Složení minerálů ze skupiny vesuvianu z vybraných lokalit kontaktních skarnů Českého masívu

Bc. Jakub Malý

Master's thesis

Chemical composition of vesuvianite-group minerals from selected localities of contact Ca-skarn in the Bohemian Massif

Abstract:

Abstrakt Vesuviany ze Žulové a Vápenné jsou velmi podobné chemickým složením a vyznačují se vysokým poměrem Fe/Mg, zvýšeným obsahem Na, Mn a vysokými obsahy F, Be, Zn a Bi. Složením se primárnímu vesuvianu ze Žulové podobá také vesuvian z Bludova, který ale má mírně nižší poměr Fe/Mg a nižší obsah F a Li, Be. Na lokalitě Žulová byla ve vesuvianu zjištěna zonálnost, která se projevuje změnou chemismu od jádra k okraji krystalu. Směrem do jádra mírně narůstá koncentrace Fe, Be, B, Zn a Sn a naopak klesají koncentrace Al, Mg, a F. Ve stejném vzorku se vyskytuje také sekundární vesuvian, který se od primárního liší velmi malým obsahem Li, Be, Na, Mn, mírně nižším Zn, a výrazně nižším Ti a Bi; oproti tomu mírně roste obsah B a několikanásobně roste koncentrace Mg, Sn, La a Ce. Dva studované vzorky vesuvianu pocházející z Nedvědice jsou více hořečnaté. Oba vesuviany jsou charakteristické vysokým obsahem As. Vzorek Nedvědice1 je unikátní vyšším obsahem Na, Mn, Ti a F a velmi vysokým obsahem Li, Sn, Sb a Bi; vzorek Nedvědice2 je unikátní tím, že je nejbohatší Mg a nejchudší Fe, má velmi vysoký obsah B a extrémně nízký obsah Bi, který je jinak velmi vysoký ve všech ostatních studovaných vzorcích. Sekundární vesuvian v obou vzorcích je charakteristický nižším poměrem Fe/Mg (oproti primárnímu). Sekundární vesuvian vzorku Nedvědice1 má výrazně nižší obsahy Al, F, Zn, As, mírně klesá Fe, Na, Mn, Bi a narůstá obsah Mg, La a výrazně pak Ti. Sekundární vesuvian ve vzorku Nedvědice2 se od primárního vesuvianu liší vyšším obsahem B, Zn a výrazným nárůstem As. Vesuvian z Moravských Bránic má vyšší obsahy Li, Na, Mn a je velmi bohatý Ti. Zdejší vesuvian je především anomálně bohatý vzácnými zeminami (La a Ce).

Abstract:

Abstract This thesis provides a study of chemical composition of vesuvianite from skarns at selected localities of Bohemian Massif, with regard to their mineral assemblages. The samples of vesuvianite from Žulová, Vápenná, Bludov, Nedvědice and Moravské Bránice were studied using electron microanalysis (EMPA) in order to obtain composition of major and minor elements, and laser-ablation mass spectrometry with inductively coupled plasma (LA-ICP-MS) for determination of Li, Be, B, trace elements and REE. Vesuvianite samples from Žulová and Vápenná are compositionally very similar and characterized by a high Fe/Mg ratio, elevated contents of Na, Mn, and high contents of F, Be, Zn and Bi. Vesuvianite from Bludov is similar to the primary vesuvianite from Žulová; main differences include slightly lower Fe/Mg ratio, and lower contents of F, Li and Be. The vesuvianite from Žulová shows zoning reflected in from core-to-rim compositional changes. An increase of Fe, Be, B, Zn, and Sn contents from the crystal core to the crystal rim, accompanied by a decrease of Al, Mg, and F contents was observed. Vesuvianite sample from Žulová also contains a secondary vesuvianite which has very low contents of Li, Be, Mn, slightly lower Zn, and significantly lower Ti and Bi contents compared to the primary vesuvianite; on the other hand, it contains slightly higher amounts of B and multiple times higher contents of Mg, Sn, La and Ce. The two studied samples of vesuvianite from Nedvědice are rich in Mg, both vesuvianite samples have unusually high contents of As. The Nedvědice1 vesuvianite sample is unique by elevated contents of Na, Mn, Ti and F, very high contents of Li, Sn, Sb and Bi whereas the sample Nedvědice2 has a very high content of B, and an extremely low content of Bi which is otherwise very high in all other studied samples. Secondary vesuvianite in both Nedvědice samples is characterized by the Fe/Mg ratio lower than in primary vesuvianite. The secondary vesuvianite from Nedvědice1 sample has significantly lower contents of Al, F, Zn, and As, slightly lower Fe, Na, Mn, Bi, and higher contents of Mg, La and Ti. The secondary vesuvianite from the Nedvědice2 sample has higher B, Zn and significantly higher As contents compared to the primary vesuvianite. The vesuvianite from Moravské Bránice has higher contents of Li, Na, Mn and it is Ti-rich; it is also anomalously rich in rare earth elements (La and Ce).

Keywords

Skarn, vesivian, EMPA, LA-ICP-MS, Žulová, Nedvědice, Moravské Bránice

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2016
• Supervisor: prof. RNDr. Milan Novák, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Geology