Příklady frakcionace granitoidních plutonů 2. část Karel Breiter PřF MU Brno 15.5.2014 Magmatické systémy A-typu A-granity „anorogenní“, Loiselle and Wones (1979) ASI~1, P<<, Fe/Mg>, HFSE>> • Varianty alkalické i peraluminické, většinou menší plutony (ringový tvar), často silně diferenciované a rudonosné Nigerie, Arabský poloostrov, Egypt, Namibie, Zabajkalí, Teplická kaldera RbCeYTh Rozlišení S- a A-typových granitů S-granity: P, Ta, Cs, U A-granity: HFSE Zr, Hf, Th, HREE, Nb, Oboje: F, Li, Rb, Sn, W Breiter-Fig Rozdíly frakcionovaných S- a A-magmat Variské granity Krušných hor Mapa KH Shody mezi S- a A-typy granitů •Stáří kolem 320 mil. let •Tvoří složité plutony •Pozdní intruze tvoří malé pně se strmými kontakty •Obohacené o F, Li, Rb, Sn, Nb, Ta, U •Věžně obsahují topaz a zinnwaldit •Sn-W mineralizace greisenového typu • • •→ krušnohorské granity studovány od roku 1850, jejich dualita rozpoznána až po roce 1990 Základní chemické rozdíly • S-granity A-granity • •P2O5 0.5 – 1.5 % 0.05-0.1 % •Zr 5-20 ppm 100-200 ppm •Th 5-10 ppm 30-70 ppm •Yb 0.1-4 ppm 4-20 ppm Characteristické minerály •S-granity •Křemen •Alkal. živce (obohacené P) •Li-Fe slídy •Topaz (obohacený P) •Apatit •Zirkon •Monazit • •A-granity: •Křemen •FAlkal. živce (bez P) •Li-Fe slídy •Topaz (bez P) •Fluorit •Zirkon •(Monazit), Xenotim •Thorit geolset Breiter-Fig A-magmata Teplické kaldery TPR2 -předkalderové rhorniny (ruly, S-granity) 1.Peraluminický ryolit 2.Peraluminický dacit 3.A-type ryolit 1 4.A-type ryolit 2 5.A-type ryolit 3 6.Granitové porfyry 7.Biotitový A-granit 8.Zinnwalditový A-granit tprzon Miree Laterální zonalita ryolitu TPR5 Simplified section through the Altenberg-Teplice Caldera Kaldera: A-typ Teplický rholit Pre-kaldera: S-typ Schonfeldská jednotka mi4prof REE v horninách kaldery Miree 1 Miree 2 Opakovaná erupce ze stratifikovaného magmatického krbu TPR8 250 km3 ryolitu Opakovaná erupce ze stratifikovaného magmatického krbu TPR8 Fig 9 Ti-in-Quartz thermobarometr (Huang and Audetad 2011) Cínovec řez 1 Post-kalderové A-granity 1.Preiselberský biotitový granit 2.Cínovecká intruse: a-biotitový granit v hloubce, b-zinnwalditový granit výše, c-lepidolitový granit ve vrchlíku kopole Cinovec0001 Řez granity mezi Cínovcem a Krupkou Subvulkanické intruse granitu • Krupka Frakcionační terndy granitu A-granit Hora svaté Kateřiny Breiter-Fig2a Foulded comb quartz layers Breiter-Fig3a Breiter-Fig3b Extrémní frakcionace •Tavenina bohatá H2O, F, P, Li, (B) •Často otevřený systém •Překotný vývoj •Nedojde k ustavení rovnováhy •Systém je řízem kinetikou •Otevřený systém – brekciace, degazace •Systém může být podchlazený brfig1b deskabrekcie deskastockscheider Časná brekcie v nadloží pně Stockscheider afs KH- P-Ca Principy hromadění fosforu Podlesí profil Vrstevnatost, UST KB-Fig15a brfig4b Na, F – obohacené vrstvy K, P – obohacené vrstvy F- saturovaná slída F-saturovaný topaz F-bohatý amblygonit 3480,4 deskaUSTstock Usměrněné textury Podlesí výbrusy Mikroskopické znaky usměrněných textur a vícefázové krystalizace Volatilní prvky ve frakcionovaném granitoidním systému Nahromadění fluoru a fosforu •Topaz – about 20 wt% F (90-95% of total fluorine saturation) •Protolithionite (5-7 wt% F) – Zinnwaldite (8-9 wt% F) •Amblygonite (9-10 wt% F) • Volatilní prvky ve frakcionovaném granitoidním systému Vliv fluoru na koncentrace kovů Volatilní prvky ve frakcionovaném granitoidním systému Vliv fosforu na koncentrace kovů Podlesí REE Vývoj REE během extrémní frakcionace Vrstevnatost, UST Podelsí profil žilou Vrstevnatost, UST brfig3b 3480,4 Vrstevnatost, UST 3480H2 P3010021 Vrstevnatost, UST P3010001 P3010028 Pozdní brekcie, dekrepitace krystalů •Episodická brekciace distálních částí žil •Dekrepitace krystalů křemene •Residualní taveniny neobvyklého složení (Na,F and K,P) byly nasáty do puklin a rychle krystalizovaly P3010005 deska3968 Pozdní brekcie podlesí brekcie Pozdní brekcie Interpretace QAbOr Pracovní model •intruze primární taveniny •tavenina bohatá F, P, Li, B •tavenina nesaturovaná vodou •voda s B a F se hromadí nahoře •krystalizace stockscheideru • model1 Pracovní model •Saturace taveniny vodou •První degasace •První brekciace •Únik fluid s B (F, Sn) •Turmalinizace pláště •Krystalizují jádra zonárních krystalů model2 Pracovní model •Krystalizace svrchního pně •Tvorba miarol •Ochlazování do stavu křehké deformace •Intruze zbytkové taveniny z hloubi pně •Vznik plochých žil model3a Pracovní model •Frakcionace v rámci žíly podélně i vertikálně •Krystalizace od spodního kontaktu vzhůru •Růst vnějších zón zonárních krystalů model4a Pracovní model •Podchlazení •Layering •UST •Adiabatický děj • model5a Pracovní model •Hromadění F a fluid v distální části žíly •Tato část systému „přežívá“ do nižší teploty •Krystalizace „greisenu“ model6 Pracovní model •Druhá degasace •Druhá brekciace •Krystalizace UST okolo klastů •Krystalizace komplementárních Ab-Q lamin • model7 Rekapitulace •Al-F tavenina (+Li,P) •Dlouhá frakcionace v hloubce •Subvulkanická intruze •Adiabatické kolísání tlaku a teploty •Podchlazení •Kinetická krystalizace • isochorický vers. adiabatický děj