velikost textu

Geochemistry of upper mantle rocks from Kozákov and Horní Bory, Bohemian Massif

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Geochemistry of upper mantle rocks from Kozákov and Horní Bory, Bohemian Massif
Název v češtině:
Geochemie plášťových hornin z Kozákova a Horních Borů, Český masiv
Typ:
Disertační práce
Autor:
doc. Lukáš Ackerman, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Emil Jelínek, CSc.
Oponenti:
prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.
prof. Harry Becker
Konzultant:
Doc. RNDr. Jaromír Ulrych, CSc.
Id práce:
112540
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav hydrogeologie, inž. geologie a užité geofyziky (31-450)
Program studia:
Aplikovaná geologie (P1202)
Obor studia:
Aplikovaná geologie se zaměřeními (XGEOLAP)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
12. 9. 2008
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Cí|em předkládané diseÍtace je geochemické sfudium pláštbvých homin z Kozákova a Homich Borů, které se nacházejí v odlišných geologických prostředích Českéhomasivu (xeno|iý ve vulkanických hominách, budiny v granu|itech)' Úvodnl část představuje rešerši pehologiclcých a geochemichýcb prací o plášťových horninách Českéhomasivu, kÍeré by|y doposud publikovány. Tato rešeÍšezahmuje informace o výskytech a typech ptášťových homin v jednotlivých jednotkách Českéhomasivu a shmuje souč.rsné poznatky o sfupni ochuzení a metasomatóze těchto hornin. Na konci této části jsou zminěny hlavní otevřené otfuky ýkajícíse chaÍakteru svrchního pláŠtě Českéhomasivu. H|avní a nejdů|ežitějšičást disertace fuoří 3 komp|exní vědecké články věnující se geochemii pltišťových hornin z ýpových |okalit Kozákov a Homí Bory. Pwní článek představuje geochemické studium hlavních/stopových prvků a Sr-Nd izotopů plašťovýchxenolitů Kozákovského vulkánu. Tento unikátní souboÍ xenolitů představuje 2/3 svÍchnlho plaště v tomto regionu a tim posky'tuje skvělou možnost studovat aněny ve sloŽeni pláště v závis|osti na hloubce. Výsledky ukaza|y, Že svrchni plášť pod Kozákovským vu|kánem proděla| různésfupně parciálního tavení, přičemž ochuzení pláště stoupá s klesající hloubkou. Následující metasomatóza taveninou bazaltového složeni byla výsledkem výstupu pláštbvého materiálu, kteý způsobi| tavení ve spodních partiích svrchniho pláště. Bazaltová tavenina reagovaIa s plášťovými peridotity za rúzných poměrů tavenina/homina. PÍogÍesivni změny v poměrech stopových prvků v celém plášťovémprofilu pod Kozá'kovem poukazuji na značnou frakcionaci této taveniny při JejIm výstupu a pravděpodobné kenozoické stáří metasomatózy. Druhý článek sfuduje vliv plášťovémetasomatóry na geochemii si|ně siderofilních prvků (HSE - os, Ir, Ru, Rh, Pd, R, Re) a izotopů osmia. Pro toto studium byly vybrány vzorky xeno|itů z loka|ity Kozákov, k ziskání komplexního pohledu na chování HSE s ohledem na obsahy hlavníctr/stopových prvků a izotopovou geochemii Sr-Nd. Analýzy silně sideroÍi|ních prvků v kombinaci s vysoce přesnými ana|ýzami os izotopů odhali|y si|ně nekompatibí|ni charal1er těchto prvků při metasomatózp,. Ztoho vypl}'v4 že tavenina' kÍerá reagovala s těmito hominami byIa nenasycená sírou. v rozporu s ostatními sfudiemi, náš výzkum neprokazal přinos rhenia. V důsledku toho nedošlo k velkému ov|ivněni izotopů osmia metasomatichými procesy. Izotopické složeníos tedy můžeposkytnout smysluplné geochronologické informace i v případě si|ně metasomatizovaného pláště. Na druhou stranu maji některé vzorky xenolitů zvýšenéobsahy I-PGE (os, Ir' Ru) poukazujíci na vysriižení I-PGE slitin z taveniny. Třetí článek se zabývá geochemií a původem peridotitů neobvykle bohat,ých že|ezem' které jsou doprovázeny pyroxenity a tvoří budiny v mo|danubic|cých granutitech v Homích Borech. Na zá,kladě hodnoý MgE |zt hominy rozlišit na 2 typy: (l) Mg.Cr |hezo|iý podobného s|oŽení jako běžré p|ášťové hominy a (2) Fe-bohaté duniý-wehrtity doprovfuené pyroxenity. Geochemie hlavníclr/stopových prvků v kombinaci s izotopovou geochemil Sr-Nd a matematickým mode|ovánÍm vkfua|a, že Fe-bohaté peridotiý vznikly během reakce baza|tová tavenina.peridotit při různých poměrech taveninďhornina. odvozené chemické s|ožení taveniny ukazuje na zračný vliv procesů spojených se subdukcí. Poslední část shmuje všeobecnézávěry a zdůrazňuje odlišnosti mezi plášťoými hominami zKozákova a Horních Borů a představuje h'avni poznatky o složenía vývoji swchního pláště pod Čessým masivem. Poděkovttní -
Abstract v angličtině:
Abstract The purpose ofthis dissertation is geochemical study ofupper mantle rocks at two sites from diÍlěrent geological settings of the Bohemian Massif (Czech Repub|ic) - Koziíkov and Homí Bory. The first part of dissertation represents a review of petrological and geochemical studies of upper mantle Íocks found in the Bohemian Massi{ which have been pub|ished or presented so far' These include information about ýpe and occuÍTences of mantle{erived rock with individual Bohemian Massif units and summarized present state of knowledge on depletion and metasomatism ofthese rocks. The principal questions related to the mantle beneath the Bohemian Massif which remďn opened are presented at the end of this part. The most important paÍt of the dissertation represents three comprehensive papers on geochemical studies of upper mant|e rocks from Koziíkov and Horní Bory. In the second part, a geochemical study of major elements, trace elements, and Sr-Nd isotopes combined with mineral chemistry of upper mantle xenoliths from the Koziíkov volcano have been presented. This unique suite of xenoliths samples upper 2/3 of the upper mantle in this region and, therefore' provides a great possibility to study uppeÍ mantle composition variations with depth. The results show that upper mantle beneath Koziíkov volcano underwent different degrees ofpartial melting which increase with decreasing depth. Subsequent metasomatism, most likely by basaltic melt, occurred as a result of mantle upwe|ling and mantle interacted with percolating melt at variable melVÍock Íatios. Progressive chaÍlges in tÍace element ratios tfuough the mant|e profile point to a signiÍicant fractionation of percolating melt with its ascent and suggest cenozoic age of metasomatism. The third part deals with the effects of melt percolation on highly siderophile element (HSE . os' Ir' Ru, Rh' Pd' Pt, Re) geochemistry and osmium isotopes. The Kozákov suite of samples was chosen for this study to provide a complex picture of HSE behaviour with Íespect to majoÍ/trace elements arrd Sr-Nd isotopes. Whole-rock HSE analyses combined with high-precision osmium isotopic data revealed large-scale incompatible behaviour of HSE during melt percolation, suggesting a su|phur-undersaturated chaÍacter ofthe melt. In contrast to other studies, our investigation did not document an import of rhenium and, as a consequence, demonstrated that osmium isotopes were not affected by melt percolation and should provide geochronologically meaningful data even in pervasively metasomatized mant|e' on the other hand, in case of some samp|es, I.PGE (os, Ir, Ru) were imported Íiom the percolating melt, suggesting precipitation of I-pGE-bearing alloys from the melt. In the fourth paÍt, geochemistry and origin ofunusually Fe-rich peridotites and associated pyroxenite boudins in Moldanubian granulites from Horní Bory have been investigated. Two different types ofperidotites can be distinguished at Homl Bory based on Mg-numbers and modal composition: (l) Mg-Cr lherzolites similar in composition to other mantle-derived rocks elsewhere and (2) Fe-rich dunite-wehrlite rocks accompanied with pyroxenites. A major/trace element study combined with Sr-Nd isotopic constrains and numerical models have shown that Fe-rich peridotites originated during melt-rock reactions between peridotite and basaltic melt with a subduction-related signature at different melVrock ratios. l The last part provides overall conclusions, emphasizes the differences between the Kozákov and Hom| Bory mantle suites and presents general notes to the composition and evolution of the upper mantle beneath the Bohemian Massif. I I
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce doc. Lukáš Ackerman, Ph.D. 6.79 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce doc. Lukáš Ackerman, Ph.D. 634 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky doc. Lukáš Ackerman, Ph.D. 632 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc. 137 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Harry Becker 175 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 526 kB