Metaszomatózis nyomai a Kelet-Erdélyi medence alatt - amfibolok a felső köpeny eredetű xenolitokban 1,2Szabó Ábel 1ELTE-TTK, Kőzettani és Geokémiai Tanszék, Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium 2Babeş-Bolyai Tudományegyetem, Biológia-Geológia kar, Geológia szak, III. évfolyam Témavezetők: 1Tóth Attila, 1Szabó Csaba Ifjú Szakemberek Ankétja Keszthely, 2009. március 27-28.

Bevezető Földrajzi behatárolás Földtani háttér Petrográfia Ásványkémia Összefoglalás

amfibol (szemcseközi) 1. Bevezető xenolit: a bezáró kőzettől eltérő eredetű, attól éles határvonallal elkülönülő, felszakított kőzetdarab, zárvány felső köpeny eredetű xenolit: olyan alkáli bazalt által felhozott kőzetzárvány, amely a Föld felső köpenyéből származik amfibol (ér) amfibol (szemcseközi) Spinell lherzolit vékonycsiszolat Persány-hegység 1 cm ortopiroxén spinell klinopiroxén olivin felhozó bazalt

1. Bevezető A felső köpeny eredetű kőzetzárványok (xenolitok) közvetlen információt hordoznak: a felső köpeny kémiai és ásványos összetételéről, heterogenitásáról az adott területen lejátszódó fizikai és kémiai folyamatokról tektonikai folyamatokról a felhozó magma származási mélységéről a fő köpenyásványok mellett megjelenő amfibolok és más víztartalmú ásványok jelenléte metaszomatózisra utalhatnak

2. Földrajzi behatárolás Persány-hegység Kelet-Erdélyi medence (Eastern Transylvanian Basin) a Persány-hegység a Kelemen-Görgény-Hargita mészalkáli vonulattól délnyugatra, az Olt folyótól északra és délre terül el 22 km hosszú, 8 km széles, ÉK-DNY irányú terület

3. Földtani háttér SBVF Stájer medence LHPVF Kisalföld BBHVF Bakony–Balaton-felvidék NGVF Nógrád-Gömör ETBVF Kelet-Erdélyi medence Persány hegység 200 km DACIA 1 2 3 4 5 ALCAPA TISZA a Kárpát-Pannon régióban öt különböző területen fordul elő plio-pleisztocén-negyedidőszaki alkáli bazaltos vulkanizmus a Persány-hegység a legfiatalabb és egyben a legkeletibb alkáli bazaltos előfordulás a Kárpát-Pannon régióban

A Hidegkút nevű vulkáni salakkúp 3. Földtani háttér Panaiotu et al., 2004 Holocén üledékek 1.2 Ma év (piroklasztitok és lávafolyások) 0.6 Ma év (piroklasztitok és lávafolyások) salakkúpok lelőhely 5 km N Sósvölgy Hidegkút Nádasvölgy Alsórákos Olthévíz A Hidegkút nevű vulkáni salakkúp két kitörési szakasz

4. Petrográfia az vizsgált xenolitok modális összetétele nagyrészt különbözik a Kárpát-Pannon régióból eddig leírt fesőköpeny eredetű xenolitokétól BBHVF – Bakony–Balaton-felvidék ETBVF – Kelet-Erdélyi medence NGVF – Nógrád-Gömör LHPVF – Kisalföld SBVF – Stájer medence A vizsgált minták osztályozása modális összetételük alapján (Streckeisen, 1976)

4. Petrográfia a minták szövete túlnyomóan porfiroklasztos, de nem ritka a kumulát szövetű és a poikilites szövetű sem Opx Opx Opx Ol Amp Opx 5 mm 5 mm Amp Porfiroklasztos szövet (1N) ROH-03/2 minta Kumulát szövet (1N) TRS8 minta nagy porfiroklasztok a finomszemcsés neoblasztokból álló mátrixanyagban kumulát szövet, magmás jelleget mutat Ol = olivin, Opx = ortopiroxén, Amp = amfibol

4. Petrográfia Poikilites szövet (1N) Poikilites szövet (1N) Cpx Amp Cpx Ol Amp Amp Cpx Ol Cpx Poikilites szövet (1N) ROH-03/1 minta Poikilites szövet (1N) TRS19 minta Ol = olivin, Cpx = klinopiroxén, Amp = amfibol

Interstíciális amfibol (1N) 4. Petrográfia az amfibol megjelenési típusai: erek mentén, interstíciálisan (a fő kőzetalkotó ásványok közötti térben) Amp Ap Cpx Amp Sp Amp Ol Ap Spl Ol Amfibol ér (1N) TRS2 minta Interstíciális amfibol (1N) ROH-03/1 minta az amfibol ér két minta esetében is (TRS2, ROH-03/9) tartalmaz apatit kristályokat az interstíciális amfibol minden esetben spinellel jelenik meg Ol = olivin, Cpx = klinopiroxén, Amp = amfibol, Ap = apatit , Sp = spinell

4. Petrográfia további járulékos ásványok: - flogopit (ROH-03/2 minta) - apatit (amfibol ér) Ap Ap Cpx Amp Amp Ap Amp Amp Sp Phl Phl Apatit az amfibol érben ROH-03/9 minta Opx Opx = ortopiroxén, Cpx = klinopiroxén, Amp = amfibol, Phl = flogopit, Sp = spinell, Ap = apatit Flogopit és spinell, ROH-03/2 minta

4. Petrográfia szulfidzárványok Szulfidzárvány (1N, ráeső fény) Sulf Sulf Ol Amp Szulfidzárvány (1N, ráeső fény) TRS 2 minta Szulfidzárvány (1N, ráeső fény) TRS 51 a szulfidzárványok legtöbbször léces vagy gömb alakúak néhány szulfidzárvány két, optikailag jól elkülöníthető komponensre elegyedett szét Ol = olivin, Amp = amfibol, Sulf = szulfid

4. Petrográfia parciális olvadásra utaló bélyegek TRS19 minta Cpx Amp Amp Ol Ol Cpx TRS19 minta Ol ROH-03/4 minta Ol = olivin, Cpx = klinopiroxén, Amp = amfibol

Piroxén diszkriminációs diagramm Morimoto (1989) után 5. Ásványkémia Olivin - mg# = 84–86 - NiO = 0,18–0,35 % Ortopiroxén - mg# = 85–88 - CaO = 0,68–1,06 % Klinopiroxén - mg# = 83–87 - Al2O3 = 5,31–7,74 % - Cr2O3 = 0,09–1,22 % Piroxén diszkriminációs diagramm Morimoto (1989) után Kimerülés a klinopiroxénben: - a szegély és a mag között minden vizsgált minta ese-tében összetétlbeli különbség van mag szegély

5. Ásványkémia Amfibol - mg#: - interstíciális: 80–92 ér: 69–71 Leake et al. (1978) diagramja alapján az amfibolok pargazitos összetételűek ETBVF: Kelet- Erdélyi medence A Kelet-Erdélyi medencéből eddig leírt amfibolok összetétle eltér az általam vizsgált amfibolok összetételétől

5. Ásványkémia Az amfibol erek és az intersticiális amfibolok összetételbeli különbségei Piros: ér Kék: intersticiális TRS51 minta Piros: intersticiális Kék: ér TRS2 minta pásztázó elektron-mikroszkóppal készült spektrumok

? 6. Összefoglalás Az amfibol szerepe a köpenyben: több mobilis és inkompatibilis elemet fogad be a kristályrácsába fő- és nyomelem összetétele, szöveti tulajdonságai alapján következtethetünk a metaszomatikus ágens(ek) tulajdonságaira ? amfibol ér interstíciális amfibol fluid metaszomatózis olvadék metaszomatózis

6. Összefoglalás Figyelembe véve azt hogy az amfibolok ér mentén jelennek meg, illetve más ásványok rovására keletkeznek, azt a következtetés vonhatjuk le hogy a felső köpeny ezen része metaszomatizált, ahogy Vaselli et al. (1995) és Szabó et al. (2004) megállapították. Az amfibolok megjelenése, a szöveti helyzetük és az összetételbeli különbségük legalább két szakaszban lezajlott metaszomatózisra utal. Az olivin, ortopiroxén, klinopiroxén mg-száma a xenolitok felsőköpeny eredetére utalnak. Az interstíciálisan képződött amfibolok mg-száma piroxén eredetre utalhatnak. Az ásványokon (főleg a klinopiroxéneken) megfigyelhető a zónásság, ami egy kimerülés következménye lehet. A felhozó bazalttal való kölcsönhatás jelenléte megfigyelhető; az ásványok (főleg a klinopiroxén és az amfibol) megolvadtak, újrakristályosodtak. A Persány-hegységi felsőköpeny eredetű xenolitokban megjelenő apatit és flogopit első leírása.

Köszönetnyilvánítás: Tóth Attila Szabó Csaba Az LRG tagjai Bendő Zsolt Márton Ernő Szász Zoltán Magyarhoni Földtani Társulat Magyar Geofizikusok Egyesülete

Köszönöm a figyelmet!

Célok Fényt deríteni az interstíciális és ér-amfibolok közötti lehetséges képződési különbségek okaira Választ kapni arra, hogy az interstíciális amfibol miért van szoros szöveti kapcsolatban a spinell-el A metaszomatózis jelenlétét