Geneze a geochemické složení hydrotermálního žilného křemene z ložiska zlata Mokrsko

Mgr. Vojtěch Wertich, Ph.D.

Doctoral thesis

Genesis and geochemical composition of hydrothermal quartz veins from the Mokrsko gold deposit

Abstract:

Disertace je zaměřena na detailní analýzu hydrotermálního křemene na ložiska zlata Mokrsko (ložiskové části Čelina, Mokrsko-východ a Mokrsko-západ). Dvacet jedna vzorků bylo studováno pomocí skenovací elektronové mikroskopie s barevným katodoluminiscenčním (SEM-CL) detektorem. Z nich bylo vybráno šest vzorků pro detailnější plošné snímání katodové luminiscence, studium CL emisní spektrometrie a stanovení koncentrací stopových prvků v křemeni laserovou ablací s hmotnostní spektrometrií indukčně vázaného plazmatu (LA-ICP-MS). Byly popsány čtyři růstové generace hydrotermálního křemene (Q1-Q4). Na raných křemenných žilách na ložisku Čelina byla pozorována růstová generace Q1 s homogenní modrou katodoluminiscencí, iniciálními emisními spektry o 380 a 500 nm a typickými koncentracemi titanu v rozmezí 20-50 ppm. Sekundární mikrotrhliny, objevující se v řidší síti na ložisku Čelina, jsou vyplněny růstovou generací Q4, která nevydává CL emise. Hydrotermální křemeny na Mokrsku-východ jsou krom růstové generace Q1 doplňovány růstovou generací Q3 vytvářející hustou penetraci mikrožilek se žluto-zelenou CL. Na Mokrsku-západ se krom Q1 a Q3 objevuje také pozdní růstová generace Q2 se subhedrálními tvary a intenzivní žlutou katodoluminiscencí (CL). Jak Q1, tak Q2 jsou protínány mikrotrhlinami vyplněnými růstovou generací Q3. Obě pozdní růstové generace Q2 a Q3 mají shodné CL emisní spektrum na cca 570 nm. Na rozdíl od Čeliny i Mokrska-východ jsou hydrotermální křemeny na ložisku Mokrsko-západ charakteristické velmi nízkými obsahy titanu (maximálně do 15 ppm). Obsahy titanu v křemeni se na všech třech ložiscích dají korelovat se studiemi krystalizačních teplot hydrotermálního křemene. Hydrotermální křemen na Mokrsku-západ je ve srovnání s křemenem na Čelině a Mokrsku-východ specifický obohacením o germanium (až k 17 ppm) a přítomností fluoritu v hydrotermálních žilách. Tektonická (systém paralelních žilek vzniklých v extenzním tektonickém režimu) a geochemická (germanium v křemeni, přítomnost fluoritu) charakteristika křemenných žil spojuje pozdní mineralizační fáze na ložisku Mokrsko-západ k časoprostorově související intrusivní suitě blatná.

Abstract:

The dissertation is focused on a detailed analysis of hydrothermal quartz at the Mokrsko gold deposit (Čelina, Mokrsko-East, and Mokrsko-West deposit). Twenty-one samples were studied by scanning electron microscopy with coloured cathodoluminescence (SEM-CL) imagining. Six samples were selected for more detailed CL surface scanning, study of CL emission spectra and determination of trace elements concentrations in quartz via laser ablation coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). Four quartz growth generations (Q1-Q4) were described. Homogeneous blue CL quartz (Q1) with initial emission spectra at 380 and 500 nm was observed on early quartz vein at the Čelina deposit with typical titanium concentrations in the range of 20–50 ppm. Quartz at Čelina contains also secondary micro fissures developed in thin network, which are filled by quartz growth generation Q4 with no CL emissions. Quartz growth generation Q1 is accompanied by growth generation Q3 which created dense penetration of irregular micro veinlets with yellow-greenish CL in hydrothermal quartzes at Mokrsko-East. Beside Q1 and Q3, hydrothermal quartz at Mokrsko-West includes also late quartz growth generation Q2 characteristic by subhedral faces and intensive yellow CL. Q1 same as Q2 are intersected by microfissures of growth generation Q3. The both late quartz growth generations Q2 and Q3 have same CL emission spectrum at ca. 570 nm. In contrast to both Čelina and Mokrsko-East, hydrothermal quartz at the Mokrsko-West has very low concentration of titanium (maximum at 15 ppm). The titanium concentrations in quartz at all three deposits are comparable with studies of crystallization temperatures of hydrothermal quartz. Hydrothermal quartz at Mokrsko-West is specific in comparison to quartzes at Mokrsko-East and Čelina by germanium enrichments in hydrothermal quartz (up to 17 ppm) and the presence of fluorite. Tectonic (sheeted veinlets system created in extensional tectonic regime) and geochemical (germanium in quartz, the presence of fluorite) characteristics of the quartz veins link the late mineralization stages at the Mokrsko-West deposit to the temporally and spatially related Blatná intrusive suite.

Keywords

Mokrsko, hydrotermální křemen, hydrothermal quartz, ložisko zlata, gold deposit, katodová luminiscence, cathodoluminiscene, stopové prvky, trace elements, titan, titanium, germanium, geneze ložiska, deposit genesis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2019
• Supervisor: doc. RNDr. Jaromír Leichmann, Dr. rer. nat.
• Reader: RNDr. Karel Breiter, Ph.D., doc. RNDr. Jiří Zachariáš, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

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