velikost textu

Tracing of the pre-exhumation history of strongly re-equilibrated high-ultrahigh pressure rocks in a collision orogeny

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:
Tracing of the pre-exhumation history of strongly re-equilibrated high-ultrahigh pressure rocks in a collision orogeny
Název v češtině:
Záznam před-exhumačního vývoje silně re-ekvilibrovaných vysoko- až ultra-vysokotlakých hornin v kolizním orogénu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Radim Jedlička
Školitel:
prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.
Oponenti:
RNDr. Marian Janák, DrSc.
Hans-Peter Schertl, Dr.
Id práce:
144076
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav petrologie a strukturní geologie (31-440)
Program studia:
Geologie (P1201)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
25. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
inkluze v metamorfních minerálech, chemická zonálnost, rekonstrukce PT dráhy, vysoko-až ultravysokotlaké horniny
Klíčová slova v angličtině:
inclusion in metamorphic minerals, chemical zoning, reconstruction of PT history, high-ultrahigh pressure rocks
Abstrakt:
Český abstrakt Výzkum vysoko- až ultra-vysokotlakých hornin vyskytujících se v Českém masívu jako drobná tělesa uzavřená v okolních horninách s nízkým stupněm metamorfózy, byl vždy zaměřen na jejich hlavní metamorfní vývoj v granulitové facii za velmi vysokých teplot. Avšak poslední studie ukázaly, že tyto horniny prodělaly vysokotlakou metamorfózu, jež předcházela pozdějšímu vysokoteplotnímu přetisku a následnému vynoření hornin na zemský povrch. Odborné vědecké publikace, z nichž se skládá tato disertační práce, prezentují petrologický, mineralogický a geochemický výzkum těchto (ultra)vysokotlakých hornin z různých částí Českého masívu, jež mají potenciál zachovat informace o jejich před-exhumační historii. Nálezy inkluzí vysokotlakých fází v metamorfních minerálech a především studie zonality hlavních a stopových prvků v granátech nám společně s termodynamickým modelováním umožnily popsat nové teplotně-tlakové podmínky a zpřesnit metamorfní dráhy těchto hornin. Felsické a mafické granulity kutnohorské oblasti moldanubika a Rychlebských hor ve východních Sudetech zachovávají znaky prográdní metamorfózy. Vedle inkluzí fengitů a omfacitů v jádrech granátů se pak jedná o prográdní zonalitu hlavních a stopových prvků v granátech. Pomocí termodynamického modelování se podařilo vypočítat, že tyto horniny prodělaly komplexní metamorfní vývoj od svého iniciálního stádia za nízkých teplot a tlaků (400-500 °C / 0.8-1.0 GPa) až po metamorfózu za ultra-vysokých tlaků v poli stability coesitu až diamantu. Tento prográdní vývoj proběhl za velice strmého geotermálního gradientu v prostředí subdukční zóny. Po částečném izobarickém vynoření hornin do úrovní svrchního pláště došlo k jejich výraznému zahřátí v podmínkách granulitové facie. Tato druhá metamorfní událost je spjata s výstupem horkého plášťového magmatu, jež pronikal do rozhraní pláště a kůry díky odlomení části subdukované desky a také s pozdějšími variskými procesy. Složení monominerálních a polyfázových inkluzí v granátech z eklogitů a klinopyroxenitů, jež tvoří polohy a budiny v granátických peridotitech moldanubické zóny, ukazuje na jejich původ těchto těles, jako na deriváty litosférického pláště nad subdukční zónou. Teplotně-tlakové podmínky, vypočítané díky zachovalé prográdní zonálnosti granátů, naznačují, že vysokoteplotní přetisk těchto hornin v granulitové facii byl poměrně krátký, tudíž nedošlo k jejich výrazné modifikaci. Tato událost a především její krátkodobost je také zdokumentována v okolních felsických granulitech. Pravděpodobný výskyt subdukčního prostředí a části variské sutury v Českém masívu dokládají i tělesa eklogitů, jež se vyskytují v podobě 250 km dlouhého pásu táhnoucího se napříč moldanubikem od jihozápadu po severovýchod až do oblasti východních Sudet. Jejich texturní vztahy a teplotně-tlakové podmínky (600-650 °C / 2.3 GPa) nám umožňují určit, že tyto horniny prošly strmým termálním gradientem během prográdní metamorfózy. Tyto hypotézy jsou podloženy i nálezy vysokotlakých/nízkoteplotních amfibolů taramitického složení jako inkluzí v granátech.
Abstract v angličtině:
English abstract The investigation of high- to ultrahigh-pressure rocks in the Bohemian Massif occurring as small bodies enclosed in surrounding rocks with a low degree of metamorphism was always focused on their main metamorphic event in granulite facies conditions at very high temperatures. However, recent studies have shown that these rocks underwent a high-pressure metamorphism that preceded the subsequent high-temperature overprint and exhumation of those rocks. The scientific publications that comprise this dissertation thesis present petrological, mineralogical and geochemical research of these (ultra)high pressure rocks from various parts of the Bohemian Massif that have the potential to preserve information about their pre-exhumation history. The findings of the inclusions of high-pressure phases in metamorphic minerals and, in particular, the study of major and trace elements zoning in garnets together with thermodynamic modelling allowed us to describe new temperature-pressure conditions and to refine the metamorphic paths of these rocks. The felsic and mafic granulites of the Kutná Hora Complex in the Moldanubian Zone and the Rychleby Mountains in the East Sudetes preserve the evidence of prograde metamorphism. In addition to the inclusions of phengite and omphacite in the garnet cores, the multiple zoning of major and trace elements in garnet declares their prograde evolution. Using thermodynamic modelling, it has been calculated that these rocks have undergone a complex metamorphic evolution from their initial stage at low temperatures and pressures (400-500 °C / 0.8-1.0 GPa) up to UHP conditions in the coesite and diamond stability field. This prograde path took place under a very steep geothermal gradient in the subduction zone. After a partial isobaric ascent of the rocks to the upper mantle levels, significant heating under the granulite facies conditions affected these rocks. This second metamorphic event is linked to the intrusion of a hot mantle magma that penetrated mantle/crust boundary due to the slab break-off and also to later Variscan processes. The composition of monomineral and polyphase inclusions in garnets from eclogites and clinopyroxenites, which are enclosed as boudins in garnet peridotites in the Moldanubian Zone, shows their origin as derivatives of the lithospheric mantle above the subduction zone. The temperature-pressure conditions, calculated on the base of preserved prograde zoning in garnets, suggest that the high temperature overprint in granulite facies was relatively short and did not result in total homogenisation of those rocks. This short-term event is also documented in the surrounding felsic granulites. The probable occurrence of the subduction environment and part of the Variscan suture in the Bohemian Massif is also documented by the bodies of eclogites, which occur in the form of a 250 km long bend spreading across the Moldanubian Zone from the southwest to the northeast up to the East Sudetes. Their texture relationships and temperature / pressure conditions (600-650 °C / 2.3 GPa) allow us to determine that these rocks have undergone a steep geothermal gradient during the prograde metamorphism. These hypotheses are also supported by findings of high pressure / low temperature amphiboles of taramitic composition as inclusions in garnets.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Radim Jedlička 20.18 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Radim Jedlička 200 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Radim Jedlička 199 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Radim Jedlička 1.09 MB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc. 111 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Marian Janák, DrSc. 241 kB
Stáhnout Posudek oponenta Hans-Peter Schertl, Dr. 102 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 669 kB