Document Type : Original Article
Authors
دانشگاه بوعلی سینا
Abstract
Keywords
مقدمه
منطقه همدان در بخشی از پهنه سنندج- سیرجان (Stocklin, 1968) و در زیر پهنه دگرریختیهای پیچیده (محجل و سهندی، 1378) قرار دارد (شکل 1). این منطقه بهطور عمده متشکل از سنگهای دگرگونی و نفوذی مزوزوئیک است (Baharifar et al., 2004). مجموعه نفوذی الوند در منطقه همدان شامل سنگهای مافیک و حدواسط است که پیوستگی و قرابت ژنتیکی نشان میدهند (سپاهیگرو و معینوزیری، 1379). گرانیتهای پورفیروئید (مونزوگرانیتها) که حجم اصلی توده نفوذی را تشکیل میدهند در دو گامه تزریق شدهاند (سپاهیگرو و معینوزیری، 1379). سنگهای دگرگونی این منطقه دارای پروتولیتهای گوناگون هستند که بیشترین حجم آنها به متاپلیتها تعلق دارد (معینوزیری و بهاریفر، 1376). منطقه همدان که توسط سنگهای رسوبی دگرگون شده مزوزوئیک پوشیده شده است تحت تأثیر تاریخچه تکتونیکی و دگرگونی پیچیده قرار گرفته است. در مطالعات جدید سن دگرگونی ناحیهای قبل از ژوراسیک میانی بوده است (Shahbazi et al., 2010). بیشتر سنگهای دگرگونی بیش از یک گامه دگرریختی و یا دگرگونی را نشان میدهند. با بررسی دقیق سیماهای کانیشناسی و بافتی سنگ میتوان از پیوند میان فازهای دگرگونی درک درستی داشت و چگونگی ارتباط آنها را با رویدادهای دگرگونی و دگرریختی ویژه دریافت. منطقه همدان نیز از این امر مستثنی نیست.
اطلاعات موجود در ساختار درون و پیرامون پورفیروبلاستهای سنگهای دگرگونی منطقه همدان در این نوشتار بحث شدهاند. مقایسه پورفیروبلاستها و ارتباط آنها با زمینه احاطه کننده، اطلاعات گرانبهایی در مورد فازهای دگرریختی و زمان نسبی رشد پورفیروبلاست نسبت به فاز دگرریختی ارائه میکند (Passchier and Trouw, 2010). در این مقاله سعی بر آن شده است که با تشخیص بین رشد پورفیروبلاستهای قبل، همزمان، بین و بعد از تکتونیک، رابطه حوادث دگرگونی و فازهای دگرریختی تبیین و تعیین شود.
دگرریختیها
معمولاً در مناطقی که چندین حادثه دگرریختی را تجربه کردهاند شناسایی دگرریختیهای نخستین به سختی صورت میگیرد و منطقه همدان نیز که در بخش دگرریختیهای پیچیده پهنه سنندج- سیرجان قرار دارد (محجل و سهندی، 1378) از این امر مستثنی نیست. بهویژه پدیده فراگذاری (transposition) باعث شده که مشاهده و تشخیص چینهای نسل اول بهجز در طرحهای تداخلی چینهای نسلهای مختلف، به سختی صورت گیرد.
شکل 1- موقعیت زمینشناسی منطقه همدان، تلفیقی از نقشههای 100000/1 همدان، تویسرکان، ملایر و نهاوند
دگرریختی اول باعث افزایش فشار در منطقه تا مرز تبلور آندالوزیت (کمتر از 75/3 کیلوبار) شده و حرارت دگرگونی پورفیروبلاستهای گارنت و آندالوزیت را تشکیل داده است (بهاریفر، 1383). در نخستین مرحله دگرریختی منطقه، نیروهای زمینساختی همراه با فاز حرارتی باعث دگرگون شدن سنگها و رسوبات شده و چینهای نسل اول را در منطقه تشکیل داده اند. چینهای مربوط به دگرشکلی اول در محلهای محدودی از زیرپهنه دگرشکلیهای پیچیده سنندج- سیرجان مشاهده شدهاند (محجل، 1378). این چینها همچنین در منطقه آلموقولاق واقع در شمالغرب توده الوند معرفی و بررسی شده است (ایزدیکیان، 1383 و محجل و ایزدیکیان، 1387). در منطقه همدان، چهار گامه دگرریختی در سنگهای دگرگونی ناحیهای شکلپذیر شناسایی شدهاند و در سنگهای دگرگونی مجاورتی منطقه تنها سه گامه در مشاهدات صحرایی دیده میشود (ایزدیکیان، 1388). البته در مطالعه نوزعیم (1382) در سنگهای دگرگونی ناحیهای منطقه چشمهپهن، پنج گامه دگرریختی معرفی شده است. شواهد گامه پنجم در بررسیهای بیشتر در پیرامون منطقه الوند مشاهده نشد و ریزچینهای گامه پنجم بهصورت محلی در منطقه چشمه پهن مشاهده شد. در نخستین گامه دگرریختی منطقه (D1) برگواره (S1) و چینهای گامه اول (F1) تشکیل شده است (ایزدیکیان، 1388). برگواره گامه اول با رشد کانیهای صفحهای (مسکوویت و بیوتیت) به موازات سطح محوری چینهای گامه اول در منطقه تشکیل شده که بهعلت پدیده فراگذاری (Transposition) اغلب موازی با لایهبندی دیده میشود و از نوع برگوارگی پیوسته اسلیتی (slaty cleavage) و شیستی (continuous schistosity) دیده میشود (ایزدیکیان، 1388). با پیشروی دگرشکلی در منطقه، آثار این برگوارگی بسیار کم و اغلب با برگوارگی دوم موازی شده است، بهطوریکه آنها را نمیتوان از هم تفکیک کرد. بهعلت دیده نشدن چینهای ایجاد کننده این برگوارگی در بخش شمالغربی زیرپهنه دگرشکلیهای پیچیده (complexly deformed subzone) سنندج- سیرجان، ماهیت این برگوارگی کاملاً شناخته نشده بود و اغلب بهعنوان لایهبندی ترکیبی که در اثر فراگذاری (transposition) بهوجود آمده و از لایههای غنی از کانیهای تیره (بیوتیت و بعضاً آمفیبول) و لایههای غنی از کانیهای روشن (کوارتز و فلدسپار) معرفی میشد (احمدیدزکی، 1378). در مطالعات قبلی که در منطقه همدان انجام شده است (فرهپور، 1376 و بهاریفر، 1376 و (Berberian and Alavi-Tehrani, 1977) همگی برگوارگی S2 (برگوارگی غالب منطقه) را بهعنوان نخستین برگوارگی (S1) معرفی کردهاند و فرهپور (1376) و بهاریفر (1376) آن را موازی با لایهبندی و Berberian و Alavi-Tehrani (1977) آن را (S1) به موازات صفحه محوری چینهای نسل اول معرفی کردند. نوزعیم (1382) این برگوارگی را بــرای نخستینبار در منطقه چشمــه پهن- نهینجه به موازات لایــهبنــدی اولیــه (bedding parallel foliation) مشاهده و آن را S* معرفی میکند و تشکیل آن را توسط نخستین مرحله دگرگونی (M1) که قبل از نخستین مرحله دگرریختی (D1) بهصورت ایستا رخ داده است میداند که در آن تنش و نیروهای جانبی دخالت نداشتهاند. اما در منطقه آلموقولاق، برگوارگی اول (S*) آشکارا در چینهای نسل دوم تمام مجموعههای سنگی (مجموعه آلموقولاق، مجموعه چنارشیخ و اسلیتهای همدان) مشاهده شد که در همه جا موازی با لایهبندی نبوده، آن را قطع میکرد. این موضوع نشان از دخالت نیروهای تکتونیکی در تشکیل نخستین برگوارگی دارد و با مشاهده چینهای نسل اول در منطقه آلموقولاق واقع در شمالغرب توده الوند، تکتونیکی بودن برگوارگی نســل اول به اثبات رسیــده است (ایزدیکیان، 1383). لایهبندی اولیه و برگوارگی نسل اول تقریباً به موازات هم قرار دارند و از چین خوردن برگوارگی نسل اول، برگوارگی نسل دوم بهصورت برگوارگی کنگرهای شکل گرفته است (شکل 5- الف و ب). بقایای برگوارگی اول در بخشهای میکرولیتن بهصورت برگوارگی کنگرهای نامتقارن (asymmetric crenulation cleavages) دیده میشود (شکل 5- ب)که بهصورت تدریجی بخشهای کلیواژ و میکرولیتن به یکدیگر تبدیل شدهاند. وجود بخشهای غنی از کوارتز در بخش لولایی ریزچینها و تمرکز کانیهای ورقهای در یال چینها نشان میدهد که مکانیسم انحلال فشاری (pressure solution) در تشکیل این برگوارگی نقش مهمی داشته است. همچنین در این شکل همزمانی رشد پورفیروبلاست آندالوزیت و گارنت نسبت به برگوارگی نسل اول دیده میشود و کوارتزها در لابلای برگوارگی نسل اول و دوم بهصورت پهن و مسطح قرار گرفتهاند. بر خلاف سنگهای دگرگونی ناحیهای مشاهده برگوارگی نسل اول در سنگهای دگرگونی مجاورتی بهسختی رخ میدهد و برگواره نسل اول در هورنفلسها اغلب بهصورت شیستوزیته پیوسته (continuous schistosity) بدون حضور میکرولیتن دیده میشود که اغلب بیوتیتهای بسیار ریز آن را ایجاد میکنند. به همراه این دگرریختی، دگرگونی درجه پایین M1 در حد رخساره شیست سبز رخ داده است. گامه دوم دگرریختی توسط چین خوردن مجدد سطح محوری چینهای گامه اول و تشکیل چینهای گامه دوم (F2) دیده میشود. برگواره دوم (S2) نیز از نوع سطح محوری بوده و موازی سطح محوری چینهای گامه دوم در منطقه شکل گرفته است. چینهای گامه دوم بهصورت چینهای بسته، فشرده تا یال موازی، مایل تا خوابیده و یال برگشته در سنگهای دگرگونی ناحیهای و مجاورتی تشکیل شدهاند. این چینها درگروه چینهای مشابه (Ramsay and Huber, 1988) (کلاسهای 1c، 2 و 3) و موازی (1B) قرار میگیرند (ایزدیکیان، 1388). برگوارگی گامه دوم بیشتر از نوع شیستوزیته سطح محوری (از نوع پیوسته تا فاصلهدار) و در بخشهایی از نوع برگوارگی میلونیتی است و از حالت افقی تا شیبدار تغییر میکند. بر اساس دادههای زمین- دماسنجی، شرایط فیزیکی در طول گامه دوم دگرگونی دما به حدود 658 درجه سانتیگراد و فشار تا 4 کیلوبار میرسد (Mohajjel et al., 2006). در گامه سوم، دگرریختی چینهای ملایم تا باز این گامه به همراه برگواره گامه سوم که آن نیز از نوع سطح محوری است تشکیل شدهاند. این برگوارگی در بخشهایی از شرق توده الوند برگوارگی غالب را تشکیل میدهد و از نوع کنگرهای تا شکستگی تغییر میکند. محور چینهای گامه سوم بر خلاف سطح محوری آنها، پراکندگی زیادی نشان نمیدهند و بیشترین میل محور چینهای گامه سوم در روی شبکه استریونت به سمت جنوبشرق با روند N165 است (ایزدیکیان، 1388). وجود طرحهای تداخلی چینهای گامه اول، دوم و سوم در سنگهای دگرگونی بــا طرح نوع سـوم رمزی (Ramsay, 1967)، هممحور بودن دگرریختی اول، دوم و سوم را تأیید مینمایند.
دگرریختی چهارم (D4) بهصورت برگوارگی کنگرهای (S4) و خطواره کانیایی (L4) حاصل از رشد سیلیمانیت خود را نشان میدهد. در این گامه ریزچینهایی ایجاد شدهاند که اغلب با هندسه چینهای باز هستند. این خطوارهها (L4) در کل منطقه راستای شمالشرق- جنوبغرب را نشان میدهند که با روند رشد پورفیروبلاستهای سیلیمانیت همخوانی داشته، ولی با محور چینهای گامه قبل کاملاً تفاوت دارد. این خطواره در هورنفلسها دیده نمیشود (ایزدیکیان، 1388).
پورفیروبلاستها
ترکیب کانیشناسی سنگهای دگرگون منطقه همدان متأثر از وقایع دگرگونی پی در پی در منطقه است و اغلب کانیهای دگرگونی چند گامه از رشد و تخریب را نشان میدهند و در واکنش های دگرگونی شرکت کردهاند (سپاهیگرو و همکاران، 1385). تبلور کانیهایی نظیر میکاها، کوارتز، استارولیت، گارنت، کردیریت و دیگر سیلیکاتهای آلومین معمولاً در چند رویداد دگرگونی رخ داده است. بهویژه در اطراف تودههای نفوذی، تعداد رخدادهای دگرگونی و در نتیجه تعداد نوبتهای تبلور و تخریب کانیها بیشتر بوده است (سپاهیگرو و همکاران، 1385). ماتریکس سنگها اغلب از کوارتز و میکا تشکیل شده است. دانههای کوارتز اغلب نیمهشکلدار تا بیشکل هستند. در اغلب مکانها، کوارتز در بین برگوارگی گامه دوم بهصورت دانههای طویل و تغییر شکل یافته و دارای جهتیابی ترجیحی است و به موازات میکاها قرار گرفته است (ایزدیکیان، 1388).
میکاها
مسکوویت یا میکای سفید در سنگهای با درجه دگرگونی کم، مانند اسلیتها، فیلیتها (بهصورت سریسیت) و میکاشیستها و سنگهای با درجه دگرگونی متوسط، فراوان است. بیوتیت نیز در سنگهای متنوعی از درجه کم، متوسط و بالا دیده میشود بهطوریکه در شیستها، هورنفلسها و میگماتیتها یکی از کانیهای اصلی بهشمار می رود (سپاهیگرو و همکاران، 1385).
استارولیت
این کانی در شیستهای استارولیتدار و برخی از هورنفلسها دیده میشود. شیستهای استارولیتدار گستردهترین شیستهای منطقه هستند (اقلیمی، 1379). استارولیتهای موجود در مجموعه دگرگونی منطقه همدان بهصورت دو گروه متفاوت معرفی شده که هر گروه از آنها طی یک رخداد دگرگونی جداگانه متبلور شدهاند و از این رو میتوان آنها را گامههای مجزایی در نظر گرفت (جعفری و همکاران، 1385). استارولیتهای گامه اول که در شیستها دیده میشود اغلب درشت و دارای ماکل صلیبی و ضربدری هستند و گسترش فراوانی دارند. استارولیتهای گامه دوم گسترش کمی دارند و بسیار ریز و فاقد ماکل هستند. این گامه از استارولیتها در سنگهای دگرگونی مجاور تودههای نفوذی مجتمع بوده و با دگرگونی مجاورتی مرتبط است (جعفری، 1385 و بهاریفر، 1383).
کردیریت
پیدایش این کانی در دگرگونی ناحیهای در کردیریت میگماتیت و گرانولیتهای دگرگون شده و دیگری بهطور گستردهتری در دگرگونی مجاورتی رخ داده است. از ویژگیهای مهم کردیریت گامه اول آن است که توسط فیبرولیتهای سیلیمانیت و میکا بهطور ناقص یا کامل جانشین شده است. کردیریتهای گامه دوم اغلب ریزدانه هستند و در دماهای متوسط شکل گرفتهاند (سپاهیگرو و همکاران، 1385).
کلریت
این کانی بهصورت اولیه در سنگهای اسلیت و فیلیت در دگرگونی دمای پایین تشکیل شده است. با افزایش درجه دگرگونی کلریت در تشکیل کانیهایی مانند گارنت، استارولیت و کردیریت مصرف شده است. در طول دگرگونی پسرونده کانیهایی نظیر کردیریت، گارنت و استارولیت به کلریت ثانویه تبدیل شدهاند (سپاهیگرو و همکاران، 1385) و یا در طی واکنشهای برگشتی در اطراف آندالوزیت بههمراه مسکوویت تشکیل شده است (بهاریفر، 1383).
آندالوزیت/ کیانیت/ سیلیمانیت
هر سه چندریخت سیلیکات آلومینیم در سنگهای منطقه و اغلب در شیستها و هورنفلسها و میگماتیتها یافت میشود. حداقل دو گامه آندالوزیت، دو گامه کیانیت و سه گامه مختلف سیلیمانیت در منطقه وجود دارد. آندالوزیتهای گامه اول فراوانی بیشتری دارند و طول آنها بیشتر است. آندالوزیت در طی دگرگونی پسرونده به استارولیت تبدیل شده است. کیانیت نیز در برخی از شیستها و هورنفلسها دیده میشود که از تبدیل دیگر سیلیکاتهای آلومین بهصورت مجزا حاصل شدهاند. کیانیتهای گامه اول دارای دگرریختی هستند ولی کیانیت گامه دوم بدون دگرریختی هستند. سیلیمانیت در سنگهای مختلف مانند سیلیمانیت شیست، رگههای پگماتیتی سیلیمانیتدار و برخی هورنفلسها دیده میشود. سیلیمانیت گامه اول از تحول آندالوزیت در شیستها و میگماتیتها ایجاد شده است. گامه دوم سیلیمانیت از واکنش آندالوزیت با مذابهای دیوریتی و گرانیتی در اطراف درونگیرهای آندالوزیت درون دیوریت و گرانیتها و سیلیمانیت گامه سوم بهصورت فیبرولیت به خرج کانیهایی مثل بیوتیت، کردیریت گارنت و پلاژیوکلاز حاصل شده است (سپاهیگرو و همکاران، 1385).
گارنت
در منطقه همدان، گارنت در دگرگونی ناحیهای با درجه کم، متوسط و بالا در دگرگونی مجاورتی و ناحیهای یکی از کانیهای متداول بهشمار میرود. گارنتهای منطقه از گروه پیرالسپیت و نوع آلماندن هستند. گارنت در طی دگرگونی پسرونده بهویژه از اطراف به بیوتیت و یا کلریت تبدیل شده است. گارنت بهصورت شکلدار تا نیمهشکلدار بوده و برخی بدون ادخال و برخی دارای ادخال هستند و در مقاطع محدودی بهصورت گارنت اسکلتی دیده میشوند.
زمانسنجی رشد پورفیروبلاستها
معیارهای بافتی زیادی برای روشن کردن روابط زمان رشد پورفیروبلاستها و توسعه برگوارگی پیشنهاد شده است (Prior, 1987). در این نوشتار با توجه به گامههای مختلف دگرریختی سعی شده است رابطه هر پورفیروبلاست با هرکدام از گامههای دگرریختی بهدقت بررسی شود. برای این بررسی، از مقاطع تهیه شده از سنگهای دگرگونی ناحیهای و مجاورتی پیرامون توده الوند استفاده و برآورد کلی بهصورت خلاصه در ادامه آورده شده است.
پورفیروبلاستهای همزمان با دگرریختی گامه اول (Syn-D1).
مسکوویت
این کانی از درجات پایین دگرگونی در سنگها بهوجود آمده و از گامه اول دگرریختی رشد پیدا کرده است. در زمان تشکیل برگوارگی گامه دوم بعضی از مسکوویتها چین خورده و برخی دیگر به تبعیت از برگوارگی گامه دوم، آرایش مجدد پیدا کردهاند (شکل 2- الف).
بیوتیت
این کانی آشکارا در تشکیل برگوارگی گامه اول دخالت داشته و در حین تشکیل برگوارگی گامه دوم چین خورده است (شکل 2- الف).
گارنت
این کانی طیف وسیعی از تبلور را نشان می دهد. گارنتهایی که در گامه اول دگرریختی تشکیل شدهاند نسبت به برگوارگی گامه دوم سایه فشاری متقارن دارند (شکل 2- ب). گارنتهایی که از نزدیک توده گرانیت الوند برداشته شدهاند مربوط به دگرگونی مجاورتی بوده و یا بقایایی از گارنتهای دگرگونی ناحیهای هستند و آنهایی که دور از توده دیده میشوند در اثر دگرگونی ناحیهای رشد کردهاند. گارنتهای گامه اول بیشتر در بخش میکرولیتن برگوارگی کنگرهای گامه دوم دگرریختی دیده میشوند (شکل 2- الف).
آندالوزیت
در برخی مقاطع آندالوزیت ساختار بین تکتونیک (Inter tectonic) نسبت به برگوارگی دوم نشان میدهند (شکل 3). این آندالوزیتها دارای برگوارگی درونی منظم هستند که برگوارگی بیرونی را کاملاً قطع میکند و ممتد نیستند. همچنین برخی از بلورهای آندالوزیت همراه برگوارگی S1 در گامه دوم چینخوردگی نشان میدهند و نسبت به برگوارگی S2 سایه واتنشی دارند و این موضوع نشان میدهد که پورفیروبلاستهای آندالوزیت در دگرریختی اول و قبل از دگرریختی دوم در منطقه رشد داشتهاند (شکل 4).
استارولیت
با توجه به شواهد صحرایی و مقاطع میکروسکوپی استارولیتها در دگرریختی گامه اول رشد کردهاند بهطوریکه برخی از آنها در دگرریختی گامه بعد بودین شده و یا با چینهای گامه دوم چین خوردهاند (شکل 5- الف و ب).
پورفیروبلاستهای همزمان با دگرریختی گامه دوم (Syn-D2)
مسکوویت و بیوتیت
در این گامه از دگرریختی کانیهای مسکوویت و بیوتیت در راستای سطح محوری در سنگهای دگرگونی ناحیهای بهخوبی رشد کردهاند. در سنگهای دگرگونی مجاورتی بیوتیت بیشتر از مسکوویت دیده میشود (شکل 2).
شکل 2- الف) بیوتیت و مسکوویت سازنده برگوارگی نسل اول و دوم، برگوارگی نسل اول در بخش میکرولیتن دیده میشود. همچنین رشد گارنت همزمان با D1 بوده است که در گامه بعد در بخش میکرولیتن برگوارگی کنگرهای قرار گرفته است، بزرگنمایی 10X
شکل 2- ب) گارنت قبل از برگوارگی S2 که کلاه واتنش و سایه کرنش نسبت به برگوارگی دوم دارد، بزرگنمایی 10x
شکل 3- آندالوزیت بین تکتونیک که فابریک داخلی آن شامل بیوتیت، مسکوویت و گرافیت ریز دانه است و کاملاً فابریک خارجی S2 را قطع میکند، بزرگنمایی 10X
شکل 4- تصویر مقطع نازک از آندالوزیت گارنت شیست، آندالوزیت بهصورت قبل تا همزمان با دگرریختی اول(D1) می باشد که در چینخوردگی مرحله بعدی شرکت کرده است، محل نمونه برداری: شرق توده الوند
|
شکل 5- الف) بلور استارولیت بودین شده که در بین قطعات آن کوارتز رشد کرده است، منطقه کمری (شرق الوند)، نگاه به E |
شکل 5- ب) پورفیروبلاست استارولیت از نوع بین تا همزمان با تکتونیک (syn-inter tectonic) که در بخش مرکزی بلور استارولیت برگوارگی درونی (Si) چینخورده و در بخشهای انتهایی این برگوارگی مستقیم است، در قسمت چپ برگوارگی S1 چین خورده و چینهای گامه دوم تشکیل شده است، بزرگنمایی 10X |
گارنت
گارنتهایی که نسبت به برگوارگی گامه دوم چرخش نشان میدهند و سایه فشاری نامتقارن دارند در این گامه از دگرریختی تشکیل شدهاند (شکل 6). این گارنتها منطقهبندی نشان میدهند و بخش داخلی آنها پر از ادخال و بخش خارجی آنها بدون ادخال است. در گارنت و استارولیت شیستها، گارنتهایی دیده میشود که برگوارگی نسل دوم را در خود جای دادهاند و با چینهای گامه سوم چین خوردهاند که بهنظر میرسد این گارنتها بعد از گامه دوم دگرریختی و قبل از گامه سوم تشکیل شدهاند (شکل 7).
آندالوزیت
به نظر میرسد رشد بلورهای آندالوزیت در این گامه نیز ادامه داشته است. برخی از بلورهای آندالوزیت در مقیاس نمونه دستی و در مقطع عرضی بلور نسبت به برگوارگی گامه دوم چرخش و سایه فشاری نامتقارن و متقارن نشان میدهند که همزمانی رشد آن ها را با دگرریختی دوم نشان میدهد. همچنین آندالوزیتهای بودین شده همراه باچینهای گامه سوم دچار چینخوردگی شدهاند که نشان میدهد قبل از دگرریختی گامه سوم بودین شدن آندالوزیتها رخ داده است (شکل 8).
شکل 6- گارنت قبل تا همزمان با گامه دوم (Pre-syn tectonic) با سایه فشاری نامتقارن که حرکت چپبر را نشان میدهد؛ هسته گارنتها نسبت به حاشیه آنها ادخال کربن بیشتری دارد و نشان میدهد سرعت رشد گارنت در نخست بالا بوده و ادخال کربن زیادی در برگرفته است و همچنین کلاه واتنشی نشان دهنده این است که هنگام بهوجود آمدن برگوارگی افقی بخشهای مرکزی گارنت وجود داشته و آن را دور میزنند، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری: شمال توده الوند
شکل 7- گارنت بعد از برگوارگی دوم و قبل از دگرریختی گامه سوم (Pre-D3)، برگوارگی درون گارنت و بیرون آن کاملاً در یک امتداد قرار دارند و سپس تحت تأثیر چینخوردگی مرحله سوم قرار گرفته است، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری: شرق توده الوند
شکل 8- چینخوردگی آندالوزیت بودین شده با چینهای گامه سوم، منطقه شرق توده الوند، نگاه به E
استارولیت
در گارنت استارولیت شیستهای شمال توده الوند استارولیتهایی دیده میشود که دو گامه رشد را نشان میدهند. در شکل 9- الف پورفیروبلاست استارولیت در بخش مرکزی رشد، قبل از گامه دوم (Pre-D2) و در بخشهای انتهایی رشد همزمان با D2 را نشان میدهد. در بخش مرکزی آثار برگوارگی در بخش سایه فشاری دیده نمیشود و تنها در بخشهای انتهایی آن برگوارگی گامه دوم دیده میشود. در گارنت- استارولیت شیستها، کانیهای استارولیت دیده میشود که برگوارگی نسل دوم در قسمتهای انتهایی آنها مشاهده میشود و بخشهای داخلی آنها بدون برگوارگی است و با چینهای گامه سوم چینخوردهاند. احتمالاً این استارولیتها قبل یا همزمان با D2 و بعد از گامه دوم دگرریختی و قبل از گامه سوم شکل گرفتهاند (شکل 9- ب).
کردیریت
کردیریتهای این گامه در سنگهای دگرگونی مجاورتی دارای فابریک داخلی هستند که نسبت به برگوارگی خارجی دچار چرخش شده است. این کردیریتها سایه فشاری خیلی کمی دارند و یا اصلاً سایه فشاری در اطراف آنها تشکیل نشده است (شکل 10). در اثر دگرگونی پسرونده، کردیریتها بهویژه در سنگهای مجاورتی تبدیل به بیوتیت و گارنت شدهاند.
|
شکل 9- الف) استارولیت با دو گامه رشد قبل و همزمان با دگرریختی دوم (pre- syn tectonic) در اطراف بخش مرکزی حاشیه واتنشی متقارن کوارتز دیده میشود؛ شکل 9- ب) استارولیت با دو گامه رشد قبل یا همزمان با D2 و بعد از D2 که با چینهای مرحله سوم (D3) چینخورده است. بخش داخلی آن بدون برگوارگی و قسمتهای انتهایی آن برگوارگی گامه دوم را در بر دارد، محل نمونهبرداری: شرق توده الوند، بزرگنمایی 10X |
شکل 10- کردیریت همزمان با تکتونیک (Syn-D2) با حرکت برشی راستبر، کردیریت به بیوتیت و گارنت تبدیل شده است، بزرگنمایی 10X
پورفیروبلاستهای همزمان با دگرریختی سوم (Syn-D3)
با توجه به مشاهدات میکروسکوپی بهنظر میرسد که کانیهایی نظیر گارنت، استارولیت، کلریت، بیوتیت و مسکوویت در این گامه از دگرشکلی و در ارتباط با تشکیل برگوارگی (S3) تبلور داشتهاند.
بیوتیت و مسکوویت
همانطور که قبلاً اشاره شد برگوارگی گامه سوم در برخی نقاط از رشد بیوتیت و مسکوویت به موازات سطح محوری چینهای گامه سوم شکل گرفته است (شکل 11- الف، ب و ج). از نظر ریختشناسی، برگوارگی گامه سوم بهصورت برگوارگی کنگرهای است که در مقاطع به هر دو صورت متقارن و نامتقارن مشاهده میشود.
گارنت
پورفیروبلاستهای گارنت که در این گامه رشد کردهاند نسبت به برگوارگی گامه سوم سایه فشاری ندارند و یا سایه فشاری نامتقارن دارند (شکل 11- ج).
استارولیت
این پورفیروبلاستها که سایه فشاری ندارند و برگوارگی گامه سوم با کمی چرخش وارد آنها میشود مربوط به گامه دگرریختی سوم هستند (شکل 12).
کردیریت
در سنگهای دگرگونی مجاورتی، کردیریتهایی دیده میشود که برگوارگی گامه سوم با کمی چرخش از آن عبور میکند و احتمالاً همزمان تا بعد از دگرریختی گامه سوم در منطقه تشکیل شدهاند (شکل 13- الف).
آندالوزیت
در سنگهای دگرگونی مجاورتی، آندالوزیتهای بدون سایه فشاری مشاهده میشود که برگوارگی دوم را نیز قطع کردهاند و بعد از گامه دوم در سنگهای دگرگونی مجاورتی منطقه تشکیل شدهاند (شکل 13- ب).
پورفیروبلاستهای همزمان با گامه دگرریختی چهارم (Syn-D4)
گارنت
گارنتهایی که نسبت به برگوارگی سوم حاشیه فشاری ندارند و برگوارگی گامه سوم در اطراف آنها انحراف و خمیدگی پیدا نمیکند و بهصورت مستقیم آن را قطع میکند مربوط به گامه چهارم دگرریختی هستند (شکل 14- الف). در سنگهای دگرگونی مجاورتی نیز گارنت بعد از تکتونیک مشاهده میشود که فیبرولیتها آن را قطع میکنند (شکل 14- ب).
شکل 11- الف) برگوارگی کنگرهای گامه سوم در گارنت میکاشیست، ب) برگوارگی کنگرهای نامتقارن گامه سوم و رشد کانیهای ورقی در گارنت میکاشیست، ج) رشد بیوتیت موازی سطح محوری چین گامه سوم و تشکیل برگوارگی، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری جنوبشرق توده الوند
شکل 12- گارنت بعد از تکتونیک (Post-D3) و استارولیت (St) همزمان با برگوارگی گامه سوم (Syn-D3)، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری شرق الوند
شکل 13- الف) کردیریت بعد از تکتونیک (Post-D2) و احتمالاً همزمان با D3 که برگوارگی خارجی (S2) با کمی انحراف از داخل کردیریت نیز عبور میکند. این کردیریت به بیوتیت ریز و گارنت تبدیل شده است، ب) آندالوزیت بعد از تکتونیک (Post-D2) در سنگهای دگرگونی مجاورتی که برگوارگی گامه دوم را قطع کرده است و هیچ سایه فشاری ندارد، بزرگنمایی 10x، محل نمونهبرداریها: غرب توده الوند
شکل 14- الف) استارولیت و گارنت بعد از تکتونیک (Post-D3) که سایه فشاری ندارند و برگوارگی بدون هیچ انحرافی از آنها عبور میکند، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری: شرق الوند، ب) گارنت بعد از تکتونیک در هورنفلس، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری: غرب الوند
استارولیت
در این گامه از دگرریختی استارولیتهایی تشکیل شده است که برگوارگی گامه سوم در داخل و خارج آن در یک امتداد قرار دارد و سایه فشاری و کلاه واتنش در اطراف آنها تشکیل نشده است (شکل 14- الف).
کلریت
در برخی مناطق که با توده الوند فاصله دارند و دگرگونی مجاورتی بهصورت پسرونده در آنها رخ داده، کلریت رشد کرده است. کلریتها برگوارگی کنگرهای گامه سوم را درون خود جای دادهاند (شکل 15).
مسکوویت
مسکوویت اغلب از تبدیل آندالوزیت تشکیل شده و در اطراف آنها رشد کرده است. این مسکوویتها اغلب درشت بلور هستند و ادخال اندکی دارند.
سیلیمانیت و فیبرولیت
آندالوزیتها در این گامه بهعنوان قالب برای سیلیمانیتها عمل کرده (شکل 16- الف و ب) و ازحاشیه به سیلیمانیت تبدیل شدهاند. برخی از بلورهای سوزنی سیلیمانیت نیز بهصورت آزاد رشد کردهاند. در خیلی از مقاطع سنگهای دگرگونی مجاورتی و ناحیهای فیبرولیت دیده میشود. فیبرولیتهای منطقه همدان از نظر پتروگرافی در شیستها اغلب از نوع فیبرولیتهای داخل بیوتیت، فلدسپار و سیلیکات آلومینیم و در هورنفلسها از نوع داخل بیوتیت و کردیریت هستند.
زمانبندی جایگیری توده نفوذی الوند نسبت به دگرریختی و دگرگونی
سن نفوذیها نخست باید بر اساس زمانبندی نسبی بین جایگیری توده و دگرریختی و دگرگونی عمومی بهدست بیاید و پورفیروبلاستهایی که در هاله توده در اثر دگرگونی مجاورتی مرتبط با جایگیری توده رشد کردهاند نقش مهمی در تعیین سن نسبی این حوادث بازی میکنند (Johnson, 1999). برای این کار باید سه رابطه زمانبندی در هاله توده مشخص شود:
الف) دگرریختی و توده نفوذی، ب) توده نفوذی و دگرگونی، ج) دگرگونی و دگرریختی (Karlstrom and Williams, 1995). وجود کردیریتهای همزمان با گامه دوم در هاله دگرگونی مجاورتی نشان میدهد که توده گرانیتوئید الوند در طی دگرریختی دوم در منطقه نفوذ کرده است. نخستین برگوارگی مربوط به قبل از جایگیری این گرانیتهاست و برگوارگی دوم همزمان با تزریق گرانیتوئیدهای پورفیروئید تشکیل شده است. مجموعه توده نفوذی الوند در یک رژیم کششی در ارتباط با کمان قاره در طول فرورانش پوسته اقیانوسی تتیس جوان به زیر پوسته قارهای در پهنه سنندج- سیرجان ایجاد شده است (محجل، 1378؛ Shahbazi et al., 2010).
شکل 15- کلریت بعد از دگرریختی سوم، بزرگنمایی 10X، محل نمونهبرداری: جنوبشرق الوند
شکل 16- الف) سیلیمانیت در قالب پورفیروبلاست بودین شده آندالوزیت و ب) سیلیمانیت در قالب پورفیروبلاست چینخورده آندالوزیت، محل نمونهبرداری: شرق الوند
با توجه به تعیین سن جدید بر روی این مجموعه که سن توده گرانیتوئید الوند 162-164 میلیون سال برآورد شده است (Shahbazi et al., 2010; Mahmoudi et al., 2011) میتوان سن دگرریختی دوم را نیز در این محدوده زمانی در نظر گرفت.
بحث
رابطه پورفیروبلاست- خمیره کمک میکند تکوین دگرگونی- تکتونیک در یک منطقه روشن شود. در سنگهای دگرگونی منطقه همدان شواهد، دست کم چهار گامه دگرریختی را نشان میدهد که با رخدادهای دگرگونی ناحیهای و مجاورتی همراه بوده است (ایزدیکیان، 1388). پورفیروبلاستهای متعددی در این سنگهای دگرگونی بهصورت قبل، همزمان و بعد از گامههای دگرریختی رشد کردهاند. بهطورکلی میتوان روابط رشد پورفیروبلاستها را نسبت به گامههای دگرریختی در منطقه همدان بهصورت شکل 17 خلاصه کرد. پورفیروبلاستهای آندالوزیت اغلب بدون برگوارگی داخلی (Si) بوده و فقط در برخی از مقاطع دو گامه رشد را نشان میدهند. با توجه به شواهد، آندالوزیت، بهصورت قبل از دگرریختی گامه اول (D1) و همزمان با دگرریختی گامه دوم (D2)، رشد کرده است. گارنت بهصورت شکلدار تا نیمهشکلدار بوده و در برخی مناطق در هسته آنها گرافیت تمرکز یافته است (شکل 9). گارنتها اغلب بدون ادخال هستند. در مقاطع محدودی بهصورت گارنت اسکلتی دیده میشوند. رشد گارنت با توجه به خمیره بهصورت قبل یا همزمان با دگرریختی گامه اول (D1)، بعد از دگرریختی گامه اول (D1)، همزمان با دگرریختی گامه دوم (D2)، بعد از دگرریختی گامه دوم (D2) و احتمالاً همزمان با دگرریختی گامه سوم (D3) و بعد از دگرریختی گامه سوم (D3) در سنگهای دگرگونی ناحیهای رشد کرده است. استارولیت بهصورت قبل از دگرریختی گامه دوم (D2) و احتمالاً همزمان با دگرریختی گامه اول (D1)، قبل و همزمان با دگرریختی گامه دوم (D2) و بعد از دگرریختی گامه سوم (D3) تشکیل شده است. سیلیمانیت نیز اکثراً در قالب پورفیروبلاستهای آندالوزیت و یا بهصورت فیبرولیت در گامه چهارم رشد کرده است.
کردیریت در اثر هر دو رخداد دگرگونی ناحیهای و مجاورتی رشد کرده است. در سنگهای دگرگونی ناحیهای کردیریت همزمان با دگرریختی گامه دوم (D2) و بعد از آن تشکیل شده است. حداقل دو گامه دگرگونی این حوادث دگرریختی را همراهی میکنند و با توجه به بررسیهای زمیندماسنجی (بهاریفر، 1383) محدوده تغییرات دما از حدود 500 تا700 درجه سانتیگراد و تغییرات فشار نیز از 2 تا 6 کیلوبار است.
شکل 17- رابطه رشد پورفیروبلاستها و گامههای دگرشکلی در منطقه همدان
نتیجهگیری
پورفیروبلاستهای گارنت، استارولیت، آندالوزیت و کردیریت بهصورت همزمان با تکتونیک نسبت به برگوارگی در هر گامه از دگرریختی رشد کردهاند.
تغییرات دگرگونی در منطقه همدان از نوع پیشرونده است و توسعه پورفیروبلاستهای دما و فشار بالا در طی توسعه برگوارگیهای متعدد آن را اثبات میکند. گارنت و استارولیت تقریباً در همه گامههای دگرریختی رشد داشتهاند و سیلیمانیت نیز در گامه چهارم دگرریختی رشد داشته است. دگرریختی گامه دوم، اصلیترین دگرریختی در منطقه است که همزمان با نفوذ بخش گرانیتوئید الوند در منطقه همدان تشکیل شده است. با توجه به جدیدترین تعیین سن برای توده گرانیتوئید الوند، زمان تشکیل دگرریختی گامه دوم در حدود 162 تا 164 میلیون سال پیش برآورد میشود.
)