فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

تکامل ماگما و شرایط فیزیکوشیمیایی مجموعه گرانیتوییدی قهرود بر پایه شیمی کانی و داده‌های دما-فشارسنجی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه پترولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 گروه زمین‌شناسی، دانشگاه پیام نور تهران، ایران
10.22071/gsj.2026.533389.2209
چکیده
مجموعه­ گرانیتوییدی قهرود در جنوب‌باخترکاشان و در بخش مرکزی کمربند ماگمایی ارومیهدختر (UDMA) قرار دارد. این مجموعه­ نفوذی با ترکیب عمده گرانودیوریت- تونالیت میزبان آنکلاوهای میکروگرانولار مافیک با ترکیب گابرودیوریت تا تونالیت می‌­باشد. کانی‌شناسی اولیه در این سنگ‌­ها شامل آمفیبول، بیوتیت،پلاژیوکلاز و پتاسیم فلدسپار است. نتایج حاصل از آنالیز شیمی کانی‌ها نشان می‌دهند که ترکیب پلاژیوکلازها از نوع آندزین، پتاسیم فلدسپار از نوع ارتوکلاز، آمفیبول‌ها شامل هورنبلند منیزیم­دار، و بیوتیت‌ها از نوع منیزیم‌­دار می‌­باشند. آمفیبول‌ها نسبت بالایی از ⁺)Fe³+/(Fe³ Fe3 دارند، در حالی که بیوتیت‌ها دارای مقادیر کم Altot و نسبت پایینی از Fe/(Fe + Mg) هستند که نشان‌دهنده‌ شرایط نسبتا اکسیدان در هنگام تبلور آن‌هاست. فوگاسیته اکسیژن (ƒO) بین12-10 تا 14-10 بار (1/23+ ΔNNO)، بر اساس بافر (نیکلاکسید نیکل) در نمونه‌های تونالیتی و 14-10 تا 16-10 بار (0/34+ΔNNO) در نمونه‌های گرانودیوریتی و آنکلاو وابسته به آن متغیر است. نتایج دما-فشارسنجی بر پایه آمفیبول‌های کلسیم‌دار، فشار بیشینه حدود 39/4 کیلوبار و دمای حدود ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد را در سنگ‌های تونالیتی و نمونه‌ آنکلاو، و فشار حدود 34/3 کیلوبار و دمای حدود ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد را در گرانودیوریت‌ها نشان می‌دهد، که بیانگر شروع تبلور آمفیبول در این سنگ‌ها است. بیوتیت‌های اولیه در سنگ‌های گرانیتوییدی قهرود، در دماهای ۶۹۰ تا ۷۸۴ درجه سانتی‌گراد (میانگین ۷۱۲ درجه سانتی‌گراد) تبلور یافته‌اند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

امامی، م.، رادفر، ج.، 1372، نقشه زمین­‌شناسی کاشان، مقیاس 1:100000، سازمان زمین‌­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
بدر، ا.، طباطبائی‌منش، م.، مکی‌زاده، م.ع.، هاشمی، م.، تقی‌پور، ب.، 1392، مطالعات کانی‌شناسی و ژئوشیمی توده نفوذی قهرود، مجله پترلوژی، سال چهارم، شماره پانزدهم، صفحه 97-104.
قاسمی، ع.، طباطبائی‌منش، م.، طباطبائی، س. ح.، 1393، پتروگرافی، شیمی کانی، دما- فشارسنجی و تعیین سری ماگمایی آنکلاوهای حدواسط درتوده نفوذی قهرود، جنوب کاشان، مجله پترولوژی، سال پنجم، شماره بیستم، صفحه 127-146.
درگاهی، س.، 1386، ماگماتیسم پس از برخورد میوسن در منطقه سرچشمه شهربابک، شمال غرب کرمان: بررسی ایزوتوپی، آنالیز پتروژنتیک و الگوی ژئودینامیکی توده های نفوذی گرانیتوئیدی و نقش ماگماتیسم آداکیتی در توسعه کانی سازی مس. (پایان نامه دکتری). دانشگاه شهید باهنر کرمان، ص 310.
  
Abbott, RN., and Clarke, DB., 1979. Hypothetical liquidus relationships in the subsystem Al2O3–FeO–MgO projected from quartz, alkali feldspar and plagioclase for a (H2O) 61. Can. Min. J. 17:549–560.
Abdel-Rahman, AM., 1994. Nature of biotites from alkaline, calc-alkaline, and peraluminous magmas. Journal of Petrology 35:525–541.
Agard, P., Omrani, J., Jolivet, L., Whitechurch, H., Vrielynck, B., Spakman, W., and Wortel, R., 2011. Zagros orogeny: A subduction dominated process. Geological Magazine148:692–725 https://doi. org/10.1017/S001675681100046X.
Ahmadzadeh, G., Jahangiri, A., Lentz, D., and Mojtahedi, M., 2010. Petrogenesis of Plio-Quaternary post-collisional ultrapotassic volcanism in NW of Marand, NW Iran. J. Asian Earth Sci. 39:37–50 https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2010.02.008.
Allen, MB., Kheirkhah, M., Neill, I., Emami, M., and McLeod, CL., 2013. Generation of arc and within-plate chemical signatures in collision zone magmatism: Quaternary lavas from Kurdistan province, Iran. Journal of Petrology 54:887–911.
Anderson, JF., Barth, AP., Wooden, JL., and Mazdab, F., 2008. Thermometers and thermobarometers in granitic systems, in Putirka, K.D., and Tepley, F.J., III, eds., Minerals, inclusions and volcanic processes. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 69:121–142.
Ashja Ardalan, A., Khodadadi, M., Emami, M.H, Sheikh Zakariaie, J., Razavi, M.H., and Yazdi, A., 2014. Geochemistry and petrogenesis of granitoid pluton and enclaves in Ghohroud-Kashan.Indian Journal of Fantamental and Applied Life Sciences, ISSN:2231-6345.
Badr, A., Tabatabai Menesh, M., Makkizazeh, M.A., Hashemi, M., Taghipour, B., 2012. Mineralogical and geochemical studies of the Ghahrood intrusive mass, Petrology magazine, 4th year, 15th issue, page 104-97. (In Persian).
Berberian, M., and King, GCP., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evaluation of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences 18(2):210–265.
Blundy, JD., and Holland, TJB., 1990. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology 104:208–224.
Chiu, H.Y., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Mohammadi, S.S., Khatib, M.M., and Iizuka, Y., 2013. Zircon U-Pb age constraints from Iran on the magmatic evolution related to Neotethyan subduction and Zagros orogeny. Lithos 162–63:70–87.
Coltorti, M., Bonadiman, C., Faccini, B., Grégoire, M.O., Reilly, S.Y., and Powell, W., 2007. Amphiboles from supra-subduction and intraplate lithospheric mantle. J. Aust. Lit. 99:68–84.
Dargahi, S., 2007. Post-collisional Miocene magmatism in the Sarcheshmeh Shahrebabak region, NW of Kerman: Isotopic study, petrogenetic analysis and geodynamic pattern of granitoid intrusives and the role of adakitic magmatism in development of copper mineralization. (Unpublished PhD thesis). Shahid Bahonar University of Kerman, (p. 310) (in Persian).
De Albuquerque, C.A., 1973. Geochemistry of biotites from granitic rocks, northern Portugal. Geochimica et Cosmochimica Acta, 37(7), pp.1779-1802.
Deer, W.A., Howie, R.A., and Zussman, J., 1996. An Introduction to Rock-forming Minerals. 17th Edition, Longman Ltd., London, pp.528.
Deer., W. A., Howie, R. A., and Zussman, J., 2013. An introduction to the rock-forming minerals. Mineralogical Society of Great Britain and Ireland. 510 p.
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.
Emami, M., Radfar, J., 1993. geological map of Kashan, scale 1:100000, Organization of Geology and Mineral Exploration of the country. (In Persian).
Fanka, A., Tsunogae, T., Daorerk, V., Tsutsumi, Y., Takamura, Y., and Sutthirat, C., 2018. Petrochemistry and zircon U-Pb geochronology of granitic rocks in the Wang Nam Khiao area, Nakhon Ratchasima, Thailand: implications for petrogenesis and tectonic setting. J. Asian Earth Sci. 157:92–118.
Foster, M.D., 1960. Interpretation of the composition of trioctahedral micas. United States Geological Survey, Professional Paper 354-B:1–146.
Ghasemi, A., Tabatabai Menesh, M., Tababaei, H., 2013. petrography, mineral chemistry, temperature-pressure measurement and determination of magmatic series of intermediate enclaves in Ghahrud intrusive mass, south of Kashan, Journal of Petrology, 5th year, 20th issue, page 127-146. (In Persian).
Hammarstrom, J.M., and Zen, E.A., 1986. Aluminum in hornblende: an empirical igneous geobarometer. American mineralogist, 71(11-12): 1297-1313.
Helmy, H.M., Ahmed, A.F., Mahallawi, M.M., and Ali, S.M., 2004. Pressure, temperature and oxygen fugacity conditions of calc-alkaline granitoids, Eastern Desert of Egypt, and tectonic implications. J. Afr. Earth Sci. 38:255–268.
Henry, D.J., Guidotti, C.V., and Thomson, J.A., 2005. The Ti-saturation surface for low to medium pressure metapelitic biotite: Implications for geothermometry and Ti-substitution mechanisms. Am. Mineral. 90:316–328.
Holland, T., and Blundy, J., 1994. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry. Contributions to Mineralogy and Petrology 116: 433–447.
Hossain, I., Tsunogae, T., and Rajesh, H.M., 2009. Geothermobarometry and fluid inclusions of dioritic rocks in Bangladesh: Implications for emplacement depth and exhumation rate. Journal of Asian Earth Sciences 34:731–739.
Khaksar, T., Rashidnejad-Omran, N., Chen, F., Song, S.G., Li, S.Q., and Ghaderi, M., 2020. Zircon U-Pb ages and magmatic history of the Kashan Plutons in the Central Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc, Iran. Evidence for Neotethyan subduction during Paleogene-Neogene:  Journal of Earth Science 31(1):53–68.
Khaksar, T., Rashidnejad-Omran, N., Li, SQ., Song, S.G., Kananian, A., Chen, F., and Li, S., 2022. Geochronology and petrogenesis of granitoids and associated mafic enclaves from Ghohroud in the Urumieh–Dokhtar Magmatic Arc (Iran): Evidence for magma mixing during the closure of the Neotethyan Ocean. Geological Journal p. 1–20.
Leake, B.E., 1971. On aluminous and edenitic hornblendes. Mineral. Mag. 38:389–407.
Leake, B.E., Woolley, 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, J., Mandarino, J.A., Maresch, W.V., Nickel, E.H, Rock, N.M.S., Schumacher, J.C., Smith, D.C., Stephenson, N.C.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. J. Am. Mineral. 82:1019–1037.
Molina, J., Scarrow J., Montero PG., and Bea F., 2009. High-Ti amphibole as a petrogenetic indicator of magma chemistry: evidence for mildly alkalic-hybrid melts during evolution of Variscan basic-ultrabasic magmatism of central Iberia. Contribution to Mineralogy and Petrology 158:69-98.
Molina, J.F., Moreno, J.A., Castro, A., and Rodriguez, C., 2015. Fershtater, G.B. Calcic amphibole thermobarometry in metamorphic and igneous rocks: New calibrations based on plagioclase/amphibole Al-Si partitioning and amphibole/liquid Mg partitioning. Lithos 232:286–305.
Nachit, H., Ibhi, A., Abia, E.I.H., and Ohoud, M., 2005. Discrimination between primary magmatic biotites, reequilibrated biotites and neoformed biotites. Comptes Rendus Geoscience 337:1415–1420.
Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Lin, Y.C., Lee, H.Y., Lo, C.H., and Khatib, M.M., 2013. Iranian ultrapotassic volcanism at ~11 Ma signifies the initiation of postcollisional magmatism in the Arabia-Eurasia collision zone. Terra Nova 25:405–413 https://doi.org/10.1111/ter.1205.
Putirka, K.D., 2008. Thermometers and barometers for volcanic systems. In: Putrika, K., Tepley, F. (Eds.), Minerals, inclusions and volcanic processes. Rev. J. Mineral. Geochem. 69. pp. 61–120.
Putirka, K.D., Mikaelian, H., Ryerson, F., and Shaw, H., 2003. New clinopyroxene-liquid thermobarometers for mafic, evolved, and volatile-bearing lava compositions, with applications to lavas from Tibet and the Snake River Plain, Idaho. J. Am. Mineral. 88:1542–1554.
Rieder, M., Cavazzini, G., D’yakonov, Y. S., Frank-Kamenetskii, V. A., Gottardi, G., Guggenheim, S., Koval, P. W., Müller, G., Neiva, A. M. R., Radoslovich, E. W., Robert, J. L., Sassi, F. P., Takeda, H., Weiss, Z., and Wones, D. R., 1998. Nomenclature of the micas. Clays and clay minerals, 46, 586-595.
Ridolfi, F., and Renzulli, A., 2012. Calcic amphiboles in calc-alkaline and alkaline magmas: thermobarometric and chemometric empirical equations valid up to 1130 °C and 2.2 GPa. Contrib. J. Mineral. Petrol. 163:877–895.
Ridolfi, F., Puerini, M., Renzulli, A., Menna, M., and Toulkeridis, T., 2008. The magmatic feeding system of El Reventador volcano (Sub-Andean zone, Ecuador) constrained by texture, mineralogy and thermobarometry of the 2002 erupted products. Journal of Volcanology and Geothermal Research 176:94–106.
Ridolfi, F., Renzulli, A., and Puerini, M., 2010. Stability and chemical equilibrium of amphibole in calc-alkaline magmas: An overview, new thermobarometric formulations and application to subduction-related volcanoes. Contributions to Mineralogy and Petrology 160:45–66.
Ridolfi, F., 2021. Amp-TB2: An updated model for Calcic amphibole thermobarometry. Minerals, 11, 324. https://doi.org/10.3390/min11030324.
Rutter, M.J., Van der Laan, S.R., and Wyllie, P.J., 1989. Experimental data for a proposed empirical igneous geobarometer: aluminum in hornblende at 10 kbar pressure. Geology 17(10):897-900.
Speer, J. A., 1984. Micas in igneous rocks. Reviews in Mineralogy and Geochemisltry, 13(1), 299-356.
Stocklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran: A review. American Association of Petroleum Geology Bulletin 52:1229–1258.
Szymanowski, D., Wotzlaw, J.F., Ellis, B.S., Bachmann, O., Guillong, M., and Quadt, A., 2017. Protracted near-solidus storage and pre-eruptive rejuvenation of large magma reservoirs. Nat. Geosci. 10 (10):777–782.
Vyhnal, C.R., Mcsween, H.Y., and Speer, J.A., 1991. Hornblende chemistry in southern Appalachian granitoids: implications for aluminum hornblende thermobarometry and magmatic epidote stability. J. Am. Mineral. 76:176–188.
Warr, L.N., 2021. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine, 85(3), pp.291- 320. doi:10.1180/mgm.2021.43.
Wones, D.R., and Eugster, H.P., 1965. Stability of biotite: Experiment, theory, and application. American Mineralogist 50:1228–1272.
Zhang, X., Zhao, G., Sun, M., Eizenhöfer, PR., Han, Y., Hou, W., and Xu, B., 2016. Tectonic evolution from subduction to arc-continent collision of the Junggar ocean: Constraints from U-Pb dating and Hf isotopes of detrital zircons from the North Tianshan belt, NW China. Bulletin, 128(3-4):644-660.
Zhu, C., and Sverjensky, D.A., 1992. F-Cl-OH partitioning between biotite and apatite. Geochimica et Cosmochimica Acta. 56: 3435-3467. https://doi.org/10.1016/0016-7037(92)90390-5.
دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 140
تابستان 1405، سال سی‌و ششم، شماره 2، پیاپی 140
تابستان 1405
صفحه 67-84