مقدمه

سنگ هاي دگرگونی بیارجمند در ۱۵۰ کیلومتري جنوب شرق شاهرود و در محدوده شمال شرقی چهارگوش خارتوران، با روند شمال شرقی – جنوب غربی و طول تقریبی ۶۰ کیلومتر رخنمون یافته اند. مطالعات انجام گرفته پیشین در ارتباط با این سنگ ها تقریبا همگی در چهارچوب تهیه نقشه هاي زمین شناسی بزرگ مقیاس بوده است.

در پژوهش حاضر این سنگ ها به لحاظ ریز ساختاري مورد بررسی قرار گرفته و به تاثیر برش۱ بر آنها توجه شده است. یکی از نشانه هاي این برش توسعه فراوان برگوارگی میلونیتی۲ و خطواره هاي کششی۳ است که بصورت گسترده در آنها توسعه یافته و بر دگرشکلی شکل پذیر۴ شدید این سنگ ها دلالت دارد. از این روي می توان این پهنه دگرگونی را بعنوان یک پهنه برشی۵ در نظر گرفت و براي توصیف واحد هاي سنگی آن از واژه میلونیت۶ استفاده نمود. میزان دگرشکلی کانی هاي کوارتز و فلدسپار نشان می دهد که دگرشکلی این سنگ ها در درجه حرارت هایی برابر رخساره پایین تا متوسط آمفیبولیت رخ داده است. چنین شرایطی ازمیدان پایداري P-Tمجموعه کانی هاي موجود در این سنگ ها نیز قابل استنباط است.

رخداد تکتونیک کششی در ایران مرکزي در سال هاي اخیر توسط برخی از محققین مورد توجه قرار گرفته است. حسن زاده و دیگران (۲۰۰۲) بر اساس شباهت هاي سنگ شناسی دو زون ماگماتیک آذربایجان- البرز و ارومیه دختر و نیز تشابه سنی آنها معتقدند که این دو زون در ابتدا بصورت یک کمان واحد ماگمایی حاشیه قاره اي بوده و متعاقبا در زمان الیگوسن تحت تاثیر کشش از یکدیگر جدا شده اند. همین گروه و نیز بربریان و یاسینی ( ۱۳۶۲) نهشته شدن سازند قم را به حوضه رسوبی پشت کمانی نسبت داده اند.

اگر چه فعلا داده هاي سن سنجی ایزوتوپی ما در مورد سن این سنگ هاي دگرگونی کامل نیست تا به یقین از زمان این کشش صحبت کنیم، ولی به هر حال حضور این سنگ ها را در حاشیه شمالی ایران مرکزي و یافت شدن پهنه هاي برشی نشانگر تکتونیک کششی در آنها را می توان به فعال بودن چنین رژیمی در این ناحیه نسبت داد.

کلیات چینه شناسی، زمین شناسی ساختمانی و سنگ شناسی

کوه هاي ملحدو و یزدو در بخش هاي صخره اي از آهک هاي کرتاسه تشکیل شده اند که در کوهپایه، بواسطه یک سیستم گسل تقریبا افقی بر روي شیل آهکی متورق و سنگ هاي آذر آواري و گدازه هاي حد واسط کمی دگرشکل شده منسوب به ژوراسیک، قرار گرفته اند. مجموعه نادگرگونی مزوزوئیک با واسطه گسل ناحیه اي دیگري که زاویه شیب آن کمتر از ۱۵ درجه است روي سنگ هاي دگرگونی درجه بالا قرار دارد که سن سنگ مادر آنها پروتروزوئیک- پرکامبرین است (شکل .(۱ قرارگیري سنگ

Shearing -١ Mylonitic foliation -٢ Stretching lineation -٣ Ductile deformation -٤ Shear zone -٥ Mylonite -٦

۴۸۳

پتروفابریک سنگ هاي دگرگونی بیارجمند، نشانه هایی از پهنه برشی تکتونیک کششی …

هاي جوان تر و نادگرگونی بر روي سنگ هاي کهن تر و دگرگونی، دلالت بر سازوکار نرمال دارد.

شاخص هاي تعیین سمت برش نیز در صفحه گسل چنین سازوکاري را تائید می کند.

بخش دگرگونی درجه بالا شامل گرانیت هاي دگرشکل شده، میکا شیست و آمفیبولیت و مقدار کمی مرمر است. در پاره اي نقاط میگماتیت نیز در داخل گنیس ها و بصورت عدسی شکل به موازات برگوارگی دیده می شوند. میکا شیست ها عموما داراي کوارتز ، فلدسپار آلکالن، پلاژیوکلاز، بیوتیت و گارنت و در مواردي، مسکوویت، استارولیت و کیانیت هستند. این سنگ ها عموما داراي دانه بندي ریز بوده و از نظر ریز ساختاري در رده الترامیلونیت و یا حداکثر میلونیت ریز دانه قرار می گیرند.

پورفیروکلاست فلدسپار در داخل این سنگ ها یا وجود ندارد یا اندازه آن نسبت به بخش زمینه اندکی درشت تر است. گرانیت هاي دگرشکل شده نیز ترکیب کانی شناسی مشابه با میکا شیست ها دارند و عموما از کوارتز ، فلدسپار آلکالن، پلاژیوکلاز، بیوتیت، گارنت و بندرت سیلیمانیت تشکیل شده اند.

در بخشهایی نیز به این مجموعه سیلیمانیت اضافه می شود. فلدسپار در این سنگ ها پورفیروکلاست هایی بدرشتی ۱/۵ میلیمتر می سازند. برگوارگی توسعه یافته در این سنگ ها نیز حاصل تناوب قرار گیري بخش هاي پر کوارتز و فلدسپار وبخش هاي پر میکاست که تحت تاثیر برش وارد بر آنها تشکیل شده است. تشابه ترکیب کانی شناسی این دو نوع سنگ نشان می دهد که علی رغم تفاوت در بافت و درجه دگرگونی، هر دو داراي پروتولیت یکسان با ترکیب گرانیتی تا گرانودیوریتی بوده اند.

آمفیبولیت ها داراي ترکیب هورنبلند، پلاژیوکلاز، گارنت و در برخی موارد بیوتیت بوده و بافت نماتوبلاستیک۷ در آنها به خوبی توسعه یافته است.

همراهی آمفیبولیت ومرمر و در برخی موارد باندهاي چرت با گرانیت هاي میلونیتی و متاپلیت ها نشان می دهد که توده هاي گرانیتی در یک توالی متشکل از لایه هاي پلیت، کربنات و چرت به همراه سنگ هاي مافیک نفوذ نموده و بعدا این مجموعه تحت تاثیر دگرگونی و دگرشکلی قرار گرفته است.

شکل – ۱ نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه، واحدهاي سنگی این ناحیه به سـه بخـش Upper plate ، Lower plate و

واحدهاي نفوذي تقسیم شده اند. توزیع نشانه هاي دایک هاي دیابازي در نقشه بصورت نمادین می باشد. شکل کوچک بالا موقعیت ناحیه را در ایران و شکل پائین سمت راست موقعیت منطقه مورد مطالعه را نسبت به سـنگ هـاي دگرگـونی مجـاور خود نشان می دهد. در شکل اخیر واحدهاي تیره رنگ نشانگر سنگهاي Lower plate و رنگ روشـن بخـش هـاي Upper plate را نمایش می دهند..

١- Nematoblastic

۴۸۴

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، ۱۳۸۴

پتروفابریک سنگ هاي پهنه برشی

تشکیل برگوارگی هاي میلونیتی از بارز ترین نشانه هاي این نوع دگرشکلی در سنگ هاي دگرگونی ناحیه است. این برگوارگی ها در بخش هاي پروتومیلونیتی کمتر و در بخش هاي الترامیلونیتی بیشتر توسعه یافته اند. نوع صفحات بسته به ترکیب سنگ متفاوت است به این ترتیب که در سنگ هاي پر میکا جهت یابی ترجیحی در میکا ها در اثر برش باعث تشکیل صفحات شده است. در سنگ هاي پر کوارتز تشکیل نوارهاي برشی به سنگ حالت لایه لایه داده و در بخش هاي داراي فلدسپار زیاد، تشکیل پورفیروکلاست و جهت یابی آنها به موازات صفحه برش اصلی یعنی صفحه C، موجب تشکیل این صفحه واره شده است. هندسه گسترش برگوارگی ها در منطقه حالت گنبدي شکل را براي کل مجموعه دگرگونی به نمایش می گذارد ( شکل .( ۲

خطواره هاي کششی از دیگر شواهد برش خمیري در سنگ هاي دگرگونی ناحیه است که بر روي صفحه واره در تمام پهنه توسعه یافته است. این خطواره ها در اثر ردیف شدگی کانی هاي آمفیبول در آمفیبولیت ها و رشد ردیفی کانی هاي کوارتز و فلدسپار در میلونیت هاي با ترکیب گرانیتی بوجود آمده اند. شدت توسعه آنها همانند صفحه واره در بخش هاي مختلف متفاوت است. حداکثر توسعه این خطواره ها را می توان در بخش هاي عمیقتر زون برشی که الترامیلونیت ها در آن توسعه یافته اند مشاهده نمود. در بخش هاي کم عمقتر که بیشتر به حالت پروتومیلونیت هستند، خطواره ها را از رشد کوارتز و فلدسپار می توان تشخیص داد، اگرچه در برخی این کار بسیار مشکل است. الگوي پراکنش این ساختار ها در منطقه نشان می دهد که جهت یابی آنها با محور طولی رخنمون گنبدي شکل سنگ هاي دگرگونی موازي بوده و روند NE-SW دارد. اگر چه در برخی مناطق از جمله بخش جنوبی کوه ملحدو و یزدو این الگو از حالت منظم خارج می شود، ولی جهت هاي برش بدست آمده از میلونیت ها و الترامیلونیت هاي این مناطق نشانگر جهت برش یکسانی نسبت به بقیه بخش ها است و بنابراین بی نظمی هاي مورد اشاره به احتمال از حوادث تکتونیکی بعدي نتیجه شده است.