Závěrečná zpráva grantu 274/1997/B-GEO/PrF

Název projektu:	Rovnovážné stavy ve skarnových minerálních asociacích a jejich geologické interpretace
Hlavní řešitel:	Prof.RNDr Pertold Zdeněk, CSc
Spoluřešitelé:	Ing. Marta Pudilová, CSc; RNDr. Jiří Hovorka; Václav Sedláček; Ing. Věra Vonásková; RNDr. Jaroslava Pertoldová, CSc.; Marie Fayadová; Mgr. Jan Košler, Ph.D.; RNDr Jiří Zachariáš, Ph.D.; Mgr. Vojtěch Janoušek, PhD; Mgr. Marcel Potužák
Období řešení:	1997-1999
Celková dotace:	343 tis. Kč

Souhrn výsledků

Problém rovnovážných stavů v regionálně metamorfovaných sakrnech Českého masivu byl studován z hledisek mikroskopických struktur, chemismu minerálů (hlavních i vedlejších prvků, včetně vzácných zemin-REE), izotopů kyslíku a izotopové geochemie a geochronologie Sm-Nd a Sr. Hlavní pozornost byla věnována lokalitám v molda-nubiku (Slatina, Rešice, Županovice, Vlastějovice, Holšice, v rakouské části Kottaun, Wolfsbach a Lindau) a ve svrateckém krystaliniku (Pernštejn, Svratouch a Ruda).
Minerální složení. Nejstarší minerální asociace je vždy tvořena granáty (gar) a klinopyroxeny (cpx). Granáty jsou převážně alm+spess - gross složení, odpovídají izochemicky metamorfovaným horninám, nikoliv metasoma-tickým skarnům (Einaudi a Burt 1982). Andr složka se významně uplatňuje pouze v asociaci s magnetitovým zrudněním a v mladších zónách gar zrn. Cpx patří řadě diopsid-hedenbergit s Fe>Mg..
Metamorfní vývoj. Metamorfóza byla víceetapová. Geotermometrie poskytla max. metamorfní T od 620 do 850°C na jednotlivých lokalitách. Pbsah jadeitové složky v cpx na dvou lokalitách dává minim. P 13-14 a 10 kbar. Pro skarn v gföhlské jednotce tak byla prokázána metamorfóza eklogitové facie, na bázi kontinentální kůry.
REE. Normalizované hodnoty odpovídají korovým horninám. Častá je Eu+ anomálie. Frakcionace mezi gar.a cpx vzrůstá s intenzitou metamorfózy, jako projev dosažení rovnovážného stavu. Ten se však ustavil v měřítku litolo-gických poloh, nikoliv celého skarnového tělesa, které naopak vykazuje nehomogenity. Metodou ICP-MS-LA by-ly prokázány nehomogenity i v jednotlivých minerálních zrnech.
Izotopy kyslíku. Mezi gar a cpx nastala rovnováha v měřírku vzorku, nikoliv celého skarnového tělesa. Hodnoty d 18O se pro gar a cpx pohybují mezi -0.3 a 4.8 promile. Takto nízké hodnoty patří premetarfnímu protolitu, který byl silně ovlivněn mořskou vodou. Nelze je vysvětlit působením vysokoteplotních fluid odvozených od granitoidů.
Izotopy Sm-Nd, Sr. Pro lokalitu Slatina byla vypočítána izochrona 415± 24Ma, definovaná gar, cpx a celou horninou, která dává stáří HP HT metamorfózy. Vysoké hodnoty 87Sr/86Sr pro 415Ma (0.713), nízká hodnota eNd pro 415Ma (-7.3) a modelové stáří 1.7 Ga ukazují na dlouhou korovou historii skarnového protolitu a nepři-pouštějí předsatvu jeho vzniku z ochuzeného pláště nebo z CHUR.
Syntéza a extrapolace. Všechna data lze nejlépe vysvětlit vznikem skarnů ze sedimentárních horizontů, obohacených Fe, Ca, Mn a lokálně dalšími těžkými kovy, ze submarinních exhalací, které byly metamorfovány až do eklogitové facie. Vyskytují se v části moldanubika (převážně v gföhlaské jednotce), svrateckém krystaliniku, saxothuringiku a lugiku. Je proto pravděpodobné, že všechny tyto jednotky obsahují analogické litologické série, v kterých probíhala submarinně exhalační činnost v lokálních riftových zónách, v relativně klidném sedimentačním prostředí. Tyto procesy pravděpodobně probíhaly v geotektonickém prostředí pasivních okrajů mikrokontinentů, v extenzním režimu. Stáří sérií s protolity skarnů je starší než jejich metamorfóza (400-430Ma), pravděpodobně kambro-ordovické. V zoto období (480-490Ma) v evropském varisciku docházelo k maximální disperzi mikro-kontitnentů, které se vzdalovaly od Gondwany.