Magmatic episodes in the Holy Cross Mountains, Poland – a new contribution from multi-age zircon populations

Krzemińska, Ewa; Krzemiński, Leszek

doi:10.5604/01.3001.0013.0839

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Magmatic episodes in the Holy Cross Mountains, Poland – a new contribution from multi-age zircon populations

Autorzy

Krzemińska Ewa , Krzemiński Leszek

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.0839

Warianty tytułu

Epizody magmowe w Górach Świętokrzyskich – nowe dane o populacjach cyrkonu różnego wieku

Języki publikacji

Abstrakty

This contribution reports on new U-Pb zircon age data from magmatic rocks from the Holy Cross Mountains (HCM) of Poland. The analyzed samples were taken from lamprophyre and diabase veins of Podkranów and Janowice-2 as well as from tuff horizon of Kielce Beds (Ludlow). Internal morphologies have been investigated by SEM-BSE and cathodoluminescence images and they have been used as a guide for the selection of genetically various type of grains, e.g. potential auto-, ante- and xenocrysts, that were analyzed by ion microprobe. The U-Pb age of the magmatic events at 414.2 ±6.6 Ma (Kielce tuff), 322 ±12 Ma (Podkranów, lamprophyre), and 300±10 Ma (Janowice-2, diabase) confirmed the time frame of known magmatic activity reported within the HCM, as determined by 40Ar/39Ar geochronology in previous studies. The zircon investigation revealed also multiple populations with record of an earlier pulse of magma system (antecrysts), as well as abundant xenocrysts.

W artykule przedstawiono nowe oznaczenia wieku U-Pb cyrkonu w skałach magmowych z obszaru Gór Świętokrzyskich (HCM). Próbki pobrano z żył lamprofiru i diabazu z Podkranowa i Janowic-2 oraz z poziomu tufu w warstwach kieleckich (ludlow). Morfologię i wewnętrzne cechy budowy ziaren zbadano za pomocą obrazów SEM-BSE i katodoluminescencji SEM, stosując je jako przewodnik do selekcji genetycznie różnych typów ziaren, potencjalnych auto-, ante- i ksenokryształów, które były analizowane na mikrosondzie jonowej. Wiek U-Pb epizodów magmowych, 414,2 ±6,6 Ma (Kielce, tuf), 322 ±12 Ma (Podkranów, lamprofir) i 300 ±10 Ma (Janowice-2, diabaz), potwierdza znane z wcześniejszych publikacji ramy czasowe aktywności magmowej na obszarze HCM oznaczone metodą 40Ar/39Ar. Badania wieku U-Pb cyrkonu ujawniły także szereg populacji z zapisem wcześniejszych impulsów magmowych (antekryształy) i licznych ksenokryształów.

Słowa kluczowe

U-Pb geochronology zircon antecrysts xenocrysts diabase lamprophyre tuff Łysogóry region Kielce Region

geochronologia U-Pb cyrkon antekryształy ksenokryształy diabazy lamprofiry tuf region łysogórski region kielecki

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2019

Tom

nr 474

Strony

43--57

Opis fizyczny

Bibliogr. 37 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Krzemińska Ewa

ewa.krzeminska@pgi.gov.pl

Polish Geological Institute – National Research Institute, 4 Rakowiecka Street, 00-975 Warsaw, Poland

autor

Krzemiński Leszek

leszek.krzeminski@pgi.gov.pl

Polish Geological Institute – National Research Institute, 4 Rakowiecka Street, 00-975 Warsaw, Poland

Bibliografia

1. BELKA Z., VALVERDE-VAQUERO P., DÖRR W., AHRNDT H., WEMMER K., FRANKE W., SCHÄFER J., 2002 – Accretion of first Gondwana-derived terranes at the margin of Baltica. In: Palaeozoic Amalgamation of Central Europe (eds. J.A. Winchester et al.). Geol. Soc., London, Sp. Publ., 201: 19–36.
2. BLACK L.P., KAMO S.L., ALLEN C.M., DAVIS D.W., ALEINIKOFF J.N., VALLEY J.W., MUNDIL R., CAMPBELL I.H., KORSCH R.J., WILLIAMS I.S., FOUDOULIS C., 2004 –Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect; SHRIMP, ID– TIMS, ELA–ICP–MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards. Chem. Geol., 205: 115–140.
3. BOGDANOVA S.V., BINGEN B., GORBATSCHEV R., KHERASKOVA T.N., KOZLOV V.I., PUCHKOV V.N., VOLOZH YU.A., 2008 – The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia. Prec. Res., 160: 23–45.
4. CASSATA W.S., RENNE P.R., SHUSTER D.L., 2009 – Argon diffusion in plagioclase and implications for thermochronometry: A case study from the Bushveld Complex, South Africa. Geochim. et Cosmochim. Acta, 73: 6600–6612.
5. COHEN K.M., FINNEY S.C., GIBBARD P.L., FAN J.-X., 2013 (updated) – The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes, 36: 199–204.
6. CZARNOCKI J., 1919 – Stratygrafia i tektonika Gór Świętokrzyskich. Stratygrafia i tektonika staropaleozoicznych utworów Gór Świętokrzyskich (kambr, sylur, dewon dolny). Pr. Tow. Nauk. Warszaw., 28: 1–172.
7. DADLEZ R., 2001– Holy Cross Mts. area – Crustal structure, geophysical data and general geology. Geol. Quart., 45, 2: 99–106.
8. DICKINSON W.R., GEHRELS G.E., 2009 – Use of U-Pb ages of detrital zircons to infer maximum depositional ages of strata: A test against a Colorado Plateau Mesozoic database. Earth Planet. Sci. Lett., 288: 1/2: 115–125.
9. HANCHAR J.M., WATSON E.B., 2003 – Zircon saturation thermometry. In: Zircon (eds. J.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin), Rev. Miner. Geochem., 53: 89–112.
10. KARDYMOWICZ I., 1967 – Intruzje mniejsze Gór Świętokrzyskich. Biul. Inst. Geol., 197: 329–412.
11. KELLEY S., 2002 – K-Ar and Ar-Ar dating. Rev. Miner. Geochem., 47: 785–818.
12. KOWALCZEWSKI Z., 2004 – Geological setting of the Milejowice-Janowice diabase intrusion: insights into post-Caledonian magmatism in the Holy Cross Mts., Poland. Geol. Quart., 48, 2: 135–146.
13. KOZŁOWSKI W., DOMAŃSKA-SIUDA J., NAWROCKI J., 2014 – Geochemistry and petrology of the Upper Silurian greywackes from the Holy Cross Mountains (central Poland): implications for the Caledonian history of the southern part of the Trans-European Suture Zone (TESZ). Geol. Quart., 58, 2: 311–336.
14. KRZEMIŃSKA E., KRZEMIŃSKI L., PETECKI Z., WISZNIEWSKA J., SALWA S., ŻABA J., GAIDZIK K., WILLIAMS I.S., ROSOWIECKA O., TARAN L., JOHANSSON Å., PÉCSKAY Z., DEMAIFFE D., GRABOWSKI J., ZIELIŃSKI G., 2017 – Mapa geologiczna podłoża krystalicznego polskiej części platformy wschodnioeuropejskiej 1 : 1 000 000. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
15. KRZEMIŃSKI L., 2004 – Geochemical constraints on the origin of the mid-Palaeozoic diabases from the Holy Cross Mts. and Upper Silesia, southeastern Poland. Geol. Quart., 48, 2: 147–158.
16. LUDWIG K.R., 2003– User’s manual for Isoplot 3.00. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochron. Cent. Sp. Publ., 4a, (Berkeley, CA).
17. LUDWIG K.R, 2009 – SQUID 2: A User’s Manual, rev. 12 Apr., 2009. Berkeley Geochron. Cent. Sp. Publ., 5: 1–110.
18. MALEC J., 2001 – Sedimentology of deposits from around the Late Caledonian unconformity in the western Holy Cross Mts. Geol. Quar., 45, 4: 397–415.
19. MAZUR S., PORĘBSKI S.J., KĘDZIOR A., PASZKOWSKI M., PODHALAŃSKA T., POPRAWA P., 2018 –Refined timing and kinematics for Baltica–Avalonia convergence based on the sedimentary record of a foreland basin. Terra Nova, 30: 8–16.
20. McDOUGALL I., HARRISON T.M., 1999 – Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar Method. Oxford University Press On Demand.
21. McKAY M.P., WEISLOGEL A.L., FILDANI A., BRUNT R.L., HODGSON D.M., FLINT S.S., 2015 – U-Pb zircon tuff geochronology from the Karoo Basin, South Africa: Implications of zircon recycling on stratigraphic age controls. Int Geol. Rev., 57: 393–410.
22. MIGASZEWSKI Z.M., 2002 – Datowanie diabazów i lamprofirów świętokrzyskich metodą K-Ar i Ar-Ar. Prz. Geol., 50: 227–229.
23. MIKULSKI Z.S., KRZEMIŃSKA E, CZUPYT Z., 2016 – The δ18O isotope composition & U-Pb geochronology on SHRIMP IIe/ MC. An example from the foreland of the Variscan orogenic belt (S Poland). 8th SHRIMP Workshop, Granada 6–10 September 2016, Abstract book: 77–79.
24. MILLER J.S., MATZEL J.E.P., MILLER C.F., BURGESS S.D., MILLER R.B., 2007 – Zircon growth and recycling during the assembly of large, composite arc plutons. J. Volcan. Geoth. Res., 167: 282–299.
25. NARKIEWICZ M., GRAD M., GUTERCH A., JANIK T., 2011 – Crustal seismic velocity structure of southern Poland: Preserved memory of a pre-Devonian terrane accretion at the East European Platform margin. Geol. Mag., 148: 191–210.
26. NAWROCKI J., DUNLAP J., PÉCSKAY Z., KRZEMIŃSKI L., ŻYLIŃSKA A., FANNING M., KOZŁOWSKI W., SALWA S., SZCZEPANIK Z., TRELA W., 2007 – Late Neoproterozoic to Early Palaeozoic palaeogeography of the Holy Cross Mountains (Central Europe): An integrated approach. J. Geol. Soc., 164: 405–423.
27. NAWROCKI J., KRZEMIŃSKI L., PAŃCZYK M., 2010 – 40Ar-39Ar ages of selected rocks and minerals from the Kraków–Lubliniec Fault Zone, and their relation to the Paleozoic structural evolution of the Małopolska and Brunovistulian terranes (S Poland). Geol. Quart., 54, 3: 289–300.
28. NAWROCKI J., SALWA S., PAŃCZYK M., 2013 – New 40Ar-39Ar age constrains for magmatic and hydrothermal activity in the Holy Cross Mts. (southern Poland). Geol. Quart., 57, 3: 551– 560.
29. RUBINOWSKI Z., 1962 – Lamprofiry okolic Daleszyc i związane z nimi przejawy mineralizacji. Kwart. Geol., 6, 3: 245–270.
30. RYKA W., 1957 – Nowe spostrzeżenia dotyczące diabazu z Barda (Góry Świętokrzyskie). Kwart. Geol., 1, 2: 329–352.
31. SHUMLYANSKYY L., NOSOVA A., BILLSTRÖ K., SÖDERLUND U., ANDREASSON P.G., KUZMENKOVA O., 2016 – The U–Pb zircon and baddeleyite ages of the Neoproterozoic Volyn Large Igneous Province: Implication for the age of the magmatism and the nature of a crustal contaminant. Geologiske Foreningen Forhandlinger, 138: 17–30.
32. STACEY J.S., KRAMERS J.D., 1975 – Approximation of terrestrial lead evolution by a two stage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26: 207–221.
33. TRELA W., BĄK E., PAŃCZYK M., 2018 – Upper Ordovician and Silurian ash beds in the Holy Cross Mountains, Poland: Preservation in mudrock facies and relation to atmospheric circulation in the Southern Hemisphere. J. Geol. Soc., 175: 352–360.
34. WALCZAK A., BELKA Z., 2017 – Fingerprinting Gondwana versus Baltica provenance: Nd and Sr isotopes in Lower Paleozoic clastic rocks of the Małopolska and Łysogóry terranes, southern Poland. Gondw. Res., 45: 138–151.
35. WIEDENBECK M., ALLÉ P., CORFU F., GRIFFIN W.L., MEIER M., OBERLI F., von QUADT A., RODDICK J.C., SPIEGEL W., 1995 – Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace-element and REE analyses. Geostand. Newslett., 19: 1–23.
36. ŻELAŹNIEWCZ A., PAŃCZYK M., NAWROCKI J., FANNNG C.M., 2008 – A Carboniferous/Permian, calc-alkaline, I-type granodiorite from the Małopolska Block, Southern Poland: implications from geochemical and U-Pb zircon age data. Geol. Quart., 52, 4: 301–308.
37. ŻELAŹNIEWICZ A., BUŁA Z., FANNING M., SEGHEDI A., ŻABA J., 2009 – More evidence on Neoproterozoic terranes in Southern Poland and southeastern Romania. Geol. Quart., 53, 1: 93–124.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-220312e3-c220-4520-8181-f3fbb4b9e0a7