Závěrečná zpráva grantu 162/1998/B-GEO/PřF

Název projektu:Mafické a kyselé magma: studium reologického, termálního a strukturního vývoje společných intruzí
Hlavní řešitel:RNDr. Karel Schulmann, CSc.
Spoluřešitelé: RNDr. František Hrouda, CS.; RNDr. František V. Holub, CSc.; RNDr. Josef Ježek, CSc.; Dr. Štěpánka Táborská; Mgr. Ondrej Lexa; Mgr. David Dolejš; Jiří Žák
Období řešení:1998-2000
Celková dotace:350 tis. Kč

Souhrn výsledků

Hlavním cílem projektu byla studie mechanického chování kontrastních typů magmat během jejich segregace, výstupu a vmístění. Výzkumy zahrnovaly dva základní typy interakcí magmatu:  1) Tokové stavby mafického a kyselého magmatu během jejich současné intruze. 2) Segregace taveniny a vznik tokových staveb granitoidního magmatu.
Interakce kyselého a mafického magmatu byla studována kombinací petrologických, geochemických a strukturních metod na příkladech magmatických enkláv a okolního nasavrckého a sázavského granodioritu. Obě intruze jsou současné a syntektonické vzhledem k dominantnímu kompresnímu režimu. Geochemická a petrologické studie indikuje pokročilé míšení magmat a následné reologické modelování prokázalo větší krystalinitu mafického magmatu nežli kyselého při přibližně stokrát nižší viskozitě mafického magmatu v ranných stadiích jejich  společného vývoje. V okolí reologické inverze oba typy magmatu překročily tzv. první reologický práh, který se vyznačuje ne-Newtonovskou reologií.  Těsně po reologické inverzi mafické magma tuhne a chová se jako rigidní objekt v pomalu tekoucím okolním granodioritu s Binghamovskými reologickými vlastnostmi. Analýza konečné deformace enkláv prokázala jejich vertikální protažení a symetrii plošné deformace v nasavrckém plutonu  a jejich zploštění a mírné protažení v horizontálním směru v sázavském granodioritu. Metoda AMS prokázala ukazuje  v případě nasavrckého masivu kolineární stavby obou typů magmatu a v případě sázavského typu koaxiální magnetické foliace a kolmé lineace v mafickém a kyselém magmatu. Studium magnetické mineralogie ukazuje na přítomnost para- i feromagnetických minerálů. AMS stavby byly tedy modelovány pro mnohočásticové systémy v pomale tekoucí viskózní kapalině pro různé tvary objektů, různé populace a různé symetrie tenzoru rychlosti deformace.  Výsledky dokládají vznik staveb v úzkém teplotním a reologickém intervalu a také dobrou shodu mezi naměřenými stavbami a symetrií deformace vnucenou tvarem intruze.
Druhá část projektu se zabývala mechanickým chováním parciálně tavených hornin centrálních Vogéz s různým stupněm fertility a granitů během segregace magmatu. Podle stupně natavení vznikají reologicky kontrastní typy hornin tj. viskozní a slabě viskózní meta- až diatexit a granitické magma s velkou proporcí krystalů. Stavební vztahy byly studovány jednak pomocí petrologických metod a pomocí AMS. Metatexity  s nízkou proporcí taveniny vykazují vysoký stupeň anizotropie spojený s planárními stavbami. Leukosom vykazuje stavby typu plošné deformace a slabší anizotropii. Stavby restitů a leukosomů jsou koaxiální, což dokumentuje deformační členění na hranici pevného a kapalného stavu.  Mechanické chování hornin s malou schopností tavení závisí na množství taveniny, takže v oblasti s nízkým množstvím magmatu vystupuje tavenina v podobě silů rovnoběžných se směrem hlavní anizotropie, zatímco v oblasti vyšší proporce magmatu dochází k rotaci pevných deskovitých těles metamorfitů.  Toto chování bylo kvantifikováno pomocí úhlových vztahů mezi restity  a homogenně  tekoucím magmatem pomocí výpočtu úhlu mezi hlavním tenzorem magnetické susceptibility pro každou lokalitu  a středním vektorem průměrného tensoru magnetické susceptibility z oblastí nerušeného magmatického toku.  Nízká proporce taveniny je charakterizována  zachováním homogenní AMS stavby v pevné kostře horniny a vysokým úhlovým vztahem vzhledem k směru homogenního magmatického toku. Vysoká proporce taveniny je charakterizována rozbitím metamorfních staveb a jejich progresivní reorientací do směru magmatického toku.