بخشی از مقاله
چکیده:
کمپلکس دگرگونی حلقوی ائوسن چاپدونی در شمال شرق استان یزد واقع شده است. این کمپلکس شامل مجموعه ای از سنگ های میگماتیت، گنیس، آمفیبولیت، مرمر، میکاشیست و گرانیتوئید های گوناگون می باشد. در بخش های شمالی کلوت چاپدونی پاراآمفیبولیت هایی را می توان یافت که در اثر تحمل ذوب بخشی دارای بخش های تیره - رستیت - و روشن - مذاب حاصل - می باشند. کانی های موجود در بخش تیره شامل پلاژیوکلاز از نوع آنورتیت - An92Ab 8 - و آمفیبول های کلسیک - منیزیوهورنبلند، هورنبلندترمولیتی و ترمولیت - ، پرهنیت و کلریت بوده، و در بخش روشن کانی های پلاژیوکلاز از نوع لابرادوریت تا آندزین - An41-56 - ، کوارتز، فلدسپار پتاسیم - ارتوکلاز - و کلسیت می باشد. در بخش تیره بافت های نماتوبلاستیک، گرانوبلاستیک و پویی کیلوبلاستیک و در بخش روشن بافت گرانولار قابل مشاهده هستند.
نتایج ترموبارومتری آمفیبول - پلاژیوکلاز در مورد بخش تیره دمای 880 تا 1069 درجه سانتی گراد و فشار 1/3 تا 1/5 کیلوبار را نشان می دهد. چنین دما و فشاری مربوط به رخساره سانیدینیت و بالاتر از آن می باشد. همچنین استفاده از ترمومتری تک پلاژیوکلاز در مورد بخش های روشن در فشار 1 کیلوبار، دمای حدود 650 درجه سانتی گراد را به دست داده است.با توجه به مطالعات صحرایی - ارتباط بخش های تیره و روشن موجود در پاراآمفیبولیت ها - ، شواهد پتروگرافی - تشکیل پلاژیوکلاز های سدیک تر و کوارتز در بخش روشن - ، شیمی کانی ها - تفاوت ترکیب پلاژیوکلازها در بخش تیره و روشن - و نتایج ترموبارومتری کانی ها، می توان گفت از ذوب بخشی پاراآمفیبولیت های شمال کلوت چاپدونی مذابی روشن با ترکیب ترونجمیت ایجاد شده است.
واژه های کلیدی: کمپلکس دگرگونی حلقوی، ائوسن، پاراآمفیبولیت، ذوب بخشی، چاپدونی، یزد
مقدمه:
بالا آمدن ماگما از گوشته بالایی و قرار گرفتن آن زیر پوسته قاره ای، باعث بالازدگی و تشکیل گنبد هایی می شود که اطراف آن ها فرآیند های دگرگونی با درجات مختلف ایجاد شده و مجموعه سنگی پیچیده و گسترده ای را تشکیل می دهند که کمپلکس دگرگونی حلقوی نامیده می شوند. در برخی مناطق، این فرآیند های دگرگونی تا رخداد آناتکسی نیز پیش رفته است. کمپلکس دگرگونی حلقوی چاپدونی نیز دارای مجموعه پیچیده ای از سنگ های متنوع با درجه دگرگونی متفاوت می باشد که در فرآیند های دگرگونی حاصل از تشکیل این کمپلکس ایجاد شده اند.آمفیبولیت ها از جمله سنگ های موجود در کمپلکس چاپدونی می باشند.
مختاری - 1391 - این سنگ ها را حاصل دگرگونی یک سنگ رسوبی - مارن - در شرای رخساره آمفیبولیت و بالاتر می داند. ایشان نیز با توجه به ترموبارومتری آمفیبول های موجود در این سنگ ها، دما و فشار تشکیل پاراآمفیبولیت ها را به ترتیب 863/6 تا 903/3 درجه سانتی گراد و 2/30 تا 2/88 کیلوبار محاسبه کرده است. با توجه به موارد فوق اگر سنگی تحت چنین شرای - دما و فشار - دگرگونی قرار بگیرد از نظر تئوری آماده ایجاد مذاب بوده - Stevens and Clemens, 1993 - و در حقیقت باید دچار ذوب بخشی شده باشد.در مطالعه زمین شناسی بخش های شمالی کلوت چاپدونی پاراآمفیبولیت هایی را می توان یافت - شکل - 2 که پدیده ایجاد مذاب در آن ها قابل مشاهده است. این پژوهش اولین بررسی بر روی رخداد ذوب بخشی آمفیبولیت های بخش شمالی کلوت چاپدونی می باشد.
زمین شناسی عمومی:
کمپلکس دگرگونی حلقوی چاپدونی جزئی از بلوک پشت بادام بوده و در محدوده ی تقریبی طول جغرافیایی 55 11 شرقی و عرض جغرافیایی 32 50 شمالی در شمال شرقی استان یزد قرار دارد. این کمپلکس شامل مجموعه ای از سنگ های گنیس، میگماتیت، آمفیبولیت، مرمر، شیست و گرانیتوئید می باشد. این کمپلکس در بخش شرقی گسل چاپدونی - روند تقریبا شمالی - جنوبی - قرار دارد و به سه کلوت منفرد شامل کلوت چاپدونی در بخش میانی، کلوت چاه تک در بخش شمالی و کلوت نی باز در بخش جنوب غربی تقسیممی شود - شکل . - 1 دگرگونی آن ها در حد رخساره آمفیبولیت است که تا ذوب بخشی نیز پیش رفته است. Haghipour, - 1974 - و Nadimi, - 2007 - سن دگرگونی های این ناحیه را پرکامبرین در نظر گرفته اند.
اما - Ramezani and Tucker, - 2003، Kargaranbafghi et al., - 2008 - و Verdel et al., - 2007 - به ترتیب با استفاده از روش های سن سنجی U - Pb و 40Ar/39Ar - و - - U-Th - /He زیرکن و آپاتیت از میگماتیت ها و گنیس ها، سن دگرگونی و رخداد ذوب بخشی در این کمپلکس را بین 41 تا 49 میلیون سال قبل - ائوسن میانی - تعیین کرده اند. Kargaranbafghi et al., - 2012 - با استفاده از روش - U-Th - /He زیرکن و آپاتیت از گرانیت و گنیس های منطقه، سرد شدن کمپلکس حلقوی چاپدونی از دمای 750 درجه سانتی گراد در ائوسن به 60 درجه سانتی گراد در الیگوسن را پیشنهاد نموده اند. مختاری - 1391 - به مطالعه پترولوژی آمفیبولیت های کمپلکس چاپدونی پرداخته و آن ها را حاصل دگرگونی سنگ های رسوبی - پاراآمفیبولیت - می داند و دگرگونی آن ها را مربوط به رخساره آمفیبولیت و بالاتر از آن در نظر گرفته است. همچنین رخداد دگرگونی برگشتی در حد رخساره شیست سبز در زمان ائوسن پسین تا اولیگوسن پیشین را پس از تشکیل این سنگ ها پیشنهاد نموده اند.
روش انجام کار:
پس از بررسی های صحرایی و نمونه برداری از پاراآمفیبولیت های شمال کلوت چاپدونی، به منظور مطالعات پتروگرافی و کانی شناسی، از نمونه های برداشت شده مقطع نازک تهیه گردید. از بین مقاطع میکروسکوپی تعداد 2 مقطع سالم و ایده آل از آمفیبولیت های منطقه انتخاب و از آن ها جهت انجام آنالیز میکروپروب مقطع نازک صیقلی تهیه گردید. این نمونه ها با استفاده از دستگاه آنالیز الکترون میکروپروب JEOL مدل JXA-880 - WDS - دانشگاه کانازاوای ژاپن با ولتاژ شتاب دهنده 20 kV و جریان 20 nA مورد آنالیز قرار گرفتند. در محاسبه مقدار Fe2+ و Fe3+ جهت دسترسی به فرمول ساختاری کانی ها نیز از استوکیومتری کانی ها استفاده گردید. در محاسبه فرمول ساختاری کانی ها و همچنین تعیین درصد اعضای پایانی کانی های دارای محلول جامد از نرم افزار Minpet استفاده شد. اختصار نام کانی ها برگرفته از - Whitney and Evans, 2010 - می باشد.
بحث:
پتروگرافی و شیمی کانی ها:
پاراآمفیبولیت های بخش شمالی کلوت چاپدونی در نمونه دستی تیره رنگ هستند. در بخش هایی از این سنگ ها نوار های تیره و روشن دیده می شود. از نظر پتروگرافی بخش تیره، از کانی های اصلی آمفیبول و پلاژیوکلاز و کانی های فرعی شامل پرهنیت، کلریت و مگنتیت تشکیل شده است. بخش روشن شامل کانی های پلاژیوکلاز، کوارتز، فلدسپار پتاسیم و کانی های فرعی کلسیت می باشد. در بخش های تیره بافت های نماتوبلاستیک، گرانوبلاستیک و پویی کیلوبلاستیک و در بخش های روشن بافت گرانولار دیده می شود.میانگین درصد حجمی کانی های پلاژیوکلاز، کوارتز و مجموع کانی های کلسیت و فلدسپار پتاسیم موجود در بخش روشن، به ترتیب 65، 30 و 5 می باشدکه با توجه به فراوانی کانی های پلاژیوکلاز، کوارتز، مقدار جزئی فلدسپار پتاسیم و همچنین نبود کانی های مافیک، ترکیب سنگ شناسی آن را می توان ترونجمیت دانست.
آمفیبول ها در نمونه دستی به رنگ سبز زیتونی تا سبز تیره دیده می شوند. بلورهای آن ها به صورت یوهدرال تا ساب هدرال بوده و گاها کلریتی شده اند. براساس تقسیم بندی - Leake et al., 1997 - این آمفیبول ها از نوع آمفیبول های کلسیک - شکل - 4-A با &D$ 0.50 و - Na + K - A< 0.50 و مقدار Ti کمتر از 0.50 بوده و در رده بندی ترکیب آمفیبول ها، در محدوده منیزیوهورنبلند، هورنبلندترمولیتی و ترمولیت قرار می گیرند - شکل . - 4-B پلاژیوکلازهای موجود در این بخش به صورت ساب هدرال تا آن هدرال بوده و ماکل های پلی سینتتیک از خود نشان می دهند - شکل . - 3-A ترکیب شیمیایی این کانی ها از نوع آنورتیت - An92Ab8 - می باشد.
پلاژیوکلاز های موجود در بخش روشن، بلور هایی با سایز کوچکتر، نسبت به پلاژیوکلاز های بخش بخش تیره می باشند. این کانی ها در برخی موارد دارای ماکل های پلی سینتتیک بوده و گاها آثار دگرسانی در آن ها مشخص است. ترکیب شیمیایی این کانی ها از نوع آندزین تا لابرادوریت می باشد . - An41- 56 - کوارتز های موجود در این بخش به صورت ساب هدرال بوده و از خود خاموشی موجی نشان می دهند - شکل . - 3-Bوجود کانی های کلریت، پرهنیت و کلسیت در این سنگ ها نشان دهنده رخداد دگرگونی برگشتی می باشند. به طوری که در طی این فرآیند کلریت ها به خرج آمفیبول ها و پرهنیت ها از پلاژیوکلاز های آنورتیتی بخش تیره تشکیل شده اند و کلسیت ها را فق در بخش روشن سنگ می توان مشاهده نمود.در این سنگ ها کانی های گارنت و کلینوپیروکسن دیده نمی شود.
ترموبارومتری:
تعیین دما و فشار مجموعه کانی های موجود در پاراآمفیبولیت های مورد مطالعه کمک بسیار مهمی در بررسی تغییرات ترکیب کانی شناسی بخش تیره و روشن آن ها است.بارومتری بر اساس Al کل موجود در آمفیبول ها با استفاده از روش - Schmidt, 1992 - که معتبرترین روش برای محاسبه بارومتری آمفیبول ها می باشد، فشار 1/3 تا 1/5 کیلوبار را نشان داده است.نتایج ترموبارومتری آمفیبول ها با استفاده از روش ارائه شده توس Holland and Blundy, - 1994 - که بر اساس فشارهای بدست آمده از روش - Schmidt, 1992 - می باشد، دمای 880 تا 1069 درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است. دما و فشار بدست آمده با نتایج حاصل از ترموبارومتری آمفیبولیت های کمپلکس چاپدونی توس مختاری - 1391 - که دمای 863/6 تا 903/3 درجه سانتی گراد و فشار2/30 تا 2/88 کیلوبار می باشد، همخوانی دارد و بیانگر شرای اوج دگرگونی این سنگ ها در رخساره سانیدینیت و کمی بالاتر از آن می باشد. نتایج ترمومتری تک پلاژیوکلازهای موجود در بخش های روشن پاراآمفیبولیت های مورد مطالعه، در فشار 1 کیلوبار - Koroll et al., 1993; Anderson, 1996 - دمای حدود 650 درجه سانتی گراد محاسبه شده است - شکل . - 4-D
پتروژنز:
با توجه به مطالعات پتروگرافی و شیمی کانی ها می توان گفت عدم وجود کانی های گروه آمفیبول در بخش روشن، اختلاف ترکیب پلاژیوکلاز های بخش تیره - An89-65 - و روشن - An41-56 - ، تشکیل آمفیبول ها در فشار 1/3 تا 1/5 کیلوبار و دمای 880 تا 1069 درجه سانتی گراد و دمای تشکیل پلاژیوکلازها در بخش روشن 650 - درجه سانتی گراد - ، بیانگر رخداد ذوب بخشی در شرای اوج دگرگونی این سنگ ها در رخساره سانیدینیت و کمی بالاتر از آن می باشد. این فرآیند سبب تغییر ترکیب کانی شناسی مجموعه کانی های موجود در پاراآمفیبولیت های این ناحیه می باشد. به طوری که افزایش درجه دگرگونی سبب ناپایدار شدن مجموعه کانی های تشکیل دهنده این سنگ ها و تغییر ترکیب شیمیایی آن ها شده است. ادامه این فرآیند باعث خارج شدن عناصر Al، Na، Si و مقداری Ca از این سنگ ها و تشکیل مذابی روشن شده که از تبلور آن سنگی با ترکیب ترونجمیت تشکیل می شود. این سنگ ها از پلاژیوکلاز های حدواس - آندزین تا لابرادوریت - و درصد کوارتز نسبتا زیاد تشکیل شده است.
