شيمي كاني و تعيين دما، فشار و فعاليت سيال‌ها در ميگماتيت هاي بروجرد با استفاده از كاني كرديريت

Mineral chemistry, pressure-temperature determination and fluids activities in Boroujerd migmatites using cordierite mineral

نفوذ مجموعه گرانيتوئيدي بروجرد در سنگ­ هاي رسي دگرگون شده سبب ايجاد هورنفلس ­هاي رسي و ميگماتيت­ هاي پاره گدازشي در هاله دگرگوني خود شده است. واكنش­ هاي موثر در تشكيل مذاب شامل واكنش ­هاي ذوب در حضور سيال آزاد و واكنش ­هاي ذوب بدون حضور سيال آزاد هستند. واكنش ­هاي ذوب در حضور فاز سيال احتمالا با شروع ذوب، همه سيال آزاد در هاله را مصرف كرده ­اند و در نتيجه ادامه ذوب­ بخشي توسط واكنش­ هاي ذوب بدون حضور فاز سيال آزاد انجام شده است. به احتمال زياد مجموعه كاني­ هاي درجه­ هاي بالا مانند اسپينل– كروندم در هاله در اثر واكنش آبزدايي بيوتيت تشكيل شده­اند. بنابراين وجود كاني­ هاي اسپينل و كروندم در اين سنگ ­ها با فرآيند ذوب بخشي بدون سيال آزاد ارتباط دارد. براساس تعادل ترموديناميكي كاني­ ها و واكنش ­هاي تعادلي چندگانه، دما و فشار اوج دگرگوني در ميگماتيت­ ها به ترتيب 750 درجه سانتي­گراد و 4 كيلوبار برآورد شده است فعاليت كل سيال­ ها در كرديريت موجود در ملانوسوم ميگماتيت ­ها (0/6) a H2O +(0/15) a CO2 برابر با 0/75 در دما و فشار بيان شده تعيين شد. مقدار آب در مذاب ميگماتيت­ هاي بروجرد 3/75 درصد و در كرديريت موجود در ملانوسوم ميگماتيت­ها 1/1 درصد بوده كه با توجه به اين مقادير، توزيع آب بين مذاب گرانيتي و كرديريتDw ، مربوط به واكنش­ هاي ذوب در دماي 750 درجه سانتي­گراد براي ميگماتيت­ هاي بروجرد 3/41 درصد است كه همخوان با واكنش­ هاي ذوب آبزدايي بيوتيت است. مقدارH2O نمونه­ هاي گدازشي بر خط كمينه آب قرار گرفته ­اند كه بيانگر حالت بدون سيال آزاد است و درستي نتايج سنگ­نگاري، واكنش ­هاي ذوب بدون سيال آزاد و DW محاسبه شده در ميگماتيت­ ها را تأييد مي­ كند.

The intrusion of Boroujerd Granitoid Complex into the metamorphosed pelitic rocks has resulted in the formation of pelitic hornfelses and anatectic migmatites in its metamorphic aureole. The effective melting reactions include fluid-present and fluid-absent. Fluid-present melting reactions may have consumed the whole free fluid in the aureole as a result of which melting process continued through fluid-absent reactions. It is highly probable that high-grade mineral assemblages like spinel+corundum in the aureole have formed by biotite dehydration reactions. As a result, the presence of spinel and corundum minerals in these rocks is related to the fluid-absent partial melting. Using thermodynamic equilibrium of minerals and multiple equilibrium reactions, peak pressure and temperature of metamorphism are estimated as 4 kbar and 750 °C respectively. The total fluid activity in melanosome cordierites (a CO2 [0.15] + a H2O [0.6]) is 0.75 at the aforementioned pressure and temperature. Melt-water content in Boroujerd migmatites is 3.75 % and H2O content of cordierite in melanosomes is 1.1 %. Considering these numbers, the Dw of melt reactions at 750 °C for Boroujerd migmatites is 3.41 % that correlates with biotite dehydration reactions. The H2O content of melts matches the minimum water line which is representative of fluid-absent conditions and confirms the correctness of petrographical studies, fluid-absent reactions and the estimated Dw in migmatites.