velikost textu

Nízko teplotní vývoj granulitů jižní části moldanubické zóny Českého masivu

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:
Nízko teplotní vývoj granulitů jižní části moldanubické zóny Českého masivu
Název v angličtině:
Low-temperature evolution of granulites in the Moldanubian Zone of the southern Bohemian Massif
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Dagmar Kořínková
Vedoucí:
Mgr. Martin Svojtka, Ph.D.
Oponent:
RNDr. Dobroslav Matějka, CSc.
Id práce:
80625
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav geologie a paleontologie (31-420)
Program studia:
Geologie (N1201)
Obor studia:
Geologie (NGEOL)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
15. 9. 2010
Výsledek obhajoby:
Výborně
Informace o neveřejnosti:
Práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
moldanubikum, gföhlská jednotka, granulity, nízko-teplotní vývoj, fission track
Klíčová slova v angličtině:
Moldanuian Zone, Gföhl Unit, granulites, low-temperature history, fission-track dating
Abstrakt:
ABSTRACT Variská orogeneze probíhala během devonu až karbonu konvergencí perigondwanských částí kůry a severoevropské platformy (Baltiky). Následkem této konvergence vznikl variský orogenní pás, jehož nejvýchodnější a největší obnažený relikt reprezentuje Český masiv (ČM). Moldanubická zóna v jižní části ČM je tvořena několika korovými segmenty s různou polyfázovou tektono-metamorfní historií. Moldanubická zóna pravděpodobně představuje variský orogenní kořen obklopený rigidními a méně metamorfovanými bloky na SZ a JV. Strukturně nejvyšší jednotkou moldanubické zóny je Gföhlská jednotka tvořená heterogenním seskupením vysokotlakých korových a svrchnoplášťových hornin zahrnujích granulity, peridotity, pyroxenity a eklogity exhumované během variské orogeneze. Vzorky apatitů studované v mé diplomové práci pochází z různých typů granulitů z granulitového masívu Blanského lesa (GMBL) situovaného JZ od Českých Budějovic. GMBL je největší granulitové těleso v ČM a je tvořen většinou Ca-alkalickými HP felsickými granát-kyanitickými granulity, které v sobě uzavírají několik kilometrů dlouhé čočky ultrabazických hornin, četné budiny mafických (pyroxenických) granulitů, páskovaných granát-biotitických a K-živcových rul, granátických peridotitů a vzácně malá tělesa hyperdraselných granulitů s granátem (typ Plešovice). Dále felsické granulity obsahují deformované diskordantně orientované leukokrátní granát-K-živcové vrstvy (žíly) a jsou protínány pozdějšími intruzemi deformovaných muskovititických- a biotitických granitů. Podél severního okraje GMBL je do masívu zabudováno několik stovek metrů mocné těleso litologicky pestrých metasedimentů obsahující četné vložky amfibolitu, břidlic a grafitických rul. Stáří metamorfózy granulitové facie v jihočeské moldanubické zóně je velmi dobře vymezeno četnými stářími zjištěnými metodou U-Pb na zirkonu a monazitu – odpovídá cca 340 Ma. Toto stáří pravděpodobně představuje HP-HT metamorfózu, nebo stáří krystalizace zirkonu z parciální taveniny během dekomprese podél retrográdní P-T obálky. Stáří LP-HT metamorfózy a granitového magmatismu je cca 320 Ma. V mé práci byly vzorky apatitu studovány metodou spontánního štěpení uranu v apatitu (fission-track) s cílem pochopit nízko-teplotní vývoj hornin granulitové facie moldanubické zóny ČM. Naměřená průměrná „fisson-track“ stáří blokujících teplot jsou v rozsahu spodní až svrchní jury a pohybují se od 186 ± 6.7 Ma do 162 ± 4.9 Ma (1 sigma) pro různé litologické typy granulitů. Délky štěpných stop v apatitech ve všech studovaných vzorcích jsou velmi homogenní a pohybují se v rozsahu 10.5 ± 2.2 µm až 12 ± 2.1 µm (1 sigma). Distribuce všech subhorizontálních uzavřených stop jsou unimodální s negativní šikmostí interpretovanou jako výsledek pomalého chladnutí v zóně částečného vyžíhání (PAZ). Data zjištěná metodou spontánního štěpení uranu v apatitu odráží nízko-teplotní historii granulitů: poskytují informaci o časově-teplotních podmínkách v nízko-teplotní fázi jejich vývoje a o rychlosti chladnutí během finální exhumace studovaných granulitů. Výsledky zjištěné modelováním v programu HeFty ukázaly, že studované granulity se v zóně vyžíhání – cca ve 125 °C – nacházely v období cca 235 – 280 Ma. To odpovídá hloubce cca 4 km. Od této doby probíhala stabilní, pomalá exhumace k současnému eroznímu povrchu. Počáteční fáze exhumace vypočtené na základě předchozích publikovaných izotopických systémů jsou charakterizovány vysokou rychlostí chladnutí cca 24 °C/Ma (pro HP-HT metamorfózu) následovanou zpomalením rychlosti s exponenciálním poklesem teploty v čase. Rychlost chladnutí 19 °C/Ma postupně klesala na 4 °C/Ma (pro LP-HT fázi). Použitím metody spontánního štěpení uranu v apatitu byla studována finální fáze exhumace granulitů a rychlost chladnutí odpovídá cca 0.5 °C/Ma (pro mesozoikum – recent).
Abstract v angličtině:
ABSTRACT The Variscan orogeny occured during Devonian to Carboniferous convergence between peri- Gondwanan crustal segments and the northern European plate (Baltica). Due to the convergence, Bohemian Massif represents the easternmost and largest exposure in the European Variscan belt. In the southern part of the Bohemian Massif, the Moldanubian Zone consists of several crustal segments with different polyphase tectonometamorphic histories. Moldanubian Zone is considered to represent the Variscan orogenic root, being surrounded by rigid and less metamorphosed blocks to the NW and SE. Structurally highest unit of the Moldanubian Zone is the Gföhl Unit, which is built by heterogeneous assemblage of high-pressure crustal and upper-mantle rocks comprising granulites, peridotites, pyroxenites and eclogites exhumed during Variscan orogeny. The apatite samples studied in my diploma thesis come from different types of granulites from the Blanský les granulite massif (BLGM) located SW of the town of České Budějovice. BLGM is the largest granulite body of the southern Bohemian Massif, is an integral part of the Gföhl Unit. BLGM consists mainly of calc-alkaline high-pressure felsic garnet ± kyanite granulites, which enclose up to several kilometers long lenses of ultrabasic rocks, numerous boudins of mafic (pyroxene-bearing) granulites and banded garnet-biotite and K-feldspar gneisses, garnet peridotites part and rare small bodies of hyperpotassic granulites with garnet (Plešovice type). Further, the felsic granulites contain deformed discordant leucocratic garnet-K-feldspar layers (dykes) and they are cut by late intrusions of deformed muscovite- and biotite-bearing granites. Along the northern margin of BLGM, a several hundred meters thick body of lithologically varied metasediments containing numerous intercalations of amphibolite, marble and graphitic gneiss is incorporated into GMBL. The age of granulite-facies metamorphism in the Moldanubian Zone of southern Bohemia is well constrained by number of U-Pb zircon and monazite ages at ca. 340 Ma. This age probably represents HP-HT metamorphism, or alternatively, the age of zircon crystallization from partial melt during decompression along the retrograde P-T path. The age of low pressure-high temperature metamorphism and granite magmatism into granulite is connected with retrogression of granulites at about 320 Ma. In my study, apatite samples were studied using fission-track method in order to understand the low- temperature history of the granulites-facies rocks in the Moldanubian Zone of the Bohemian Massif. The measured fission-track average cooling ages range from Lower to Upper Jurassic and vary from 186 ± 6.7 Ma to 162 ± 4.9 Ma (1 sigma) for different lithological types of granulites. The apatite fission-track lengths are very homogeneous in all studied samples and range from 10.5 ± 2.2 µm to 12 ± 2.1 µm (1 sigma). All subhorizontal confined track distributions are unimodal with a negative skewness, interpreted as a result of a slow cooling through the apatite partial annealing zone (PAZ). Apatite fission-track data reflect the low-temperature history of granulites and provide information about the time-temperature conditions in low-temperature stage of their evolution and about the final cooling rate during granulite exhumation. Results obtained by modeling in program HeFty have shown that studied granulites in the annealing zone ca. 125°C were placed in the period ca. 235 - 280 Ma. It corresponds to the depth ca. 4 km. Ever since the slow, stable exhumation took place until the current erosion surface. The initial stages of exhumation calculated on the base of previously published isotopic systems are characterized by high cooling rates of ca. 24 °C/Ma (for HP-HT metamorphism) and subsequently, the rate of cooling slowed down, with an exponential decrease of temperature in the time. The cooling rate of ca. 19 °C progressively decreased to ca. 4 °C/Ma (for LP-HT stage). Using fission-track method, final stage of exhumation of granulites is provided and cooling rate corresponds ca. 0.5 °C/Ma (Mesozoic until recent).  
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Dagmar Kořínková 8.03 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Dagmar Kořínková 112 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Dagmar Kořínková 101 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Dagmar Kořínková 73 kB
Stáhnout Posudek vedoucího Mgr. Martin Svojtka, Ph.D. 50 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Dobroslav Matějka, CSc. 85 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Václav Kachlík, CSc. 888 kB