شیمی کانی‌ها و شرایط ترمودینامیکی تشکیل مرمرهای ناخالص مجموعه دگرگونی نی‌باغی واقع در شمال‌شرق میانه، ایران
محورهای موضوعی :جواد ایزدیار 1 , معصومه سهرابی 2 , علی اصغر سپاهی 3 , آذر قارلقی 4 , لیلا محمدی 5
1 - دانشگاه زنجان
2 - دانشگاه زنجان
3 - دانشگاه بو علی سینا همدان
4 - دانشگاه زنجان
5 - دانشگاه همدان
کلید واژه: نی باغی میانه مرمر ترموکالک شیمی کانی,
چکیده مقاله :
مجموعه‌ای از سنگ‌های دگرگونی شامل اسلیت، فیلیت، میکا شیست و مرمر با شیستوزیته غالب شمال شرقی – جنوب غربی در منطقه نی باغی واقع در شمال شرقی میانه رخنمون دارند. مرمرهای ناخالص در بخش مرکزی این مجموعه به‌صورت نازک لایه، ضخیم لایه و توده‌ای دیده می‌شوند. شواهد فابریکی و کانیایی نشانگر دو مرحله دگرگونی در مرمرهای ناخالص هستند. مرحله اولیه با کانی‌های مانند پیروکسن (دیوپسید)، اپیدوت (کلینوزوئزیت)، آمفیبول 1 (ادنیت – پارگارسیت) و پلاژیوکلاز 1 و مرحله اصلی با کانی‌های مانند کلریت (کلینوکلر)، آمفیبول 2 (ترمولیت)، فلوگوپیت و پلاژیوکلاز 2 مشخص می‌شوند. نتایج محاسبات P-T-XCO2 برای مراحل اولیه و اصلی دگرگونی با محاسبه فوگاسیته و فعالیت غیر آرمانی و غیرمتقارن فازهای سیال و جامد توسط نرم‌افزار ترموکالک نشان داد که مرحله اولیه در شرایط(P= 9.5kbar, T= 660°C, XCO2= 0.35) و مرحله اصلی در شرایط 4.2kbar, T=510°C, XCO2= 0.4) (P= پایدار می‌باشند. مسیر فشار – دمای حاصل شده، نشان می‌دهد که مرمرهای ناخالص نی باغی در فشار متوسط تشکیل شده‌اند و توسط یک دگرگونی فشار پایین دوباره تحت تاثیر قرار گرفته‌اند. این الگو نشانگر تکامل دگرگونی مرمرهای نی باغی در یک محیط تکتونیکی برخوردی است.
A metamorphic rock complex consists of slate, phyllite, micaschist and marble with NE – SW shistosity has cropped out in Neybaghi area in the NE of Myaneh. Impure marbles occur as thick and thin layers or massive bodies within the centeral area of this complex. Textural and mineralogical evidences, revealed two metamorphic stages. The early stage is testified by the minerals such as pyroxene (diopside), epidote (clinozoisite), amphibole 1 (edenite-pargasite) and plagioclase 1. The main stage have chlorite (clinochlore), phlogopite, amphibole 2 (tremolite) and plagioclase 2. P-T-XCO2 have been estimated for the early and main stage of metamorphism by computing nonideal and asymmetrical fugacity and activity and programing in THERMOCALC software for fluid and solid phases. The estimations give pressure, temperature and XCO2 of 9.5Kbar, 660°C and 0.35, whereas the main stage has been constrained at P=4.2Kbar, T=510°C, XCO2=0.4. The obtained P-T path shows that the Neybaghi marbles were formed under medium pressure condition and overprinted by a low pressure metamorphism. This type of P-T trend can be formed in collisional tectonic regime.
بهروزی، ا.، امینی آذر، ر.، عزتیان، ف.، امامی، م.، داوری، م. و هادوی م.، 1371. نقشه زمین‌شناسی مقیاس 100000/1 سراب. سازمان زمین‌شناسی و تحقیقات معدنی کشور.
- سهرابی، م.، 1393. مطالعه پتروگرافی و ترمودینامیکی مرمرهای مجموعه‌ی دگرگونی نی باغی واقع در شمال شرق میانه. دانشگاه زنجان، 115.
- موذن، م.، پورحاتمی، گ.، حاجی علی اوغلی، ر. و عمرانی، ه.، 1392. بررسی ماهیت ماگمایی و محیط تکتونیکی تشکیل پروتولیت های منطقه سیاه منصور میانه، شمال غرب ایران. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، 8، 11-20.
- Amidi, M., 1967. Geological quadrangle map of Myaneh, scale 1/250000, Geological Survey of Iran.
- Aranovich, L.Y. and Podelesski, K.K., 1983. The cordierite-garnet-sillimanite-quartz equilibrium: Experiments and applications. In: Saxena SK(ed) Kinetics and Equilibrium in Mineral Reactions: Springer, New York, 173-198.
- Baker, J. and Mattheous, A. 1994. Textural and isotopic development of marble assemblage during the Barrovian-style M2 metamorphic event, Naxos Greece. Contributions to Mineralogy and Petrology, 116, 130-144.
- Bohlen, S.R., Montana, A.L. and Kerrick, D.M., 1991. Precise determinations of the equilibria kyanite=sillimanite and kyanite=andalusite and a revised triple point for Al2SiO5 polymorphs. American Mineralogist, 76, 677-680.
- Burnham, C.W., Holloway, J.R. and Davis, N.F., 1969. Thermodynamic properties of water to 1000°C and 10000 bars. Geological Society of America, Special Paper, 132-96.
- Dale, J., Holland, T.J.B. and Powell R., 2000. Hornblende-garnet-plagioclase thermobarometery: a natural assemblage calibrations of the thermobarometery of hornblende. Contribution to Mineralogy and Petrology, 40, 353-362.
- Franz, G. and Spear, F.S., 1983. High-pressure metamorphism in siliceous dolomites from the central Tauern window. Austria. American Journal of Science, 283, 396-413.
- Ferry, J.M., 1983. Mineral reactions and element migration during metamorphism of calcareous sediments from the Vassalboro Formation, south-central Maine. American Mineralogist, 68, 334-54.
- Holland, T.J.B., 1980. The reaction albite = jadeite+quartz determined experimentally in the range 600-1200°C. Am. Mineralogist. 65, 129-134.
- Holland T.J.B. and Powell, R., 1990. An internally consistent thermodynamic data set with uncertainities and correlations: the system Na2O-K2O-CaO-MgO-MnO-FeO-Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2-C-H-O2. Journal of Metamorphic Geology, 8, 89-124.
- Holland, T.J.B. and Powell, R., 1998. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest. Journal of Metamorphic Geology, 16, 309-343.
- Holland, T.J.B. and Powell, R., 2003. Activity-composition relations for phases in petrological calculations: an asymmetric multicomponent formulation. Contributions to Mineralogy and Petrology, 145, 492-501.
- Holland, T.J.B., Baker, J. and Powell, R., 1998. Mixing properties and activity-composition relationships of chlorites in the system MgO-Al2O3-SiO2-H2O. European Journal of Mineralogy, 10, 395-406.
- Keskinen, M. and Liou, J.G., 1987. Stability relations of Mn-Fe-Al piemontite. Journal of Metamorphic Geology, 5, 495-507.
- Kerrick, D.M. and Jacobs, G.K., 1981. A modified Redlich-Kwong equation for H2O, CO2 and H2O-CO2 mixtures at elevated pressures and temperatures. American Journal of Science, 281, 735-767.
- 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.M., Maresch, W.V., Nickel, E.H., Rock, N.M.S., Schmacher, J.C., Smith, D.C., Stepehnson, 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 on New Minerals and Mineral Names. American Mineralogist, 82, 1019-1037.
- Moazzen, M., Ghaderi, M., Downey, W.S. and Omrani, H., 2016. Geochemistry of metapelitic rocks from the Garmichay Area, East Azerbaijan, NW Iran, protolith nature and whole rock control on metamorphic mineral assemblage. Journal of Geopersia, 6, 1-18.
- Pattison, D.R.M., 2001. Instability of Al2SiO5 triple point assemblage in muscovite+quartz bearing metapelites, with implications. American Mineralogist, 86, 1414-1422.
- Plyusnina, L.P., 1982. Geothermometry and geobarometry of plagioclase-hornblende-bearing assemblage. Contribution to Mineralogy and Petrology, 80, 140-146.
- Powell, R. and Holland T.J.B., 1988. An internally consistent dataset with uncertainities and correlations: 3. Aplications to geobarometry, worked examples and a computer program. Journal of Metamorphic Geology, 6, 173-204.
- Powell, R., Holland, T.J.B. and Worley B., 1998. Calculating phase diagrams with THERMOCALC: methods and examples. Journal of Metamorphic Geology, 6, 173-204.
- Powell, R. and Holland, T.J.B., 1985. An internally consistent thermodynamic dataset with uncertainities and correlations: 1, Methods and worked example. Journal of Metamorphic Geology, 3, 327-342.
- Powell, R. and Holland, T.J.B., 1999. Relating formulations of the thermodynamics of mineral solid solutions: activity modelling of pyroxenes, amphiboles and micas. American Mineralogist, 84, 1-14.
- Seaton, N., Whitney, D.L., Teyssier, C. and Heizler, M., 2009. Recrystallization of high-pressure marble (Sivrihisar Turkey), Tectonophysics, 479, 241-253.
- Shmulovich, K.I. and Shmonov, V.M., 1975. Fugacity coefficient for CO2 from 1.0132 to 10000 bar and 450-1300°K. Geochemistry International, 12, 202 - 205.
- Skippen, G.B. and Trommsdorf, V., 1986. The influence of NaCl and KCl on phase relations in metamorphosed carbonate rocks. American Journal of Science, 286, 81-104.
- Trommosdorf, V., 1972. Change in T-X during metamorphism of siliceous dolomitic rocks of the central Alps. Sschweizerische Mineralogisches und Petrographisches Mitteilungen, 52, 567-71.
- Ye, K. and Hirajima, T., 1996. High-pressure marble at Yangguantun, Rongcheng county, Shandong province, eastern China. Mineralogy and Petrology, 5, 151-165.
- Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95, 185-187.