با هدف تعیین زادگاه سنگ های رسوبی دگرگون شده در همتافت شاهین دژ واقع در شمال غرب ایران، مطالعاتی بر روی شیمی سنگ کل متاپلیت های منطقه صورت گرفت. ژئوشیمی عناصر اصلی، سنگ رسوبی اولیه را بیشتر از نوع شیل ارزیابی می کند. بررسی اکسیدهای عناصر اصلی، واسطه و کمیاب (مانند K2O، TiO2،Rb  و Ni) ماهیت حدواسط تا اسیدی در حد آندزیت تا ریوداسیت را برای سنگ آذرین مولد این رسوبات نشان می دهد. درجه دگرسانی شیمیایی (CIA) سنگ آذرین اولیه در حد متوسط به بالا و پلاژیوکلاز آن از نوع آندزین تا الیگوکلاز بوده است. بر مبنای اکسید عناصر اصلی، محیط تکتونیکی تشکیل رسوبات اولیه حاشیه فعال قاره مشخص شده است. نمونه های مطالعه شده در مقایسه با متوسط پوسته قاره ای، آنومالی منفی شدیدی از Ca و Sr تهی شدگی مختصری از Nb و Mn و غنی شدگی متوسطی از Y،Ba  و Al و عناصر واسطه نشان می دهند. یکنواختی الگوی نمودار چند عنصری برای همه نمونه های مورد مطالعه نشان می دهد عوامل ترمودینامیکی دما و فشار، مهم ترین نقش را در پیدایش پاراژنزهای متفاوت کانیایی ایفا کرده و متغیر ترکیب سنگ کل ثابت بوده است. نمونه های معرف در نمودارهای سازگاری در محدوده مشابهی قرار می گیرند که این مساله نشان دهنده یکسانی تقریبی ترکیب سنگ کل در متاپلیت های دارای پاراژنزهای متفاوت است. بر اساس مقاطع ترکیبی استاندارد، پاراژنزهای Ms+Bt+St و Ms+Bt+St+Ky در دما و فشار تخمین زده شده در مطالعات قبلی در حال تعادل و پایدار بوده اند.

به منظور بررسی زادگاه رسوبی و شرایط دگرگونی متاپلیت های گرمی چای واقع در شمال شهرستان میانه (شمال غرب ایران) شیمی سنگ کل این مجموعه مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های پتروفابریک حاکی از شکل گیری هم زمان با تکتونیک پورفیروبلاست های کردیریت (دگرگونی ناحیه ای) در این سنگ ها است. همچنین ساختارهای برشی C' ویژگی بارز بافتی می باشد. دو فاز دگرگونی ناحیه ای (RMP1 و RMP2)، یک فاز دگرگونی مجاورتی (CM) و دو فاز دگرشکلی (D1 و D2) شناسایی شده اند. ژیوشیمی عناصر اصلی حاکی از سنگ مادر شیلی و گری وکی برای متاپلیت های است. بر اساس عناصر اصلی، واسطه و کمیاب (K2O، TiO2، Zr، Ni و Ti) سنگ آذرین مولد این رسوبات دارای سرشت آندزیتی و داسیتی / ریوداسیتی بوده است. درجه دگرسانی شیمیایی (CIA و CIW) سنگ آذرین اولیه متوسط بوده است. همچنین برمبنای اکسید عناصر اصلی محیط تکتونیکی تشکیل رسوب، حاشیه فعال قاره ای شناسایی شده است. متاپلیت های گرمی چای در مقایسه با PAAS و UCC غنی از Cs، La و Ce و تهی از Sr، Nb و Ta می باشند. نمونه های معرف در نمودارهای سازگاری در داخل مثلث های پاراژنتیک قرار می گیرند که حاکی از تعادلی بودن آنها است. بر اساس مقاطع ترکیبی استاندارد برای متاپلیت های بازه دمایی و فشاری تشکیل درجه بالاترین پاراژنز به ترتیب 535 تا 635 درجه سانتی گراد و یک تا سه کیلو بار بوده است.

نفوذ کمپلکس الوند در سنگ های رسی دگرگون شده میزبان (شیست ها) سبب ایجاد هورنفلس های رسی و میگماتیت های آناتکسی در هاله دگرگونی توده شده است. پدیده ذوب بخشی در هاله همبری الوند، فقط در سنگ های با ترکیب رسی رخ داده است. وجود کانی های اسپینل - کوارتز و حضور ارتوپیروکسن در این سنگ ها، مشخصه گذر از شرایط رخساره آمفیبولیت به گرانولیت یا پیروکسن - هورنفلس است و معمولا مرتبط با فرایندهای ذوب بخشی بدون آب است. مهمترین واکنش های توسعه مذاب در سنگ های رسی دگرگون شده موجود در هاله الوند عبارتند از Bt+Sil/And= Kfs+Spl+Crd+melt و Bt+Als+Pl+Qz= Grt+Kfs+melt این دگرگونی اصولا از راه رسانش گرمایی از نفوذ توده های مرتبط با کمان ماگمایی در همه سطوح پوسته کنترل می شود. سنگ های دگرگونی منطقه همدان تحت تاثیر یک دگرگونی چند مرحله ای تدفینی و گرمایی مرتبط با فرورانش و بسته شدن اقیانوس نوتتیس و در نهایت، برخورد دو قاره عربی و ایران مرکزی در طی کرتاسه قرار گرفته اند، به گونه ای که این وقایع، سبب شکل گیری ذوب بخشی در درجات بالای دگرگونی در بخش هایی از هاله دگرگونی کمپلکس نفوذی الوند شده اند.

مجموعة دگرگونی قوری در بخش جنوب خاوری پهنة سنندج-سیرجان رخنمون دارد و از سنگ‏ های متابازیک، متاکربنات و متاپلیت به همراه توده‏ های آذرین درونی‏ با ترکیب اسیدی تا بازیک ساخته شده است که همگی در هنگام فرورانش سنگ‏ کرة اقیانوسی نئوتتیس به زیر خردقارة ایران مرکزی در ژوراسیک تکامل پیدا کرده اند. متاپلیت‏ های منطقه در حد رخسارة آمفیبولیت دگرگون شده اند و پهنه های بارووین استارولیت-کیانیت و سیلمانیت را می توان در آنها ردیابی کرد. بر پایة بررسی‏ های سنگ‏ نگاری، گردهمایی کانیایی بیوتیت + گارنت + استارولیت + کیانیت ± سیلیمانیت نمایندة شرایط اوج دگرگونی در این سنگ‏ هاست. ترکیب شیمیایی این سنگ‏ ها با یک سنگ‏ مادر ماسه‏ سنگی غنی از آهن سازگار است. محاسبة نمودار فازی نشان می‏ دهد گردهمایی اوج دگرگونی این سنگ‏ ها در دمای 650 تا 780 درجة سانتیگراد و فشارهای بالاتر از 7 کیلوبار به پایداری می‏ رسد. همچنین، نمودارهای فازی دما-ترکیب شیمیایی آشکار ساختند که افزون بر شرایط دما-فشار، محتوای بالای آهن و آلومینیم سنگ‏ مادر متاپلیت‏ ها امکان رخداد این گردهمایی کانیایی را فراهم کرده‏ اند.

به منظور مطالعه سنگهای دگرگون جنوب غرب ماهنشان و تعیین نوع دگرگونی و محیط زمین ساختی تشکیل سنگها، فشار و دمای اوج دگرگونی سنگها محاسبه شده است. کانیهای گارنت - پلاژیوکلاز - مسکویت - بیوتیت - کوارتز، آندالوزیت و استارولیت ترازمند، با هم در سنگهای رسی دگرگونی جنوب غرب ماهنشان متبلور شده اند. شیمی کانیهای همزیست با استفاده از آنالیز مایکروپروب مشخص شد. با استفاده از برنامه ارموکالک، فشار تشکیل این سنگها در حدود 3 کیلوبار و دمای تشکیل آنها در حدود 520 درجه سانتیگراد محاسبه شد. دما و فشار محاسبه شده با دما و فشاری که با دماسنج تبادلی گارنت - بیوتیت و شبکه پتروژنتیک به دست آمده مشابه اند. با استفاده از این داده ها، گرادیان دمایی 60 درجه سانتیگراد بر کیلومتر برای پوسته ماهنشان به دست آمد. با توجه به گرادیان دمایی به دست آمده، دگرگونی نوع باکان برای سنگهای دگرگونی جنوب غرب ماهنشان در نظر گرفته شده است.

مجموعه دگرگونی گشت در باختر رشت واقع است. سنگ های دگرگونی گشت رودخان بخشی از این مجموعه دگرگونی محسوب می شود. متاپلیت ها (شیست، گنیس و میگماتیت) مهمترین واحد سنگی منطقه گشت رودخان می باشند. کانی های شاخص شامل استارولیت، گارنت، سیلیمانیت و کیانیت هستند. میگماتیت ها عمدتاً از نوع متاتکسیت بوده و ساختارهای استروماتیکی، لکه ای، چین خورده و شبکه ای نشان می دهند. کانی های سنگ ساز اصلی ملانوسوم عاری از مسکویت میگماتیت ها، سیلیمانیت و بیوتیت می باشند. در ملانوسوم بعضی از نمونه ها گارنت نیز وجود دارد. کانی های سنگ ساز لوکوسوم کوارتز، فلدسپارآلکالن و پلاژیوکلاز است. تورمالین، گارنت، مسکویت و سیلیمانیت کانی های فرعی لوکوسوم هستند. میانگین دما و فشار دگرگونی محاسبه شده، توسط نرم افزار ترموکالک و دما-فشارسنج های قراردادی برای نمونه های شیستی، گنیسی و میگماتیتی به ترتیب 6/8 و 630، ، 7/6 و 650 و 3/6 کیلوبار و 720 درجه سانتی گراد است. پاراژنزهای کانی شناسی و گرادیان زمین گرمایی منتج از محاسبات دما-فشارسنجی متاپلیت های گشت رودخان، با گرادیان دگرگونی نوع بارووین یا کوهزایی مطابقت دارد. احتمالاً مجموعه گشت، بیانگر سنگ های دگرگونی اعماق متوسط پوسته ای، جایگاه تکتونیکی برخوردی بین بلوک البرز و صفحه توران می باشد که بر اثر واکنش آب زدایی مسکویت، ذوب بخشی متاپلیت ها و تشکیل لوکوگرانیت های هم جوار روی داده است.

متاپلیت های شمال گلپایگان بر مبنای مجموعه های کانیایی در چهار دسته گارنت کلریتوئید شیست، گارنت شیست، گارنت استروتید شیست و استروتید کیانیت شیست دار قرار می گیرند. وجود کلریتوئید در گارنت کلریتوئید شیست ها بیانگر رخساره شیست سبز است. گارنت های موجود در گارنت شیست ها 3 مرحله رشد را نشان می دهند.ظهور استروتید در گارنت استروتید شیست ها نشانه شروع رخساره آمفیبولیت است. تغییرات سنگ شناسی از گارنت کلریتوئید شیست ها به سمت استروتید کیانیت شیست ها بیانگر تشکیل این سنگ ها طی دگرگونی پیش رونده است. بررسی ترمودینامیکی این سنگ ها نشان گر آن است که متاپلیت های شمال گلپایگان در محدوده دمایی 480 تا 560 درجه سانتی گراد و در محدوده 1.6 تا 4.1 کیلوبار تشکیل شده اند. این نتایج با شواهد پاراژنتیکی کانی ها کاملا هماهنگ است و حاکی از دگرگون شدن رسوبات پلیتی شمال گلپایگان تا رخساره آمفیبولیت پایینی (اپیدوت امفیبولیت) است.

مجموعه دگرگونی تنبور شرق سیرجان در استان کرمان از نظر سنگ شناسی شامل تناوبی از سنگ های رسوبی و دگرگون شده است. بررسی های بافت شناسی سنگ های متاپلیتی منطقه مورد مطالعه حاکی از دو فاز دگرگونی و دو فاز دگر شکل است. مجموعه کانی های تشکیل شده در فاز نخست شامل بیوتیت، مسکویت و گارنت و ... می شود در حالیکه در فاز دوم دگرگونی پیدایش استارولیت همراه با کانی های بالا در حد نهایی دگرگونی می باشد. مطالعات شیمی کانی های دگرگون نشان می دهد که فاز دوم دگرگونی نسبت به فاز نخست در درجه بالاتری قرار داشته و احتمالا تا اوایل رخساره آمفیبولیت پیش رفته است. دما و فشارهایی در حدود 550 تا 590 درجه سانتیگراد و 7 الی 8.48 کیلوبار از محاسبات زمین دما – فشارسنجی برآورد شد. این اطلاعات می توانند حاکی از این باشند که سنگ های دگرگون در یک رژیم دما فشار متوسط (بارووین) تشکیل شده اند.  

کلریتویید، به عنوان یکی از کانی های دگرگونی متاپلیت ها در درجات پایین تا متوسط دگرگونی، در متاپلیت های منطقه همدان یافت نمی شود. مقایسه نتایج تجزیه شیمیایی نمونه های همدان با معیارهای ژئوشیمیایی سنگ های کلریتویید دار، نشان می دهد که نمونه های همدان دارای ترکیب شیمیایی مساعد بوده اند. از آن جا که دما و فشار نیز در بسیاری از سنگ ها در محدوده پایداری کلریتویید است، ترکیب سیال، به عنوان تنها عامل موثر احتمالی، مد نظر قرار گرفت. بررسی ها نشان می دهد که به علت وجود گرافیت در متاپلیت های منطقه همدان، ترکیب سیال H2O در این منطقه خالص نبوده و بیشترین مقدار مجاز آب در سیال های منطقه همدان، با توجه به دامنه تغییرات دما و فشار، در حدود 0.9 بوده است. به این ترتیب به نظر می رسد برای پیدایش کلریتویید، مقدارXH2O سیال ها در زمان دگرگونی باید بیش از 0.9 باشد. احتمال دارد با اعمال محدودیت یادشده از نظر سیال، بسیاری از محدودیت های ژئوشیمیایی اعلام شده پیشین، منتفی شده و تناقض های موجود در معیارهای ژئوشیمیایی پیشین، برطرف شود.

با توجه به مطالعات ریزبافتی، مشخص شده است که متاپلیتهای هسته دگرگون شرق شاهیندژ (SMC) دستخوش چند دگرگونی شده و حداقل دو فاز دگرگونی ناحیه ای (RM1, RM2) و یک فاز دگرگونی مجاورتی (CM) را تجربه کرده اند. طی فاز دگرگونی ناحیه ای نهایی (RM2) پورفیروبلاستهای شکل دار کیانیت، آندالوزیت، استارولیت، کردیریت، گارنت، و رشته های فیبرولیت در میکاشیستها به وجود آمده اند. دما- فشار سنجی این فاز با استفاده از روشهای مختلف تعیین دما و فشار برای سنگهای رسی انجام شده است. دماسنج کاتیونی گارنت - بیوتیت و گارنت - کلریت دمای بیشینه650-700 oC  را برای دگرگونی این سنگها نشان می دهد. همچنین با استفاده از دما- فشار سنجی از طریق قطع واکنشهای چندگانه تعادلی با استفاده از برنامه THERMOCALC، میانگین دما و فشار دگرگونی برای شیستهای کیانیت - استارولیت – کردیریت دار650±50 oC  و 5-7±1.5 کیلوبار محاسبه شد. چنین دما و فشاری نشان دهنده شیب زمین گرماییoC  40 در هر کیلومتر است که از سرشتهای محیطهای برخورد قاره – قاره ای است.