شیمی کانی‏‌ها و دما-فشارسنجی هالة دگرگونی دیوریت دوربه، جنوب ارومیه

شرایط ترمودینامیکی تشکیل و روابط بافتی اسپینل به‌علت فراوانی اندک آن در سنگ‌های دگرگونی با حساسیت و توجه ویژ‏‌ه‌ای دنبال می‏‌شود (Nell and Wood, 1991; Sack and Ghiorso, 1991). پیدایش این کانی بیشتر در سنگ‌های فرامافیک گزارش شده است (Torabi, 2012). همچنین، در سنگ‌های زیر اشباع از سیلیسِ دگرگون‌شده نیز گاه شناسایی شده است (Loomis, 1972; Atkin, 1978; Cesare, 1994). اسپینل‏‌ هرسی‏‌نایتی از کانی‏‌های رایج در متاپلیت‏‌‏‌های با کوارتز / بی کوارتز است که در شرایط فشار کم/دمای بالا در رخساره گرانولیتی (Sengupta, 1991) و یا دگرگونی همبری (Pattison and Tracy, 1991) پدید می‏‌آید. واکنش‏‌های بسیاری بر پایة بازدیدهای میدانی و بررسی‌ها تجربی برای پیدایش هرسی‏‌نایت در شرایط پیشرونده پیشنهاد شده که بیشتر مشتملّ بر سیلیمانیت و یک واکنشگر فرومنیزین مانند: کردیریت، گارنت یا استارولیت آهن‏‌دار است. برای پیدایش اسپینل‏‌‏‌های گهنایتی (سرشار از روی)، فروپاشی اسفالریت، بیوتیت یا استارولیت روی‏‌دار نیز مطرح شده است. این واکنش‏‌‏‌ها در پاراژنز‏‌های مسکوویت+کوارتزدار یا بدون آن پیشنهاد شده‏‌اند (Tuccillo et al., 1992).

در این نوشتار تلاش شده است در یک هالة همبری که فشار و ترکیب سنگ مادر در آن کمابیش ثابت است و متغییر اصلی آن دماست، به بررسی دقیق شیمی کانی‏‌ها به‌همراه تغییر ترکیب‏‌‏‌های احتمالی و واکنش‏‌های دخیل در پایداری اسپینل در پاراژنز‏‌های سیستم‏‌‏‌های رسی و شرایط ترمودینامیکی آن پرداخته شود. روابط فازی (Modjarrad and Mohamed, 2015) تعیین زادگاه رسوبی سنگ‌مادر (Mohamed and Modjarrad, 2015) و بررسی‌ها کمّی بافتی روی دانه‏‌‏‌های شاخص این هاله (Modjarrad, 2022a) پیشتر بررسی شده‌اند و نتایج مستناد هستند.

زمین‏‌شناسی منطقه

در پهنة سنندج-سیرجان، هالة همبری دوربه در شمال اشنویه (جنوب ارومیه، استان آذربایجان‏‌غربی) در نزدیکی روستا‏‌های دوربه و اسلاملو و در طول جغرافیایی ″9′45°10 خاوری و عرض جغرافیایی ″8′37°9 شمالی، اطراف استوک دیوریتی-گابرویی دوربه پدید آمده است (شکل 1). دیوریت دوربه از توده‏‌‏‌های کمپلکس آذرین درونی ارومیه (یا [1]UPC) است که به‌همراه گرانیت‏‌‏‌ها و آلکالی سینیت/گرانیت‏‌‏‌ها در کرانة شمال‌باختری پهنة سنندج-سیرجان در جنوب ارومیه گسترش دارند. توده‏‌هایی مانند دوربه در شمال اشنویه (Ghalamghash et al., 2013) و دره بنار در در نزدیکی گیسیان سیلوانا (Babaie and Modjarrad, 2018) در نزدیکی ارومیه، به احتمال بسیار پیامد ذوب‏‌بخشی گوشته با تأثیرپذیری چشمگیر از پوسته هستند که هنگام فرورانش نئوتتیس به زیر اوراسیا در کرتاسة پسین در کرانة فعال قاره‌ایِ شمال کمان ماگمایی ارومیه-دختر تشکیل شده‏‌اند (Mohajjel, 1997). صعود این توده‏‌‏‌های دیوریتی-گابرویی داغ پیدایش واحد‏‌های اسیدی‏‌تر منطقه، مانند گرانیت/سینیت ژارآباد (Irannezhad, 2019) و سوسن‏‌آباد(Gilani and Modjarrad, 2017) در سیلوانا ارومیه را در پی داشته است. این توده‏‌‏‌های دیوریتی درون واحد‏‌های رسوبی از نوع شیل و کربناته به سن پرمین تا تریاس و ژوراسیک که دربردارندة سازند‏‌های درود و روته هستند نفوذ و آنها را دچار دگرگونی همبری کرده‌اند و هورنفلس و کالک‌سیلیکاتِ گاه اسکارنی را در این ناحیه پدید آورده‌اند (Modjarrad and Mohamed, 2015). این توده با واحدهای میوسن پوشانده شده است (Ghalamghash, 2009). در شمال‏‌باختری این ناحیه واحد‏‌های افیولیتی و آمیزة رنگی برآمده از فرورانش نئوتتیس برونزد دارند (Shahrabi and Saidi, 1985). این لکه‏‌‏‌ها در گیسیان سیلوانا با افیولیت‏‌‏‌های هرسین، کامیاران و مریوان از ایران، پنجوین و ماوات زاگرس عراقی در شمال‏‌خاوری عراق و لکه‏‌‏‌های حکاری و گولمان از جنوب‏‌شرق آناتولی قابل مقایسه بوده و همگی در راستای خط‏‌درز اصلی نئوتتیس که در کرتاسه پسین ایجاد شده است شکل گرفته‏‌اند. داده‌های سن‏‌سنجی به روش K-Ar روی کانی آمفیبول سن نزدیک به 93 تا 100 میلیون سال پیش را برای این توده نشان داده‌اند (Ghalamghash et al., 2013) که در تأیید ارتباط آن با فرورانش نئوتییس در کرتاسة پسین است. استوک دوربه با طول نزدیک به 12 کیلومتر و پهنای 2 تا 3 کیلومتر ترکیب کانی‏‌شناختی مانند دیگر گابرو‏‌ها و دیوریت‌‏های منطقه مانند دره‏‌بنار و پروانه (Modjarrad, 2022b) در همین منطقه را داشته است و دربردارندة پلاژیوکلاز، آمفیبول، دیوپسید، آلکالی‌فلدسپار و کمی کوارتز است. از دیدگاه تنوع سنگ‏‌شناسی اندکی کوارتز مونزودیوریت-گابرودیوریت در کنار حجم بالای دیوریت در منطقه در فشار 2 تا 3 کیلوبار و دمای 670 تا 850 درجه سانتیگراد درون سنگ‌های رسی و کربناته نفوذ کرده است (Ghalamghash et al., 2013).

شکل 1. A) نقشة ایران و جایگاه منطقة دوربه در آن؛ B) نقشة راه‌های دسترسی به تودة آذرین درونی دوربه در جنوب ارومیه؛ C) نقشة زمین‏‌شناسی منطقة دوربه و پراکندگی توده‏‌‏‌های آذرین درونی ارومیه (UPC). داده‌های سن‏‌سنجی به روش K-Ar روی تودة دوربه و دیگر سنگ‌های آذرین درونی حد واسط و اسیدی روی این نقشه نمایش داده شده‌اند (Ghalamghash et al., 2009). منطقة نمونه‏‌برداری از هالة دوربه با ستارة زرد نشان داده شده است.

Figure 1. A) Iran map and the Dourbeh area location on it. B) Road map for access to the Dorbeh intrusion in the south of Urmia. C) Geological map of the study area and distribution of Urmia Plutonic Complex (UPC). On this map, the dating results by the K-Ar method are inserted on the Dorbeh pluton and the other intermediate and acidic intrusives. The sampling area of the Dourbeh aureole is marked with a yellow star.

روش‏‌‏‌ انجام پژوهش

با هدف بررسی سنگ‌های هالة همبری پیرامون تودة آذرین درونی دیوریتی دوربه در جنوب ارومیه، شمار 50 مقطع میکروسکوپی تهیه شد و ویژگی‌های سنگ‌نگاری آنها با دقت بررسی شد. کانی‌های سازندة یک نمونة معرف که به‌نظر شرایط اوج دگرگونی را تجربه کرده است و بیشترین شمار کانی‌های همایند[2] را دارد در دانشگاه پتسدام آلمان، با دستگاه تجزیة ریزکاو الکترونیِ مدلِ JEOL JXA-8200 تجزیة نقطه‌ای ([3]EPMA) شد. در این روش هر نقطة 15 نانوآنگسترومی با قطر پرتو 2 میکرومتر، در 15 کیلوولت تجزیه شده است. مواد مرجع برای بهنجارسازی تجزیه به‌کار برده شده‌اند. همچنین، نتایج کمی فراوانی عنصرها در یک نقطه و نیز تجزیة خطی یا منطقه‏‌بندی بلور، با دستگاه SEM ( JEOL JSM-6510: W filament, 0.5–30 kV acceleration voltage) و دستگاه INCA x-act ([4]EDS) در دانشگاه پتسدام صحت‏‌سنجی شد. کانی‏‌‏‌های گارنت، کلریت، کلریتویید، اسپینل، اکسید آهن، آلومینوسیلیکات و آپاتیت از متاپلیت‏‌‏‌‏‌های هالة دوربه با این روش تجزیه شدند و داده‌های به‌دست‌آمده در جدول 1 آورده شده‌اند. نام اختصاری کانی‌ها از ویتنی و اوانز (Whitney and Evans, 2010) برگرفته شده است. همچنین، برای بررسی شیمی سنگ‏‌کل متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه شماری از نمونه‌ها در آزمایشگاه ALS-Chemex کانادا با روش XRF تجزیه شدند که گزیده‌ای از داده‌ها در جدول 2 آورده شده‌اند.

جدول 1. داده‌های تجزیه نقطه‌ای کانی‏‌های هالة دگرگونی دوربه (گارنت، کلریت، کلریتویید، کانی‌های کدر، اسپینل و آلومینوسیلیکات). کاتیون‏‌‌گیری با نرم‌افزار AX انجام شده است و شمار کاتیون به اکسیژن برای هر کانی در جدول آورده شده است. برای آلومینوسیلیکات‏‌ها، نسبت کاتیون‌‏‌های Al:Si بسیار به 2:3 نزدیک است و ازاین‌رو، تنها اکسید‏‌ها آورده شده‏‌اند. مقدار اکتیویتة سازنده‌های پایانی برای هر کانی در ردیف‏‌های پایانی آورده شده است.

Table 1. The EPMA results for the metamorphic aureole minerals (garnet, chlorite, chloritoid, opaque minerals, spinel, and aluminosilicate). Cation calculation was performed by AX software and the number of cations per oxygen for each mineral is available. For aluminosilicates, Al: Si cation ratios are very close to 2:3, and therefore only the oxides are presented in the Table. In addition, the activities of the end members for each mineral are in the final rows.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

جدول 2. داده‌های تجزیة متاپلیت‏‌های معرف هالة دوربه از مجرد و محامد (2015) به روش XRF. شاخص‏‌‏‌های هوازدگی سه‏‌گانه و نیز کسرمولی آهن و آلومینیم سنگ‌ها اندازه‌گیری و در ردیف‏‌های پایانی‌ آورده شده‌اند (***: نمونه‌ای که شیمی کانی‌های آن در این مقاله بررسی شده است).

Table 2. The XRF data for representative metapelite samples from Dorbeh aureole from Modjarrad and Mohamed (2015). The calculated weathering indices as well as iron and aluminum fractions of rocks are in the last row (888: The sample that its mineral chemistry has been considered in the current paper).

جدول 2. ادامه.

Table 2. Continued.

XAl=(Al₂O₃-3K₂O-Na₂O)/(Al₂O₃-3K₂O-Na₂O+FeO+MgO+MnO)

XFe=FeO/FeO+MgO

CIA=100[Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+Na₂O+K₂O)] Nesbitt & Young (1982)

CIW=100[Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+Na₂O)] Harnois (1988)

PIA=100[(Al₂O₃-(K₂O)/(Al₂O₃+CaO+Na₂O-K₂O)] Land (1984)

***: The mineral chemistry of this sample was studied

سنگ‌نگاری

ویژگی شاخص متاپلیت‏‌‏‌های دوربه داشتن گارنت‏‌‏‌های درشت با قطر نزدیک به یک سانتیمتر است که در تصویرهای اسکن‌شده از لام مجازی به‌خوبی دیده می‌شوند (شکل 2). آثار مساعدبودن ترکیب سنگ کل برای رشد گارنت‌‏‌ها پیشتر بررسی شده است (Modjarrad, 2020). افزون‌بر این، در این سنگ‌ها کانی‏‌های سیلیمانیت، آندالوزیت، کلریتویید، کلریت و به مقدار کمتر کوارتز و اسپینل نیز دیده می‌شوند (شکل 3).

شکل 2. تصویرهای لام مجازی (تصویر یکپارچه اسلاید WSI) از متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه که در آن پورفیروبلاست‏‌های گارنت در یک متن سرشار از کانی‏‌های سیلیکاته استقرار دارند. طول و عرض هر مقطع نازک اسکن شده به کمک خط‏‌کش الکترونیک نرم افزار ASAP اندازه‏‌گیری در تصویر درج شده است.

Figure 2. Virtual slide images (integrated image, whole slide imaging, WSI) of Dorbeh aureole metapelites in which garnet porphyroblasts are deployed in a matrix rich in silicate minerals. The length and width of each thin section scanned with the help of the electronic ruler of ASAP measurement software are included in the image.

کانه‏‌‏‌های کدر و گرافیت نیز به‌مقدار کمتر در این سنگ‌ها دیده می‏‌شوند. در این سنگ‌ها بلور‏‌های کلریتویید طویل و مستطیل شکل با اندازه‏‌‏‌های ریز تا درشت و آندالوزیت دیده می‌شوند (P1). این دسته از سنگ‌ها حاوی کانی‏‌های خود‏‌شکل تا نیمه‏‌شکل‌دار گارنت هستند (P7). در برخی از نمونه‏‌‏‌ها کانی کوارتز بمقدار کم به چشم می‌خورند (P3). اکسید آهن و اسپینل فراوان به‌صورت میانبار در کانی گارنت یا آلومینوسیلیکات‏‌ها دیده می‏‌شود (P4, 5, 6). کانی اسپینل سبز رنگ (هرسی‏‌نایت) در تماس با کانی کوارتز و یا در زمینه سنگ دیده نشده است. بلور‏‌های سلیمانیت فیبری و کمتر منشوری در ارتباط با بلور‏‌های آندالوزیت و در مجاورت گارنت دیده می‏‌شوند (P6, 7, 8). ارتباط پاراژنتیک دائمی بین کانی‏‌‏‌های گارنت، آندالوزیت، سیلیمانیت و اسپینل سبز تیره در این مجموعه بافت واکنشی جالبی را برای بررسی روند دگرگونی در اختیار قرار می‏‌دهد. این دسته از پورفیروبلاست‏‌ها در دگرگونی‏‌‏‌های پیشرونده دارای سرعت رشد بالایی هستند لذا پیش از مصرف کامل کانی اسپینل این کانی را در برگرفته و همانند سپری از آن در برابر کانی کوارتز موجود در زمینة سنگ محافظت کرده‏‌اند. همچنین، بررسی‌ها ریزساختار نشان از تبدیل پورفیروبلاست آندالوزیت با پیشرفت درجات دگرگونی به سیلیمانیت دارد (شکل 3). بررسی‌ها بافتی و میکروسکوپی نمایانگر نبود هرگونه بافت واکنشی پسرونده اعم از سیمپلکتیت‌‏‌ها و کرونا‏‌ها در این سنگ‌ها است.

شکل 3. کانی‌های همایند در هالة دوربه به‌همراه تصویرهای میکروسکوپی. نام اختصاری کانی‌ها از Kretz (1983) گرفته شده است.

Figure 3. Mineral parageneses in the Dorbeh aureole in microphotographs. Abbreviations are based on Kretz (1983).

کانی‌های همایند متعددی در این هاله شناسایی شده‌اند که در شکل 3 به‌همراه تصویر میکروسکوپی آنها نمایش داده شده‌اند و عبارتند از:

Cld+Chl                                   Ctd+And

Alm+Cld                                  And+Alm

Hc+Alm

Chl+Hc+And+Sil

Alm+And+Sil

Alm+And+Sil+Hc

دما بالاترین کانی‌های همایند در این سنگ‌ها دربردارندة کانی‌های Alm+And+Sil+Hc است (شکل 2). واکنش‌‏‌های دخیل در پیدایش فاز‏‌ها و نیز نمودار‏‌های سازگاری پیشتر به تفصیل بررسی شده‌اند (Modjarrad and Mohamed, 2015).

شیمی کانی‏‌ها

گارنت

دانه‏‌‏‌های گارنت شکل‏‌دار سرشار از میانبار (شکل‌های 4-A تا 4-C) در متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه سرشار از سازندة پایانی آلماندین هستند (93/0X_Alm=) و از سازندة پایانی اسپسارتین بسیار تهی هستند (شکل 4-D). تکاپوی سازندة پایانی[5] آلماندین در مدل محلول جامد غیر ایده‏‌آل نزدیک به 78/0 (جدول 1)، برای پیروپ و گروسولار به اندازة چند ده‌هزارم و برای اسپسارتین نزدیک به صفر ارزیابی شده است. با بررسی ترکیب خطی بلور گارنت از مرکز به حاشیه، منطقه‏‌بندی معنا‏‌داری برای کاتیون‏‌های دو ظرفیتی دیده نشد (شکل 4-E) که این یکنواختی ترکیب کانی گویای تبلور ساده و تک‏‌مرحله ای گارنت هنگام رخداد فرایند دگرگونی است؛ هرچند آهن و منیزیم نوسان ناچیزی نشان می‌دهند که البته می‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. تعیین ترکیب میانبار‏‌های گارنت در این سنگ‌ها نشان داد این کانی، کانی‌های اسپینل، ایلمنیت، کوارتز، کمی آپاتیت و کلریت‏‌‏‌های ثانوی (که فراوردة دگرسانی و گاه در راستای شکستگی‏‌‏‌ها پدید آمده‌اند) را فراگرفته است (شکل 4-C). افزون‌براین، برپایة شیمی گارنت، خاستگاه آذرین سازندة رسوب‌های شیلی دگرگون‌شده، یک سنگ‌مادر اسیدی تا حد واسط شناسایی شد (شکل 4-D) که با یافته‌های پیشین برپایة شیمی سنگ کل (Mohamed and Modjarrad, 2015) همخوانی دارد. همچنین، با توجه به فراوانی اکسید‏‌های کلسیم و منگنز، ریشة متاپلیتی گارنت‏‌‏‌ها نیز مشخص می‌شود (شکل 4-F). فرمول سازندة پایانی گارنت کانی به‌صورت زیر به‌دست آمد:

(Fe²⁺_2.76 Mg_0.14 Mn_0.018 Ca_0.055) Al_2.04 Si_2.96 Fe³⁺_0.013O₁₂

کلریت

کانی کلریت که در زمینة هورنفلس‏‌‏‌های دوربه یافت می‌شود با بیشتر فاز‏‌ها وابستگی پاراژنتیک دارد (شکل‌های 5-A و 5-B) و از نوع آهن‏‌دار (شاموزیتی، شکل 5-C) با ترکیب رپیدولیتی تا برونسوگیتی (شکل 5-D) و/یا امسایتی تا سودوییتی (شکل 5-E) است (78/0X_Fe=). تکاپوی سازندة پایانی کانی دفنایت برابر 18/0 (جدول 1) و بیشتر از دیگر سازنده‌های پایانی است. امسایت به اندازة چند هزارم است (مقدار 2/0R_max=). تغییر ترکیب خطی کانی به‌ویژه تغییرات محتوای سیلسیم در کانی‏‌های تجزیه‌شده دیده شد (شکل 5).

با بررسی دقیق‏‌تر و ترسیم نمودار‏‌های تغییرات عنصرها روشن شد افزایش سیلسیم در کلریت با افزایش محتوای پتاسیم و کاهش تیتانیم و منیزیم در آن همراه است. همچنین، میان افزایش میزان آهن با افزایش منیزیم همخوانی دیده می‌شود؛ اما این روند برای پتاسیم و سدیم در برابر منیزیم برعکس است (شکل 6)؛ یعنی با کاهش محتوای قلیایی، منیزیم افزایش یافته است. پس روی‌هم‌رفته، با افزایش سیلسیم، مقدار قلیایی‌ها نیز افزایش یافته است و در برابر، از میزان آهن، منیزیم و تیتانیم کاسته شده است. این می‏‌تواند نتیجه‌ای کلی برای چگونگی رخداد محلول جامد در کلریت‏‌‏‌ها دانسته شود. فرمول سازندة پایانی کانی کلریت عبارتست از:

Fe²⁺_2.97Si_2.7, Al_3.05 O₁₀(OH)₂.Mg_0.85(OH)₆

شکل 4. A, B) تصویرهای میکروسکوپی از پورفیروبلاست‏‌های گارنت که سرشار از میانبار‏‌های ایلمنیت، آلومینوسیلیکات و آپاتیت هستند. C) تصویر BSE از بلور گارنت که در آن دانه‏‌‏‌های کانی‌های کدر بسیاری به‌چشم می‏‌خورد؛ D) نمودارهای سه‌تایی برای نام‌گذاری سازنده‌های پایانی و تعیین نوع سنگ مادر گارنت‌دار (Mange and Morton, 2007)؛ E) الگوی منطقه‏‌بندی ترکیب از مرکز تا حاشیة بلور گارنت؛ F) نمودار تعیین خاستگاه گارنت (Harangi et al., 2001) (type A: Grt from granulites; type B I: Grt from intermediate to acid igneous rocks; type B II: Grt from metasedimentary rocks of amphibolite facies; type C: Grt from metabasic).

FIGURE 4. A, B) Photomicrographs of garnet porphyroblasts containing ilmenite, aluminosilicate, and apatite inclusions; C) BSE image of a garnet crystal with a lot of opaque mineral grains; D) Two ternary plots used to determine the end members' names and the garnet-bearing protolith (Mange and Morton, 2007); E) The core to rim compositional zoning pattern in a garnet crystal; F) MnO versus CaO plot for discriminating the garnet origin (Harangi et al., 2001) (type A: Grt from granulites; type B I: Grt from intermediate to acid igneous rocks; type B II: Grt from metasedimentary rocks of amphibolite facies; type C: Grt from metabasic).

شکل 4. ادامه.

Figure 4. Continued.

کلریتویید

کلریتویید‏‌ها در متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه در زمینة سنگ به‌همراه کلریت‏‌‏‌ها و به‌صورت دانه‏‌‏‌های دراز و جداگانه با ضریب شکست بالا نمایان هستند (شکل‌های 7-A تا 7-C). تکاپوی کلریتویید آهن‏‌دار برابر با 93/0 و کلریتویید منیزیم‏‌دار برابر با 11/0 است (با درنظرگرفتن R_max = 2/0). این کانی از نوع آهن‏‌دار است و تغییرات تدریجی خطی با افزایش میزان سیلسیم و افت محتوای آلومینیم در آن ثبت شده است (شکل 6-D). از مقدار منگنز، کلسیم و عنصرهای قلیایی در این کانی می‌توان چشم‌پوشی کرد؛ اما مقدار تیتانیم و کروم کمابیش چشمگیر است. میزان تیتانیم و کروم در میانبار کلریتویید درون سیلیمانیت بسیار بیشتر از کلریتویید‏‌های زمینة سنگ است (جدول 1). فرمول نهایی کانی (Fe²⁺_0.92, Mg_0.07Al₂(SiO)₄O(OH)₂) است.

شکل 5. A) تصویر میکروسکوپی از کلریت‏‌‏‌ها در ارتباط با دیگر فازها؛ B) تصویر BSE از کلریت در تعادل بافتی با آلومینوسیلیکات‌ها، ایلمنیت و کوارتز؛ C) نمودار سه‌تایی نامگذاری کلریت‏‌‏‌ها (Zane and Weiss, 1998)؛ D) نمودار عدد منیزیم در برابر سیلسیم برای کلریت‌ها؛ E) نمودار رده‌بندی کلریت‏‌‏‌ها (Bourdelle, 2021). نمودار با خطوط رنگی نشان می‏‌دهد هرچه کلریت محتوای سیلیس کمتری داشته باشد در دمای بالاتری متبلور شده است.

Figure 5. A) Photomicrographs of chlorites and the other phases; B) BSE image of chlorite in textural equilibrium with aluminosilicates, ilmenite, and quartz; C) The ternary plot of chlorite classification (Zane and Weiss, 1998); D) Magnesium number versus Si diagram for chlorites; E) Chlorites classification diagram (Bourdelle, 2021). The diagram with colored lines shows that the lower the silica content in the chlorite, crystallized at higher temperatures.

شکل 5. ادامه.

Figure 5. Continued.

ایلمنیت

اکسید‏‌های تیره در هورنفلس‏‌‏‌های دوربه به دو صورت میانبار در گارنت (شکل A, B8) و پراکنده در زمینة سنگ هستند. از نظر ترکیبی با سازندة پایانی ایلمنیت همخوانی کامل داشته (شکل C8) و فقط در کانی‏‌های میانبار در گارنت اندکی آهن سه‏‌ظرفیتی و منیزیم دارند که در ایلمنیت‏‌‏‌های متن نبوده و در عوض تیتانیم بیشتری داشته‏‌اند (جدول 1). تکاپو سازندة پایانی ایلمنیت برابر 1، هماتیت در اندازه 02/0 (جدول 1) و اعضای پیروفانیت و جیکلیت در نزدیک به چند هزارم بوده است (بر پایه فرمول a _ilm = X_Fe,_M1X_Ti,M2). فرمول سازندة پایانی عبارت است از: ((Fe²⁺ _0.98 Ti _1.02)₂O₃).

اسپینل

اسپینل‏‌‏‌ها در هورنفلس‏‌‏‌های هالة دوربه بیشتر میانبار در گارنت یا پورفیروبلاست‏‌‏‌های دیگر (شکل A, B9)، دارای عدد‏‌منیزیم و عدد‏‌کروم بسیار اندک و از نوع هرسی‏‌نایت-مگنتیت ارزیابی شده است (شکل C9). در ادامه برای تفکیک این دو نوع از نمودار مثلثی Cr-Al-Fe³⁺ استفاده شده و معلوم شد اسپینل از گروه آلومینیم‏‌دار و هرسی‏‌نایتی بوده است (شکل D9). تکاپو سازندة پایانی هرسی‏‌نایت به‌طور میانگین 82/0، مگنتیت نزدیک به 114/0 (جدول 1) و برای بقیه اعضای نهایی نزدیک به چند هزارم بوده است (بر پایه مدل Jennings and Holland, 2015. و R _max=0.9). فرمول کانی مورد نظر به‌صورت Fe²⁺ _0.97 (Al _1.83, Cr _0.07, Fe³⁺ _0.05)₂ O₄ است.

شکل 6. الگوی نوسانی ترکیب عنصرها در راستای خط تجزیة کلریت در هالة دگرگونی دوربه.

Figure 6. The oscillatory composition pattern of elements along the analyzed profile of the chlorite in the Dorbeh metamorphic aureole.

شکل 7. A, B) تصویرهای میکروسکوپی از کانی کلریتویید در هالة دگرگونی دوربه؛ C) تصویر BSE از کانی کلریتویید دراز رشته‌ای در ارتباط با آلومینوسیلیکات‌ها، ایلمنیت و کوارتز در زمینة سنگ؛ D) رابطة عکس میان محتوای سیلیس با آلومینا در ساختار کلریتویید.

Figure 7. A, B) Photomicrographs of chloritoid minerals in the Dorbeh metamorphic aureole; C) BSE image of long needle-like chloritoid associated with aluminosilicates, quartz, and ilmenite in rock matrix; D) The reverse relationship between silica content and alumina in chloritoid structure.

شکل 8. A) تصویر میکروسکوپی از درشت بلور گارنت واجد ایلمنیت فراوان و B) تصویر BSE از میانبار ایلمنیت، آپاتیت و کوارتز در بلور گارنت. C) نمودار نامگذاری کانی‏‌های اکسید تیتانوفروس.

Figure 8. A) Photomicrographs of coarse-grained garnet with abundant ilmenite inclusions; B) BSE image of ilmenite, apatite, and quartz inclusions in the garnet crystal; C) The classification ternary plot of titano-ferrous oxide minerals.

شکل 9. A, B) تصویرهای BSE از اسپینل درون متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه در ارتباط بافتی با ایلمنیت، آلومینوسیلیکات و کلریتویید در زمینة سنگ (تصویر A) و به‌صورت میانبار در گارنت (تصویر B)؛ C) نمودار عدد منیزیم در برابر عدد کروم در اسپینل‌ها؛ D) نمودار سه‌تایی رده‌بندی اسپینل.

Figure 9. A, B) BSE images of spinel in the aureole in equilibrium relation to ilmenite, aluminosilicate, and chloritoid in the rock matrix (image A) and as inclusion in the garnet (image B); C) Magnesium number versus chromium number diagram of spinels; D) The ternary classification diagram of spinel.

آلومینوسیلیکات

فراوانی آلومینوسیلیکات چه از نوع آندالوزیت چه سیلیمانیت فیبرولیتی چشمگیر است. آندالوزیت در زمینة سنگ در ارتباط با کانی‏‌های فرومنیزین است و سیلیمانیت بیشتر در اطراف گارنت و به‌صوورت بین انگشتی با آندالوزیت دیده می‏‌شود (شکل‌های 3، 10-A و 10-B). ارتباط همیشگی آلومینوسیلیکات‏‌ها با ایلمنیت و کلریت/کلریتویید در سنگ چشمگیر است. ساختار این کانی نزدیک به 03/0 درصدوزنی اکسیدآهن و 15/0 درصدوزنی اکسیدکروم دارد (جدول 1) که با توجه به فراوانی بالای آهن و کروم در ترکیب سنگ‏‌کل این ویژگی قابل ‏‌درک است. نکته مهم اینکه در تجزیة این کانی تغییرات ترکیب خطی در فراوانی SiO₂، Al₂O₃, Cr₂O₃ و FeO دیده می‏‌شود (شکل‌های 10-C تا 10-E)؛ به‌گونه‌ای‌که با افزایش سیلسیم از مقدار آلومینیم، کروم و آهن کاسته شده است (شکل‌های 10- G تا 10-F). یعنی رفتار سه یون یادشده به موازات هم و بر عکس Si بوده است. این پدیده از نظر محلول‏‌جامد نشان‌دهندة جانشینی کروم و آهن با آلومینیم و نه با سیلسیم است که خود می‏‌تواند نتیجه‌ای کلی دربارة رفتار یون‏‌ها در آلومینوسیلیکات‌‏‌ها باشد. هرچند فرمول نهایی کانی همان Al₂SiO₅ است و این جانشینی‏‌‏‌ها ناچیز است.

زمین‏‌شیمی سنگ‏‌کل

متاپلیت‏‌های دوربه نسبت به میانگین متاپلیت‏‌‏‌ها (Ague, 1991) از سیلیس و آلکالی‏‌‏‌ها تهی هستند و از عنصرهایی مانند آلومینیم، آهن، منیزیم و تیتانیم سرشار هستند. کسر مولی آهن در متاپلیت استاندارد و 58/0 است؛ اما این مقدار در متاپلیت‏‌‏‌های هالة دوربه از 9/0 تا 94/0 در تغییر است (جدول 2) که همین مجموعه کانیایی منحصر بفرد آهن‏‌داری را در این هاله پدید آورده است. سنگ مادر این متاپلیت‏‌‏‌ها گری‏‌وک ارزیابی شده است (Mohamed and Modjarrad, 2015).

دما- فشارسنجی

برای برآورد دما- فشار دگرگونی همبری در هالة دوربه از روش قطع واکنش‏‌های تعادلی (multi-equilibrium)، نرم‏‌افزار THERMOCALC (v2.75) (Holland and Powell, 1998) به‌کار برده شد. با این هدف، تکاپوی سازنده‌های پایانی کانی‏‌های همایند دیده شده با نرم‏‌افزار AX اندازه‌گیری شد و به‌صورت ورودی به برنامه THERMOCALC داده شد. بر این پایه، دمای 550-520 درجة سانتیگراد در فشار 7/1 تا 3 کیلوبار برای شرایط دگرگونی هالة دوربه اندازه‌گیری شده است (شکل 11). گفتنی است میانگین دما-فشار با بودن همة فاز‏‌های دیده‌شده، در شرایط اوج دگرگونی 7±570 درجة سانتیگراد در فشار 2/0±8/2 کیلوبار بوده است (جدول 3).

بحث

شرایط ترمودینامیکی پیدایش هرسی‏‌نایت

ویژگی‏‌‏‌ها و شرایط ترمودینامیکی پیدایش کانی هرسی‏‌نایت برای زمین‏‌شناسان دگرگونی اهمیت ویژ‏‌ه‌ای دارد؛ زیرا این کانی از مهم‌ترین زمین‌دمافشارسنج‌‏‌ها برای بررسی سنگ‌های دگرگونی درجه بالاست (Hensen and Green, 1971; Bohlen et al., 1986; Shulters and Bohlen, 1989). کانی اسپینل از فاز‏‌های مهم شرکت‌کننده در واکنش‏‌‏‌های دگرگونی است که بیشتر در سنگ‌های با ترکیب پلیتی و در سیستم KFMASH دیده می‏‌شود (Seifert and Schumucher, 1986; Hensen, 1987).

سازندة روی (Zn) در ساختمان اسپینل (گهنایت) پایداری این کانی را در میدان گارنت تا فشار‏‌های بالاتر افزایش ‏‌می‌دهد (White et al., 2002). همچنین، فوگاسیتة اکسیژن بالا و محیط‏‌‏‌های سرشار از Al-Fe میدان پایداری مجموعه‏‌‏‌های اسپینل‌دار را افزایش می‏‌دهند (Richardson et al., 1968). در سنگ‌های با درجة کم دگرگونی، این کانی فراورة شکست اسفالریت یا استارولیت است (Bickle and Archibald, 1984; Cesare, 1994).

همچنین، اسپینل از شکست بیوتیت‏‌های سرشار از روی (Zn) در پی افت فشار نیز پدید می‌آید (Dietvorst, 1981). روی‌هم‌رفته کانی هرسی‏‌نایت در سنگ‌های کم‏‌سیلیس یا در بخش‌‏‌های کم‏‌سیلیس سنگ‌ها پدیدار می‏‌شود (Tunock and Eugester, 1962; Propac, 1971).

در سنگ‌های پر سیلیس اسپینل با پورفیروبلاست‌هایی مانند گارنت و آندالوزیت دربرگرفته شده‏‌ است؛ زیرا در شرایط دگرگونی کمتر از رخساة گرانولیت دو کانی اسپینل و کوارتز به‌شدت با هم وارد واکنش می‌شوند و کانی‏‌‏‌های فرومنیزین را می‌سازند؛ هرچند کانی‌های همایند Qz+Hc که در گرانولیت‏‌‏‌های درجه بالای سرشار از Al و Mg در کمربند‏‌های کوهزایی گزارش شده‌اند در ارتباط با غلظت بالای ZnO توجیه‌پذیر هستند (Barbosa et al., 2006).

شکل 10. A) تصویر میکروسکوپی از سیلیمانیت فیبرولیتی در زمینة سنگ در ارتباط تعادلی با کلریت، کوارتز، اکسید فلزی و گارنت؛ B) تصویر BSE از آلومینوسیلیکات در کنار ایلمنیت، کوارتز و کلریت؛ C-E) نوسان ترکیبی در راستای خط تجزیه برای آلومینوسیلیکات‏‌های هالة دگرگونی دوربه؛ G-F) بررسی ارتباط سیلیس با اکسید‏‌های آلومینیم، آهن و کروم.

Figure 10. A) Photomicrograph of fibrolitic sillimanite in the rock matrix in equilibrium relation with chlorite, quartz, ore oxide, and garnet; B) BSE image of aluminosilicate in the vicinity of ilmenite, quartz, and chlorite; C-E) The oscillatory composition pattern of elements along the analyzed profile of the aluminosilicates in the metamorphic aureole of Dourbeh; G-F) The relationship between silica and Al, Fe, and Cr oxides.

جدول 3. چکیده‌ای از دماها و فشارهای به‌دست‌آمده با نرم‏‌افزار THERMOCALC (نسخة 75/2) به‌همراه محل قطع واکنش‏‌های تعادلی نیمه‏‌پایدار و پایدار به‌همراه فاز‏‌های حاضر و غایب در این نقطه بی‏‌متغییر و در ستون آخر دما- فشار برآوردشده به‌همراه انحراف از معیار برای دما و فشار آورده شده‌اند. نماد کروشه گویای فاز غایب در آن نقطه بی‏‌متغییر است.

Table 3. Summary of the calculated temperatures and pressures by THERMOCALC software (v. 2.75), in addition to the intersection of meta-stable and stable equilibrium reactions along with the present and absent phases at the invariant point, plus the estimated temperature-pressure with standard deviation for temperature and pressure in the last row. The crochet sign means the absent phase at that invariant point.

شرایط دگرگونی و چگونگی تشکیل پاراژنز‏‌ها در هالة دوربه

بر پایه داده‌های تجزیة شیمی سنگ‏‌کل (جدول 2)، کانی‌‏‌های همایند در هالة همبری دوربه را می‏‌توان در سیستم کلاسیک پلیتی KFMASH بررسی کرد. اکسید عنصر Ti که در متاپلیت‏‌های دوربه مقدار بالایی دارد (بیشتر از 6 درصدوزنی) که وارد ساختمان کانی‏‌هایی مانند ایلمنیت، اسپینل و گارنت شده است. اگرچه در سیستم KFMASH، عنصرهایی مانند تیتانیم میدان پایداری گارنت را تا اندازه‌ای تغییر می‏‌دهند، اما روابط فازی تحت‌تأثیر قرار نمی‏‌گیرند (Mahar et al., 1997). زیرسیستم FASH با واقعیت همخوانی بیشتری دارد؛ اما بودن مجموعاً دو درصد اکسید‏‌های منیزیم و پتاسیم در سنگ‌مادر باعث بازگشت به سیستم KFMASH می‏‌شود.

دما در هاله‏‌‏‌های همبری پیرامون توده‏‌‏‌های گرانیتوییدی آبکی حداکثر به 650 درجة سانتیگراد می‏‌رسد؛ اما با نفوذ ماگما در ژرفای بیشتر یا ترکیب مافیک، دما در هاله تا 750 درجه یا بیشتر نزدیک به 1000-900 درجة سانتیگراد نیز می‏‌رسد (Bucher and Grapes, 2011). هالة دوربه با نفوذ ماگمای دیوریتی تهی از آب در ژرفای نزدیک به 14 کیلومتری پدید آمده است؛ ازاین‌رو، پیدایش مجموعه‏‌‏‌های دما بالا در آن دور از انتظار نیست. در این هاله کانی‏‌های همایند بسیاری دیده شده‌اند (شکل 3). ازاین‌رو، بالاترین دما دربارة گروه کانی‌های همایندِ Grt+Crd+Sil+Hc دیده می‌شود که همانند کانی‌های همایند در متاپلیت‏‌‏‌های ناحیه‌ای در باختر برزیل (Barbosa et al., 2006)، کمربند کندالیتی در جنوب هند (Shabeer et al., 2002) و گرانولیت‏‌‏‌های آلومینوس (McDade and Harley, 2001) است.

شکل 11. نمودار دما- فشار برای نمایش میانگین شرایط دگرگونی به‌دست‌آمده با نرم‏‌افزار THERMOCALC (نسخة 75/2) که در آن بازة خطا (انحراف از معیار) با بیضوی حول نقطه ترسیم شده است. نماد کروشه گویای نبود فاز در نقطه بی‏‌متغییر است. تکاپوی اندازه‌گیری‌شده هر فاز که به‌عنوان فایل ورودی نرم افزار به‌کار رفته است، در شکل آورده شده است. خط‌چین‏‌‏‌ها گسترة پایداری چندریخت‏‌های آلومینوسیلیکات‌ها را نشان می‌دهند. گسترة تخمینی رخساره ‏‌های دگرگونی از بوخر و گریپس (Bucher and Grapes, 2011) برگرفته‌شده‌اند.

Figure 11. PT grid to display the average metamorphic conditions calculated by THERMOCALC software (v. 2.75) in which the error bar interval (standard deviation) is drawn by elliptical around the point. The crochet sign means the absent phase at that invariant point. The calculated activity of each phase, which is used in the software input file, is shown on the shape. Dashed lines represent the stability field of aluminosilicate polymorphs. Estimated metamorphic facies fields are after Bucher and Grapes (2011).

درباره واکنش پیدایش هرسی‏‌نایت در این سنگ‌ها باید گفت در متاپلیت‏‌های دوربه، کانی استارولیت دیده نشده است. این پدید شاید پیامد مصرف کامل این کانی و جایگزینی آن با مجموعه‏‌‏‌های هرسی‏‌نایت‌دار روی داده باشد. از آنجایی‌که نمونه‏‌‏‌های بررسی‌شده هورنفلس بوده‌اند و درجة دگرگونی کم بوده است، به احتمال بسیار هرسی‏‌نایت پیامد شکست استارولیت است؛ زیرا وجود استارولیت با توجه به سرشار از آهن بودن سنگ کل بسیار محتمل بوده است. همچنین، با به‌یادداشتن تهی‌شدگی از سیلیس (نزدیک به 25% کمتر از میانگین متاپلیت ها؛ جدول 2) در هورنفلس‏‌‏‌های دوربه، پیدایش هرسی‏‌نایت از چنین سنگ‌مادری دور از انتظار نیست. واکنش پیشنهادی عبارتست از (Cesare, 1994):

واکنش 1:

Fe-St = 3.85Hc + 5.1Sil + 2.55Qz + 2H₂O

اگر واکنش 1 پیدایش هرسی‏‌نایت در هاله را دی پی داشته باشد همراهی چشمگیر هرسی‏‌نایت با آلومینوسیلیکات‏‌ها هم توجیه خواهد شد.

حتی برای سیستم ‏‌های سرشار از آهن و آلومینیوم مانند سنگ‌های هابه دوربه، واکنش 2 پیشنهاد شده است:

واکنش 2:

Fe-St= Sil + Hc + Ilm + H₂O

با توجه به مقدار بالای تیتانیم در سنگ‌مادر و مقدار بالای ایلمنیت در سنگ‌ها، واکنش 2 واکنش خوبی به‌نظر می‌رسد.

از آنجایی‌که هیچ میانباری از استارولیت درون پورفیروبلاست‏‌‏‌های آلومینوسیلیکاته شناسایی نشده است، پیدایش هرسی‏‌نایت از استارولیت کمی با تردید روبروست. به احتمال بالا‏‌تر، پیدایش هرسی‏‌نایت از واکنش کلریت با مسکوویت است که چون مسکوویت نیز در سنگ‌ها دیده نشد، پس شاید کامل مصرف شده باشد. واکنش‌های 3 و 4 (Bucher and Grapes, 2011) با دخالت مسکوویت می‏‌توانسته‌اند مسؤول پیدایش میانبار‏‌های هرسی‏‌نایت درون گارنت‏‌‏‌ها و آندالوزیت‏‌‏‌ها بوده باشند:

واکنش 3:

2Chl+Ms=2Grt+Bt+Hc+8H₂O

واکنش 4:

25Ms + 8Grt + 5Chl = 24Hc + 14And + 25Bt + 20H₂O

هر کدام از واکنش‏‌های چهارگانه یادشده و یا همة آنها می‏‌توانند درست باشند و پدیدآورندة هرسی‏‌نایت در هالة دوربه به‌شمار روند.

در هورنفلس‏‌‏‌های هالة همبری خاور آلپ در ایتالیا، نشانه‌هایی از شکست استارولیت آهن‏‌دار در بخش‏‌های بدون کوارتز+مسکوویت سنگ‌ها دیده می‌شوند. این واکنش درون سیلیمانیت‏‌‏‌های دانه درشتی رخ داده است که در پی دگرگونی پیشرونده جایگزین آندالوزیت شده‏‌اند. فراورده، اسپینل هرسی‏‌نایتی است که به‌صورت دانه‏‌‏‌های ریز پراکنده درون دیگر پورفیروبلاست‏‌‏‌ها دیده می‏‌شوند (Cesar, 1994). مجموعه‏‌‏‌های همانندی در بلوک آرکئن باختر استرالیا از همراهی Cld+Als+Grt+Hc گزارش شده‌اند (Bickle and Archibald, 1984). برای واکنش شکست استارولیت و تولید هرسی‏‌نایت از آن، دمای 580 تا 650 درجه سانتیگراد در فشار 5/2 تا 5/3 کیلوبار پیشنهاد شده است (Cesar, 1994) که با شرایط دگرگونی هالة دوربه همخوانی دارد.

متاپلیت‏‌های هالة همبری دوربه در پیرامون یک تودة آذرین درونی دیوریتی- گابرویی (مافیک) پدید آمده‏‌اند. بیشتر توده‏‌‏‌های مافیک از آب تهی هستند که این ویژگی پیدایش یک گرادیان a_H2O میان تودة آذرین درونی و سنگ دیواره را به‌دنبال دارد. این گرادیان متاپلیت‏‌های سنگ دیواره را بی‏‌آب می‌کند؛ ازاین‌رو، توضیح خوبی برای نبود کردیریت یا رخداد ذوب‌بخشی فراهم می‏‌کند. پیدایش مجموعة Grt+Crd+Sil در دمای نزدیک به 650-575 درجه سانتیگراد و در تکاپوی آب کمتر از 2/0 شدنی است (Bucher and Grapes, 2011). با اینکه در سنگ‌نگاری کانی‌هایی همانند کردیریت دیده شد، اما تجزیه نشده‌اند. ازاین‌رو، اطمینانی دربارة تبلور کردیریت در هاله نیست. ترکیب سرشار از آهن سنگ کل هم سد دیگری بر سر راه تبلور کردیریت بوده است.

کانی‌های همایند Grt+Crd+Sil+Hc چه‌بسا در فشار دگرگونی همبری (از 2 تا 3 کیلوبار) در دمای نزدیک به 800 درجه سانتیگراد پدید می‌آیند (Bucher and Grapes, 2011). ترکیب کانی‏‌ها تجربه چنین دمایی در هالة دوربه را نشان نمی‌دهد. بیشینة دمای دگرگونی نزدیک به 570 درجه سانتیگراد برآورد شده است. ازاین‌رو، همان فرض نخست پیدایش هرسی‏‌نایت از استارولیت/مسکوویت+کلریت به واقعیت نزدیک‌تر است و پیدایش هرسی‏‌نایت آن از کردیریت نبوده است.

با دقت در الگوی منطقه‏‌بندی پورفیروبلاست گارنت هالة دوربه روشن می‏‌شود شارش گرما از سوی توده وضعیت یکنواختی داشته است و تغییرات چشمگیری نداشته است (شکل 3-E)؛ اما بررسی ترکیب خطی یون‏‌ها در کلریت، کلریتویید و آلومینوسیلیکات‏‌ها نوسان‌هایی را از دیدگاه محتوای Si، فرومنیزین، قلیایی‌‏‌ها و Al در راستای روند‏‌های تجزیه‌شده ثبت کرده است (شکل‏‌های 6، 7 و 10). با توجه به عرض کم هاله گمان می‌رود این پرسش بیش از تغییر شرایط ترمودینامیکی مانند دما یا فشار، دربارة تبادلات کاتیونی در کانی‏‌ها در پی تغییر در واکنش‏‌های رخداده با افزایش درجة دگرگونی بوده باشد. هرچند دربارة کلریت باید گفت تغییرات خطی ترکیب چه‌بسا گویای افزایش تدریجی دما (افت Si و افزایش Mg و Ti) در پی دگرگونی پیشرونده هستند.

برداشت

برای ارزیابی چگونگی رخداد دگرگونی پیشرونده، در کنار روش‏‌‏‌های وابسته به داده‏‌‏‌های کمی، بررسی دقیق روابط فازی سنگ‌های دگرگونی می‌تواند روش خوبی شمرده شود. این روش برپایة بررسی مستقیم بافت‏‌‏‌های واکنشی است و در برآورد شرایط دگرگونی با کمک روش قطع واکنش‏‌های تعادلی، عینی‏‌تر و ملموس‏‌تر است. چه در بیشتر اوقات، تبادل‌ کاتیونی ثانوی تا قشر چشمگیری از مرز کانی‏‌‏‌ها نفوذ کرده است و این پدیده درستی دما- فشار به‌دست‌آمده به‌ روش‏‌های زوج کاتیونی را کمابیش زیر سؤال می‏‌برد. هاله‏‌‏‌های همبری با دمای بالاتر از اندازة معمول که ویژة حاشیة توده‏‌‏‌های مافیک خشک است، گاه با پیدایش ‏کانی‌های همایند ویژه مانند Grt+Sil+And+Hc همراه هستند. این کانی‌های همایند از سرزمین‏‌‏‌های دگرگونی ناحیه‌ای دما بالا (گرانولیتی) نیز گزارش شده‌اند؛ اما شرایط پیدایش آن‌ها در هاله‏‌‏‌های همبری محدودتر و نیازمند کسر مولی بالای آهن/آلومنیوم یا خشکی توده و/یا هاله است. این شرایط در متاپلیت‏‌‏‌های هالة همبری دوربه فراهم بوده است. فزونی آهن در سنگ‌مادر این هورنفلس‏‌‏‌ها که با شواهدی مانند حجم مودال بالای کلریت، کلریتویید، آلماندین و بودن هرسی‏‌نایت حمایت می‏‌شود، پتانسیل خوبی برای تبلور کانی‌های همایند استثنایی فراهم کرده است. از این‌رو، ترکیب همة کانی‏‌های فرومنیزین به سازندة پایانی آهن‏‌دار بسیار نزدیک است و نوسان دمایی خاصی از الگوی منطقه‏‌بندی گارنت در هاله دیده نمی‏‌شود. اگرچه در مقاطع بررسی‌شده نشانه‌ای از استارولیت دیده نشد؛ اما شواهد نشان می‏‌دهند هرسی‏‌نایت در هاله از شکست استارولیت برآمده باشد. با دقت در ترکیب کلریت‏‌‏‌های تجزیه‌شده روشن شد رابطة مستقیمی میان میزان Si با قلیایی‏‌‏‌ها در ساختمان کلریت دیده می‌شود؛ اما وابستگی محتوای تیتانوفرومنیزین و میزان Si وارونه است. رابطة کمابیش همانندی در ساختمان آلومینوسیلیکات‏‌ها دیده شد؛ به‌گونه‌ای‌که میان سیلیس با اکسید‏‌های Fe، Ti و Cr رابطة معکوس حاکم بوده است. میانگین دما- فشار به‌دست‌آمده بر پایة قطع تعادل‏‌های چندگانه از راه THERMOCALC نزدیک به 570 درجة سانتیگراد در فشار تقریبی 3 کیلوبار برآورد شده است. این شرایط معرف رخساره‌‏‌های دگرگونی همبری یا آمفیبولیت پایینی کم فشار است.

[1] Urmia Plutonic Complex

[2] mineral paragenesis

[3] Electrone Probe Micro-Analyzer

[4] Energy Dispersive X-ray spectroscopy

[5] End member activity