بررسي شيمي كاني، دمافشارسنجي و سنگ‌زايي سنگ‌هاي ميگماتيتي منطقه همدان

Study of mineral chemistry, thermobarometry and petrogenesis of migmatitic rocks of Hamedan area

در منطقه همدان، سنگ‌هاي ميگماتيتي با ساختارهاي گوناگوني رخنمون دارند. در منطقه سيمين (همدان)، ساخت استروماتيك و در منطقه دره‌عمر (تويسركان)، ساخت افتالميتيك فراوان‌تر هستند. اين ميگماتيت‌ها در يك منطقه پلي‌متامورفيسم گسترش دارند. دست‌كم يك دگرگوني ناحيه‌اي و دو دگرگوني همبري در پي تزريق توده‌‌هاي فلسيك و مافيك در اين منطقه روي داده‌اند. چنين گمان مي‌رود كه در منطقه دره‌عمر (شمال تويسركان)، ميگماتيت‌ها پيامد دگرگوني همبري هستند و در پي تزريق توده‌‌‌هاي مافيك پديد آمده‌اند؛‌ اما در منطقه سيمين (جنوب همدان)، دگرگوني ناحيه‌اي پيشين كه با گسترش پهنه‌‌هاي برشي در منطقه همزمان بوده است، با دگرگوني همبري ناشي از توده‌‌هاي فلسيك ادامه يافته است. همچنين، رويداد ذوب‌بخشي هم به دگرگوني ناحيه‌اي و هم به دگرگوني همبري مرتبط بوده است. ازاين‌رو، چه‌بسا در برخي بخش‌ها مانند منطقه سيمين، ميگماتيت‌زايي در بيش از يك مرحله رخ داده است. اين يافته‌ها با سن‌سنجي‌هايي كه به‌تازگي روي توده پلوتونيك الوند و سنگ‌هاي دگرگوني پيرامون آنها انجام شده‌اند، همخواني دارند. كاني‌هاي شاخص متاپليت‌ها، مانند گارنت (آلماندين)، بيوتيت (سيدروفيليت)، استاروليت، آندالوزيت، سيليمانيت، كيانيت، فيبروليت، كرديريت (آهن دار)، پلاژيوكلاز (آندزين) و اسپينل (هرسينيت) در ميگماتيت‌ها ديده مي‌شوند. ويژگي‌هاي صحرايي، سنگ‌نگاري و شيميايي نشان مي‌دهند نسل‌‌‌هاي گوناگوني از كاني‌هاي استاروليت، بيوتيت و كرديريت در منطقه پديد آمده‌اند كه در سنگ‌هاي دگرگوني با درجه متفاوت ديده مي‌شوند. اين كاني‌ها گاه از واكنش‌‌هاي پيشرونده و گاه از واكنش‌‌هاي پسرونده پديد آمده‌اند. برپايه دماسنجي به روش تبادل جفت كاني گارنت- بيوتيت و با به‌كارگيريِ كاليبراسيون‌‌‌هاي گوناگون، دماي 655 درجه سانتيگراد براي بيوتيت‌‌‌هاي نسل اول و دماي 529 درجه سانتيگراد براي بيوتيت‌‌‌هاي نسل دوم به‌دست آمد. دماسنجي گارنت-كرديريت نيز دماي 637 درجه سانتيگراد را براي ميگماتيت‌هاي يادشده نشان مي‌دهد. فشارسنجي با به‌كارگيريِ تعادل ترموديناميكي GPBQ، فشار 9/3 كيلوبار را براي سنگ‌هاي با بيوتيت‌‌‌هاي نسل اول و فشار 6/3 كيلوبار را براي سنگ‌هاي با بيوتيت‌‌‌هاي نسل دوم نشان مي‌دهد.

In the Hamedan region, migmatitic rocks occur with various structures. In the Simin area (South Hamedan) stromatic and in the Darreh-Omar (Toyserkan) area ophtalmitic structures are abundant. Migmatites have been developed in a poly-metamorphic region. At least one regional metamorphism and two contact metamorphism by mafic and felsic intrusions occurred in the area. It seems that in the Darreh-Omar area contact metamorphism of mafic body leading to migmatization, But in the Simin area previous regional metamorphism and development of shear zones followed by contact metamorphism by felsic body. Therefore, in some areas, such as the Simin area, the migmatization may have occurred in more than one stage. These are consistent with recent geochronological studies of the Alvand plutonic body and surrounding metamorphic rocks. Index minerals of metapelites such as garnet (almandine), biotite (siderophyllite), staurolite, andalusite, sillimanite, kyanite, fibrolite, cordierite, plagioclase (andesine) and spinel (hercynite) are existing in these rocks. Field geology, petrographic and geochemical evidences suggest that different generations of staurolite, biotite and cordierite exist in metamorphic rocks of different grades in the Hamadan area. These minerals sometimes have been formed by progressive reactions and some other times from retrogressive reactions. A number of these phases have been formed at the peak of metamorphism and some others in later time. Based on thermometric cation-exchange method of garnet-biotite pair, using different calibrations, the obtained temperature using first-generation of biotites is 655 °C and temperature range of 529 °C for second-generation biotites. Cordierite-garnet thermometry indicates a temperature of 637 °C for related migmatitic rocks. In barometry with GPBQ system, calculated pressure for first-generation biotite is estimated to be about 3.9 kbar and for the second-generation biotite around 3.6 kbar.