velikost textu

Variscan and pre-Variscan tectonometamorphic processes in external zones of the Bohemian Massif-examples from the Krkonoše-Jizera Massif and the Letovice Complex

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:
Variscan and pre-Variscan tectonometamorphic processes in external zones of the Bohemian Massif-examples from the Krkonoše-Jizera Massif and the Letovice Complex
Název v češtině:
Variské a pre-variské tektonometamorfní procesy v externích zónách Českého masívu-příklady z krkonošsko-jizerského masívu a letovického komplexu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Eliška Žáčková
Školitel:
Mgr. Jiří Konopásek, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Václav Kachlík, CSc.
prof. Dr. Ryszard Kryza
Id práce:
83521
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav petrologie a strukturní geologie (31-440)
Program studia:
Geologie (P1201)
Obor studia:
Geologie se zaměřeními (XGEOLV)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
19. 10. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Předložená práce se zabývá studiem tektonometamorfních procesů v externích zónách Českého masívu během spodního paleozoika. Studované oblasti zahrnují severovýchodní část saxothuringické domény (krkonošsko-jizerský masív) a letovický komplex, který leží mezi západním okrajem moravika a východním rohem moldanubické domény. Vývoj obou těchto jednotek byl ovlivněn raně paleozoickým riftingem a devonsko-karbonskou variskou orogenezí. V saxothuringické doméně byly variské procesy spjaty se subdukcí saxothuringického oceánu pod východně položené jádro Českého masívu a vedly ke vzniku vysokotlaké nízkoteplotní metamorfózy. Termodynamické modelování metamorfního vývoje metapelitů z krkonošsko- jizerského masívu ukazuje, že tyto horniny zaznamenaly nejvyšší tlakové podmínky ≥18–19 kbar za teplot 460–520°, následované izotermální dekompresí do tlaků 10.5–13.5 kbar a finální dekompresí do 8.5 kbar a <480°C. Stanovené vrcholné P–T podmínky indikují zjevný vysokotlaký/nízkoteplotní termální gradient ~ 7–7.5 °C km-1. Izotopickým datováním monazitů pomocí laserové ablace na ICP-MS a chemickým datováním na elektronové mikrosondě byly získány věky 330 ±10 Ma respektive 328 ±6 Ma. Ty jsou interpretovány jako stáří vysokotlaké až raně dekompresní fáze vývoje. Pozorovaný metamorfní záznam spolu se stářím metamorfózy ve studovaných metapelitech vykazuje nápadnou podobnost s vývojem střední a jihozápadní části saxothuringika a svědčí o velmi podobném tektonickém vývoji podél celého východního okraje saxothuringické domény v období devonu až karbonu. Posloupnost struktur zaznamenaných v krkonošsko-jizerském masívů ukazuje vliv dvou hlavních deformačních událostí. Vysokotlaké metamorfní stádium bylo spojeno s raným VJV. podsouváním pasivního okraje saxothuringika, které vedlo ke vzniku staveb D1. Tyto stavby zůstaly aktivní i během exhumace. Následná pozdní fáze komprese ve směru VJV-ZSZ vyústila v imbrikaci granitoidního basementu spolu s nadložními příkrovy a ve zvrásnění již exhumovaných násunových jednotek. Následná S-J D2 komprese způsobila post-metamorfní vrásnění charakterizované vznikem intenzivní D2 kliváže v jižní části krkonošsko-jizerského masívu. Intenzita D2 přepracování klesá směrem k severu. Pre-variský vývoj saxothuringika byl spojen s riftingem od severního okraje Gondwany. Tento proces byl doprovázen intruzí četných kambro-ordovických plutonů a vznikem mocných sedimentárních sérií, které byly na východním okraji saxothuringické domény intenzivně deformovány během variské kolize. Populace detritických zirkonů z metakvarcitů z jižní části krkonošsko-jizerského masívu, datované pomocí laserové ablace na ICP-MS, udávají maximální věk sedimantárního protolitu jako pozdně kambrický a ukazují, že jejich zdrojem byly pravděpodobně erodované kambro-ordovické granitoidy spolu s neoproterozoickým (meta)sedimentárním a magmatickým obalem. Výsledná spektra stáří potvrzují interpretaci, že přes odkrytý basement neoproterozoických až kambro-ordovických granitoidů byly během devonu až karbonu přesunuty příkrovy tvořené metamorfovanými ekvivalenty spodnokambrických-devonských sedimentárních jednotek pasivního okraje. Získaná data také podporují teorii, že neoproterozoický basement saxothuringika má afinitu k západoafrickému kratonu na severozápadním okraji Gondwany. Letovický komplex na východním okraji Českého masívu je složený z metamorfovaných bazaltů oceánských hřbetů s polohami trondhjemitů spolu s tělesy metagaber a ultrabazik. Datování magmatických zirkonů z amfibolitu a trodhjemitu pomocí laserové ablace na ICP-MS poskytlo konkordantní stáří 530 ± 6 Ma a 529 ± 7 Ma, která jsou prezentována jako stáří intruze raně kambrických protolitů studovaných hornin. Na základě těchto věků, geochemických analýz a izotopických dat neodymu byl letovický komplex interpretován jako zbytek vznikající oceánské domény, která se vyvíjela na ztenčené kontinentální kůře. Pravděpodobným geotektonickým prostředím vzniku byl post-kadomský extenzní režim na severním okraji Gondwany, který značil její rozpad.
Abstract v angličtině:
Abstract Tectonometamorphic processes in external zones of the Bohemian Massif during Lower Palaeozoic were studied in this work. The studied areas cover the northeastern part of the Saxothuringian Domain (Krkonoše-Jizera Massif) and the Letovice Complex located between the western margin of the Moravian Zone and the eastern edge of the Moldanubian Domain. Evolution of both these units was influenced by Early Palaeozoic rifting and Devonian- Carboniferous Variscan orogenesis. In the Saxothuringian Domain, Variscan processes were connected with subduction of the Saxothuringian ocean below the easterly exposed core of the Bohemian Massif and resulted in the development of high-pressure low-temperature metamorphism. Thermodynamic modelling of metamorphic evolution in metapelites from the Krkonoše-Jizera Massif suggests that these rocks record peak pressure conditions of ≥18–19 kbar at 460–520°C followed by isothermal decompression to pressures of 10.5–13.5 kbar and final decompression to <8.5 kbar and <480°C. The calculated peak P–T conditions indicate a high-pressure/low-temperature apparent thermal gradient of ~ 7–7.5 °C km-1. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) isotopic dating and electron microprobe chemical dating of monazite give ages of 330 ±10 Ma and 328 ±6 Ma, respectively, which is interpreted as the timing of a peak pressure to early decompression stage. The observed metamorphic record and timing of metamorphism in the studied metapelites show striking similarities with the evolution of the central and southwestern parts of the Saxothuringian Domain and suggest a common tectonic evolution along the entire eastern flank of the Saxothuringian Domain during the Devonian–Carboniferous periods. The succession of structures observed in the Krkonoše-Jizera Massif suggests influence of two major deformation events. The high-pressure metamorphic stage was associated with an early ESE-oriented underthrusting of the Saxothuringian passive margin, which led to the development of D1 fabric. The D1 fabric remained active also during exhumation and subsequent late stage of the ESE–WNW compression led to imbrication of the granitoid basement and overlying nappe pile, and to folding of exhumed thrust sheets. Superimposed N–S oriented D2 compression caused post-metamorphic folding of the nappe pile characterized by the development of an intense D2 cleavage in the southern part of the Krkonoše–Jizera Massif and decreasing intensity of reworking towards the north. The pre-Variscan evolution of the Saxothuringian crust has been associated with its rifting from the northern Gondwana margin. Rifting process was accompanied by intrusion of numerous Cambrian–Ordovician plutons and development of thick sedimentary sequences, which were along the eastern flank of the Saxothuringian Domain intensely deformed during Variscan collision. Detrital zircon populations in metaquartzite samples from the southern part of the Krkonoše–Jizera Massif, analysed by laser ablation ICP-MS, suggest a Late Cambrian maximum age of the sedimentary protolith and probable origin of detritus from the erosion of Cambrian–Ordovician granitoids and their Neoproterozoic (meta)sedimentary or magmatic country rocks. The age spectra confirm the interpretation that the exposed basement, dominated by Neoproterozoic–Cambrian–Ordovician granitoids was overthrust during Devonian–Carboniferous subduction-collision process by nappes composed of metamorphosed equivalents of the uppermost Cambrian–Devonian passive margin sedimentary formations. Acquired data also support the interpretation that the Saxothuringian Neoproterozoic basement has an affinity to the West African Craton of the north-western margin of Gondwana. The Letovice Complex on the eastern margin of the Bohemian Massif is composed of metamorphosed mid-ocean ridge basalts with trondhjemitic sheets together with gabbroic and ultrabasic bodies. Laser ablation ICP-MS dating of magmatic zircons from amphibolite and trondhjemite yielded concordia ages of 530 ± 6 Ma and 529 ± 7 Ma, which are interpreted as dating intrusions of the Early Cambrian protoliths of the studied rocks. Based on this age as well as whole-rock geochemical and Nd isotopic data, the Letovice Complex is interpreted as a vestige of an incipient oceanic basin developing on attenuated continental crust. The most likely geotectonic setting was a post-Cadomian extensional regime at the northern margin of Gondwana that marked the onset of its break-up.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Eliška Žáčková 14.81 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Eliška Žáčková 114 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Eliška Žáčková 93 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Eliška Žáčková 377 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Václav Kachlík, CSc. 331 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Dr. Ryszard Kryza 132 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 930 kB