سرپانتینی شدن پریدوتیت‌های پیرانشهر، شمال‌غرب ایران: مطالعه پلی‌مورف‌های سرپانتین و تحولات دگرگونی متاپریدوتیت‌ها

نویسندگان

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

2 بلوار 29 بهمن-دانشگاه تبریز-دانشکده علوم طبیعی-گروه علوم زمین

چکیده

مجموعه افیولیتی پیرانشهر در شمال‌غرب شهرستان پیرانشهر در استان آذربایجان غربی واقع شده‌است. سنگ‌های متاپریدوتیت‌ در این منطقه بر اساس مطالعات پتروگرافی، کانی‌شناسی و مشاهدات بافتی، در دو گروه پریدوتیت‌های سرپانتینی‌شده و سرپانتینیت‌ها دسته‌بندی شده‌اند. انواع سرپانتینیت‌ها بر اساس نوع پلی‌مورف‌های سرپانتین و بافت در سه زیر گروه دسته‌بندی شده‌اند: الف) سرپانتینیت‌های حاصل هیدراسیون که بیش‌تر حاوی پلی‌مورف‌های دما پایین سرپانتین (کریزوتیل و لیزاردیت) با بافت های سودومورفی غالب غربالی و بستایت است؛ ب) سرپانتینیت‌های دگرگونی دارای آنتی‌گوریت (پلی‌مورف دما بالای سرپانتین) با بافت غالب به هم نفوذ کرده (interpenetrative) که در شرایط درجه دگرگونی به نسبت بالاتر تشکیل شده‌اند و ج) سرپانتینیت‌های لیستونیتی که دارای سرپانتین و کلریت به همراه مقادیر بالایی از کانی‌های کربناته با بافت برشی است. به منظور شناسایی انواع پلی‌مورف‌های سرپانتین در سنگ‌های مورد مطالعه از طیف‌سنجی رامان و داده‌های تجزیه ریزکاو الکترونی استفاده شده ‌‌است. تشکیل پلی‌مورف‌های دما پایین سرپانتین در سرپانتینیت‌های حاصل هیدراسیون به احتمال زیاد مرتبط با دگرسانی درجای پوسته اقیانوسی بوده است. در صورتی که ظهور آنتی‌گوریت (پلی‌مورف دما بالای سرپانتین) در سرپانتینیت‌ها را می‌توان به دگرگونی‌های ناحیه‌ای مرتبط با فرورانش پوسته اقیانوسی و بسته شدن آن نسبت داد. آمفیبول از نوع ترمولیت، کلریت با ترکیب پیکنوکلر و کلینوکلر و اسپینل غنی از آهن از کانی‌های مهم دگرگونی در سرپانتینیت‌های دگرگون شده دارای آنتی‌گوریت است. دما و فشار دگرگونی تشکیل این سنگ‌ها بر اساس واکنش‌های تعادلی ترموکالک به ترتیب 550 درجه سانتیگراد و فشار 7 کیلوبار محاسبه شد. پروتولیت متاپریدوتیت‌های پیرانشهر بر اساس ترکیب نورماتیو اولیوین، اورتوپیروکسن و کلینوپیروکسن، هارزبورژیت و کمتر لرزولیت تعیین شد. مقادیر بالای MgO و مقادیر به نسبت پایین CaO و Al2O3 در ترکیب سنگ کل سنگ‌های مورد مطالعه ویژگی افیولیتی آنها را نشان می‌دهد. با در نظر گرفتن موقعیت مکانی افیولیت‌های پیرانشهر در انتهایی‌ترین بخش شمال‌غربی کمربند افیولیتی زاگرس شاید به توان تشکیل سرپانتینیت‌های حاصل هیدراسیون و سرپانتینیت‌های آنتی‌گوریت‌دار را به ترتیب مرتبط با دگرسانی استاتیک کف اقیانوس و دگرگونی‌های دینامیکی مرتبط با فرورانش و بسته شدن اقیانوس نئوتتیس در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Serpentinization of the Piranshahr peridotites: investigations on serpentine polymorphs and metamorphic evolutions of the metaperidotites

نویسندگان [English]

  • Mohsen Moazzen 1
  • Farzaneh Valinasab Zarnagh 1
  • Robab Hajialioghli 2
1 Department of Earth Sciences, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 بلوار 29 بهمن-دانشگاه تبریز-دانشکده علوم طبیعی-گروه علوم زمین
چکیده [English]

The study area is located in NW of Piranshahr town, Western Azerbaijan province. Based on the petrography, mineralogy and textural relations, the peridotites studied are classified into two groups: serpentinized peridotites and serpentinites. The second type, on the base of serpentine polymorphs and texture can be classified into three subgroups in turn: a) hydrated serpentinites which are characterized by low temperature serpentine polymorphs (chrysotile and lizardite), b) antigorite (high temperature serpentine polymorph) bearing serpentinites which formed at relatively high T and P conditions having interpenetrative texture and c) listwanitic serpentinites with brecciated texture containing of minerals as serpentine, chlorite and high amounts of carbonates. Distinguishing of serpentine polymorphs in the investigated rocks has been done using Raman spectroscopy and microprobe analysis. Formation of low-T serpentine polymorphs in the hydrated serpentinites are most likely related to the in-situ alteration of oceanic crust whereas antigorite in the metamorphic serpentinites is formed due to regional metamorphism during subduction and/or subsequent closure of ocean. Tremolite, clinochlore/picnochlore and Fe-rich spinel are coexisting minerals with antigorite. Temperature and pressure of the antigorite bearing serpentinites are obtained on the basis of equilibria reactions using THERMOCALC, as 550ºC and 7 kbar, respectively. On the base of olivine and pyroxene norm, the protolith composition of the Piranshahr metaperidotites is determined as harzburgite and less lherzolite. The high MgO and relatively low CaO and Al2O3 contents of the investigated rocks indicate ophiolitic characteristics of the Piranshahr metaperidotites. Considering the location of the Piranshahr ophiolites at the end of the northwestern part of the Zagros ophiolitic belt, it can be concluded that hydrated serpentinites and antigorite-bearing serpentinites are formed in relation with static oceanic floor alteration and subsequent dynamic metamorphism during subduction and/or closure of the Neotethys ocean, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Raman Spectroscopy
  • Sanandaj-Sirjan zone
  • Mineral Chemistry
  • Serpentine polymorphs
  • Metaperidotite
  • Piranshahr
  • Sanandaj
  • Sirjan zone