Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Geochemické argumenty pro spodnoproterozoické stáří pestré skupiny moldanubika Václav Procházka nebyly použity prostředky z žádného grantu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Geochemické argumenty pro spodnoproterozoické stáří pestré skupiny moldanubika Václav Procházka nebyly použity prostředky z žádného grantu."— Transkript prezentace:

1 Geochemické argumenty pro spodnoproterozoické stáří pestré skupiny moldanubika Václav Procházka nebyly použity prostředky z žádného grantu

2 Současná teorie prevariského vývoje Českého masívu ● „Terány“ - mikrokontinenty na periferii Gondwany, oddělené po kadomské orogenezi; mezi nimi oceánská kůra  nejméně 5 mikrodesek, které se mohou dále dělit na dílčí terány (např. moldanubikum) ● v poslední době již nejsou uváděny velké vzdálenosti „teránů“ od Baltiky ani Gondwany  je desková tektonika pro vysvětlení variského vrásnění vůbec potřebná?

3

4 Podolský komplex - 28 kbar (Kotková et al., 1997)

5 Vysokotlaká rula z Krušných hor (Forchheim) ● diamanty a vysokotlaká modifikace TiO 2 ● >40 kbar - případná hloubka subdukce kontinentální kůry!!! min. cca 130 km, uvádí se spíše 160 ● vzdálenost 25 km od Přísečnice:  mezozonálně metamorfované slepence, snad kambrické (Klápová et al., 2000)  skarn s neúplně smazaným prevariským K-Ar stářím biotitu - směsné st. 410 Ma (Šmejkal, 1963)

6

7 Společné znaky různých částí Českého masívu ● modelová stáří kůry v krystalinických jednotkách podle Nd: výrazné maximum kolem 1,6 Ga (Liew a Hofmann, 1988 a další)  i klasty v proterozoiku Barrandienu (Janoušek et al., 1995); pocházejí z moldanubika? ● modelová stáří kůry podle izotopů Pb: výrazné maximum kolem 3,1 Ga (Rajlich et al., 1993; model: Amov, 1986) ● 2350 Ma - kompromis mezi Pb a Nd

8 Stáří zirkonů ● konvenční datování - většinou směsné hodnoty, zřídka dosahují 1800 Ma (Kröner et al., 2001 aj.) ● SHRIMP/SIMS (iontová mikrosonda) (Friedl et al., Drost et al., Mingram et al., 2004; Tichomirova et al., 2005)  „kadomské“ maximum: Ma  event. výskyt stáří kolem 1 Ga (Grenvillská orog.?)  žádná stáří mezi 1100 a 1750 Ma  poměrně dost stáří Ma; metamorfóza?  až 3000 Ma není výjimkou; většinou slabě diskordantní (max Ma - Linnemann et al., 2004)

9 konvenční datování vs. SHRIMP

10 stáří zirkonů v paleoz. sedimentech v S Českém masívu (Linnemann et al., 2004)

11 Moldanubikum ● jednotvárná skupina: proterozoikum nebo archaikum?  „Ostrongský terán“, někdy i „Drosendorfský t.“ ● pestrá skupina stratigraficky odpovídá nejsvrchnější části jednotvárné skupiny nebo nadloží jednotvárné sk. (Jenček a Vajner, 1968)  „Drosendorfský terán“ ● „Gföhlský terán“ - sedimenty pestré sk. pronikané metagranity (Gföhlská rula, granulity), výskyt ultrabazik

12 paleozoické stáří ? ● Pacltová, údajné silurské mikrofosílie v mramoru (lom „U Vápenky“, Č. Krumlov) ● Janoušek et al., modelová stáří amfibolitů u Chýnova T(Nd) DM = 0,43 - 1,47 Ga, nižší hodnoty prý odpovídají intruzi protolitu  amfibolity mají značně rozdílný poměr Sm/Nd než „průměrná“ kůra, modelové stáří je nepřesné

13

14 geochronologické limity stáří některých hornin ● Bližná v Pošumaví - hydrotermální molybdenit v mramoru 495 Ma (Re-Os, Drábek a Stein 2003)  sedimentace vápence nejpozději svrchní kambrium ● Choustník - izochrona Rb-Sr z ortoruly 459 ± 10 Ma (Rajlich et al., 1992) - stř./sv. ordovik  NE intruze protolitu, ale pozdější hydrotermální alterace !!! ● další ortoruly (Bechyně Rb-Sr, z jiných zirkony)

15 Bližná v Pošumaví

16 Stratigrafické vymezení ● proterozoikum Barrandienu obsahuje úlomky šokových křemenů z moldanubika, ALE ● hlavní zdroj klastů je jiný než moldanubikum v dnešním erozním řezu (Jakeš et al., 1979)  → křemeny pocházejí z nadloží moldanubika  významný časový odstup od proterozoika Barrand. ● zirkony staré přes 2000 Ma v dobříšských slepencích (SHRIMP; Drost et al., 2004): pocházejí z moldanubika?

17 Stáří zirkonů ● Gföhlská rula - spodní ordovik, možná intruze protolitu (Friedl et al., 2004) ● Ve většině ostatních hornin zkoumaných SHRIMP nalezena jádra zirkonů starší 2000 Ma (ortoruly, pararuly, granitoidy, granulit; Friedl et al., Teipel et al., 2004 ) ● mobilita Zr a rekrystalizace zirkonu už od 250 °C (Rasmussen, 2005), při dostatku F i < 200 °C (Rubin et al., 1993)

18 Mramory s vysokými obsahy Sr a poměry 87 Sr/ 86 Sr kolem 0,706 (Frank et al., 1990; Frank, 1994)

19 87 Sr/ 86 Sr v oceánech ve fanerozoiku 0, Ma současnost ● 0,706

20 Data izotopů Sr v prekambriu (Ray et al., 2003; Shields,Veizer, 2002)

21 Obsahy Sr v čistších karbonátech

22 Sr (ppm) - litogeochem. databáze (Čadková et al., 1985)

23 MgO a Sr v mramorech - strážecké a morav- ské moldanubikum (Novák, 1987; Houzar, 2004) MgO (%) Sr (ppm)

24 Význam stroncia ● vysoké obsahy Sr indikují vysokou teplotu vody v době sedimentace (krystalizace aragonitu)  archaikum: t > 55 °C (Knauth, 2005); původní obsahy Sr ve vápencích až > 5000 ppm (Veizer et al., 1989) ● nižší obsahy Sr v moldanubických mramorech způsobeny spíš dolomitizací (nebo jinou alterací) ● izotopy Sr zcela vylučují paleozoické stáří protolitu, velmi nepravděpodobné je stáří <700 Ma

25 Cerová anomálie ● při zvětrávání je cer oxidován na čtyřmocný, který je v naprosté většině případů méně rozpustný  povrchové vody mají negativní anomálii Ce, půdy a zvětraliny pozitivní (méně výrazná) ● v archaiku nebyl dostatek O 2 pro oxidaci Ce ● nárůst kyslíku na potřebnou úroveň asi před 2,3-2,4 Ga (Bau et al., 1999 aj.) ● dočasné zmizení anomálií Ce při anoxických eventech (např. konec permu)

26 REE a Y v mořské vodě (Johannesson et al., převzaté)

27

28 tetrádový efekt typu W

29 REE v jurských vápencích (Olivier, Boyet 2006)

30 REE v arch. vápenci z J Afriky, stáří 2,52 Ga (Kamber, Webb 2001)

31 cerová anomálie ● chybí mj. v karbonátech barandienského proterozoika  jsou vždy asociovány s vulkanity; sedimentace zřejmě v izolovaných lagunách s hypersalinní vodou a značnou vulk. příměsí (Drábek, Pouba 2000) ● málo publikovaných dat ze stř. proterozoika

32 La, Ce, Eu a Y ve vápencích Č. masívu - průměry podle litogeochem.databáze

33 Alterace poměrů REE? ● jiná než vysoce oxidovaná fluida mohou smazat cerovou anomálii jedině úplným odnosem původních REE, nebo přínosem jiných za několikanásobného zvýšení koncentrací  na úrovni > několik m velmi nepravděpodobné ● Poměry REE se zachovají mnohem lépe než koncentrace a izotopové složení Sr  nezvýšení poměru 87 Sr/ 86 Sr + nesnížení obsahu Sr a zároveň smazání anomálie Ce není možné!

34 Skarny: páskované Fe-rudy? (i v Krušných horách - Kotková, 1991 )

35 Skarny s pozitivní anomálií Eu i v moldanubiku?

36 skarn - Rešice (Pertold et al., 1997)

37 Význam pozitivní anomálie Eu ● v blízkosti hydrotermálních výronů je běžná, ale jen na oceánském dně (středooc. hřbety - Michard et al., 1983) ● pararuly mají anomálii Eu negativní - jak by jimi (nebo původními sedimenty) fluidum prošlo? ● v archaiku + sp. proterozoiku byla anomálie Eu i daleko od hydroterm. zdrojů, protože REE byly z vody odstraňovány pomalu (~ málo oxidů-hydroxidů Fe) (Bau a Möller, 1993)

38 Kokšín u Mítova - silicit (Johan et al., 1995)

39 Význam spodnoproterozoického stáří pestré skupiny ● pohřbení svrchnoproteroz. - spodnopaleoz. sedimenty o mocnosti až >10 km může vysvětlit variskou metamorfózu, jejíž prográdní charakter není prokázán, i bez subdukcí (za předpokladu dostatečné magmatické a hydroterm. aktivity) ● jednotvárná skupina je zřejmě archaikum (nepřítomnost biogenních sedimentů...) ● jednodušší vztahy k Barrandienu a j. jednotkám ● stáří moldanubika není v rozporu s proterozoickou šokovou metamorfózou

40 Závěr ● paleozoické stáří protolitu pestré skupiny (nebo aspoň její převážné části) je vyloučeno; i nejsvrchnější proterozoikum velmi nepravděpodobné ● některá data (vz. zeminy v mramorech a skarnech, ?obsah Sr v mramorech) indikují sedimentaci ve spodním proterozoiku  nesmí se přeceňovat ● není pravda, že geochemie podporuje současnou nevyhovující teránovou teorii

41 Choustník - ortorula (Rajlich et al., 1992)

42 ● Vavrdová, M. (2004); The Brunovistulicum: assumptions and data. [Das Brunovislulicum: Annahmcn und Daten.] - Z. dt. geol. Ges. 155/1, 1-9; Stuttgart.

43 Použitá literatura ● Bau M., Möller P. (1993). Rare earth element systematics of the chemically precipitated component in Early Precambrian iron formations and the evolution of the terrestrial atmosphere-hydrosphere-lithosphere system. - Geochim. Cosmochim. Acta, 57, ● Bau M., Romer R.L., Lüders V., Beukes N.J. (1999). Pb, O, and C isotopes in silicified Mooidraai dolomite (Transvaal Supergroup, South Africa): implications for the composition of Paleoproterozoic seawater and 'dating' the increase of oxygen in the Precambrian atmosphere. - Earth Planet. Sci. Lett. 174, ● Čadková Z., Jakeš P., Haková M. (1984). Katalog geochemických dat základní regionální sítě. - MS ÚÚG. ● De Baar, H.J.W., Schijf, J., Byrne, R.H., Solution chemistry of the rare earth elements in seawater. - Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 28, 357– 373. ● Dolenec T., Lojen S., Ramovš A. (2001). The Permian–Triassic boundary in Western Slovenia (Idrijca Valley section): magnetostratigraphy, stable isotopes, and elemental variations. - Chem. Geol. 175, 175–190. ● Drábek M. (1997): Karbonátové facie východního okraje barrandienského svrchního proterozoika - prvky vzácných zemin. - Přehled geol. prací na ochranu prostředí v roce 1997, s. 40. MŽP ČR, Praha. ● Drábek M., Pouba Z. (2000): Geochemistry of Neoproterozoic calcareous rocks from the Barrandian (Czech Republic). - Věstník ČGÚ 75/3, ● Drábek M., Stein H. (2003): The age of formation of a marble in the Moldanubian Varied Group, Bohemian massif, Czech Republic using Re-Os dating of molybdenite. - Mineral exploration and sustainable development, Eliopoulos et al. (eds), Proc. of the SGA meeting, Athens, 973 – 976. ● Drost K., Linnemann U., McNaughton N., Fatka O., Kraft P., Gehmlich M., Tonk C., Marek J. (2004): New data on the Neoproterozoic – Cambrian geotectonic setting of the Teplá-Barrandian volcano-sedimentary successions: geochemistry, U-Pb zircon ages, and provenance (Bohemian Massif, Czech Republic). - Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 93, ● Friedl G., Finger F., Paquette J.-L., Quadt A., McNaughton N.J. Fletcher I.R. (2004): Pre-Variscan geological events in the Austrian part of the Bohemian Massif deduced from U–Pb zircon ages. - Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 93, ● Houzar S. (2004). Metamorfované karbonátové horniny v geologické stavbě a vývoji jihovýchodní části Českého masivu. - MS, Disertační práce, Ústav geol. Věd. MU v Brně, 200 p. ● Jakeš P., Zoubek J., Zoubková J., Franke W. (1979): Graywackes and metagraywackes of the Teplá-Barrandian Proterozoic area. - Sbor geol. Věd, ř. Geol. 33, 83–122. ● Janoušek V., Rogers G., Bowes D.R. (1995): Sr-Nd isotopic constraints on the petrogenesis of the Central Bohemian Pluton, Czech Republic. - Geol. Rundschau 84,

44 ● Janoušek V., Vokurka K., Vrána S. (1997): Izotopy stroncia a neodymu v amfibolitech pestré skupiny moldanubika v okolí Chýnova. - Zpr. geol. Výzk. v roce 1996, ● Jenček V., Vajner V. (1968): Stratigraphy and relations of the groups in the Bohemian part of the Moldanubicum. - Krystalinikum 6, ● Johan Z., Johanová V., Scharm B., Pouba Z. (1995). Minéralogie et géochimie des terres rares et du chrome dans les cherts protérozoiques de Kokšín, République tchéque. - C. R. Acad. Sci. IIa, 321, ● Johannesson K.H., Hawkins D.L., Cortés A. (2006): Do Archean chemical sediments record ancient seawater rare earth element patterns? - Geochim. Cosmochim. Acta 70, ● Kamber B.S., Webb G.E. (2001): The geochemistry of late Archaean microbial carbonate: Implications for ocean chemistry and continental erosion history. - Geochim. Cosmochim. Acta 65/15, ● Kato Y., Nakao K., Isozaki Y. (2002a). Geochemistry of Late Permian to Early Triassic pelagic cherts from southwest Japan: implications for an oceanic redox change. - Chem. Geol. 182, ● Knauth L.P. (2005). Temperature and salinity history of the Precambrian ocean: implications for the course of microbial evolution. - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 219, 53-6 ● Kotková, J. (1991): Skarns of the central part of the Krušné hory Mts. - mineralogy, geochemistry and their implications for the skarn origin.Věst. Ústř. Úst. geol. 66/4, ● Kotková J., Harley S.L., Fišera M. (1997): A vestige of very high-pressure (ca. 28 kbar) metamorphism in the Variscan Bohemian Massif, Czech Republic. Eur. J. Miner. 9/5, ● Kröner A, Jaeckel P, Hegener E, Olpetal O (2001): Single zircon ages and whole-rock Nd isotopic systematics of early Palaeozoic granitoid gneisses from the Czech and Polish Sudetes (Jizerské hory, Krkonose Mountains and Orlice-Sneznik Complex). Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 90, 217–233. ● Liew T.C., Hofmann A.W. (1988): Precambrian crustal components, plutonic associations, plate environment of the Hercynian fold belt of central Europe: indications from a Nd and Sr isotopic study. - Contrib. Min. Petrol. 98, ● Linnemann U, McNaughton N.J., Romer R.L., Gehmlich M., Drost K., Tonk C. (2004): West African provenance for Saxo-Thuringia (Bohemian Massif): Did Armorica ever leave pre-Pangean Gondwana? – U/Pb-SHRIMP zircon evidence and the Nd-isotopic record. - Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 93, ● Michard A., Albaréde F., Michard G., Minster J.F., Charlou J.L. (1983). Rare-earth elements and uranium in high-temperature solutions from East Pacific rise hydrothermal vent field (13° N). - Nature 303, ● Mingram P., Kröner A., Hegner E., Krentz O. (2004 ): Zircon ages, geochemistry, and Nd isotopic systematics of pre-Variscan orthogneisses from the Erzgebirge, Saxony (Germany), and geodynamic interpretation. - Int J Earth Sci (Geol Rundsch) (2004) 93, 706–727. ● Olivier N., Boyet M. (2006). Rare earth and trace elements of microbialites in Upper Jurassic coral- and sponge-microbialite reefs. - Chem. Geol. 230,

45 ● Pan Y.M., Stauffer M.R. (2000). Cerium anomaly and Th/U fractionation in the 1.85 Ga Flin Flon Paleosol: Clues from REE- and U-rich accessory minerals and implications for paleoatmospheric reconstruction. - Am. Min. 85/7-8, ● Pertold Z., Pertoldová J., Pudilová M. (1997). Metamorphic history of skarns in the Gföhl unit Moldanubicum, Bohemian Massif, and implications for their origin. Acta Univ. Carol. Geol. 41/1, ● Rajlich P., Sokol A., Kadounová Z. (1993): Archean Crust as a Source of Common Lead in the Bohemian Massif. - Jb. Geol. Bundesanst. 136/4, ● Ray J.S., Veizer J., Davis W.J. (2003) : C, O, Sr and Pb isotope systematics of carbonate sequences of the Vindhyan Supergroup, India: age, diagenesis, correlations and implications for global events. - Precambrian Research 121, 103–140. ● Shields, G., Veizer, J., Precambrian marine carbonate isotope database: version 1.1. Geochem. Geophys. Geosys. 3, U1–U12. ● Shimizu H., Masuda A. (1977). Cerium in chert as an indication of marine environment of its formation. - Nature 266, ● Taunton A.E., Welch S.A., Banfield J.F. (2000). Microbial controls on phosphate and lanthanide distributions during granite weathering and soil formation. - Chem. Geol. 169/3-4, ● Tichomirova M., Whitehouse M.J., Nasdala L. (2005): Resorption, growth, solid state recrystallisation, and annealing of granulite facies zircon—a case study from the Central Erzgebirge, Bohemian Massif. - Lithos 82, ● Veizer J., Hoefs J., Lowe D.R., Thurston P.C. (1989). Geochemistry of Precambrian carbonates: II. Archean greenstone belts and Archean sea water. Geochim. Cosmochim. Acta 53 (1989), 859–871.


Stáhnout ppt "Geochemické argumenty pro spodnoproterozoické stáří pestré skupiny moldanubika Václav Procházka nebyly použity prostředky z žádného grantu."

Podobné prezentace


Reklamy Google