روند تكتونومتامورفيسم مجموعه دگرگوني همدان با استفاده از الگوي زونينگ بلور‌هاي گارنت در متاسندستون‌هاي منطقه علي‌آباد دمق

Tectono-metamorphic trend of the Hamadan Metamorphic Complex with garnet zoning pattern in Aliabad-Damage metasandstone

منطقه علي­آباد دمق­ در جنوب شرق همدان شامل مجموعه­ سنگ­هاي دگرگوني ناحيه‌اي و دگرگوني مجاورتي است. بلور‌هاي گارنت در بيشتر سنگ‌هاي دگرگوني منطقه از جمله گارنت شيست، گارنت استروليت شيست، آمفيبول شيست، آمفيبوليت و ماسه سنگ دگرگوني حضور دارند. در اين پژوهش از منطقه بندي شيميائي گارنت در ماسه سنگ‌هاي دگرگوني براي تفسير منشا و بررسي تحولات تكتونيكي مجموعه دگرگوني همدان در منطقه علي‌آباد دمق استفاده شده است. ماسه سنگ­هاي دگرگوني جنوب علي­آباد دمق در رخنمون‌هاي محدود به‌ صورت ميان لايه‌هاي نازك در درون سنگ‌هاي دگرگوني سري پليتي و آمفيبوليت‌ها قرار دارند و رنگ آنها تقريبا تيره و فاقد تورق هستند. بافت اين سنگ‌ها از نوع گرانوبلاستيك و گرانوليپدو بلاستيك است. كاني‌هاي اصلي تشكيل دهنده ماسه سنگ‌هاي دگرگوني كوارتز، فلدسپار، ميكا و گارنت است. گارنت در اين سنگ­ها مستقيما از زمينه رسي در دگرگوني ناحيه‌اي با درجه متوسط متبلور شده است. گارنت‌ها شكل‌دار بوده و مطالعات ريزساختاري نشان مي‌دهند كه همزمان با دگرگوني ناحيه‌اي تشكيل شده‌اند. تجزيه نقطه‌اي براي تعيين توزيع عناصر از حاشيه به مركز در پورفيروبلاست‌هاي گارنت انجام شد. پورفيروبلاست‌هاي گارنت غني از آلماندن بوده و كاهش در Mn و افزايش در Fe و Mg از مركز به حاشيه نشانگر رشد متحدالمركز و عادي بلورها طي دگرگوني ناحيه­اي پيش­رونده است. منطقه­بندي شيميائي در پورفيروبلاست‌هاي گارنت به‌ خوبي حفظ شده است. اين پديده در پورفيروبلاست‌هاي گارنت موجود در ماسه سنگ‌هاي دگرگوني گوياي آن است كه دماي دگرگوني ناحيه‌اي بسيار بالا نبوده و اين دگرگوني در شرايط حداكثر بالاي رخساره شيست سبز شكل گرفته و به رخساره آمفيبوليت نرسيده است. توزيع عناصر در منطقه­بندي شيميائي گارنت در مناطق كوه­زايي كه به آهستگي بالا مي‌آيند معكوس مي‌شود. وجود منطقه­بندي شيميائي عادي در گارنت‌هاي مورد مطالعه بالا آمدگي سريع پس از دگرگوني ناحيه‌اي در منطقه را نشان مي‌دهد. حضور دگرگوني ديناميكي (P>>T) پس از اوج دگرگوني ناحيه‌اي در منطقه علي­آباد دمق اين تحول و بر بالاآمدگي سريع را تائيد مي‌نمايد.

Aliabad-Damagh region in SE of Hamadan contains both regional and contact metamorphic rocks. Garnet crystals present in many metamorphic rocks such as garnet schist, garnet- staurolite schist, amphibolite and metasandstone. In this study, garnet zoning in metasandstone investigated in order to interpret the origin and tectonic evolution of Hamadan metamorphic complex in Aliabad-Damagh region. Mainly dark metasandstones outcrops in south of Aliabad- Damagh are in the form of thin layers without schstosity within amphibolites and metapelites. The textures of metasandstones are granoblastic and granolepidoblastic. Main minerals are quartz, feldspar, mica and garnet. Garnet crystallized directly from the clay parts of the matrix in the medium grade metamorphic condition. Garnets are euhedral and based on fabric studies, garnets are formed during regional metamorphism. Point analyses from core to rim of garnet porphyroblasts show the main composition of almandine for garnets which Mn decreases and Fe and Mg increase from core to rim. Based on distribution of Fe, Mg and Mn the zoning patterns of crystals were normal and well preserved. The preservation of normal zoning in metasandstone garnet crystals indicate that the temperature of the regional metamorphism was not very high and metamorphism occurred maximum in the upper Greenschist facies and below the Amphibolite facies. The distribution of the elements in garnet zoning is reverse when the exhumation rate is low in orogenic trains. The presence of normal zoning in studied garnet crystals, confirm fast exhumation occurred after regional metamorphism in the area. Occurrence of dynamic metamorphism (P>>T) after pick of regional metamorphism in the Aliabad-Damagh could be evidence for such a rapid uplift.