Předmezozoické žilné lamprofyry východní části Českého masivu

Mgr. Lukáš Krmíček, Ph.D.

Doctoral thesis

Pre-Mesozoic dyke lamprophyres from the eastern part of the Bohemian Massif

Abstract:

V rámci výzkumu předmezozoických žilných lamprofyrů vystupujících ve východní části Českého masivu byly rozpoznány různé typy mafických intruzívních hornin. Horniny byly na základě pozice v nově vyvinutém geotektonickém diagramu Th-Hf-Nb/2 zařazeny do orogenní lamprofyr-cocit-lamproitní asociace a anorogenní lamprofyrové asociace. Horniny orogenní lamprofyr-cocit-lamproitní asociace vystupují ve východní části moldanubické oblasti a v přilehlém moraviku, ve východní části lužické oblasti a v Železných horách ve středočeské oblasti. Horniny anorogenní lamprofyrové asociace byly nalezeny v moravskoslezské oblasti. Studované vápenato-alkalické/alkalické lamprofyry charakterizují z mafických minerálů vyrostlice hliníkem neochuzených tmavých slíd (minety, kersantity) a amfibolů vápenaté skupiny s různým podílem Ti (vogezit, spessartit, titanospessartit, titanovogezit). V minerálním složení alkalických cocitů převládají hliníkem deficitní tmavé slídy, zatímco u peralkalických lamproitů dominují z mafických minerálů draselné ekvivalenty amfibolů sodno-vápenaté a sodné skupiny. Ve světovém měřítku jsou rozpoznané lamproity jedinečné svou převládající minerální asociací hlavních a akcesorických minerálů (draselný amfibol-mikroklin-baotit-benitoit-bazirit-henrymeyerit), která je nejlépe vyvinutá u žíly vystupující nedaleko západního okraje třebíčského masivu na lokalitě Šebkovice. Tato žíla je rovněž nejvíce peralkalickou magmatickou horninou, kterou zatím známe z prostředí evropských variscid. V souladu s doporučením mineralogicko-genetické klasifikace Mitchella (2006, 2007) byla žíla z lokality Šebkovice popsána jako nová varieta orogenního (SiO2 bohatého) lamproitu (Krmíček et al. 2011a). Horniny orogenní lamprofyr-cocit-lamproitní asociace vykazují v porovnání s horninami anorogenní lamproitní asociace vyšší míru ochuzení o prvky s velkým iontovým potenciálem (HFSE) vůči prvkům s velkým iontovým poloměrem (LILE). Míra ochuzení o HFSE prvky, která je v této práci kvantifikována jako hodnota negativní Nb anomálie, je nejvyšší u cocitů (Nb/Nb* = 0,11). Geneze studovaných žil je svázána s parciálním tavením hornin variabilně ochuzeného a obohaceného (fluidně i taveninou metasomatizovaného) litosférického (± astenosferického) pláště a reflektuje vývoj kolapsu variského orogénu a jeho postupnou expanzi směrem do předpolí. Výsledky nově provedených Ar-Ar datování společně s dříve publikovanými věky ukazují, že tento proces nastal ve spodním karbonu – visé a pokračoval až do konce spodního permu.

Abstract:

Various types of mafic intrusive rocks have been recognised during studies of pre-Mesozoic dyke lamprophyres from the eastern part of the Bohemian Massif. Based on their position in a newly developed geotectonic Th-Hf-Nb/2 diagram, the rocks have been divided into an orogenic lamprophyre-cocite-lamproite association and an anorogenic lamprophyre association. The rocks assigned to the first association crop out in the eastern part of the Moldanubian Region and adjacent Moravicum, in the eastern part of the Lusatian Region and in the Central Bohemian Region within the area of the Železné hory Mts. The rocks of the anorogenic lamprophyre association occur in the Moravo-Silesian Region. The investigated calc-alkaline/alkaline lamprophyres are characterised by mafic phenocrysts of Al-undepleted mafic micas (minettes, kersantites) and calcic group amphiboles with variable Ti contents (vogesite, spessartite, titanospessartite, titanovogesite). Al-deficient mafic micas dominate the mineral composition of the alkaline cocites, whereas peralkaline lamproites have a predominance of the potassic equivalents of sodic-calcic to sodic amphiboles. On a global basis, lamproites so far recognised are prominent in their association of rock-forming minerals and accessory minerals (potassic amphibole-microcline-baotite-benitoite-bazirite-henrymeyerite), an example being a dyke cropping out near the western margin of the Třebíč Massif in the vicinity of Šebkovice. This dyke is also the most peralkaline magmatic rock known from the European Variscides. Following the mineralogical-genetic classification criteria of Mitchell (2006, 2007), the Šebkovice dyke can be considered to be a new variety of orogenic (SiO2-rich) lamproite (Krmíček et al. 2011a). The rocks assigned to the orogenic lamprophyre-cocite-lamproite association show a stronger depletion in the high-field-strength elements (HFSE) against the large-ion-lithophile elements in comparison with those from the anorogenic lamprophyre association. The highest depletion in HFSE, expressed here as a negative Nb anomaly, was recorded in cocites (Nb/Nb* = 0.11). The genesis of the studied dykes is connected with partial melting of variably depleted and enriched (both fluid and melt metasomatised) lithospheric (± asthenospheric) mantle and reflects the development of Variscan orogenic collapse subsequently expanding to the foreland. Based on new Ar-Ar dates and previously published ages, orogenic collapse started in the Lower Carboniferous (Viseán) and continued up to the end of the Lower Permian.

Keywords

Klíčová slova, mineta, kersantit, spessartit, titanospessartit, cocit, lamproit, minerální složení, geochemické složení, Ar-Ar datování, Key words, minette, kersantite, spessartite, titanospessartite, cocite, lamproite, mineral composition, geochemical composition, Ar-Ar dating

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 9. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 15. 12. 2011
• Supervisor: prof. RNDr. Antonín Přichystal, DSc.
• Reader: prof. Ing. Petr Martinec, CSc., doc. RNDr. Jaromír Ulrych, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Geology (4-years) / Geological Sciences