Petrology and deformation of the Donchai group metamorphic rocks in Muang Pan and Chae Hom Districts, Lampang Province

ศิลาวิทยาและการเปลี่ยนลักษณะของหินแปรกลุ่มหินดอนชัยบริเวณอำเภอเมืองปานและอำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง

Name: Jiranan Homnan

ThaSH: Petrology -- Lampang

ThaSH: Metamorphic rocks -- Lampang

ThaSH: Physical geology

Abstract: The Donchai Group metamorphic rocks in Northern Thailand are distribute in the Sukhothai terrane and the Inthanon Zone. They are inferred as the Silurian-Devonian rocks correlating with the Thong Pha Phum Group which contains tentaculites and graptolites fossils. The low-grade metamorphic rocks in the study area, Muang Pan and Chae Hom Districts, Lampang Province, can be subdivided into seven groups using their appearance characteristics. They are composed of metasandstone, layered-quartzite, phyllite, metagabbro, gneiss, quartz-schist, and slate. Their relict bedding or foliation lied in a nearly north-south direction and dipping to the east. The layered-quartzite shows S-C fabric on mesoscale and microscale on the western part of the study area, indicating a sinistral movement direction. The phyllite outcrops show S2 crenulation cleavages and andalusite porphyroblast overprinting on the S1 foliation. On the eastern side, the σ-type porphyroclasts in gneiss and quartz-schist outcrops indicated a dextral sense of shear pointing to the south on the outcrop scale. In contrast, their mantled porphyroclasts show a sinistral shear direction pointing to the south under a polarizing microscope. The geochemical analyses used the X-ray fluorescence (XRF) spectrometer for bulk composition, used the X-ray Diffractometer (XRD) and the Electron Probe Microanalyzer (EPMA) for mineral compositions. Geochemistry results, coupled with petrographic observation, were applied for the geothemobarometric estimation. The selected five samples: metapelitic quart-schists and spotted phyllite contain interesting and resembling mineral assemblages. Their equilibrium minerals include quartz, K-feldspar, plagioclase, biotite, muscovite, andalusite/staurolite, chlorite, rutile, magnetite, and cordierite. The cordierite minerals are pervasively altered under a microscope but assumed as stable before. The pseudo section revealed that the representative samples metamorphosed in the hornblende hornfels facies. From the petrographic study, the mineral assemblages of other samples are proper in the greenschist facies. Thus, the low-grade metamorphic rocks of the Donchai Group in the study area are metamorphosed ranging in the hornblende hornfels up to the greenschist facies condition. They experienced a temperature of 350-650 ºC, a pressure of 1-10 kbars, and under at depth above 30 km. The field evidence and microstructures exhibited at least three deformation and metamorphism events. The D1 deformation and the M1 metamorphism are assumed to occurring with the initial stage of the Paleo-Tethys closure in the Middle Triassic. The D2 deformation and the M2 metamorphism resulted from the intruding of granitic bodies in the Late Triassic to Early Jurassic considering P-T estimation result. This event might be related to the crustal thickening of the Indosinian orogeny’s late stage. The two fault sets appearing in the study area implied occurring later in the Cenozoic era during D3 deformation. The strike-slip faults occurred with the India-Eurasia collision due to the crustal thickening phase. The normal and thrust faults related to the basin extension in Mainland SE Asia. These two fault groups interpreted as developed during the Eocene to Miocene controlling by subduction pull and crustal thickening’s collapse stage of the Himalayan orogeny.

Abstract: หินแปรเกรดต่ำของกลุ่มหินดอนชัยในพื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทยพบกระจายตัวอยู่บนอนุทวีปสุโขทัยและแนวโซนอินทนนท์ ถูกให้อายุอยู่ในช่วงยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน จากการเปรียบเทียบลักษณะทางวิทยาหินกับกลุ่มหินทองผาภูมิที่พบซากดึกดำบรรพ์ดัชนีชนิดเทนทาคูไลต์ (tentaculites) และแกรพโทไลต์ (graptolites) หินแปรเกรดต่ำในพื้นที่ศึกษาอำเภอเมืองปานและอำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง สามารถแบ่งออกเป็น 7 ชนิดตามลักษณะปรากฏ ได้แก่ หินทรายกึ่งแปรสภาพ หินควอตซ์ไซต์แสดงชั้น หินฟิลไลต์ หินแกบโบรกึ่งแปรสภาพ หินไนส์ หินควอตซ์ชีสต์ และหินชนวน มีการวางตัวของชั้นหินดั้งเดิมและโครงสร้างริ้วขนานอยู่ในแนวเกือบเหนือ-ใต้ มีมุมเอียงเทไปทางทิศตะวันออก พื้นที่ศึกษาด้านตะวันตกพบหินควอตซ์ไซต์แสดงชั้นริ้วขนานแบบเอส-ซี (S-C fabric) บ่งชี้ถึงทิศทางการเลื่อนในแนวระดับไปทางซ้าย หินโผล่ฟิลไลต์แสดงรอยหยักซ้อนแนวแตกเรียบ (crenulation cleavages ; S2) และแร่ดอกแปรเกิดซ้อนทับริ้วขนานเดิม (S1) ส่วนทางด้านตะวันออกของพื้นที่ศึกษาพบแร่รูปตาที่เกิดจากแร่ดอกชนิดซิกมา (σ-type porphyroclasts) ในหินไนส์และหินควอตซ์ชีสต์ซึ่งบ่งชี้ถึงทิศทางการเลื่อนในแนวระดับไปทางขวา แต่การศึกษาแผ่นหินบางของหินไนส์และหินควอตซ์ชีสต์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซิงพบว่ามีทิศทางการเลื่อนในแนวระดับไปทางซ้าย การวิเคราะห์ทางธรณีเคมีและการศึกษาทางศิลาวรรณนาของตัวอย่างหินแปรในพื้นที่ศึกษานำไปใช้ในการคาดคะเนอุณหภูมิและความดันของการแปรสภาพ โดยใช้หินควอตซ์ชีสต์และหินฟิลไลต์เนื้อจุดซึ่งประกอบด้วยแร่ที่เกิดขึ้นในสมดุลย์เคมีเดียวกัน ได้แก่ ควอตซ์ โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ แพลจิโอเคลส ไบโอไทต์ มัสโคไวต์ แอนดาลูไซต์/สตอโรไลต์ คลอไรต์ รูไทล์ แมกนีไทต์ และคอร์เดียไรต์ จากแผนภูมิการเกิดแร่บ่งชี้ว่าหินตัวอย่างถูกแปรสภาพแบบชุดลักษณ์ฮอร์นเบลนด์ฮอร์นเฟลส์ (hornblende hornfels facies) จากการศึกษาศิลาวรรณนาพบว่าชุดแร่ประกอบหินของตัวอย่างอื่น ๆ เกิดการแปรสภาพอยู่ในชุดลักษณ์กรีนชีสต์ (greenschist facies) จึงอนุมานได้ว่า หินแปรเกรดต่ำของกลุ่มหินดอนชัยถูกแปรสภาพในชุดลักษณ์ฮอร์นเบลนด์ฮอร์นเฟลส์จนถึงกรีนชีสต์ ภายใต้อุณหภูมิ 350-650 องศาเซลเซียส ความดัน 1-10 กิโลบาร์ ที่ความลึกไม่เกิน 30 กิโลเมตร หลักฐานที่พบหินโผล่ในพื้นที่ศึกษาและโครงสร้างทางธรณีวิทยาขนาดเล็กแสดงว่าหินในพื้นที่ศึกษาถูกทำให้เปลี่ยนลักษณะอย่างน้อยสามครั้งและแปรสภาพอย่างน้อยสองครั้ง โดยที่การแปรสภาพครั้งแรกเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงแรกของการปิดตัวของทะเลโบราณ (Paleo-Tethys) ในช่วงอายุไทรแอสซิกตอนกลาง ส่วนการแปรสภาพครั้งที่สองเป็นผลมาจากการแทรกดันขึ้นมาของหินแกรนิตในช่วงอายุไทรแอสซิกตอนปลายถึงจูแรสซิกตอนต้นซึ่งมีความสัมพันธ์กับการหนาตัวขึ้นของแผ่นเปลือกโลกในช่วงของการก่อตัวของสันเขาอินโดไซเนียน (Indosinian orogeny) กลุ่มรอยเลื่อนสองกลุ่มที่พบในบริเวณพื้นที่ศึกษาอนุมาณว่าเกิดขึ้นในช่วงมหายุคซีโนโซอิกในระหว่างการเปลี่ยนลักษณะครั้งที่ 3 กล่าวคือ กลุ่มรอยเลื่อนตามแนวระดับเกิดในช่วงการหนาตัวของแผ่นเปลือกโลกจากการชนกันระหว่างแผ่นเปลือกโลกอินเดียและแผ่นเปลือกโลกยูเรเชีย ส่วนกลุ่มรอยเลื่อนปกติและรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำมีการเกิดสัมพันธ์กับการเปิดออกของแอ่งสะสมตะกอนในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ทั้งสองกลุ่มรอยเลื่อนถูกแปลความหมายว่ามีการพัฒนาขึ้นในช่วงอายุสมัยอีโอซีนถึงไมโอซีน ซึ่งถูกควบคุมโดยแรงดึงจากการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกและการทรุดตัวของเทือกเขาจากน้ำหนักกดทับของเทือกเขาหิมาลายัน (Himalayan orogeny)

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Pitsanupong Kanjanapayont

Role: Chairman

Name: Weerapan Srichan

Role: Member

Name: Phisit Limtrakun

Role: Member

Created: 2021

Modified: 2022-10-19

Issued: 2022-10-19

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Geology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	600531090.pdf	23.11 MB

ใช้เวลา

-0.960477 วินาที