بررسی شرایط فیزیکی تشکیل بلورهای پلاژیوکلاز با استفاده از پراکندگی اندازه بلور در میگماتیت‌ های مافیک شمال‌ شرق تکاب

زمین شناسی اقتصادی

دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 37، شهریور 1402، صفحه 57-81   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.2023.80119.1061

نویسندگان

هاله قربانی^{* 1}؛ رباب حاجی علی اوغلی²؛ محسن مؤذن³

¹دکتری، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²دانشیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³استاد، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران؛ استاد، گروه علوم زمین و محیطی، دانشگاه آسیای مرکزی، خاروغ، تاجیکستان

چکیده

مجموعه زنجان- تکاب یک کمربند دگرگونی با روند NW-SE و شامل گنایس­، آمفیبولیت­ و آمفیبولیت­ گنایسی، متاگرانیت­ های قدیمی، شیست ­های پلیتی به همراه میگماتیت ­ها و متاافیولیت­ هاست. میگماتیت­ های مافیک تکاب بر اساس شواهد صحرایی و درجه ذوب‌ بخشی به دو گروه اصلی متاتکسیت با ساختارهای لکه ­ای یا لخته ­ای، افتالمیتیک، دیکتیونیتیک، آگماتیک، استروماتیک و دیاتکسیت با ساختارهای شولن، پتیگماتیک، چین ­خورده، استیکتولیتیک، فلبیتیک یا رگه ­ای، شلیرن، نبولیتیک یا ابری شکل تقسیم شده‌اند. این میگماتیت­ ها از تناوب بخش مزوسومی با بافت پورفیروبلاستیک، زینوبلاستیک، گرانوبلاستیک و نماتوبلاستیک و کانی­ های اصلی پلاژیوکلاز، هورنبلند، بیوتیت، بخش ملانوسومی با بافت نماتوبلاستیک، زینوبلاستیک، گرانوبلاستیک و جهت ­دار و کانی­ های اصلی هورنبلند،­ پلاژیوکلاز و بخش لوکوسومی با بافت دانه‌ای، سیمپلکتیت و میرمکیتی و کانی ­های اصلی پلاژیوکلاز، کوارتز، فلدسپار پتاسیم، تیتانیت، هورنبلند و بیوتیت تشکیل شده‌اند. بررسی شکل نمودارهای پراکندگی اندازه بلور بیانگر شرایط فیزیکی و فرایندهای سنگ‌شناختی مؤثر در سنگ ­های مورد بررسی است. برای بررسی این فرایندها، بلورهای پلاژیوکلاز در 4 نمونه لوکوسومی به کمک نرم‌افزارهای Jmicro vision و CSD Corrections آنالیز کمی شدند و سپس نتایج به دست آمده از آنالیز نمونه ­های مختلف لوکوسومی با هم مقایسه شدند. نمودارهای پراکندگی اندازه بلور، بلورهای پلاژیوکلاز دو مرحله رشد با سرعت ­های متفاوت را در نمونه ­های مورد بررسی نشان می ­دهد؛ به طوری‌که بلورهای درشت ­تر (بخش انتهایی نمودار خمیده سمت راست) به مذابی تعلق دارند که در اعماق بیشتر و یا در محیطی آرام تر سرد شده‌اند؛ ولی بخش ابتدایی نمودار در سمت چپ، در مناطق سطحی ­تر و با سرعت زیادتری متبلور‌شده است. 

کلیدواژه‌ها

پراکندگی اندازه بلور؛ پلاژیوکلاز؛ شمال‌ شرق تکاب؛ لوکوسوم؛ میگماتیت

مراجع

Alavi, M., 2004. Regional stratigraphy of the Zagros Fold-Thrust belt of Iran and its proforeland evolution. American Journal of Science, 304(1): 1-20. https://doi.org/10.2475/ajs.304.1.1

Armienti, P., Pareschi, M.T., Innocenti, F. and Pompilio, M., 1994. Effects of magma storage and ascent on the kinetics of crystal growth. Contributions to Mineralogy and Petrology, 115(1): 402-414. https://doi.org/10.1007/BF00320974

Ashworth, J.R. and McLellan, E.‌L., 1985. Textures, Migmatites. Springer, Boston, pp. 180–203. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2347-1_5

Babakhani, A. and Ghalamghash, J., 2001. Geological map of Takht Soleiman, Scale 1:100000. Geological Survey of Iran.

Berberian, M. and King, G.C.P., 1981. Towards the Paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18(2): 210–265. https://doi.org/10.1139/e81-019

Brugger, C.R. and Hammer, J.E., 2010. Crystal size distribution analysis of plagioclase in experimentally decompressed hydrous rhyodacite magma. Earth and Planetary Science Letters, 300(3–4): 246–254.  https://doi.org/10.1016/j.epsl.2010.09.046

Cashman, K.V., 1993. Relationship between crystallization and cooling rate - insight from textural studies of dikes. Contributions to Mineralogy and Petrology, 113(1): 126–142. https://doi.org/10.1007/BF00320836

Cashman, K.Y. and Ferry, J.M., 1988. Crystal size distributions (CSD) in rocks and the kinetics and dynamics of crystallization: III. Metamorphic crystallization. Contributions to Mineralogy and Petrology, 99(1): 401–415. https://doi.org/10.1007/BF00371933

Cashman, K.V. and Marsh, B.D., 1988. Crystal size distribution (CSD) in rocks and the kinetics and dynamics of crystallisation II. Makaopuhi lava lake. Contributions to Mineralogy and Petrology, 99(1): 292–305. https://doi.org/10.1007/BF00375363

Daniel, C.G. and Spear, F., 1998. Three - Dimensional patterns of garnet nucleation and growth. Geology, 26(6): 503–506. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1998)026<0503:TDPOGN>2.3.CO;2

Gilg, H.‌A., Boni, M., Balassone, G., Allen, C.R., Banks, D. and Moore, F., 2006. Marble-hosted sulfide ores in the Anguran Zn-(Pb-Ag) deposit, NW Iran: interaction of sedimentary brines with a metamorphic core complex. Mineralium Deposita, 41(1): 1–16. https://doi.org/10.1007/s00126-005-0035-5

Gray, N.C., 1968. Pure shear and simple shear deformation of inhomogeneous viscous fluids, Tectonophysics, 5(4): 295–302. https://doi.org/10.1016/0040-1951(68)90033-4

Gulda, G.A.R., 2006. Crystal size Distribution Derived from 3D Dataset: Sample size

Uncertainities, Journal of petrology, 47(6): 1245–1254. https://doi.org/10.1093/petrology/egl010

Hajialioghli, R., Moazzen, M., Droop, G.T.R., Oberhansli, R., Bousquet, R., Jahangiri, A. and Ziemann, M., 2007. Serpentine polymorphs and P–T evolution of metaperidotites and serpentinites in the Takab area, NW Iran. Mineralogical Magazine, 71(2): 203–222. https://doi.org/10.1180/minmag.2007.071.2.203

Hassanzadeh, J., Stockli, D.F., Horton, B.K., Axen, G.J., Stockli, L.D., Grove, M., Schmitt, A.K. and Walker J.D., 2008. U-Pb zircon geochronology of late Neoproterozoic–Early Cambrian granitoids in Iran: implications for paleogeography, magmatism, and exhumation history of Iranian basement". Tectonophysics, 451(1–4): 71-96. http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2007.11.062

Higgins, M.D., 1996. Magma dynamics beneath Kameni volcano, Greece, as revealed by crystal sizeand shape measurements. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 70(1–2): 37–48. https://doi.org/10.1016/0377-0273(95)00045-3

Higgins, M.D., 1998. Origin of anorthosite by textural coarsening: quantitative measurements of a natural sequence of textural development. Journal of Petrology, 39(7): 1307–1325. https://doi.org/10.1093/petroj/39.7.1307

Higgins, M.D., 1999. Origin of megacrysts in granitoids by textural coarsening: A Crystal SizeDistribution (CSD) Study of Microcline in the Cathedral Peak Granodiorite, Sierra Nevada, California. In: A. Castro, C. Fernández and J. Louis Vigneresse (Editors), Understanding Granites: Integrating Modern andClassical Techniques. Geological Society, London, Special Publication, pp. 207–219. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1999.168.01.14

Higgins, M.D., 2006. Quantitative Textural Measurements in Igneous and Metamorphic Petrology. Cambridge University Press, Cambridge, UK. pp. 276. https://doi.org/10.1017/CBO9780511535574

Higgins, M.D., 2009. The Cascadia megathrust earthquake of 1700 may have rejuvenated an isolatedbasalt volcano in western Canada: Age and petrographic evidence. Journal of Volcanology andGeothermal Research, 179(1–2): 149–156. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2008.10.016

Higgins, M.D. and Chandrasekharam, D., 2007. Nature of sub-volcanic magma chamber, deccan province, India: Evidence from quantitative textural analysis of plagioclase megacrysts in the Giant plagioclase basalts. Journal of Petrology, 48(5): 885–900. https://doi.org/10.1093/petrology/egm005

Higgins, M.D. and Roberge, J., 2003. Crystal size distribution (CSD) of plagioclase and amphibole from Soufriere Hills volcano, Montserrat: Evidence for dynamic crystallization / textural coarsening cycles. Journal of Petrology, 44(8): 1401–1411. https://doi.org/10.1093/petrology/44.8.1401

Higgins, M.D. and Roberge, J., 2007. Three magmatic components in the 1973 eruption of Eldfell volcano, Iceland: Evidence from plagioclase crystal size distribution (CSD) and geochemistry. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 161(3): 247–260. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2006.12.002

Kaneko, Y., Tsunogae, T. and Miaro, T., 2005. Crystal-size distributions of garnets in metapelites from the northeastern Bushveld contact aureole, South Africa. American Mineralogist, 90(8–9): 1422–1433. https://doi.org/10.2138/am.2005.1666

Lentz, R.C.F. and Mcsween, Y.H., 2000. Crystallization of the basaltic Shergottites: Insights from crystal size distribution (CSD) analysis of pyroxenes. Meteoritics and Planetory science 35(5): 919–927. https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2000.tb01481.x

Marsh, B.D., 1988. Crystal size distribution (CSD) in rocks and the kinetics and dynamics of crystallization I. Theory. Contributions to Mineralogy and Petrology, 99(1): 277–291. https://doi.org/10.1007/BF00375362

Moazzen, M. and Modjarrad M., 2005. Contact metamorphism and crystal size distribution studies in the Shivar aureole, NW Iran. Geological Journal, 40(5): 499–517. https://doi.org/10.1002/gj.1025

Muller, T., Baumgartner, L.P.‌C.‌T. and Bowman, J.R., 2009. Crystal Size Distribution of Periclase in Contact Metamorphic Dolomite Marbles from the Southern Adamello Massif, Italy. Journal of Petrology, 50(3): 451–465. https://doi.org/10.1093/petrology/egp007 

O'Driscoll, B., Donaldson, C.H., Troll, V.R., Jerram, D.A. and Emeleus, C.H., 2007. An Origin for Harrisitic and Granular Olivine in the Rum Layered Suite, NW Scotland: a Crystal Size Distribution Study. Journal of Petrology, 48(2): 253–270. https://doi.org/10.1093/petrology/egl059

Shafaii Moghadam, H., Ghorbani, G., Zaki Khedr, M., Fazlnia, N., Chiaradia, M., Eyuboglu, Y., Santosh, M., Galindo Francisco, C., Lopez Martinez, M., Gourgaud, A. and Arai, M., 2013. Late Miocene K-rich volcanism in the Eslamieh Peninsula (Saray), NW Iran: Implications for geodynamic evolution of the Turkish–Iranian High Plateau. Gondwana Research, 26(3-4): 1028–1050. http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2013.09.015

Vanderzwan, F.M., Chadwick, P.C. and Troll, V.R., 2013. Textural history of recent basaltic-andesites and plutonic inclusion from merapi volcano. Contributions to Mineralogy and Petrology. 166(1): 43–63. https://doi.org/10.1007/s00410-013-0864-7

Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviation for names of rock – forming. Minerals. American Mineralogist, 95(1): 185-187. http://dx.doi.org/10.2138/am.2010.3371

Zieg, M.J. and Marsh, B.D., 2002. Crystal size distributions and scaling laws in the quantification of the igneous textures. Journal of Petrology, 43(1): 85–101. https://doi.org/10.1093/petrology/43.1.85