بررسي شيمي كاني‌ها و رخدادهاي دگرساني قطعات پريدوتيتي درون كنگلومراي حوضه كرتاسه پيرانشهر، شمال غرب ايران

Mineral chemistry and alteration evolutions of peridotite clasts in conglomerate from the Cretaceous Piranshahr basin, NW Iran

منطقه­ي مورد بررسي بخشي از زون افيوليتي زاگرس در شمال غرب شهرستان پيرانشهر، شمال غرب ايران است. بررسي قطعات پريدوتيتي دگرسان در سنگ­هاي كنگلومرايي كرتاسه موضوع اين پژوهش است. كنگلومراهاي مورد بررسي داراي خاستگاه پلي ژنتيك با سيمان كلسيتي هستند و قطعات تشكيل دهنده آن با ابعادي در حدود چند ميلي­متر تا سانتي­متر شامل خرده قطعات رسوبي، پريدوتيت­هاي دگرسان شده، سنگ­هاي متابازيك و بازالت­اند. قطعات پريدوتيتي درون كنگلومرا به شدت كربناتي و دگرسان شده­اند. بر اساس داده­هاي شيمي اسپينل، خاستگاه قطعات پريدوتيتي دگرسان در كنگلومرا مشابه با پريدوتيت­هاي سرپانتيني شده در ملانژ افيوليتي پيرانشهر در محدوده افيوليت­هاي آلپي واقع مي­شوند. حضور اسپينل سرخ قهوه­اي، تالك و سرپانتين در مقادير اصلي و كم در اين قطعات آواري، تركيب پريدوتيتي پروتوليت اين قطعات به شدت دگرسان شده را تاييد مي­كند. كلسيت از كاني­هاي ثانويه اصلي و مهم تشكيل دهنده­ي قطعات پريدوتيتي دگرسان شده در كنگلومراها است. كلسيت به همراه كوارتز در مواردي به طور كامل جايگزين كاني­هاي سيليكات منيزيم آبدار (سرپانتين) در قطعات پريدوتيت دگرسان شده است. گارنت ثانويه با تركيب آندراديت و گروسولار در مقادير كم در اين قطعات حضور دارد. در اين پژوهش دگرساني قطعات آواري پريدوتيتي و تشكيل كاني­هاي ثانويه كوارتز و فازهاي غني از Ca2+ و CO32- در ارتباط با متاسوماتيسم سيالات غني از MgO-CaO-CO2 در منطقه مورد بحث قرار گرفته است. حضور كوارتز ثانويه به همراه مقادير بالايي از كلسيت از شواهد دال بر رخداد دگرساني كربناتي در قطعات پريدوتيتي كنگلومرايي است. مقدار Ca بالاي گارنت در قطعات پريدوتيتي دگرساني از ديگر شواهدي است كه رخداد متاسوماتيسم كربناتي و Ca در سنگ­هاي مورد بررسي را تاييد مي­كند. بر اساس شواهد سنگ­شناسي، كاني­شناسي و شيمي اسپينل تحولات دگرساني قطعات پريدوتيتي درون كنگلومراي حوضه رسوبي پيرانشهر در دو مرحله خلاصه مي­شود: مرحله اول دگرساني مربوط به رخداد سرپانتيني شدن پريدوتيت­ها در طي فرارانش افيوليت­ها بوده است. اين سنگ­ها سپس در مسير هوازده شده و به داخل حوضه رسوبي پيرانشهر منتقل شده كه تشكيل كنگلومرا با سيمان آهكي را داده­اند. مرحله دوم دگرساني مربوط به كربناتي­شدن قطعات پريدوتيتي در طي تدفين و دياژنز رسوبات بوده است.

The study area forms part of the Zagros Zone. It is located on the NW of Piranshahr town, NW Iran. The study of altered peridotite clasts of the Creteceous conglomerate is the main subject of this research. They have polygenetic origins having calcite as the constituent cement. The size of clast is ranging from mm to cm including sedimentary and metamorphic rocks fragments, altered peridotites and basaltic fragments. The peridotite clasts have been altered and carbonitized intensely. On the basis of spinel compositions, origin of the altered peridotite clasts are determined as the Alpine type ophiolite, comparable with the associated serpentinized peridotites of the Piranshahr ophiolitic complex. Presence of rare red-brown spinels as well as talc and serpentine support peridotites as the protolith composition of the intensive altered clasts. Calcite is the main secondary phase in the altered peridotite clasts of the conglomerates from the Piranshahr ophiolitic complex. Calcite in association with quartz and/or itself completely replaced magnesian silicate hydrous phases (serpentine) of the altered peridotite clasts. The secondary garnet having composition as andradite and grossular occurs as scattered grains in the clasts. Alteration processes of the peridotite clasts and formations of the secondary quartz and Ca2+, CO32- rich mineral phases related to MgO-CaO-CO2 metasomatic fluid phases in the study area have been discussed in this research. Occurrence of the secondary quartz as well as high modal amounts of calcite in the altered peridotite calsts are evidence of carbonization and Ca metasomatism. The depositional basin can be probably supposed as appropriate and sufficient source of CO2 reservation which has been caused intensive carbonatization of previously serpentinized peridotite clasts with high carbonate formations. So it can be concluded that carbonitization of the formerly serpentinized peridotite clasts have been occurred after obduction of ophiolitic rocks and subsequent weathering and transportation of the serpentinized peridotites and conglomerate formation into the Piranshahr Cretaceous basin.