شيمي كاني و پتروژنز متابازيت هاي مجموعه دگرگوني – آذرين شتركوه (جنوب خاور شاهرود) شاهدي بر تكوين حوضه هاي كششي درون قاره اي نئوپروتروزوييك پاياني

Mineral chemistry and petrogenesis of metabasites of metamorphic - igneous Shotor-Kuh complex (SE Shahrood) an indicator for evolution of intracontinental extensional basins of late Neoproterozoic

مجموعه دگرگوني - آذرين شتركوه در 80 كيلومتري جنوب خاور شاهرود و در لبه شمالي پهنه ساختاري ايران مركزي قرار دارد. اين مجموعه طيف گستردهاي از تركيبات سنگي مانند متاپليت­ها، متاپساميت­ها، متابازيت­ها (آمفيبوليت و گارنت آمفيبوليت)، متاكربنات­ها (مرمرهاي آهكي و دلوميتي) و متاريوليت­ها را در برمي­گيرد. سنگ مادر متابازيت­ها شامل گدازه­ هاي ­بازالتي، دسته‌دايك ­هاي ديابازي و توده­ هاي نفوذي گابروديوريتي كوچك‌مقياس بوده است. نظر به فراواني و اهميت ميان­لايه­ هاي بازالتي و دسته دايك­هاي ديابازي دگرگون ­شده نسبت به ديگر اجزا، اين مقاله به‌طور خاص به بررسي تغيير و تحولات آنها اختصاص يافته است. بر پايه شواهد صحرايي و سنگ‌نگاري، افزايش درجه دگرگوني متابازيت ­هاي حاصل از دگرگوني ميان­لايه ­هاي بازالتي و دسته دايك­هاي ديابازي، به تشكيل طيفي گوناگوني از انواع سنگ­ها مانند آمفيبول شيست، آمفيبوليت، گارنت آمفيبوليت و در پايان آمفيبوليت­هاي ميگماتيتي انجاميده است. دما- فشارسنجي مبتني بر تجزيه شيميايي نقطه­اي گارنت، آمفيبول و پلاژيوكلازهاي سازنده اين متابازيت­ها، محدوده دمايي 602 تا 711 درجه سانتيگراد و فشار 9 تا 11 كيلو بار را براي تشكيل، توقف تبادل و تعادل پاياني آنها مشخص ساخته كه بيانگر شرايط دما و فشار رخساره­ هاي آمفيبوليت و آمفيبوليت بالايي است. از ديد ژئوشيميايي، ماگماهاي سازنده اين گروه از متابازيت­ ها داراي ماهيت تولهايتي تا كلسيمي - قليايي بودهاند. اين ماگماها از ذوب بخشي گوشته سنگ‌كرهاي زير قاره­اي منشأ ­گرفته ­اند. روانه­ هاي ­بازالتي زيرآبي و دسته‌دايك­هاي ديابازي در خلال رژيم‌هاي زمينساختي كششي حاكم بر سرزمين­ هاي گندوانايي اواخر نئوپروتروزوييك ايران مركزي تشكيل شده ­اند. اين رژيم­ هاي زمينساختي كششي با تشكيل حوضههاي دريايي - اقيانوسي درون قاره­اي (كافتي يا پشت كماني) همراه بوده ­اند. حوضه­ هاي مورد نظر، در يك بازه­ زماني كوتاه و در طي يك فرايند جمع ­شدگي سريع، بسته و به‌صورت آميزه­ هاي زمين‌ساختي يا منشورهاي به­ هم افزوده روي پوسته قاره­اي رانده شده­ اند. بر پايه سن­ سنجي­ هاي صورت­ گرفته به روش اورانيم - سرب روي زيركن­ هاي استخراج ­شده از اين متابازيت­ ها، اين رويداد دگرگوني در فاصله زماني 526 تا 577 ميليون سال پيش (برابر اواخر نئوپروتروزوييك و رخداد كوه زايي كادومين در سرزمين­ هاي گندوانايي) صورت گرفته است.

Metamorphic - igneous Shotor-Kuh complex is located in the 80 km of SE Shahrood and in the northern edge of the central Iran structural zone. This complex includes a wide lithological composition range such as metapelite (micaschists and gneisses), metapsammites, metabasites (amphibolite and garnet amphibolite), metacarbonate (limestone and dolomitic marbles) and metrhyolites. Protolith of metabasites have been basaltic lavas, diabasic swarm dikes and small scale gabbro-dioritic intrusions. With respect to abundance and importance of metamorphosed basaltic intercalations and diabasic swarm dikes in comparison to the other basic rocks, this article specially advocated to investigation of their evolution. Based on the field evidence and petrography, increasing the degree of metamorphism of metabasites resulted in producing of amphibole schist, amphibolite, garnet amphibolite and eventually amphibolitic migmatites. Thermobarometery based on the chemical analysis of garnet, amphibole and plagioclase of the metabasites indicates that the thermal range of 602-711 °C and 9-11 Kbar pressure for their formation, stop of exchange and final equilibrium, which accommodate with P-T condition of amphibolite and upper amphibolites facies. From the geochemical points of view, the magmas forming of these metabasites have tholeitic to calc-alkaline nature. These magmas originated from the subcontinental lithospheric mantel source. Submarine basaltic lava flows and diabasic swarm dikes originated during extensional tectonic regimes which affected Late Neoproterozoic Iranian Gondwanan terrains. These extensional tectonic regimes are associated with producing of intracontinental sea to oceanic basins (riffitic or back arc). The mentioned basins closed in a short time and lead to generate tectonic melange or accretionary prisms on the continental crust. Based on the U- Pb age dating of the Zircons extracted from these metasbasites, these metamorphism event occurred in the interval time of 526-577 Million years (corresponds to the late Neoproterozoic and Cadomian orogeny in the Iranian Gondwanan landforms).