UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA GEOLOGIE MINERALOGIE A PETROGRAFIE METADOLERITŮ SILESIKA bakalářská práce Markéta Krajčová Environmentální geologie (B1201) prezenční studium vedoucí práce: RNDr. Petr Sulovský, Ph.D. Červen 2013
Bibliografická identifikace Jméno a příjmení: Markéta Krajčová Název práce: Mineralogie a petrografie metadoleritů silesika Typ práce: bakalářská práce Pracoviště: Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, katedra geologie Vedoucí práce: RNDr. Petr Sulovský Ph.D. Rok obhajoby: 2013 Abstrakt: Tato bakalářská práce je rozdělena na rešeršní a praktickou část. Rešeršní část se věnuje geologii silesika, zejména pak jejímu vývoji, metamorfismu a magmatismu. V této části jsou dále popisovány horniny, které se v oblasti silesika vyskytují. Jednou z těchto hornin je metadolerit. Praktická část je rozdělena na terénní a laboratorní etapu. Terénní etapa zahrnuje výběr čtyř lokalit podle geologických map a odebrání vzorků metadoleritů. V laboratorní etapě byly zhotoveny výbrusy, které se dále zkoumaly pomocí optické mikroskopie a analytické elektronové mikroskopie. Cílem bylo porovnat vzorky metadoleritů navzájem a zjistit, zda se od sebe odlišují, a porovnat získané poznatky s literárními údaji. Klíčová slova: silesikum, metadolerity, desenská jednotka, mineralogie Počet stran: 44 Počet příloh: 0 Jazyk: čeština
Bibliographical identification Autor s first name and surname: Markéta Krajčová Title: Mineralogy and petrography metadolerites of Silesicum Type of thesis: bachelor Institution: Palacký University in Olomouc, Faculty of Science, Department of Geology Supervisor: RNDr. Petr Sulovský Ph.D. The year of presentation: 2013 Abstract: This thesis is divided into theoretical and practical part. Theoretical part is dedicated to the geology of Silesicum, especially its development, metamorphism and magmatism. This part also describes different rocks that occur in the Silesicum. One of the rocks found there is metadolerite. Practical part is further divided to the field stage and to the laboratory stage. Field collection of metadolerite samples was performed in four selected areas based on our geological map. Rock cuts were examined during the laboratory stage using light and electron analytic microscopy. Goal of this thesis was to examine and compare metadolerite samples, to search for differences between samples, and compare acquired knowledge with literary data. Key words: Silesicum, metadolerites, Desná unit, mineralogy Number of pages: 44 Number of appendices: 0 Language: czech
Vysoká škola: UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Fakulta: PŘÍRODOVĚDECKÁ Katedra: GEOLOGIE Akademický rok: 2012/2013 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE pro obor MARKÉTU KRAJČOVOU. Environmentální geologie Název tématu: Mineralogie a petrografie metadoleritů silesika Z á s a d y p r o v y p r a c o v á n í : V silesiku, zejména pak v desenské skupině a jejím obalu se vyskytují roztroušeně tělesa metadoleritů. Úkolem studentky bude s pomocí studia geologických map taková tělesa nalézt a vybraných 4-6 výskytů ovzorkovat. Z odebraných vzorků budou zhotoveny výbrusy a nábrusy, které studentka popíše a navzájem porovná. Mineralogické a petrografické studium pomocí optické mikroskopie bude podle možností doplněno o studium pomocí analytické elektronové mikroskopie a LA-ICP-MS. Rozsah grafických příloh: dle potřeby (fotodokumentace výchozů a výbrusů) Rozsah průvodní zprávy: max. 40 stran textu Seznam odborné literatury: Aichler J., 2000: Vysvětlivky k základní geologické mapě ČR v měřítku l: 25 000 list 14423 Libina. Český geologický ústav Praha. Pecina V. et al. (2000): Vysvětlivky k základní geologické mapě České republiky 1: 25 000 14-412 Šumperk. Český geologický ústav Praha. Večeřa, J. et al. (2000):Vysvětlivky k základní geologické mapě České republiky 1: 25 000 14-421 Velké Losiny. Český geologický ústav Praha. Aichler J. (1990): Základní geologická mapa 1:25 000 list 15-133 Vrbno pod Pradědem. Český geologický ústav Praha. Best M. G. (2006): Igneous and metamorphic petrology. Blackwell Publishing, Oxford. Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Petr Sulovský, Ph.D.
Datum zadání bakalářské práce: 17. 9. 2012 Termín odevzdání bakalářské práce: duben 2013 V Olomouci, dne 17. 9. 2012. Vedoucí bakalářské práce. Vedoucí katedry Zadání bakalářské práce převzal(a) dne..
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně za pomoci citované literatury. V Olomouci dne 24. června 2013.
Poděkování Děkuji RNDr. Petru Sulovskému Ph.D. za odborné vedení bakalářské práce a za poskytnutí potřebných informací k danému tématu.
OBSAH 1 Úvod... - 1-2 Charakteristika zájmové oblasti... - 2-2.1 Geologický vývoj silesika... - 2-2.2 Členění silesika... - 3-2.2.1 Horniny jaderné části desenské jednotky... - 5-2.2.2 Horniny obalu desenské jednotky (vrbenské skupiny)... - 8-2.2.3 Horniny keprnické jednotky... - 9-2.3 Metamorfismus silesika... - 10-2.4 Magmatismus silesika... - 10-3 Dolerity (diabasy)... - 12-3.1 Metadolerity... - 13-4 Metodika... - 15-5 Terénní etapa... - 16-6 Laboratorní etapa... - 20-6.1 Metadolerit z Ludvíkova... - 20-6.2 Metadolerit z Mostkova... - 23-6.3 Metadolerit ze Staré Vsi - vzorek A, B... - 26-6.4 Metadolerit z Nové Vsi... - 33-7 Porovnání výsledků... - 37-7.1 Celkové složení vzorků metadoleritů... - 37-7.2 Chemické složení minerálů... - 39-7.3 Podmínky metamorfózy... - 42-8 Diskuse... - 43-9 Závěry... - 44 - Seznam použité literatury
1 Úvod Tato bakalářská práce je založena na rešeršní práci, terénní etapě a laboratorní etapě. V rešeršní práci se zabývám regionální jednotkou, silesikem, a to jejím vývojem, členěním, metamorfními a magmatickými procesy. Dále popisuji horniny vyskytující se v jádru i obalu desenské jednotky a v keprnické jednotce. Z hornin se zaměřuji především na dolerity a metadolerity a popisuji jejich mineralogické a petrografické složení. Cílem terénní etapy bylo nalézt v silesiku, zejména v desenské skupině, tělesa metadoleritů pomocí geologických map a odebrat reprezentativní vzorky. Provedena byla i fotodokumentace výchozů na daných lokalitách. Terénní etapa se uskutečnila v okolí Vrbna pod Pradědem a Rymařova. Nalezenými lokalitami jsou Ludvíkov, Mostkov, Stará Ves a Nová Ves. V laboratorní etapě byly zhotoveny výbrusy (technik pan Zbirovský). Ke studiu vzorků jsem použila optickou mikroskopii, analytickou elektronovou mikroskopii a RTG fluorescenční spektrometrii. Závěrem této bakalářské práce je popsání a porovnání vzorků z vybraných lokalit. - 1 -
2 Charakteristika zájmové oblasti Silesikum patří do oblasti moravskoslezské, která reprezentuje východní část Českého masivu (Chlupáč et al. 2002). Silesikum na západě hraničí s lugodanubikem, a to nýznerovským a ramzovským nasunutím. Na východě je silesikum odděleno tektonickou hranicí andělohorského nasunutí. Zlomy labské linie (bušínským zlomovým pásmem) je na jihu odděleno od moravika. Na severu v Polsku pokračuje pod mladší kvartérní uloženiny (Grygar 2013). K silesiku patří geomorfologicky především Hrubý a Nízký Jeseník (Petránek 2007). 2.1 Geologický vývoj silesika Silesikum odpovídá varisky přepracovanému západnímu okraji brunovistulického mikrokontinentu a jeho historii lze pochopit jen v souvislosti s vývojem geologické stavby střední Evropy. V proterozoiku existovala subdukční zóna, která podél východního okraje tehdejšího prakontinentu Gondwany podmínila vznik kadomského horstva a jehož horniny tvoří jádra některých starých evropských geologických jednotek (Aichler et al. 2000). V kambriu se začal severní okraj prakontinentu štěpit na menší části, které putovaly během kambria a ordoviku směrem z jižní polokoule k rovníku. V tomto období vzniká i brunovistulikum, ke kterému patří i desenská jednotka. Nejstarší jaderné horniny desenské jednotky jsou kadomského stáří a prodělaly kadomskou polyfázovou metamorfózu v amfibolitové facii (Aichler et al. 2000). V devonu docházelo ke ztenčování kadomského fundamentu a vzniku úzkých hlubokých pánví, doprovázených vulkanismem (Grygar 2013). Silesikum je jednotka s velmi intenzivní deformací a regionální metamorfózou variského stáří a lze ji rozdělit na dvě strukturně a stratigraficky odlišná patra, a to na devonské patro a předdevonské patro. Předdevonské patro buduje jádra jednotek desenské, keprnické a vidnavské. Devonské patro pokračuje na východ do části s devonem a spodním karbonem v Nízkém Jeseníku. Faciálně má devonské patro prahové facie s klastiky a vápenci i facie hlubší s bazickými iniciálními vulkanity. Součástí jsou diferencované gabrové masivy geneticky spojené s bazickým vulkanismem. Významnou faciální změnou je hranice mezi sedimentárně-vulkanickým souvrstvím devonu a devonskospodnokarbonským souvrstvím (Mísař et al. 1983). V siluru a ve spodním devonu se začaly otevírat rifty, které prodlužovaly oceán rýnského typu. Docházelo tak k postupnému rozpínání této pánve a k následnému obratu a uzavírání moří. Horniny, které se podílejí na stavbě vrbenské skupiny, se také označují jako vrbenský pruh, který je charakteristický sedimentací šelfových siliciklastik terigenního i vulkanického původu. V průběhu variské orogeneze vznikl variský pás dlouhý 300 km a s maximální šířkou 50 km, - 2 -
který se označuje jako moravsko-slezská zóna. Pro tuto zónu jsou charakteristické složité příkrovové stavby, s různými typy doprovodných struktur a několika generacemi vrásových deformací provázených foliačními systémy. Vznik desenské jednotky je výsledek dvou hlavních, po sobě následujících procesů, a to předmetamorfním procesem, kdy byly vytvořeny východovergentní příkrovové stavby, po němž následoval deformační děj, kdy z alochtonní struktury došlo ke zpětnému přesunu příkrovu a vzniku řady struktur a staveb, jako například násuny, šupiny a vrásy provázené kliváží se západní vergencí. Tento pochod je pokládán též za předmetamorfní a probíhal ve svrchní části kůry, v hloubkách několika kilometrů. Další metamorfní a deformační děje probíhaly v hloubkách 5-15 km pod povrchem. Celý komplex procesů probíhal během cca 70 mil. let od visé do spodního permu. Zlomový systém byl významný při formování geologické stavby, a to ve směru SZ JV. Celý prostor Jeseníků byl rozlámán do dílčích ker, které se lišily výzdvihem a poklesem a docházelo také k horizontálním pohybům. Vertikální pohyby se výrazně podílely na nejednotné denudaci jednotlivých ker. Denudace variského pohoří probíhala v permu a v mezozoiku (Aichler et al. 2000). V paleogénu byla celá oblast souší a významným prvkem reliéfu byly plošiny. V pliocénu pokračoval klenbovitý zdvih centrální části horstva, který byl doprovázen vznikem tektonických příkopů. Na rozhraní středního a svrchního pleistocénu dochází k erozi a zahlubování řek do údolních niv. Ve svrchním pleistocénu se zesiluje odnos a v nižších polohách dochází k akumulaci štěrkového materiálu a v sušších obdobích dochází k navátí spraší. V holocénu dochází k zalesnění oblasti a v údolních nivách vodních toků k střídavé převaze eroze a akumulace, přičemž se ukládají redeponované svrchně pleistocenní písčité štěrky (Aichler et al. 2000). 2.2 Členění silesika Silesikum je rozděleno na dvě jednotky, a to na keprnickou a desenskou a někdy bývá vyčleňována i jednotka vidnavská, která se nachází na SV od okrajového zlomu lugika (Mísař et al. 1983). Desenská jednotka je rozdělena bělským zlomem na dílčí kry (kru Orlíku a kru Pradědu). Má nejnižší stupeň variské deformace kadomského fundamentu (Grygar 2013). Jádro desenské jednotky je tvořeno převážně porfyroklastickými metagranitoidy až ortorulami odpovídající granitu, granodioritu až dioritu. Dále je tvořeno mylonitickými, silně retrográdně postiženými rulami. Obalem desenské jednotky je vrbenská skupina, která na tomto krystaliniku spočívá diskordantně. Báze vrbenské skupiny je tvořena převážně kvarcity, křemennými konglomeráty a na hliník bohatými fylity a svory. Následují kyselé až bazické vulkanity, a dalším členem vrstevního sledu jsou muskovitické fylity s tělesy metadoleritů. Vrbenskou - 3 -
skupinu lze členit na dvě litostratigrafické subjednotky, a to na souvrství úsovské, kde převládají vulkanity, a na souvrství bradelské, kde převažují muskovit-chloritické fylity s kvarcity, metapískovci a metakonglomeráty (Aichler et al. 2000). Keprnická jednotka se s desenskou stýkají v tzv. koutském synklinoriu. Vyčleňuje se monotónní a pestré souvrství keprnické jednotky; mezi monotónní souvrství se řadí ortoruly a migmatity, které jsou považovány jako produkty metasomatické granitizace. Stáří keprnické ruly se odhaduje na 1 400 mil. let (Mísař et al. 1983). V keprnické jednotce jsou časté tlakem porušené ortoruly s mikroklinem, pararuly a svory (Chlupáč et al. 2002). Pásmo Červenohorského sedla je litotektonická jednotka, která leží na styku mezi desenskou a keprnickou jednotkou a je tvořena metasedimenty, metavulkanity, metamorfovanými magmatity a devonskými horninami vrbenské skupiny (Fediuková et al. 2003). Oskavská jednotka na jihu má v jádře metagranity a v nadloží mladoňovské souvrství s muskovitických, biotitických a chloritických fylitů (Chlupáč et al. 2002). Na obr. 2.1 jsou vyobrazeny zlomy a dále také geomagnetické a tíhové rozhraní podle Mísaře et al. 1983. Obr. 2.1 Strukturní skica silesika s vymezením výrazných geomagnetických a tíhových rozhraní (Mísař et al. 1983) Vysvětlivky k obr. 2.1 1 variské bazické masivy, 2 moravskoslezská ofiolitová zóna na hranici mezi silesikem a lugikem - 4 -
2.2.1 Horniny jaderné části desenské jednotky Porfyritoid Mezi horniny jaderné části desenské jednotky patří porfyritoid, což je žilná hornina, která tvoří žíly o mocnosti od několika decimetrů do 10 metrů. Porfyritoid, nebo také metaporfyritoid, má tmavě šedou až černohnědou barvu a je místy nazelenalý. Hornina se skládá z biotitu, chloritu, křemene, epidotu a plagioklasu, jehož vyrostlice jsou tlustě tabulkovité a mají velikost od 1 do 3 mm. Mezi akcesorické minerály patří titanit, apatit, klinozoisit a opakní minerál (Aichler et al. 2000). Biotitický metapegmatit V křemen-živcových mylonitech, metagranitech a metagranitoidech jádra desenské jednotky se běžně vyskytuje biotitický metapegmatit, který má světle béžovou barvu. Tato hornina se skládá z draselného živce, plagioklasu a křemen. Podřadnými minerály jsou muskovit a turmalín. Akcesorií bývá hojně apatit a pyrit (Fediuková et al. 2003). Metagranitoidy Převažujícími horninami desenské jednotky jsou metagranitoidy, které se nacházejí v oskavské kře. Jedná se o skupinu hornin od středně zrnitých, hrubozrnných biotitických až dvojslídných granitů, přes metagranity, mylonity až po jemnozrnné páskované mylonity a ultramylonity (Aichler et al. 2000). Křemen-živcový mylonit Druhou nejhojnější horninou jaderné části desenské jednotky je křemen-živcový mylonit, který bývá někdy označovaný jako blastomylonit. Barva této horniny je světle šedá s hnědavým odstínem. Na minerálním složení se podílí plagioklas, draselný živec, křemem, muskovit a biotit. Blastomylonit je jemně až hrubě páskovaný a místy bývá i plástevnatý (Fediuková et al. 2003). Dvojslídný metagranit a metagranitoid Ve střední části oskavské kry, severozápadně od Mostkova vystupuje řada menších těles dvojslídného metagranitu čočkovitého nebo deskovitého tvaru. Tato tělesa mají délku desítek až stovek metrů a mocnosti až 150 metrů. Dvojslídné metagranity jsou metamorfované mylonitizované granitoidní horniny a jejich barva je šedá. Složeny jsou převážně z křemene, plagioklasu, draselného živce, muskovitu a někdy bývá přítomen i chlorit. Akcesorickými - 5 -
minerály jsou titanit, zirkon a apatit. Hornina vystupující mezi Horní Libinou, Mladoňovem, Hrabišínem a Strupšínem se nazývá dvojslídný metagranitoid, který je často chloritizovaný. Tato skupina metagranitoidů představuje horniny tmavší barvy. Původně to jsou granitoidy v různých stádiích deformace a retrográdní přeměny. Například v lomu v Mladoňově tato přeměna změnila metagranitoidy až na epidot-chloritické mylonity. Dvojslídné metagranitoidy jsou složené z křemene, plagioklasu a muskovitu a akcesorickými minerály jsou titanit, klinozoisit, apatit, zirkon a magnetit. Díky obsahu magnetitu jsou tyto horniny lokálně silněji magnetické (Aichler et al. 2000). Chlorit-amfibolická zelená břidlice V celé jaderné části desenské jednotky se vyskytuje chlorit-amfibolická zelená břidlice, šedozelené barvy a s plošně paralelní texturou. Skládá se z amfibolu a plagioklasu a podřadně se objevuje epidot, klinozoisit, karbonát, křemen a muskovit. Akcesorickými minerály jsou titanit a magnetit (Fediuková et al. 2003). Leukokrátní metagranit Další horninou, která se nachází v jádru desenské jednotky je leukokrátní metagranit, který se nachází v podobě deskovitých a čočkovitých těles v amfibolitech sobotínského masivu, dvojslídných mylonitických rulách, v dvojslídných chloritizovaných metagranitoidech. Jeho barva je světle šedá, šedožlutá, narůžovělá až téměř bílá. Hlavním minerálem je křemen a jako další jsou přítomny plagioklas a draselný živec. Akcesorickými minerály jsou apatit a zirkon (Aichler et al. 2000). Amfibolit Amfibolit tvoří nepatrná tělesa v pararulách a je tmavě šedě zelené barvy. Hornina je drobně až středně zrnitá. Struktura amfibolitu je nematogranoblastická až granoblastická. Skládá se z plagioklasu a amfibolu. Akcesoricky se vyskytuje ilmenit, pyrhotin, pyrit a titanit (Cháb et al. 2003). Biotitická rula Mezi Hrabišínem a Novým Malínem vystupuje v rámci amfibolitů sobotínského masivu jemnozrnná biotitická rula, která má šedohnědou až hnědou barvu. Skládá se z křemene, oligoklasu a biotitu a má lepidogranoblastickou strukturu. Akcesorickými minerály jsou chlorit, klinozoisit, epidot a opakní minerál (Aichler et al. 2000). - 6 -
Dvojslídná leukokrátní ortorula Nachází se na jediné lokalitě v Mikulovicích-Hradci. Hornina je světle šedě narůžovělá a nevýrazně foliovaná. Leukokrátní ortorula má blastomylonitovou strukturu a skládá se z křemene, plagioklasu a draselného živce. Akcesorickými minerály jsou titanit a opakní minerál (Cháb et al. 2003). Metagabra Na vrcholu Malínského vrchu vystupují metagabra jako dvě menší žilná tělesa v pruhu amfibolitů. Metagabra jsou středně zrnitá až hrubozrnná a mají zelenočernou barvu. Jejich textura je granoblastická až porfyroblastická. Hornina je složena z amfibolu, plagioklasu a křemene. Akcesorické minerály jsou zastoupeny ilmenitem, magnetitem, rutilem, titanitem, klinozoisitem, apatitem a zirkonem (Aichler et al. 2000). Dvojslídná chloritická pararula Hornina je zelenavě šedé barvy a je výrazně foliovaná. Struktura je porfyroklastická a v základní tkáni granolepidoblastická. Vyskytují se v ní vyrostlice staurolitu, který bývá nahrazovaný také biotitem, chloritem nebo muskovitem. Tato hornina se skládá z křemene, plagioklasu, muskovitu, biotitu, chloritu a staurolitu. Akcesoricky je přítomen granát, opakní rudní minerál a turmalín (Cháb et al. 2003). Biotitická až amfibol-biotitická ortorula Ve formě deskovitých těles v rámci pruhu amfibolitů vystupuje biotitická až amfibol-biotitická ortorula, což je drobnozrnná až středně zrnitá hornina s granoblastickou až granolepidoblastickou stavbou. Hornina je složena z křemene, plagioklasu, biotitu a amfibolu. Sekundárními minerály jsou epidot, chlorit a magnetit. Z akcesorických minerálů jsou to ilmenit, zirkon, titanit a apatit. Chemicky se jedná o primitivní granitoid, který je bohatý na vápník a odpovídá tonalitu (Aichler et al. 2000). - 7 -
2.2.2 Horniny obalu desenské jednotky (vrbenské skupiny) Dvojslídný svor Ve vrbenské skupině se nachází dvojslídný svor s granátem a staurolitem, což je hornina, která má šedou barvu a je středně zrnitá. Porfyroblasty staurolitu jsou hypautomorfně omezené s maximální velikostí 5 mm. Její struktura je granolepidoblastická až lepidoblastická a je složena z křemene, muskovitu, biotitu, staurolitu a granátu. Akcesorií je turmalín a výjimečně se objevuje chlorit, magnetit a plagioklas (Aichler et al. 2000). Metatrachyt Metatrachyt má šedou až světle šedou barvu a je mnohdy páskovaný. Místy se v něm objevují živcové porfyroklasty a sekreční čočky křemene a živce. Granoblastická matrix je jemně zrnitá a místy jsou v ní patrné relikty živcových lišt (Fediuková et al. 2003). Hlavními minerály jsou plagioklas a křemen. Kvarcit Další horninou vrbenské skupiny je kvarcit (drakovský kvarcit), který je drobnozrnný, páskovaný a má granoblastickou až lepidogranoblastickou strukturu s ostře omezenými křemennými zrny. Slídy jsou zastoupeny muskovitem a biotitem. Akcesorické minerály nejsou hojné (Aichler et al. 2000). Bezkřemenná biotitická pararula Komplikovaný nehomogenní soubor hornin představuje bezkřemenná biotitická pararula s příměsemi amfibolitu a krystalického vápence. Hornina je černé barvy a její struktura je granolepidoblastická. Mezi hlavní minerály patří biotit, plagioklas, epidot a akcesorií je opakní minerál (Fediuková et al. 2003). Zelená břidlice Širokou skupinou hornin představuje zelená břidlice s polohami metadoleritu. Tato skupina zahrnuje metamorfované produkty převážně bazického vulkanismu. Barva horniny je zelenošedá až tmavě zelená, složená z plagioklasu, epidotu, chloritu, křemene, aktinolitu a obecného amfibolu. Akcesorickým minerálem je titanit. V zelených břidlicích se mohou objevovat metaryolity a metadolerity (Aichler et al. 2000). - 8 -
Metadolerity Metadolerit je šedočerný až bělavě zelenošedý, drobnozrnný až středně zrnitý a je masivní až nevýrazně foliovaný. Má většinou ofitickou stavbu a bývá všesměrně zrnitý. Skládá se převážně z plagioklasu a amfibolu. Plagioklasy jsou hypautomorfní až automorfní a často intenzivně sericitizované. Amfibol je hypautomorfní, má zelenou barvu a je jen slabě pleochroický. Často rovněž najdeme drobné odmíšeninky křemene a výjimečně se objevuje epidotizace. Dále je přítomen titanit a akcesoricky blíže neurčený opakní minerál. V některých úsecích ve vrbenské skupině metadolerity přecházejí do zelených břidlic a místy až do sericit-chloritických břidlic (Aichler et al. 2000). Dvojslídný fylit s grafitem V nadloží drakovského kvarcitu vystupuje dvojslídný fylit s grafitem, jehož barva je tmavě šedá až černá a struktura je granoblastická až lepidoblastická. Skládá se z křemene, muskovitu, chloritu, biotitu a grafitu. Akcesoricky se vyskytuje turmalín, apatit a rutil (Fediuková et al. 2003). Fylonitizovaný metadacit Další horninou v obalu desenské jednotky je metadacit, který je řazen ke skupině fylonitů. Tato skupina hornin má zelenošedou barvu a představuje zbřidličnatělé vulkanity. Skládají se z křemene, plagioklasu, muskovitu a chloritu. Akcesoricky je přítomný epidot, amfibol, turmalín a rudní minerál (Aichler et al. 2000). 2.2.3 Horniny keprnické jednotky Amfibolit Mezi horniny keprnické jednotky patří středně až hrubě zrnitý amfibolit, který v rámci biotitické a dvojslídné ortoruly vystupuje pouze v oblasti Bobrovníku. Tato hornina má šedozelenou barvu a je tvořena plagioklasem, amfibolem, minerály zoisit-epidotové skupiny. Akcesorickými minerály jsou kalcit, křemen a rudní minerál (Fediuková et al. 2003). Krystalický vápenec V několika menších tělesech se v keprnické jednotce vyskytuje krystalický vápenec, což je světle šedá hornina tvořená kalcitem. Vystupuje v oblasti tektonické zóny směru SZ-JV. Mezi příměsy patří albit, křemen, chlorit a muskovit. Akcesoricky je přítomen opakní minerál. Krystalický - 9 -
vápenec může být páskovaný a jeho tmavé pásky mohou být tvořeny kalcitem s grafitickou substancí (Fediuková et al. 2003). Erlan Další vyskytující se horninou je erlan, který se nachází západně od Adolfovic a má šedou barvu s nafialovělým odstínem. Při vyšší koncentraci biotitu se vytvářejí jemné pásky. Základní tkáň je složena z živců, křemene, amfibolu, biotitu a klinopyroxenu. Akcesorickým minerálem je titanit (Fediuková et al. 2003). Bitotitická až dvojslídná ortorula Západně od Bukovic a Adolfovic vystupuje v menších tělesech biotitická až dvojslídná ortorula. Struktura horniny je blastoporfyrická a struktura základní tkáně je lepidogranoblastická. Hornina je světle šedé barvy, je tvořena křemenem, plagioklasem, biotitem a draselným živcem (Fediuková et al. 2003). 2.3 Metamorfismus silesika Ve východní části silesika je minerální asociace hornin ovlivněna metamorfními procesy z doby varíského geotektonického cyklu. Intenzita metamorfózy roste od východu k západu silesika. Regionální metamorfóza zasahuje až do staurolitové zóny, odpovídají tomu metamorfované sedimenty s granátem a staurolitem, a metabazity s amfibolem. Devon v koutském synklinoriu je přeměněn až ve granáticko-staurolitovou facii. Na styku předdevonského podloží s devonským patrem dochází k diaftoréze, která je zřetelná tam, kde metamorfovaný devon dosáhl pouze chloritové zóny. Jejich metamorfní sblížení nastalo tam, kde se shodovaly metamorfní stupně obou pater (Mísař et al. 1983). Diaftoréza je synonymem pro retrográdní metamorfózu, při níž z intenzivněji metamorfovaných hornin vznikají méně metamorfované horniny (Petránek 2007). 2.4 Magmatismus silesika Silesikem proniklo několik masivů hlubinných vyvřelin. Jesenický a sobotínský masiv mají bazický charakter, žulovský a šumperský mají kyselý charakter. Sobotínský amfibolitový masiv chemickým složením náleží do skupiny oceánických tholeiitických bazaltů, má vysoký obsah hořčíku, menší obsah vápníku a je obohacený o nikl a ochuzený o chrom. Jesenický amfibolitový masiv je soubor metamorfovaných bazických vulkanitů. Jsou zde zastoupeny tufové a tufitické horniny, amfibolicko-erlánové stromatity a aktinolitické - 10 -
břidlice (Mísař et al. 1983). Žulovský masiv má okolo sebe vytvořen široký kontaktní dvůr metamorfovaných hornin (Gába et al. 2002). Vznikl řadou po sobě následujících intruzí s diferenciačním trendem od starších amfibolicko-biotitických dioritů a granodioritů přes biotitický granit až ke granitům (granodioritům bohatých na křemen). Dále pak je výrazně vyvinuta okrajová facie masivu. Šumperský masiv leží v jižní části keprnické klenby a má jednoduchý deskovitý tvar. Hlavní horninou je biotitický granodiorit. Šumperský masiv je rozdělen na dvě části temenickým zlomem (Mísař et al. 1983). Uspořádání masivu a kleneb je zobrazeno na obr. 2.2 podle Mísaře et al. 1983. Obr. 2.2 Geologické profily silesikem (Mísař et al. 1983) Vysvětlivky k obr. 2.2 - žulovský pluton: 1 granit, 2 granodiorit, 3 kontaminovaný granit při okraji plutonu; andělohorské souvrství: 4 břidlice, 5 droby a břidlice, 6 droby; vrbenské vrstvy: 7 metabazity, 8 zelené břidlice a chloritické fylity, 9 metabazity a gabra jesenického a sobotínského masivu, 10 amfibolity všeobecně, 11 vápence, 12 chloriticko-sericitické fylity, 13 kvarcity; předdevonské krystalinikum: 14 chloritizované a diaktorizované ruly, 15 svory převážně staurolitové, 16 biotitické ruly, 17 krystalické vápence a erlány, 18 kvarcity a kvarcitické ruly, popř. metakonglomeráty, 19 migmatity, 20 ortoruly, 21 ortoruly a silně granitizované ruly, 22 zlomy. - 11 -
3 Dolerity (diabasy) Termínem diabas se u nás označuje předterciérní bazické, výlevné a hypabysální horniny s ofitickou strukturou a šedozelenou barvou. Skládá se převážně z augitu a plagioklasu. V americké literatuře je diabasem hypabysální hornina řady bazalt a gabro s ofitickou strukturou a bez ohledu na stáří. Tato hornina se v anglické literatuře nazývá dolerit. V téže literatuře se diabas označuje jako podobná, avšak autometamorfovaná hornina. Diabas se dělí na epidiabas, jehož pyroxeny byly přeměněny v amfibol, a metadiabas, což je metamorfovaný diabas (Petránek 2007). V další části textu budu používat označení dolerit. Dolerity jsou středně zrnité horniny, vystupující v žilách, čočkách apod. Mají převážně ofitickou strukturu. Termín dolerit může být chápán jako synonymum mikrogabra (Gregerová 2000). Ofitickou strukturu doleritu můžeme vidět na obr. 3.1 podle Zimáka 2005. Obr. 3.1 Ofitická struktura doleritu (Zimák 2005) Vysvětlivky k obr. 3.1 - struktura doleritu je tvořená hypidiomorfním až idiomorfním, polysynteticky zdvojčatělým plagioklasem a alotriomorfními zrny amfibolu (s naznačenou štěpností), která vyplňují prostory mezi plagioklasovými lištami. Šířka obrázku 4,5 mm. - 12 -
3.1 Metadolerity Metadolerity svým složením odpovídají bazaltu (obr. 3.2 TAS diagram), v případě metadoleritů vrbenské skupiny převážně tholeiitickým bazaltům (Pecina 2003). Obr. 3.2 TAS diagram (Le Bas et al. 1986) Vysvětlivky k obr. 3.2 1 ryolit, 2 trachyt, 3 dacit, 4 trachyandezit, 5 andezit, 6 bazaltický trachyandezit, 7 andezit, 8 trachybazalt, 9 bazalt, 10 pikrobazalt, 11 tefrit, bazanit, 12 fonolitický tefrit, fonolitický bazanit, 13 tefritický fonolit, 14 fonolit Bazalty Bazalt (čedič) tvoří na Zemi více než 90% výlevných hornin. Tato hornina je jemnozrnná a má šedočernou barvu. Skládá se převážně z plagioklasu a pyroxenu. Žilným protějškem bazaltu je dolerit a hlubinným je gabro. Bazalty svým chemickým složením patří do bazických vyvřelin. Některá bazalty obsahují sopečné sklo nebo také malé množství foidů a křemene. Často lze pozorovat vesikulární strukturu s póry nebo dutinami po uzavřených plynech. Dutiny mohou být vyplněny kalcitem, křemenem nebo zeolity. Bazalty můžeme dělit na dvě skupiny, a to na tholeitické bazalty a alkalické bazalty (Petránek 2007). 1. tholeitické bazalty (tholeit) mají velmi tmavou barvu, šedočernou až černou. Zastoupení tmavých minerálů je více než 30% obj. Skládá se z plagioklasu, augitu a rombického pyroxenu. Augit velmi často tvoří vyrostlice. Pokud je ve vyrostlicích olivín, jedná se o olivínový tholeit. Jako bazalt s vysokým obsahem Al 2 O 3 (nebo také vysoce hliníkový bazalt) - 13 -
se označuje při přítomnosti vyrostlic, které jsou tvořeny pouze plagioklasy (Gregerová 2000). Tholeitické bazalty tvoří na kontinentech a dnech oceánů rozsáhlé výlevy. Diferenciací tholeitů vznikají andezity a ryolity. Tholeitické magma vzniká za vysokých tlaků a ve velkých hloubkách (Petránek 2007). 2. alkalické bazalty v rámci bazaltů jsou tyto horniny zrnitostně nejhrubší a mají nejtmavší barvu. Časté jsou výskyty porfyrických vyrostlic olivínu (Gregerová 2000). Jsou to melanokrátní bazalty s přítomností labradoritu, augitu a malého množství foidů a melilitu. Tvoří převážně kontinentální sopky a v menší míře mohou být přítomny i v ostrovních obloucích. Magma alkalických bazaltů vzniká za nižších tlaků. V některých případech bývá skupina bazaltických hornin s foidy oddělována a jsou do této skupiny zařazovány bazanity, které obsahují olivín, ale také například tefrity, což jsou horniny bez olivínu (Petránek 2007). - 14 -
4 Metodika Metodika práce je rozdělena na dvě etapy, a to na terénní etapu a laboratorní etapu. Terénní etapa proběhla v silesiku, přesněji ve vrbenské skupině, kde byly pomocí geologických map nalezeny čtyři lokality. Na serveru geologicke-mapy.cz jsem zadala vyhledávání pro širší oblast vrbenské skupiny a následně jsem nalezla podrobnou geologickou mapu 1 : 50 000. V legendě této mapy se nacházely metadolerity a tuto jednotku jsem zobrazila samostatně. Lokality s výskyty metadoleritu se nacházejí v okolí obcí Ludvíkov, Mostkov, Stará Ves a Nová Ves. Na těchto zmíněných lokalitách jsem odebrala reprezentativní vzorky metadoleritů a zhotovila fotodokumentaci jejich výchozů. V laboratorní etapě jsem provedla makroskopické popisy vzorků a vybrala úlomky pro zhotovení leštěných výbrusů metadoleritů (fa URGA v Olomouci, technik pan Zbirovský). Optické studium jsem prováděla pomocí mikroskopu Olympus BX 50 a fotodokumentaci mikroskopických preparátů fotonástavcem C-7070. Pro studium pomocí elektronové mikrosondy byly po optické mikroskopii leštěné výbrusy napařeny uhlíkem (v laboratoři elektronové mikroskopie a mikroanalýzy v Brně). Vlastní zkoumání proběhlo na elektronové mikrosondě Jeol JXA 8600 (katedra geologie PřF UP Olomouc, analytik P. Sulovský). Při mikroanalýze byly jednak získány prvkové distribuce, zjišťováno kvalitativní složení všech pozorovaných minerálních fází a pomocí energiově disperzního analyzátoru Moxtek byly zhotoveny kvantitativní bodové mikroanalýzy v pseudostandardovém režimu (jako kvantitativní standard byl použit Si (přírodní křemen), ostatní prvky stanoveny podle továrních standardů fy SAMX; bodové mikroanalýzy a dále i plošné analýzy za účelem stanovení průměrného složení byly prováděny při proudu svazku 1 1,5 na a velikosti plošky 1 mikrometr při načítací době 60 sekund (bodové analýzy), resp. U plošných analýz 20 mikrometrů (dynamicky posunem po celé ploše výbrusu po dobu celkem 360 sekund). Místa analýz i jinak zajímavé partie byly dokumentovány fotografiemi v sekundárních a zejména zpětně odražených elektronech. Vzorky metadoleritů jsem podrtila v čelisťovém drtiči fy Brio a vykvartovanou menší část drti jsem na jemno namlela v planetovém vibračním mlýnu téže firmy na katedře geologie PřF UP. Pomletý materiál jsem analyzovala RTG fluorescenčním spektrometrem INNOV X Delta Premium v analytickém modu Geochemical, načítání spektra při napětí katody 40 kv (stopové prvky) probíhalo 24 sekund, načítání při 10 kv (lehké prvky) trvalo 60 sekund. - 15 -
5 Terénní etapa Terénní etapa probíhala na lokalitách Ludvíkov, Mostkov, Stará Ves a Nová Ves, kde byly odebrány reprezentativní vzorky metadoleritu. Lokality byly vyhledány pomocí geologických map (obr. 5.1, 5.2, 5.4, 5.6) a nacházejí se v desenské jednotce, přesněji ve vrbenské skupině. Ludvíkov Ludvíkov se nachází západně od Vrbna pod Pradědem a leží v okrese Bruntál. Na této lokalitě se nachází kamenná suť s metadolerity, kde proběhlo odebírání vzorků. K stanovení přesné polohy kamenné suti jsem použila GPS navigaci. GPS souřadnice: 50 7'1.368"N, 17 20'48.716"E Obr. 5.1 Geologická mapa Ludvíkova zakroužkované těleso metadoleritu, upraveno podle: www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g50&y=535000&x=1065300&r=2500& s=1&legselect=976 Legenda: metadolerit - 16 -
Mostkov Mostkov se nachází JZ od obce Oskava a leží v okrese Šumperk. Na této lokalitě se nalézá výchoz metadoleritu, kde jsem odebrala vzorky a zhotovila fotodokumentaci. K stanovení přesné polohy výchozu jsem použila GPS navigaci. Výchoz byl rozsáhlý, zhruba kruhovitého tvaru (s průměrem cca 10 m) tvořený balvany o velikosti 4 m (viz obr. 5.3). Tento výchoz není zaznačený v podrobné geologické mapě. GPS souřadnice: 49 53'57.738"N, 17 7'21.039"E Obr. 5.2 Geologická mapa Mostkova - šipkou označená lokalita výchozu metadoleritů, upraveno podle: www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g50&y=552800&x=1088800&r=2500& s=1&legselect=516 Obr. 5.3 Výchoz metadoleritu v Mostkově - 17 -
Stará Ves Stará Ves se nachází severně od Rýmařova a leží v okrese Bruntál. Ve Staré Vsi se nalézá lokalita, na které jsou lůmky s metadolerity a zde jsem také odebrala reprezentativní vzorky a zhotovila fotodokumentaci lokality. Přesná poloha lůmku zde byla stanovena podle GPS navigace. Největší z lůmků měl rozměry 10 m na výšku a 6 m na šířku (viz obr. 5.5). GPS souřadnice: 49 58'17.528"N, 17 13'55.984"E Obr. 5.4 Geologická mapa Staré Vsi zakroužkované těleso metadoleritů, upraveno podle: www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g50&y=544200&x=1081000&r=2500& s=1&legselect=976 Legenda: metadolerit Obr. 5.5 Lůmky metadoleritu ve Staré Vsi - 18 -
Nová Ves Nová Ves se nachází severně od Staré Vsi a leží v okrese Bruntál. V Nové Vsi se nalézá lokalita s výchozem metadoleritu, na které jsem odebrala vzorky a zhotovila fotodokumentaci. Výchoz tvořila pevnější hornina, která vytvářela hřbítek JZ směru o rozměrech 3 m na výšku a 6 m na šířku (viz obr. 5.7). Stanovila jsem zde také přesnou polohu výchozu podle GPS navigace. GPS souřadnice: 49 59'58.418"N, 17 15'12.146"E Obr. 5.6 Geologická mapa Nové Vsi zakroužkované těleso metadoleritů, upraveno podle: http://www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g50&y=541100&x=1077700&r=2 500&s=1&legselect=976 Legenda: metadolerit Obr. 5.7 Výchoz metadoleritu v Nové Vsi - 19 -
6 Laboratorní etapa 6.1 Metadolerit z Ludvíkova Makroskopický popis Vzorek metadoleritu z Ludvíkova má zelenošedou barvu a je středně zrnitý. Struktura metadoleritu je ofitická. Makroskopicky lze v této hornině rozpoznat amfiboly, které jsou o velikosti od 0,5 do 1 cm a jsou xenomorfně omezené. Dalším viditelným minerálem je chlorit, který dává hornině její specifickou zelenou barvu a plagioklas, jehož barva je bílá. Mikroskopický popis Amfibol (podle elektronové mikroanalýzy aktinolit) je pleochroický (světle žlutá světle hnědá). Zrna amfibolu jsou většinou krátce sloupečkovitého až nepravidelného tvaru a jsou hypautomorfně omezena. U tohoto minerálu jsou viditelné dva systémy štěpnosti. V XPL má amfibol interferenční barvy 2. řádu (act na obr. 6.1). Chlorit je v PPL pleochroický (světle zelená až sytě zelená). Zrna chloritu mají nepravidelný tvar a jsou xenomorfně až hypautomorfně omezena. Chlorit zháší rovnoběžně vůči štěpnosti podle báze. V XPL má chlorit anomální hnědou barvu. Plagioklas (podle elektronové mikroanalýzy albit) je v PPL bezbarvý. Zrna tohoto minerálu jsou izometrická a jsou xenomorfně omezena. Zrna plagioklasu jsou zakalená, nezdvojčatělá. Apatit je v PPL bezbarvý a bez pleochroismu. Zrna apatitu jsou automorfně omezena a mají jehličkovitý habitus. Titanit je v PPL pleochroický (světle zelená zelenohnědá). Zrna titanitu jsou nepravidelného tvaru a mají xenomorfní, vzácně hypautomorfní omezení (zrna s výrazně vystupujícím reliéfem na obr. 6.2). V XPL má titanit interferenční barvy 3. řádu. Klinozoisit je v PPL bezbarvý a bez pleochroismu. Zrna mají sloupečkovitý tvar a jsou hypautomorfně omezena. V XPL má klinozoisit červenou až zelenou interferenční barvu 1. řádu. - 20 -
Obr. 6.1 Mikroskopický snímek metadoleritu z Ludvíkova XPL vysvětlivky: ttn - titanit, Ab - albit, chlo - chlorit, czoi - klinozoisit Obr. 6.2 Mikroskopický snímek metadoleritu z Ludvíkova (jiná oblast než na obr. 6.1) PPL Elektronová mikroskopie Metadolerit z Ludvíkova se podle výsledků z elektronové mikrosondy skládá z albitu, aktinolitu, chloritu a klinozoisitu. Akcesoricky je v tomto vzorku přítomen titanit (s odmíšeninami pyritu) a apatit. Na obr. 6.3 lze vidět ofitickou strukturu metadoleritu. Byla také zhotovena mapa distribucí prvků (Na, Mg, Al, Si, Ca, Ti a Fe viz obr. 6.4 a-g). - 21 -
Obr. 6.3 Ofitická textura metadoleritu z Ludvíkova - BSE vysvětlivky: hbl hornblendit, tnt titanit, Ab albit, chlo chlorit, zoi - klnozoisit Distribuce prvků v oblasti obr. 6.3: a) Distribuce Na b) Distribuce Mg c) Distribuce Al d) Distribuce Si e) Distribuce Ca f) Distribuce Ti g) Distribuce Fe Obr. 6.4 a g: Distribuce prvků v metadoleritu z výchozu v Ludvíkově - 22 -
Výsledky z RTG- fluorescenční spektrometrie Hlavními prvky metadoleritu z Ludvíkova jsou Na, Si, Al, Ca, Fe, Mg a Mn, jejich procentuální zastoupení je uvedeno v tabulce 7.1. Obsah draslíku je velmi nízký podle výsledku stanovení XRF metodou pod 0,04 hm. %; obsah síry je rovněž nízký (0,02 hm. %). Nejvíce zastoupenými stopovými prvky jsou Sr, V, Cr a Zr (tab. 6.1). V Cr Co Ni Cu Zn Pb Th ppm 323 113 25 44 64 89 6 9 As Sr Zr Se Rb Mo W U ppm 6 460 132 < 10 < 2 7 < 20 < 120 Tab. 6.1 Stopové prvky v metadoleritu z Ludvíkova (stanoveno ED XRF) 6.2 Metadolerit z Mostkova Makroskopický popis Metadolerit z Mostkova má zelenočernou barvu a je středně zrnitý. Struktura metadoleritu je ofitická. Z minerálů, které lze makroskopicky pozorovat, je dobře viditelný amfibol a plagioklas. Amfibol má tmavě zelenou barvu a jeho tence sloupečkovité krystaly jsou trojúhelníkovitě uspořádány. Plagioklas má bílou až béžovou barvu a je xenomorfně omezen. Přítomen je i chlorit. Mikroskopický popis Plagioklas tvoří tabulkovitá až nepravidelně omezená zrna. U tohoto vzorku lze pozorovat lamely, které jsou tenké, probíhají přes celé zrno a jejich výskyt je málo hojný. U plagioklasu můžeme nalézt dvojčatění podle karlovarského zákona. Amfibol (podle EMPA aktinolit až magneziohornblend) je pleochroický (nažloutlý - světle hnědý). Tvar zrn je převážně sloupečkovitý, většinou hypautomorfní, méně často xenomorfní. Sloupečky aktinolitu mají často jakoby roztřepené zakončení (obr. 6.5). V XPL má amfibol interferenční barvy 2. řádu. Chlorit je pleochroický (zelená hnědozelená). Zrna jsou tabulkovitá až lístkovitá a často tvoří vějířovité agregáty. Zháší rovnoběžně vůči štěpnosti. V XPL má chlorit anomální zelenohnědou barvu. - 23 -
Titanit je v PPL pleochroický (světle zelená - tmavě zelená). Zrna tohoto minerálu jsou tabulkovitá až izometrická a mají hypautomorfní omezení. V XPL má titanit interferenční barvy 3. řádu. Klinozoisit je v PPL bezbarvý a bez pleochroismu. Zrna jsou sloupečkovitého tvaru a jsou hypautomorfně omezena. V XPL má klinozoisit červenou až zelenou interferenční barvu 1. řádu. Obr. 6.5 Mikroskopický snímek metadoleritu z Mostkova - XPL vysvětlivky: Ab albit, chlo chlorit, czoi klinozoisit, ttn titanit, act aktinolit Obr. 6.6 Mikroskopický snímek metadoleritu z Mostkova (táž oblast jako na obr. 6.5) PPL Elektronová mikroskopie Metadolerit z Mostkova je složený z albitu, amfibolu (na rozhraní aktinolitu magneziohornblendu viz obr. 7.6), klinozoisitu, chloritu a akcesoricky z titanitu. Obr. 6.7 dokumentuje obrůstání lišt aktinolitu chloritem a titanitem; distribuce hlavních prvků v téže oblasti jsou na obr. 6.8 (a-h). - 24 -
Obr. 6.7 Elektronový obraz v oblasti s lištami aktinolitu, lemovanými chloritem a klinozoisitem; mezi lištami aktinolitu je albit Distribuce prvků v oblasti obr. 6.7: a) Snímek oblasti mapy v BSE b) RTG distribuce Na c) RTG-distribuce Mg d) RTG-distribuce Al e) RTG-distribuce Si f) RTG-distribuce Ca Obr. 6.8 a h: Elektronový obraz a distribuce prvků v oblasti s lištami aktinolitu, lemovanými chloritem a klinozoisitem; mezi lištami aktinolitu albit g) RTG-distribuce Ti h) RTG-distribuce Fe - 25 -
RTG-fluorescenční spektrometrie Hlavní prvky, které se vyskytují v metadoleritu z Mostkova jsou Na, Si, Al, Ca, Fe, Mn a Mg (viz tab. 7.1). Nejvíce zastoupenými stopovými prvky jsou Sr a V (tab. 6.2). V Cr Co Ni Cu Zn Pb Th ppm 250 < 60 22 46 48 72 10 5 As Sr Zr Se Rb Mo W U ppm 2 263 98 1 6 4 84 < 110 Tab. 6.2 Stopové prvky v metadoleritu z Mostkova (stanoveno ED XRF) 6.3 Metadolerit ze Staré Vsi - vzorek A, B Makroskopický popis vzorek A Vzorek metadoleritu ze Staré Vsi má světle zelenošedou barvu a je středně zrnitý. Struktura této horniny je ofitická. Makroskopicky lze rozpoznat chlorit, amfibol a plagioklas. Plagioklas má bílou barvu a je xenomorfně omezen. Mikroskopický popis vzorek A Zrna plagioklasu (podle EMPA albitu) jsou víceméně izometrická a jsou xenomorfně omezena. Některá zrna jsou zakalená. V tomto vzorku jsem u plagioklasu nenalezla dvojčatění. Chlorit je pleochroický (světle zelená světle hnědá). Zrna jsou tabulkovitá, některá nepravidelná. Chlorit má v XPL anomální zelenohnědou barvu. Amfibol (podle EMPA aktinolit) je pleochroický (světle žlutá světle hnědá). Tento minerál je sloupečkovitého habitu a má hypautomorfní omezení. V XPL má amfibol interferenční barvy 2. řádu. Je velmi hojně zastoupen (viz obr. 6.9). Titanit je pleochroický (světle zelená tmavě zelená). Titanit má tabulkovitý tvar a je hypautomorfně omezen. Titanit má interferenční barvy 3. řádu. Klinozoisit je sloupečkovitého tvaru a má hypautomorfní omezení. V XPL má klinozoisit červenou až zelenou interferenční barvu 3. řádu. Jeho zastoupení je menší než v ostatních zkoumaných metadoleritech. - 26 -
Obr. 6.9 Mikroskopický snímek metadoleritu ze Staré Vsi vzorek A XPL vysvětlivky: Plg plagioklas, tnt titanit, Amf amfibol, Chl - chlorit Obr. 6.10 Mikroskopický snímek metadoleritu ze Staré Vsi vzorek A (táž oblast jako na obr. 6.9) - PPL Elektronová mikroskopie vzorek A Metadolerit ze Staré Vsi je složen z albitu, aktinolitu, klinozoisitu, chloritu. Aktinolit a chlorit se vzájemně prorůstají (viz obr. 6.11). Akcesoricky se zde nachází titanit, allanit-(ce) a hematit. Hematit a oxyhydroxidy Fe místy zatlačují původní (?) štěpné alumosilikáty (obr. 6.13 a 6.14). Na obr. 6.12 (a-h) je zobrazena mapa distribuce prvků Na, Mg, Al, Si, Ca, Ti a Fe. - 27 -
Obr. 6.11 Struktura vzorku metadoleritu ze Staré Vsi obraz v BSE Distribuce prvků v oblasti obr. 6.11: a) RTG-distribuce Na b) RTG-distribuce Mg c) RTG-distribuce Al d) RTG-distribuce Si f) RTG-distribuce Ca g) RTG-distribuce Ti Obr. 6.12 a h: RTG-distribuce v metadoleritu z výchozu Stará Ves vzorek A h) RTG-distribuce Fe - 28 -
Obr. 6.13 Snímek oblasti se zatlačováním původního štěpného alumosilikátu oxidy a hydroxioxidy Fe SE Obr. 6.14 Snímek oblasti se zatlačováním původního štěpného alumosilikátu oxidy a hydroxioxidy Fe - BSE RTG-fluorescenční spektrometrie vzorek A Ve vzorku metadoleritu ze Staré Vsi A se nacházejí jako hlavní prvky Na, Si, Al, Ca, Fe, Mn a Mg (viz tab. 7.1). Ze stopových prvků jsou zde nejvíce obsaženy V, Sr a Cr (tab. 6.3). V Cr Co Ni Cu Zn Pb Th ppm 320 181 15 42 59 76 7 6 As Sr Zr Se Rb Mo W U ppm 10 229 83 < 10 6 3 <135 < 110 Tab. 6.3 Stopové prvky v metadoleritu ze Staré Vsi vzorek A (stanoveno ED XRF) - 29 -
Makroskopický popis vzorek B Metadolerit ze Staré Vsi vzorek B má šedozelenou barvu a je jemněji zrnitý oproti vzorku A. Makroskopicky lze rozeznat amfibol, chlorit a plagioklas. Mikroskopický popis vzorek B Plagioklas (podle EMPA albit) má tabulkovitý tvar a je hypautomorfně až automorfně (viz např. zrno na středu obr. 6.17) omezen. U tohoto vzorku bylo pozorováno dvojčatění podle karlovarského zákona (viz např. zrno v levém horním rohu obr. 6.15) a některá zrna jsou zakalená podle EMPA zřejmě odmíšeninami klinozoisitu viz obr. 6.18). Jeho zastoupení ve vzorku je vyšší než u ostatních zkoumaných metadoleritů - viz obr. 6.15 a 6.16). Amfibol (podle EMPA aktinolit) je pleochroický (světle žlutá sytě žlutá). Zrna amfibolu mají sloupečkovitý tvar a hypautomorfní omezení. V XPL má amfibol interferenční barvy 2. řádu. Chlorit je pleochroický (světle zelená tmavě zelená). Zrna jsou xenomorfně omezena a jsou ve tvaru šupinek. Chlorit má v XPL anomální hnědou barvu. Titanit je pleochroický (světle zelená tmavě zelená). Titanit má tvar tabulek a je hypautomorfně omezen. V XPL má titanit interferenční barvy 3. řádu. Klinozoisit má sloupečkovitý tvar, některá zrna jsou nepravidelná. Omezení zrn je hypautomorfní. Klinozoisit má červenou až zelenou interferenční barvu 1. řádu. Obr. 6.15 Mikroskopický snímek metadoleritu ze Staré Vsi B XPL; obrázek vzorku tvořený převážně plagioklasy (v horním levém rohu tlustě tabulkovité zrno plagioklasu) - 30 -
Obr. 6.16 Mikroskopický snímek metadoleritu ze Staré Vsi B (tatáž oblast jako na obr. 6.15) PPL; V daném místě vzorku převažují plagioklasy Elektronová mikroskopie vzorek B Metadolerit ze Staré Vsi se skládá z albitu, aktinolitu, klinozoisitu, chloritu. Akcesoricky je zde přítomen titanit. Na obrázku 6.19 (a-h) je zobrazena mapa distribuce prvků. Obr. 6.17 Celkový pohled na strukturu metadoleritu vzorek St. Ves B. Elektronová mikrosonda, BSE. Tmavé partie jsou tvořeny albitem (velká vyrostlice na středu snímku obsahuje odmíšeniny klinozoisitu drobná světlejší zrnka); světlé partie matrix tvořeny aktinolitem, chloritem a v menší míře klinozoisitem. - 31 -
Obr. 6.18 Celkový pohled na strukturu metadoleritu vzorek St. Ves B. Elektronová mikrosonda, BSE. Tmavé partie jsou tvořeny albitem (velká vyrostlice na horním pravém rohu obsahuje odmíšeniny klinozoisitu drobná světlejší zrnka); světlé partie matrix tvořeny aktinolitem, chloritem a v menší míře klinozoisitem. Černé útvary zalévací pryskyřice. Distribuce prvků v oblasti obr. 6.18: a) Snímek v BSE b) RTG-distribuce Na c) RTG-distribuce Mg d) RTG-distribuce Al e) RTG-distribuce Si f) RTG-distribuce Ca Obr. 6.19 a h: Distribuce prvků v metadoleritu ze Staré Vsi vzorek B g) RTG-distribuce Ti h) RTG-distribuce Fe - 32 -
RTG fluorescenční spektrometrie Hlavní prvky, které se vyskytují ve vzorku metadoleritu ze Staré Vsi B jsou Si, Al, Ca, Na, Fe, Mn a Mg (viz tab. 7.1). Nejvíce zastoupenými stopovými prvky jsou Sr, V, Zr a Zn (tab. 6.4). V Cr Co Ni Cu Zn Pb Th ppm 321 78 29 16 43 109 6 6 As Sr Zr Se Rb Mo W U ppm 52 271 197 < 10 5 7 <130 < 110 Tab. 6.4 Stopové prvky metadoleritu ze Staré Vsi vzorek B (stanoveno ED XRF) 6.4 Metadolerit z Nové Vsi Makroskopický popis Metadolerit z Nové Vsi má světle šedozelenou barvu a je jemně zrnitý. Struktura této horniny je ofitická. Makroskopicky lze rozpoznat amfibol, chlorit a plagioklas. Mikroskopický popis Zrna plagioklasu (podle EMPA albitu) jsou hypautomorfně omezena a mají tabulkovitý tvar. Některá zrna mají omezení nepravidelné a jsou zakalená. Chlorit je pleochroický (zelená hnědozelená). Zrna jsou lístkovitá a mají hypautomorfní omezení. Chlorit má v XPL anomální hnědozelenou barvu (obr. 6.20). Amfibol (podle EMPA aktinolit) je pleochroický (světle žlutá žlutohnědá). Zrna mají sloupečkovitý tvar a hypautomorfní omezení. V XPL má amfibol interferenční barvy 2. řádu. Titanit je pleochroický (světle zelená tmavě zelená). Zrna mají tabulkovitý tvar a jsou hypautomorfně omezena. Titanit má interferenční barvy 3. řádu. Klinozoisit má nepravidelná zrna ve tvaru sloupečků. U některých zrn je omezení hypautomorfní. Klinozoisit má v XPL červenou až zelenou interferenční barvu 1. řádu. - 33 -
Obr. 6.20 Mikroskopický snímek metadoleritu z Nové Vsi XPL vysvětlivky: plg plagioklas, chl - chlorit Obr. 6.21 Mikroskopický snímek metadoleritu z Nové Vsi (tatáž oblast jako na obr. 6.20) - PPL - 34 -
Elektronová mikroskopie Metadolerit z Nové Vsi je složen z aktinolitu, albitu, chloritu, klinozoisitu, titanitu, rutilu (jako odmíšeniny v titanitu viz obr. 6.23) a oxihydroxidů Fe (s příměsí Ca a P). Na obrázku 6.23 (ah) je zobrazena mapa distribuce prvků. Obr. 6.22 Vzorek Nová Ves oblast se zrny titanitu s odmíšeninami rutilu. Elektronová mikrosonda, BSE Distribuce prvků v oblasti obr. 6.22: a) Distribuce Na b) Distribuce Mg c) Distribuce Al d) Distribuce Si e) Distribuce Ca f) Distribuce Ti Obr. 6.23 a h: Distribuce prvků v metadoleritu z Nové Vsi oblast se zrny titanitu s odmíšeninami rutilu g) Distribuce Fe h) Distribuce K - 35 -
Obr. 6.24 BSE snímek zrna, složeného z vzájemně se prorůstajícího titanitu (tmavší) a rutilu (světlejší) RTG-fluorescenční spektrometrie Hlavní prvky obsažené v metadoleritu z Nové Vsi jsou Na, Si, Al, Ca, Fe, Mn a Mg (viz tab. 7.1). Ze stopových prvků se v metadoleritu ve větším množství nacházejí Sr, V, Cr a Ni (tab. 6.5). V Cr Co Ni Cu Zn Pb Th ppm 170 205 23 200 96 64 6 6 As Sr Zr Se Rb Mo W U ppm 2 240 35 < 10 2 4 21 < 110 Tab. 6.5 Stopové prvky v metadoleritu z Nové Vsi (stanoveno ED XRF) - 36 -