velikost textu

Metamorphism and Geotectonic Position of the Shotur Kuh Complex, Central Iranian Block

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Metamorphism and Geotectonic Position of the Shotur Kuh Complex, Central Iranian Block
Typ:
Disertační práce
Autor:
Rahmati Mahmoud Ilkhchi
Školitel:
prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.
Oponenti:
RNDr. Marian Janák, DrSc.
Dr. Mohammed Reza Ghassemi, Ph.D.
Id práce:
83820
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav petrologie a strukturní geologie (31-440)
Program studia:
Geologie (P1201)
Obor studia:
Geologie se zaměřeními (XGEOLV)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
7. 1. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Teze je zaměřena na tektoniku a petrologii komplexu Shotur Kuh a je rozdělena do čtyř kapitol. První kapitola obsahuje stručné shrnutí informací o regionální geologii, metamorfóze a geochronologii z?různých jednotek basementu v?Íránu. Kapitoly 2 a 3 přinášejí výsledky mé výzkumné práce, které jsou v?tisku nebo jsou předloženy k?publikaci v?mezinárodních časopisech. Obecně tyto dvě kapitoly představují interdisciplinární přístup k?metamorfóze a tektonometamorfnímu vývoji komplexu Shotur Kuh a kladou důraz na vzájemné souvislosti mezi geochronologií, metamorfní petrologií, mikrostrukturními a makrostrukturními analýzami a tektonikou. Poslední kapitola 4 shrnuje dosažené výsledky, jejich možnou interpretaci a některé směry výzkumu íránských jednotek basementu v?budoucnosti. ???????? Konsolidace íránských jednotek basementu během metamorfózy s?parciální granitizací a zčásti intenzivním vrásněním nastala během pozdního prekambria. Tento proces pokračoval během několika hlavních orogenetických fází, které byly doprovázeny syntektonickou metamorfózou a magmatickou činností. Nejdůležitější orogenetické události nastaly během paleozoika, středního triasu, střední jury, svrchní jury a svrchní křídy. Někteří autoři předpokládají pouze epeirogenetické pohyby během paleozoika. Avšak dostupná data z?geologie a datování ukazují na výskyty variských (300-333 Ma) a/nebo kaledonských (375-400 Ma) deformací s?diskutabilní regionální metamorfózou. Několik orogenetických událostí doprovázených metamorfózou bylo v?poslední době potvrzeno v?mesozoiku. Nejranější alpinské aktivity byly zřejmě v?některých oblastech Íránu intenzivní a byly doprovázeny metamorfózou. ???????? Metamorfované horniny basementu komplexu Shotur Kuh vystupují pod velmi nízce metamorfovanými až nemetamorfovanými svrchně jurskými až eocenními formacemi severně od zlomové zóny Torud v?rámci bloku Great Kavir. Oblast je reprezentována sérií zlomových zón severovýchod-jihozápadního směru a komplex Shotur Kuh je situován severně od torudské zlomové zóny, která byla následně postižena eocenním vulkanismem. Horniny tvoří ortoruly metamorfované v?amfibolitové facii (tonalit, granodiorit a granit) a amfibolity; v?menší míře jsou zastoupeny metasedimenty (svory). Podobně jako další krystalinická okna v?Centrálním Íránu horniny basementu byly pokládány za prekambrický metamorfní komplex. Geochemie hlavních a stopových prvků metamorfovaných vyvřelých hornin v?kombinaci s?datováním zirkonů metodou U-Pb prokázaly neoproterozoický obloukový magmatismus (547 ? 7 Ma). Horniny podobných geochemických znaků a stáří jsou známy z?několika lokalit v?oblastech Saghand a Sanandaj ? Sirjan. Předpokládá se, že jsou výsledkem neoproterozoických magmatických aktivit, které nastaly vlivem uzavírání Chapedonského oceánu severně od peri-gondwanských terénů. ???????? V?komplexu Shotur Kuh byly rozlišeny minimálně tři metamorfní a čtyři deformační události. První dvě metamorfózy nastaly v?podmínkách facie epidotických amfibolitů a v?amfibolitové facii. Metamorfní události se vyznačují? přítomností dvou odlišných kompozičních zonálností jádra (granát I) a okraje (granát II) granátu v?metasedimentu (svoru). Oba granáty většinou zachovávají prográdní kompoziční zonálnost. PT podmínky, spočítané za použití izoplet granátů I a II v?pseudosekci, odpovídají teplotám 525-585 °C za tlaků 4,4-5,4 kbar (první metmorfní událost) a 560-600 °C při tlacích 4,9-7,3 kbar (drouhá metamorfní událost).? Minerální asociace odpovídající amfibolitové facii jsou: plagioklas + biotit (+muskovit) + granát + křemen (v ortorule) a amfibol + plagioklas + granát (v amfibolitu). Kyanit byl nalezen pouze v?některých Al-bohatých amfibolitech s?gedritem. Ortoruly a amfibolity ukazují relativně vyšší teploty a tlaky (650 °C, 8 kbar) v?porovnání s?hodnotami, které byly získány různými termobarometrickými a pseudosekčními metodami. Na základě datování muskovitu z ortorul Ar-Ar metodou nastala metamorfóza v?amfibolitové facii během období střední jury v?souvislosti s?uzavíráním neotethydního bazénu. Třetí metamorfní událost, která ovlivnila také permské a mesozoické sekvence, dosáhla podmínek přechodných mezi svrchní částí facie zelených břidlic a velmi nízkou metamorfózou. ???????? Mtamorfóza?amfibolitové facie byla doprovázená?deformací (D1), která vedla ke vzniku metamorfní foliace (S1). S1 je definovaná přednostní orientací biotitu a muskovitu a rekrystalizací křemenných agregátů ve svorech a ortorulách. V?amfibolitech se projevuje přednostním uspořádáním amfibolu. Struktura S1 byla izoklinálně zvrásněna, reaktivována a/nebo kompletně transponována do nové penetrativní mylonitické foliace S2. Foliace S2, definovaná tvarově přednostní orientací slíd a křemenných agregátů, vzniká za podmínek facie zelených břidlic. Stavba S2 se vyznačuje různými orientacemi souvisejícími s?dómovou strukturou metamorfního komplexu. Nese subhorizontální SZ-JV orientovanou lineaci roztažení L2 charakterizovanou lineárním uspořádáním slíd a protažením křemenných agregátů. Lineace L2 je subparalelní s?osami izoklinálních vrás F2. Následná deformace D3 se projevuje vrásněním staveb S1 a S2 a vede ke vzniku vrás malého až velkého měřítka se subvertikálními SZ-JV orientovanými osními plochami a subhorizontálními osami. ???????? Nová data získaná v?této práci výzkumem komplexu Shotur Kuh jsou v?dobrém souladu s?geodynamickým vývojem bloku Great Kavir v?Centrálním Íránu. Dostupná geochronologická data ukazují dvě maxima stáří metamorfózy zóny Sanandaj Sirjan s?vysokým počtem křídových stáří (60- 130 Ma) a menším množstvím hodnot odpovídajících střední až svrchní juře (165-155 Ma). Na rozdíl od uvedených oblastí basement Centrálního Íránu prodělal zejména jurskou metamorfózu, která byla spjata s?uzavíráním neotethydního oceánu a přilehlých zaobloukových bazénů.
Abstract v angličtině:
The thesis focuses on tectonics and petrology of the Shotur Kuh complex and it is subdivide into four chapters. The first chapter involves a brief summary of information on regional geology, metamorphism and geochronology from different basement units in Iran. Chapters 2 and 3 include results of my research work that are in print or submitted for publication to international journals, respectively. In general, these two chapters provide an interdisciplinary approach to the metamorphism and tectono-metamorphic evolution of the Shotur Kuh complex and emphasizing the related links between geochronology, metamorphic petrology, micro-structural and macro-structural analyses, and tectonics. The last chapter (4) is a summary of achieved results with their possible interpretation and some future directions of research in the basement units of Iran. Consolidation of the Iranian basement units by metamorphism with partial granitization and partly intense folding occurred during Late Precambrian. This process continued during several major orogenic phases that were accompanied by syntectonic metamorphism and magmatic events. The most important orogenic events were during Paleozoic, Middle Triassic, Middle Jurassic, Late Jurassic and late Cretaceous periods. Some authors assume only epeirogenic movements during Paleozoic time. However available geologic and age data suggest occurrence of Variscan (300 ? 333 Ma) or/and Caledonian (375 - 400 Ma) deformation with questionable regional metamorphism. Several orogenic events accompanied with metamorphism have now been established during the Mesozoic period. The earliest Alpine events were apparently vigorous in some parts of the Iran, and they were accompanied by metamorphism. Metamorphic basement rocks of the Shotur Kuh complex are exposed beneath the very-low-grade to unmetamorphosed Upper Jurassic-Eocene formations north of the Torud fault zone within the Great Kavir Block. The area is represented by a series of NE-SW (N60-70W) fault zones and the Shotur Kuh Complex is situated north of the Torud fault zone which was followed by Eocene volcanism. The rocks are represented by amphibolite facies orthogneisses (tonalite, granodiorite, and granite) with amphibolites and small amounts of metasediments-micaschists. Similar to other crystalline windows in Central Iran, the basement rocks have been assumed as pre-Cambrian metamorphic complex. Major- and trace-element geochemistry of metaigneous rocks in combination with U-Pb age dating in zircon showed a Neoproterozoic (547 ? 7 Ma) arc magmatism. Rocks of similar geochemical signatures and age are known in several localities from Saghand area? and Sanandaj? Sirjan region and they are assumed to be the result of the Neoproterozoic arc magmatic activities that? occurred due to closure of the Chapedony Ocean north from the Peri-Gondwanan terranes. At least three metamorphic and four deformation events have been recognized in the Shotur Kuh complex. The first two metamorphic events occurred in epidote-amphibolite and amphibolite facies conditions. The metamorphic events are distinguished by the presence of two different compositional zonings in core (I) and rim (II) of garnet in metasediment (micaschist). Both core and rim garnet show prograde zoning with slight compositional change along their interfaces. PT conditions, calculated using isopleths of garnet I and II in pseudosection, indicate 520-570 °C at 4.5- 5.5 kbar (first event) and 580 °C at 6.5 kbar (second event). The amphibolite facies mineral assemblages of the second event are plagioclase + biotite (+muscovite) + garnet + quartz in orthogneises and in micaschists and amphibole + plagioclase + garnet in amphibolite. Kyanite was found only in some Al-rich amphibolite with gedrite. The orthogneisses and amphibolite show relatively higher temperature and pressure of 8 kbar and 650 °C that were obtained using various thermobarometric and psedudosection methods. Based on Ar-Ar age dating of muscovite from orthogneisses, the amphibolite facies metamorphism occurred during the Middle Jurassic period and related to the closure of the Neotethyan basin. The third metamorphic event, which affected also the Permian and Mesozoic sequences, reached transition between upper greenschist facies and very low-grade metamorphic conditions. The amphibolite facies metamorphic event was contemporaneous with the first deformation (D1) that led to development of amphibolite facies metamorphic foliation S1 defined by shape preferred orientation of biotite, muscovite and recrystallized quartz aggregates in micaschists and orthogneisses and of amphibole in? amphibolite. The S1 fabric has been isoclinally folded, reactivated and/or completely transposed into a new penetrative mylonitic foliation S2. The S2 foliation, defined by shape preferred orientation of micas and quartz aggregates, develops in greenschist facies conditions. The S2 fabric shows various orientations reflecting the domal structure of metamorphic complex, and it bears subhorizontal NW?SE trending stretching lineation L2 defined by linear arrangement of micas and elongation of quartz aggregates. The L2 is subparallel to axes of isoclinal F2 folds. Subsequent deformation D3 is responsible for folding of S1 and S2 fabrics and results in the development of small to large-scale folds with subvertical NW?SE trending axial planes and subhorizontal axes. The latest ductile deformation D4 affects all previous fabrics and results in the development of crenulation cleavage and open folds with sub-vertical NE?SW trending axial planes and sub horizontal axes. The new data obtained by this research for the Shotur Kuh complex well fit in geodynamic evolution of the Great Kavir block in the Central Iran. Available geochronological data show two maxima with high number of Cretaceous (60-130 Ma) and fewer frequent Upper to Middle Jurassic (155-165 Ma) ages of metamorphism for the Sanandaj Sirjan zone. In contrast, the Central Iran basement suffered mainly by Jurassic? metamorphism that was due to closure of the Neotethyan ocean and related back-arc basins.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Rahmati Mahmoud Ilkhchi 4.45 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Rahmati Mahmoud Ilkhchi 153 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Rahmati Mahmoud Ilkhchi 153 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Marian Janák, DrSc. 72 kB
Stáhnout Posudek oponenta Dr. Mohammed Reza Ghassemi, Ph.D. 81 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.33 MB