Constraints on p-t conditions of high-grade metamorphism in the Góry Sowie Mts, West Sudetes

• Autorzy: Budzyń Bartosz , Manecki Maciej , Schneider David A.

Warianty tytułu

PL

Warunki ciśnień i temperatur metamorfizmu wysokiego stopnia w Górach Sowich, Sudety Zachodnie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

P-T conditions of metamorphism that affected the Góry Sowie Mts gneisses (West Sudetes, SW Poland) were determined with use of garnet-biotite (GB) and muscovite-biotite (MB) geothermometry, and muscovite geobarometry on selected rocks. Granulite and sillimanite-bearing layered gneiss from the Bystrzyckie Lake region (northern part of the Góry Sowie Mts) revealed GB temperatures 652 ± 35 °C. To the south, layered gneiss and metapegmatite from the Przygórze area yielded similar GB temperatures (660 ± 28C), lower MB temperatures (613 ± 25 °C) and pressures 6.4 ± 1.4 kbar. In the central part of the massif, finely laminated gneiss and diatexite from the Potoczek region revealed MB temperatures 596 ± 24 °C and pressures 5.2 ± 0.7 kbar. A similar temperature (600 ± 25 °C) was obtained out of a flaser gneiss from the Kietlice region in the Fore-Sudetic part of the Góry Sowie Block. Differences between GB and MB results might be related to different speed of ion diffusion between coexisting minerals. We suggest that reported data are related to initial midcrustal exhumation and coeval amphibolite facies metamorphism.

PL

Warunki temperatur i ciśnień metamorfizmu wybranych skał z Gór Sowich (Sudety Zachodnie, SW Polska) zostały określone przy zastosowaniu geotermometrów granat- -biotyt (GB) i muskowit-biotyt (MB) oraz geobarometru muskowitowego. Gnejs warstewkowy z sillimanitem i granulit z rejonu jeziora Bystrzyckiego (północna część Gór Sowich) wykazały temperatury 652 ± 35°C (GB). W przypadku gnejsu warstewkowego i metapegmatytu z rejonu Przygórza (południowa część masywu) otrzymano temperatury 660 ± 28°C (GB) i 613 ± 25°C (MB) oraz ciśnienia 6,4 ± 1,4 kbar. Zarejestrowane warunki metamorfizmu gnejsu cienkolaminowanego i diateksytu z okolic Potoczka wyniosły 596 ± 24°C (MB) i 5.2 ± 0,7 kbar. Do badań wybrano ponadto jedną próbkę z przedgórskiej części bloku sowiogórskiego — otrzymane temperatury metamorfizmu gnejsu smużystego z rejonu Kietlic wyniosły 600 ± 25°C (GB). Różnice pomiędzy otrzymanymi danymi przy użyciu dwóch geotermometrów — co ma miejsce np. dla próbek z centralnej części Gór Sowich — mógł być wynikiem różnic w szybkości dyfuzji jonów pomiędzy minerałami. Otrzymane dane są najprawdopodobniej związane z początkową ekshumacją bloku sowiogórskiego i towarzyszącym metamorfizmem regionalnym w warunkach facji amfibolitowej.

Słowa kluczowe

EN

geothermobarometry; gneisses; granulites; Góry Sowie Mts; Bohemian Massif; West Sudetes

PL

metamorfizm; gnejs; Góry Sowie; Sudety Zachodnie

• Wydawca: Mineralogical Society of Poland
• Czasopismo: Mineralogia
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 35, iss. 2
• Strony: 39--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. [38] poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Budzyń Bartosz

• Jagiellonian University, Institute of Geological Sciences, ul. Oleandry 2a, 30-063 Kraków, Poland

autor

Manecki Maciej

• AGH, University of Science and Technology, Faculty of Geology, Geophysics and Environment Protection, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Schneider David A.

• Ohio University, Department of Geological Sciences, Clippinger Laboratories 316, Athens, OH, U.S.A.

Bibliografia

• BERMAN R. G., ARANOVICH L. Y., 1996: Optimized standard state and solution properties of minerals. I. Model calibration for olivine, orthopyroxene, cordierite, garnet, and ilmenite in the system FeO-MgO- -CaO-Al2O3-TiO2-SiO2. Contrib. Mineral. Petrol. 126, 1–24.
• BHATTACHARYA A., MOHANTY L., MAJI A., SEN S. K., RAITH M., 1992: Non-ideal mixing in the phlogopite-annite binary: constraints from experimental data on Fe-Mg partitioning and a reformulation of the biotite-garnet geothermometer. Contrib. Mineral. Petrol. 111, 87–93.
• BRÖCKER M., ŻELAŹNIEWICZ A., ENDERS M., 1998: Rb-Sr and U-Pb geochronology of migmatitic gneisses from the Góry Sowie (West Sudetes, Poland): the importance of Mid-Late Devonian metamorphism. J. Geol. Soc. Lond. 155, 1025–1036.
• BUDZYŃ B., MANECKI M., SCHNEIDER D. A., 2004: Geothermobarometry of selected metapelites from the Góry Sowie, Sudetes. Pol. Tow. Mineral. Prace Spec. 24, 103–106.
• DASGUPTA S., SENGUPTA P., GUHA D., FUKUOKA M., 1991: A refined garnet-biotite Fe-Mg exchange geothermometer and its implication in amphibolites and granulites. Contrib. Mineral. Petrol. 109, 130–137.
• DYAR M. D., 1990: Mössbauer spectra of biotite from metapelites. Amer. Miner. 75, 656–666.
• DZIEDZICOWA H., 1994: LP hornblende granulite facies within the Góry Sowie gneisses of the Fore-Sudetic Block. In: Kryza R. (ed.), Igneous activity and metamorphic evolution of the Sudetes area, Abstracts. Wrocław, pp. 43.
• FERRY J. M., SPEAR F. S., 1978: Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet. Contrib. Mineral. Petrol. 66, 113–117.
• GANGULY J., CHENG W., TIRONE M., 1996: Thermodynamics of aluminosilicate garnet solid solution: new experimental data, an optimized model, and thermometric applications. Contrib. Mineral. Petrol. 66, 271–299.
• GORDON S., SCHNEIDER D. A., BUDZYN B., MANECKI M., 2003: Timing constraints on the metamorphism and exhumation of ultra high-grade terranes, Sudete Mountains, NE Bohemian Massif. GSA Annual Meeting — Abstracts with Programs 35, 6, 638.
• GUIDOTTI C. V., DYAR M. D., 1991: Ferric iron in metamorphic biotite and its petrologic and crystallochemical implications. Amer. Miner. 76, 161–175.
• HACKLER R. T., WOOD B. J., 1989: Experimental determination of Fe and Mg exchange between garnet and olivine and estimation of Fe-Mg mixing properties in garnet. Amer. Miner. 74, 994–999.
• HODGES K. V., SPEAR F. S., 1982: Geothermometry, geobarometry and the Al2SiO5 triple point at Mt. Moosilauke, New Hampshire. Amer. Miner. 67, 1118–1134.
• HOISCH T. D., 1989: A muscovite — biotite geothermometer. Amer. Miner. 74, 565–572.
• HOLDAWAY M. J., 2000: Application of new experimental and garnet Margules data to the garnet-biotite geothermometer. Amer. Miner. 85, 881–892.
• HOLDAWAY M. J., 2004: Optimization of some key geothermobarometers for pelitic metamorphic rocks. Mineral. Mag. 68, 1, 1–14.
• KRÖNER A., HEGNER E., 1998: Geochemistry, single zircon ages and Sm-Nd systematics of granitoid rocks from the Góry Sowie (Owl Mts), Polish West Sudetes: evidence for early Palaeozoic arc-related plutonism. J. Geol. Soc. Lond. 155, 711–724.
• KRYZA R., 1981: Migmatization in gneisses of northern part of the Sowie Góry, Sudetes. Geol. Sudetica 14, 7–100.
• KRYZA R., PIN C., VIELZEUF D., 1996: High-pressure granulites from the Sudetes (south-west Poland): evidence of crustal subduction and collision thickening in the Variscan Belt. J. Metamorphic Geol. 14, 531–546.
• KRYZA R., PIN C., 1998: Koronitowe metagabra i amfibolity Gór Sowich: zapis magmatyzmu wewnątrzpłytowego i polimetamorfizmu. [In Polish]. Pol. Tow. Mineral. Prace Spec. 10, 125–128.
• KRYZA R., PIN C., 2002: Mafic rocks in a deep-crustal segment of the Variscides (the Góry Sowie, SW Poland): evidence for crustal contamination in an extensional setting. Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.) 91, 1017–1029.
• MARHEINE D., KACHLIK V., MALUSKI H., PATOÈKA F., ŻELAŹNIEWICZ A., 2002: The 40Ar/39Ar ages from the West Sudetes (NE Bohemian Massif): constraints on the Variscan polyphase tectonothermal development. In: Winchester J. A., Pharaon T. C., Verniers J., 2002: Palaeozoic Amalganation of Central Europe. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 201, 133–155.
• MUDHOPADHYAY B., HOLDAWAY M. J., KOZIOŁ A. M., 1997: A statistical model of thermodynamic mixing properties of Ca-Mg-Fe2+ garnets. Amer. Miner. 82, 165–181.
• O’BRIEN P. J., KRÖNER A., JAECKEL P., HEGENER E., ŻELAŹNIEWICZ A., KRYZA R., 1997: Petrological and isotope studies on Palaeozoic high-pressure granulites. Góry Sowie Mts, Polish Sudetes. J. Petrol. 38, 433–456.
• OLIVER G. J. A., KELLEY S., 1993: 40Ar/39Ar fusion ages from the Polish Sudetes: Variscan tectonothermal reworking of Caledonian protoliths. N. Jb. Geol. Paläont. Mh. 21, 321–344.
• PERCHUK L. L., LAVRENT’EVA I. V., 1983: Experimental investigation of exchange equilibria in the system cordierite-garnet-biotite. In: Saxena S. K. (ed.): Kinetics and equilibrium in mineral reactions. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, Tokio, pp. 199–239.
• RAMÍREZ E., SASSI R., 2001: The baric character of the Patagonian basement as deduced from the muscovite d060,331 spacing: a first contribution from Eastern Andean Metamorphic Complex (Andes, Chile). Eur. J. Mineral. 13, 1119–1126.
• SASSI F. P., SCOLARI A., 1974: The b0 value of the potassic white micas as a barometric indicator in low-grade metamorphism of pelitic schists. Contrib. Mineral. Petrol. 45, 143–152.
• SPEAR F. S., 1991: On the interpretation of peak metamorphic temperatures in light of garnet diffusion during cooling. J. Metamorphic Geol. 9, 379–388.
• TIMMERMANN H., PARRISH R. R., NOBLE S. R., KRYZA R., 2000: New U-Pb monazite and zircon data from the Sudetes Mountains in SW Poland: evidence for a single-cycle Variscan orogeny. J. Geol. Soc. Lond. 157, 265–268.
• USUKI T., 2002: Anisotropic Fe-Mg diffusion in biotite. Amer. Miner. 87, 1014–1017.
• VAN BREEMEN O., BOWES D. R., AFTALION M., ŻELAŹNIEWICZ A., 1988: Devonian tectonothermal activity in the Sowie Góry Gneissic Block, Sudetes, Southwestern Poland: evidence from Rb-Sr and U-Pb isotopic studies. Ann. Soc. Geol. Polon. 58, 3–19.
• ZAHNISER S. J., SCHNEIDER D. A., MANECKI M., 2003: Exhumation history of the Gory Sowie (Bohemian Massif) revealed through Ar-Ar thermochronometry. GSA Annual Meeting — Abstracts with Programs 35, 6, 638.
• ŻELAŹNIEWICZ A., 1985: Granulitic inliers amidst a gneissic/migmatitic complex of the Owl Mts, Sudetes. Acta Geol. Polon. 35, 157–171.
• ŻELAŹNIEWICZ A., 1987: Tektoniczna i metamorficzna ewolucja Gór Sowich. [In Polish]. Ann. Soc. Geol. Polon. 57, 203–348.
• ŻELAŹNIEWICZ A., 1990: Deformation and metamorphism in the Góry Sowie gneiss complex, Sudetes, SW Poland. N. Jb. Paläont. Abh. 179, 129–157.
• ŻELAŹNIEWICZ A., 1995: Fore-Sudetic part of the Góry Sowie Block, SW Poland. Przewodnik LXVI Zjazdu PTG. Wroc³aw. pp. 85–109 (in Polish with English summary).
• ŻELAŹNIEWICZ A., 2003: Developments in the geology of the crystalline basement of the West Sudetes in 1990–2003. In: Ciê¿kowski A., Wojewoda J.,
• Żelaźniewicz A. (ed.) — Sudety Zachodnie: od wendu do czwartorzêdu, 7–16, WIND, Wrocław (in Polish).