بررسی شیمی کانی و زمین- دمافشارسنجی هارزبورگیت های گوشته ای کمپلکس دگرگونی شرقی افیولیت خوی- شمال غرب ایران

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 6، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 15، بهمن 1395، صفحه 381-398   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v8i2.37949

نویسنده

مروت فریدآزاد^*

صنعتی سهند

چکیده

پریدوتیت های گوشت های بخش مهم کمپلکس دگرگونی شرقی افیولیت خوی هستند. این سنگها محدوده سنی از اوایل ژوراسیک تا اواخر کرتاسه دارند و کم و‌ بیش سرپانتینی شده‌اند. بر اساس بررسیهای شیمی‌کانی بر روی هارزبورگیت‌ها، ترکیب اولیوین‌ها بین Fo89.46 Fa10.37 تا Fo89.86 Fa10.0 در نوسان بوده و عدد منیزیم (Mg# = Mg/(Mg+Fe2+)) تمامی نقاط آنالیز شده، برابر 90/0 و ترکیب اولیوین‌ها از نوع فورستریت است. ترکیب اعضای نهایی ارتوپیروکسن‌ها بین En86.022 Wo2.491 Fs9.368 تا En87.314 Wo6.719 Fs10.474 در نوسان است. عدد منیزیم (Mg# = Mg/(Mg+Fe2+)) این کانیها 90/0 و ترکیب آنها از نوع انستاتیت است. ترکیب اعضای نهایی کلینوپیروکسن ها بینEn44.159 Wo46.910 Fs4.323 Ac1.459 تا En46.803 Wo49.589 Fs4.786 Ac2.081 در نوسان است. عدد منیزیم (Mg# = Mg/(Mg+Fe2+)) این کانیها 91/0 است. کلینوپیروکسن‌های مورد بررسی بسیار غنی از کروم (21/1-87/0Cr2O3=) و از نوع دیوپسید هستند. غنی بودن ارتوپیروکسن‌ها و کلینوپیروکسن‌ها از کروم، نشان‌دهنده ذوب‌بخشی محدود پریدوتیت‌هاست. بررسیهای مینرال‌شیمی، ارتباط این هارزبورگیت‌ها را با محیط اقیانوسی نشان می‌دهند. همچنین اعداد منیزیم بالا در کانیهای بالا و درصد فوستریت بالا در اولیوین‌ها نشان‌دهنده منشأ زمین‌ساختی این سنگهاست. بررسیهای دما و فشارسنجی برای تخمین شرایط فشار- دمای تشکیل هارزبورگیت‌های مورد بررسی انجام شد. برای دماسنجی از روشهای ارتوپیروکسن (تک پیروکسن)، کلینوپیروکسن- اولیوین و ارتوپیروکسن- کلینوپیروکسن استفاده شد و دمای کلی حدود100 ±1100 درجه سانتی‌گراد به‌دست آمد. برای تخمین فشار از فشارسنج محتوای کروم درکلینوپیروکسن استفاده شد و فشار 4/2 ± 22 کیلو بار برآورد شد.

کلیدواژه‌ها

هارزبورگیت؛ شیمی‌ کانی؛ ذوب‌ بخشی؛ زمین- دما فشارسنجی؛ افیولیت خوی

مراجع

Allan, J.F., 1994. Cr-spinel in depleted basalts from the Lau basin back-arc: petrogenetic history from Mg–Fe crystal–liquid exchange. In: J. Hawkins, L. Parson and J.F. Allan (Editors), Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, Texas, pp. 565–583.

Arai, S., 1994. Compositional variation of olivine-chromian spinel in Mg-rich magmas as a guide to their residual spinel peridotites. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 59(4): 279-293.

Azizi, H., 2001. Petrography, petrology and geochemistry of metamorphic rocks of Khoy. Ph.D. Thesis, University of Tarbiat Moalem, Tehran, Iran, 253 pp (in Persian with English abstract).

Azizi, H., Moinvaziri, H., Mohajjel, M., and Yagobpoor, A., 2006. PTt path in metamorphic rocks of the Khoy region (northwest Iran) and their tectonic significance for cretaceous-tertiary continental collision. Journal of Asian Earth Sciences, 27(1): 1-9.

Barker, A.J., 1990. Introduction to metamorphic textures and microstructures. Chapman and Hall, London, 162 pp.

Bloomer, S.H., and Fisher, R.L., 1987. Petrology and geochemistry of igneous rocks from the Tonga trench – a non-accreting plate boundary. Journal of Geology, 95(4): 469–495.

Bloomer, S.H., and Hawkins, J.W., 1983. Gabbroic and ultramafic rocks from the Mariana trench: an island arc ophiolite. In: D.E. Hayes (Editor), The Tectonics and Geologic Evolution of Southeast Asian Seas and Islands. American Geophysical Union, Washington D.C., pp. 294–317.

Bonatti, E., and Michael, P.J., 1989. Mantle peridotites from continental rifts to ocean basins to subduction zones. Earth and Planetary Science Letters, 91(3-4): 297-311.

Boudier, F., Nicolas, A., and Bouchez, J.L., 1982. Kinematics of oceanic thrusting and subduction from basal section of ophiolites. Nature, 296(5860): 825-828.

Dick, H.J.B., and Bullen, T., 1984. Chromian spinel as a petrogenetic indicator in abyssal and alpine-type peridotites and spatially associated lavas. Contributions to Mineralogy and Petrology, 86(1): 54-76.

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(361): 431-435.

Faridazad, M., 2010. Petrology and petrography of metamorphosed ultramafic and mafic rocks in the Khoy ophiolitic complex (NW Iran). Ph.D. Thesis, University of Tabriz, Tabriz, Iran, 215 pp (in Persian with English abstract).

Hassanipak, A., and Ghazi, M., 2000. Petrology, geochemistry and tectonic setting of the Khoy ophiolite, North West Iran: implications for Tethyan tectonics. Journal of Asian Earth Sciences, 18(1): 109-121.

Hellebrand, E., Snow, J.E., Dick, H.J.B., and Hofmann, A.W., 2001. Coupled major and trace elements as indicators of the extent of melting in mid-ocean ridge peridotites. Nature, 410(6829): 677–681.

Hirose, K., and Kawamoto, T., 1995. Hydrous partial melting of lherzolite at 1GPa: The effect of H2O on the genesis of basaltic magmas. Earth and planetary Science letters, 133(3-4): 463-473.

Ishii, T., Robinson, P.T., Maekawa, H. and Fiske, R., 1992. Petrological studies of peridotites from diapiric Serpentinite Seamounts in the Izu- Ogasawara-Mariana fore arc, leg 125. In: P. Fryer, J. Pearce and L.B. Stokking (Editors), Proceedings of the Ocean Drilling Project, Leg 125. Scientific Results, Texas, pp. 445-485.

Johnson, K.T.M., Dick, H.J.B., and Shimizu, N., 1990. Melting in the oceanic upper mantle: an ion microprobe study of diopsides in abyssal peridotites. Journal of Geophysical Research, 95(B3): 2661-2678.

Kamenetsky, V., Crawford, A.J., and Meffre, S., 2001. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks. Journal of Petrology, 42(4): 655–671.

Kananian, A., Ataei, M., Mirmohammadi, M., and Emamalipour, A., 2010. Petrography, mineral chemistry and genesis of Aland and Gheshlagh Chromite deposits, Khoy ophiolite (NW of Iran). Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 18(3): 369-380 (in Persian with English abstract).

Khalatbari-jafari, M., Juteau, T., Bellon, H., Whitechurch, H., cotton, J., and Emami, H., 2004. New geological, geochronological and geochemical investigation on the Khoy ophiolites and related formations, NW Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 23(4): 507-535.

Khalatbari-jafari, M., Juteau, T., and Cotton, J., 2006. Petrological and geochemical study of the late cretaceous ophiolite of Khoy (NW Iran), and related geological formations. Journal of Asian Earth Sciences, 27(4): 465-502.

Kornprobst, J., Ohnenstetter, D., Ohnenstetter, M., Ohnenstetter, M., 1981. Na and Cr contents in Cpx from peridotites: a possible discriminant between subcontinental and sub-oceanic mantle. Earth and Planetary Science Letters, 53(2): 241-254.

Kretz, R., 1983. Symbols for rock-forming minerals. American Mineralogist, 68(1-2): 277-279.

Miyashiro, A., 1975. Classification, characteristics and origin of ophiolites. Journal of Geology, 83(2): 249–281.

Monnier, C., Girardeau, J., Maury, R., and Cotton, J., 1995. Back-arc basin origin for the East Sulawesi ophiolite (eastern Indonesia). Geology, 23(9): 851–854.

Monsef, I., Rahgoshay, M., Mohajjel, M., and Shafaii Moghadam, H., 2010. Peridotites from the Khoy Ophiolitic Complex, NW Iran: Evidence of mantle dynamics in a supra-subduction-zone context. Journal of Asian Earth Sciences, 38(3-4): 105–120.

Morimoto, N., Fabries, J., Ferguson, A.K., Ginzburg, I.V., Ross, M., Seifert, F.A., Zussman, J., Aoki, K., and Gottardi, D., 1988. Nomenclature of pyroxenes. American Mineralogist, 73(1-2): 1123-1133.

Nimis, P., and Taylor, W.R., 2000. Single clinopyroxene thermobarometry for garnet peridotites. Part I. Calibration and testing of Cr-in-Cpx barometer and an enstatite-Cpx thermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 139(5): 541–554.

Niu, Y., and Batiza, R., 1991. An empirical method for calculating melt compositions produced beneath mid-ocean ridges: application for axis and off-axis (seamounts) melting. Journal of Geophysical Research, 96(B13): 21753–21777.

Niu, Y., and Hekinian, R., 1997. Spreading-rate dependence of the extent of mantle melting beneath ocean ridges. Nature, 385(6614): 326–329.

Parkinson, I.J., and Pearce, J.A., 1998. Peridotites from the Izu-Bonin-Mariana Fore arc (ODP Leg125): evidence for mantle melting and melt–mantle interaction in a supra-subduction zone setting. Journal of Petrology, 39(9): 1577–1618.

Passagno, E.A., Ghazi, M., Kariminia, M., Duncan, R.A., and Hassanipak, A.A., 2005. Tectonostratigraphy of the Khoy Complex, northwestern Iran. Stratigraphy, 1(2): 49-63.

Passchier, C.W., and Trow, R.A., 1996. Microtectonics. Springer, Berlin, 289 pp.

Pearce, J.A., Harris, N.B.W., and Tindle, A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25(4): 956-983.

Powell, M. and Powell, R., 1974. An olivine-clinopyroxene geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 48(4): 249-263.

Radfar, J., and Amini, B., 1999. Geological Map of Khoy, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.

Richard, L.R., 1995. MinPet: Mineralogical and Petrological Data Processing System, Version 2.02. MinPet Geological Software, Quebec.

Soto, J.I., and Soto, V.M., 1995. PTMAFIC: software package for thermometry, barometry and activity calculations in mafic rocks using IBM-compatible computer. Computers and Geosciences, 21(5): 619-652.

Tamura, A., and Arai, S., 2006. Harzburgite–dunite–orthopyroxenite suite as a record of supra-subduction zone setting for the Oman ophiolite mantle. Lithos, 90(1-2): 43–56.

Witt-Eickschen, G., Seck, H.A., 1991. Solubility of Ca and Al in orthopyroxene from spinel peridotite: an improved version of an empirical geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 106 (4): 431- 439.

Wood, B.J. and Banno, S., 1973. Garnet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems. Contributions to Mineralogy and Petrology, 42(2): 109-124.