H., 2004-New geological, geochronological and geochemical investigation on the Khoy ophiolites and related formations, NW Iran, Journal of Asian Earth Sciences, 23: 507-535.

Law, R. D., Knipe, R.J. & Dayan, H., 1984- Strain path partitioning within thrust sheets: microstructural and petrofabric evidence from the Moine thrust zone at Loch Eriboll, NW Scotland, Journal of Structural Geology, 6: 477-498.

Mercier, J. L. & Nicolas, A., 1975- Textures and fabrics of upper mantle peridotites as illustrated by basalt xenoliths, J. Petrol., 16: 454-487.

Mercier, J. L., 1985- Olivine and pyroxenes. In: H. R. Wenk (Editor), Preferred Orientation in Deformed Metals and Rocks: an Introduction to Modern Textures Analysis, Academic Press, New York, N. Y., 407-430.

Nicolas, A., Boudier, F. & Boullier, A. M., 1973- Mechanism of flow in naturally and experimentally deformed peridotites, Am. J. Sci., 280: 192-210.

Nicolas, A. & Poirier, J.P., 1976- Crystalline Plasticity and Solid State flow in Metamorphic Rocks,London: John Wiley,444 p.

Nicolas, A., 1989- Structures of Ophiolites and Dynamics of Oceanic Lithosphere, Kluwer, Dordrecht, 367 p.

Poirier, J. P. & Nicolas, A., 1975- Deformation induced rycrystallization by progressive misorientation of subgrain boundaries with special reference to mantle peridotites, J. Geol., 83: 707-720.

Radfar,J., Amini,B. & Khalatbari,M.,1993-Geological map of the Khoy Quadrangle,Scale1/100,000,Geological Survay of Iran.

Simpson, C. & Schmid, S. M., 1983- An evaluation of criteria to deduce the sense of movement in sheared rocks, Bull. Geol. Soc. Am., 94: 1281-1288.

Rahgoshay, M., 1986- Les chromites et leurs gisements dans les complexes ophiolitiques de la chained u Taurus (Turquie), comparaison avec les gisements omanais. These Doct. Etat., Univ. L. Pasteur, Strasbourg, France. 

Raleigh, C.B., 1968- Mechanism of plastic deformation of olivine. Journal of Geophysical Research, 73: 5391-5406.

Tommasi, A., Mainprice, D., Canova, G. & Chastel, Y., 2000- Viscoplastic self-consistent and equilibrium-based modeling of olivine lattice preferred orientations. Implications for upper mantle seismic anisotropy, Journal of Geophysical Research, 105: 7893-7908.

Van Derwal, D., Vissers, L.M., Drury, M.R. & Hoogerduijn Strating, E. H., 1992- Oblique fabrics in porphyroclastic Alpine-type peridotites: a shear-sense indicator for upper mantle flow,Journal of Structural Geology, 14: 839-846.

White, S. H., Evans, D. & Zhong, D. L., 1982- Fault rocks of the Moine Thrust Zone: Microstructures and textures of selected mylonites, Textures Microstructure,5:33-61.

Zhang, S. & Karato, S., 1995- Lattice preferred orientation of olivine aggregates in simple shear, Nature, 375: 774-777.

Zhang,S.,Karato,S.,FitzGerald,F., Faul,U.H. & Zhou,Y.,2000-Simple shear deformation of olivine aggregates, Tectonophysics, 316: 133-152.