Structural record of Variscan thrusting and subsequent extensional collapse in the mica schist from vicinities of Kamieniec Zabkowicki, Sudetic foreland, SW Poland

Mazur, S.; Józefiak, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Structural record of Variscan thrusting and subsequent extensional collapse in the mica schist from vicinities of Kamieniec Zabkowicki, Sudetic foreland, SW Poland

Autorzy

Mazur S. , Józefiak D.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Deformacja w łupkach łyszczykowych z okolic Kamieńca Ząbkowickiego na bloku przedsudeckim: waryscyjska tektonika płaszczowinowa i kolaps ekstensyjny

Języki publikacji

Abstrakty

Two tectonic units of different metamorphic grade can be distinguished in the mica schists which crop out at the eastern margin of the Sudetic foreland near Kamieniec Zabkowicki. The Kamieniec unit comprises mica schists containing garnet, staurolite and andalusite porphyroblasts, whereas the Byczeń unit is composed of mica schists having porphyroblasts of albite. The Byczeń unit is situated to the west of the Kamieniec unit in the north of the study area. The reverse order of the two units apparent in the south of that area results from displacement of their tectonic contact along a shallow WSW-dipping normal-slip shear zone cross-cutting earlier steeply dipping structures. Both the Kamieniec and Byczen tectonic units are exposed on the inverted limb of a large SE-vergent synform, F2, as indicated by NW asymmetry of mesofolds and by gently inclined cleavage S2 intersecting the steep foliation S1. The hinge zone of this fold is occupied by an orthogneiss body and the normal limb is represented by paragneiss of the Chalupki unit exposed further east. The mica schists in the vicinities of Kamieniec Zabkowicki have recorded three deformation events, D1, D2 and D3. Deformation D1 produced the main foliation S1, which, in the study area is now steeply NW-dipping. The locally preserved L1 stretching lineation is trending, in general, E-W, although it is locally reoriented on the limbs of younger folds F2. The axes of the F2 folds are oriented NE-SW and the accompanying penetrative axial cleavage S2 show gentle dips to the W, SW or NW. The S2 foliation is represented either by crenulation cleavage or, more frequently, by transposition foliation that has completely replaced the older foliation S1. Intersecting S2 and S1 surfaces define penetrative lineation L2, the most prominent linear structure in the area. Deformation D3 was confined to low-angle normal-slip shear zones dipping to the SW. The S3 foliation within the shear zones is parallel to S2, whereas the L3 stretching lineation parallels the intersection lineation L2. Kinematic indicators point to an E-directed overthrusting of the Byczeń unit by the Kamieniec unit during the D1 event. The tectonic juxtaposition of both units resulted in metamorphic grade inversion. The subsequent deformation D2 involved an irrotational shortening in the NW-SE direction, which produced the large-scale NE-SW-trending synform F2. Its western, inverted limb was subjected to an intense subvertical shortening. The progressive shortening was followed by development of normal-slip shallow-dipping shear zones D3 showing top-to-SW or to-WSW sense of shear. The normal-slip shearing was related to SW-directed extensional collapse D3 at the eastern margin of the Sudetic foreland.

W łupkach łyszczykowych okolic Kamieńca Ząbkowickiego wydzielamy dwie jednostki tektoniczne Kamieńca i Byczenia, różniące się stopniem metamorfizmu. Pierwsza z nich obejmuje łupki łyszczykowe z porfiroblastami granatu, staurolitu i andaluzytu, podczas gdy do drugiej należą łupki z porfiroblastami albitu. W skali całego metamorfiku Kamieńca Ząbkowickiego jednostka Byczenia występuje generalnie na zachód od jednostki Kamieńca, tak jak ma to miejsce w rejonie wsi Stolec. Odwrotne rozmieszczenie wychodni tych jednostek między Kamieńcem Ząbkowickim a Byczeniem jest efektem przemieszczenia na połogiej, zrzutowo-normalnej strefie ścinania o upadzie ku WSW. Orientacja kliważu S2 nachylonego mniej stromo niż foliacja S1 oraz północno-zachodnia asymetria fałdów mezoskopowych dowodzą, że obie jednostki tektoniczne występują na krótszym skrzydle makrosynformy obalonej ku SE. Dłuższemu skrzydłu synformy odpowiadają natomiast wychodnie paragnejsów wschodniej części metamorfiku Doboszowic (jednostka Chałupek). W łupkach łyszczykowych z okolic Kamieńca Ząbkowickiego wyróżniliśmy trzy zespoły struktur deformacyjnych odpowiadające trzem etapom deformacji D1, D2 i D3 o zasięgu regionalnym. W etapie D1 powstała foliacja S1 zapadająca dziś w obszarze badań stromo ku NW oraz, zaznaczająca się tylko sporadycznie, lineacja z rozciągania L1. Generalny przebieg lineacji L1 jest zbliżony do kierunku E-W, choć lokalnie uległa ona reorientacji na skrzydłach młodszych fałdów F2. Podczas etapu D2 foliacja S1 została zdeformowana w fałdy F2 o osiach NE-SW. Kliważ osiowy fałdów F2 ma łagodne nachylenie ku W, SW lub NW. Miejscami ma formę kliważu krenulacyjnego, a miejscami tworzy nową penetratywną foliację S2 zacierającą starsze powierzchnie S1. W efekcie przecięcia kliważu S2 ze starszą foliacją S1, powstała penetratywna lineacja intersekcyjna L2 o przebiegu NE-SW, będąca główną strukturą linijną w badanym terenie. Deformacja D3 skoncentrowała się w strefach ścinania o upadzie ku SW, w których foliacja S3 jest równoległa do S2, a lineacja z rozciągania L3 jest równoległa do L2. Analiza wskaźników kinematycznych dowodzi, że deformacja D1 wiązała się z transportem tektonicznym ku E. Etap D2 zachodził natomiast w efekcie koaksjalnego skrócenia o kierunku NW-SE. Konsekwencją rosnącego skrócenia było powstanie niskokątowych, normalnych stref ścinania D3 o zwrocie "strop-ku-SW" lub "ku-WSW". W etapie D1 jednostki tektoniczne Kamieńca i Chałupek nasunęły się kolejno na jednostkę Byczenia, co doprowadziło do tektonicznej inwersji stopnia metamorfizmu. W etapie D2 powstała makrosynforma F2 o osi NE-SW. Jej krótsze skrzydło uległo silnemu skróceniu w kierunku pionowym. W etapie D3 rozwinął się kolaps ekstensyjny ku SW, a wzdłuż wschodniej krawędzi bloku sowiogórskiego powstała przesuwcza, lewoskrętna strefa dyslokacyjna Niemczy.

Słowa kluczowe

mica schists deformation metamorphism Sudetes Variscan belt

Wydawca

Polskie Towarzystwo Geologiczne

Czasopismo

Annales Societatis Geologorum Poloniae

Rocznik

1999

Tom

Vol. 69, No. 1-2

Strony

1--26

Opis fizyczny

Bibliogr. 57 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mazur S.

Instytut Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wroclawskiego, 50-204 Wroclaw pl. Maksa Borna 9

autor

Józefiak D.

Instytut Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wroclawskiego, 50-204 Wroclaw pl. Maksa Borna 9

Bibliografia

1. Achramowicz, S., 1994. Rekonstrukcja paleonaprężeń związanych z intruzją hercyńskich granitoidów masywu Strzelina na podstawie analizy struktur dylatacyjnego odkształcenia odśrodkowego. Paleostresses in the country rocks of the Strzelin granitoids from the analysis of dilational centrifugal structures, SW Poland. Ann. Soc. Geol. Pol. 63: 265-332.
2. Achramowicz, S., Muszyński, A. & Schliestedt, M., 1994. New eclogites in the Sudetes Mts. Mitt. Österr. Miner. Ges., 139: 15-16.
3. Achramowicz, S., Muszyński, A. & Schliestedt, M., 1995. Wskaźniki wysokotemperaturowej deformacji gnejsów z Doboszowic. (in Polish) P. T. Min.- Prace specjalne, Zeszyt 6: 18-20.
4. Achramowicz, S., Muszyński, A. & Schliestedt, M., 1997. The northeastemmost eclogite occurrence in the Saxothuringian Zone, West Sudetes (Poland). Chem. Erde, 57: 51-61.
5. Badura, J., 1979. Szczegółowa mapa geologiczna Sudetów 1:25 000. Arkusz Stolec. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
6. Badura, J. & Dziemiańczuk, E., 1981. Szczegółowa mapa geologiczna Sudetów 1:25 000. Arkusz Ząbkowice Śląskie. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
7. Baraniecki, L., 1956. Szczegółowa mapa geologiczna Sudetów 1:25 000. Arkusz Kamieniec Ząbkowicki. Wydawnictwa geologiczne, Warszawa.
8. Bartz, W., 1997. Deformacja ortognejsów z Doboszowic w świetle badań uprzywilejowanej orientacji krystalograficznej kwarcu. (in Polish) P. T. Min.- Prace specjalne, Zeszyt 9: 9-12.
9. Bederke, E., 1929. Die Grenze von Ost- und Westsudeten und ihre Bedeutung für die Einordnung der Sudeten in den Gebirgsbau Mitteleuropas. Geol. Rundsch., 20: 186-205.
10. Behr, J., 1926. Geologische karte von Preußen und benachbarten deutschen Ländern. Blatt Camenz. Preuß. Geolog. Land., Berlin.
11. Bell, T. H., Rubenach, M. J. & Fleming, P. D., 1986. Porphyroblast nucleation, growth and dissolution in regional metamorphic rocks as a function of deformation partitioning during foliation development. Jour. Metamorphic Geol., 4, p. 37-67.
12. Cháb, J., Mixa, P., Vanecek, M. & Žáček V., 1994. Evidence of an extensional tectonics in the NW of the Hrubý Jeseník Mts. (the Bohemian Massif, Central Europe). Vestník Ceského geol. ustavu, 63(3): 7-15.
13. Cymerman, Z., 1986. Sekwencja deformacji skał metamorficznych z otworu wiertniczego Niedźwiedź IG-2. Sequence of deformations of metamorphic rocks in the borehole Niedźwiedź IG-2 (Lower Silesia), (in Polish, English summary) Kwart. Geol., 30(2): 157-186.
14. Cymerman, Z., 1991. Sekwencja deformacji tektonicznych w skałach metamorficznych z otworów wiertniczych Odra 1, 2, 3, 4, 5/1, 5/II (północno-zachodnia część Opolszczyzny). Sequence of tectonic deformations within metamorphic rocks from the boreholes Odra 1, 2, 3, 4, 5/1 and 5/II (north western part of the Opole Region), (in Polish, English summary) Biul. Państw. Inst. Geol., 367: 105-133.
15. Cymerman, Z., 1993. Czy w Sudetach istnieje nasunięcie ram-
16. zowskie? Does the Ramzova thrust exist in the Sudetes? (in Polish, English summary) Prz. Geol., 41(10): 700-706.
17. Cymerman, Z. & Jerzmański, J., 1987. Metamorfik wschodniej części bloku przedsudeckiego w okolicy Niedźwiedzia koło Ziębic. Metamorphic rocks of the eastern part of the Fore- Sudetic Block in the region of Niedźwiedź, near Ziębice, (in Polish, English summary) Kwart. Geol., 31(2/3): 239-262.
18. Cymerman, Z. & Piasecki, M. A. J., 1994. The terrane concept in the Sudetes, Bohemian Massif. Kwart. Geol., 38(2): 191-210.
19. Czapliński, W., Achramowicz, S., Lopez A. L., Pacholska, A. & Żelaźniewicz, A., 1996. Major shear zones in the west Sudetes from quartz microfabric data. In: Abstracts of Europrobe-TESZ Workshop, Książ, 11-17.04.1996.
20. Dziedzicowa, H., 1966. Seria łupków krystalicznych na wschód od strefy Niemczy w świetle nowych badań. The schists series east of the Niemcza Zone in the light of new investigations, (in Polish, English summary) W: Z geologii Ziem Zachodnich, J. Obere, red., Wrocław: 101-118.
21. Dziedzicowa, H., 1973. Mineral parageneses in metamorphic bentonite deposits within the Fore-Sudetic Block. Bull. Acad. Pol. Sei., Sér. Sci. de la Terre, 21(2): 99-109.
22. Dziedzicowa, H., 1975. Rozwój i sekwencja deformacji w strefie łupków kamieniecko-niemczańskich. (in Polish) Przew. XL VII Zjazdu Pol. Tow. Geol., Świdnica, XXX lat Geologii Polskiej na Dolnym Śląsku, Warszawa.
23. Dziedzicowa, H., 1985. Variscan rejuvenation of the Precambrian gneisses along the eastern margin of the Góry Sowie massif, Fore-Sudetic Block. Krystalinikum, 18: 7-27.
24. Dziedzicowa, H., 1987. Rozwój strukturalny i metamorfizm we wschodnim obrzeżeniu gnejsów Gór Sowich. Structural development and metamorphism in the region east of the Góry Sowie gneissic massif, (in Polish, English summary) Acta Univ. Wratisl. 788, Prace Geol. Mineral., 10: 221-247.
25. 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.
26. Fritz, H. & Neubauer, F., 1993. Kinematics of crustal stacking and dispersion in the south-eastern Bohemian Massif. Geol. Rundsch., 82: 556-565.
27. Ganguly, J. & Saxena, S. K., 1984. Mixing properties of aluminosilicate garnets: constrains from natural and experimental data, and application to geothermo-barometry. Am. Mineral., 69: 88-97.
28. Gaździk, J., 1957. Szczegółowa mapa geologiczna Sudetów 1:25 000. Arkusz Przyłęk. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
29. Hodges, K. V. & Crowley, P. D., 1985. Error estimation and empirical geothermobarometry for pelitic system. Am. Mineral., 70: 702-709.
30. Hodges, K.V. & Spear, F. S., 1982. Geothermometry, geobarometry and the AI2S1O5 triple point at Mt. Moosilauke, New Hampshire. Am. Mineral., 67: 1118-1134.
31. Hoisch, T. D., 1990. Empirical calibration of six geobarometers for the mineral assemblage quartz + muscovite + biotite + plagioclase + garnet. Contrib. Mineral. Petrol., 104: 225- 234.
32. Józefiak, D., 1994. Nowe dane o łupkach łyszczykowych okolic Kamieńca Ząbkowickiego (Dolny Śląsk), (in Polish) P. T. Min.- Prace specjalne, Zeszyt 5: 116-118.
33. Józefiak, D., 1996. Warunki metamorfizmu łupków łyszczykowych okolic Kamieńca Ząbkowickiego, (in Polish) P. T. Min.- Prace specjalne, Zeszyt 7: 54-56.
34. Kozioł, A. M. & Newton, R. C., 1988. Redetermination of the garnet-plagioclase-Al2SiO5-quartz geobarometer. Am. Mineral., 73: 216-223.
35. Leszczyński, R., 1992. Petrografia skał krystalicznych okolic Księgnic Wielkich. Maszynopis pracy magisterskiej, (in Polish) Instytut Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego, 81 s.
36. Matte, Ph., Maluśki, H., Rajlich, P. & Franke, W., 1990. Terrane boundaries in the Bohemian Massif: Result of large-scale Variscan shearing. Tectonophysics, 177: 151-170.
37. Mazur, S. & Puziewicz, J., 1995a. Deformacja i metamorfizm serii skalnych na wschód od bloku sowiogórskiego - nowe dane i interpretacje. Deformation and metamorphism of rock series east of the Góry Sowie Block - new data and interpretations, (in Polish, English summary) Prz. Geol., 43: 786-793.
38. Mazur, S. & Puziewicz, J., 1995b. Mylonity strefy Niemczy. Mylonites of the Niemcza Fault Zone, (in Polish, English summary) Ann. Soc. Geol. Polon., 64: 23-52.
39. Mazur, S., Puziewicz, J. & Józefiak, D., 1995. Strefa Niemczy - regionalna strefa ścinania pomiędzy obszarami o odmiennej ewolucji strukturalno-metamorficznej. The Niemcza Zone - a regional-scale shear zone between two areas of contrasting tectono-metamorphic evolution, (in Polish, English summary) Przew. LXVI Zjazdu PTG: 221-240.
40. Mazur, S., Puziewicz, J. & Szczepański, J., 1997. Zdeformowane granity z Lipnik na bloku przedsudeckim: zapis waryscyjskiej ekstensji w strefie granicznej zachodnich i wschodnich Sudetów. Deformed granites from Lipniki (Fore-Sudetic Block): record of variscan extension in the West/East Sudetes boundary zone, (in Polish, English summary) Prz. Geol., 45 (3): 290-294.
41. Morris, A. P., 1982. Competing deformation mechanisms and slaty cleavage in deformed quartzose metasediments. J. Geol. Soc. London, 138: 455-462.
42. Nicolas, A. & Poirier, J. P., 1976. Crystalline plasticity and solid state flow in metamorphic rocks. Wiley, London, 444 s.
43. Nowak, I., 1995. Historia tektonometamorficzna łupków lyszczykowych okolic Kamieńca Ząbkowickiego, (in Polish) P. T. Min.-Prace specjalne, Zeszyt 6: 74-76.
44. Nowak, L, 1998. P-T-d path for mica schists associated with eclogites in the Fore-Sudetic Block, SW Poland. Acta Universitatis Carolinae, Abstracts Volume 42(2): 310-311.
45. Obere, J., 1968. Granica między strukturą zachodnio i wschodniosudecką. (in Polish, English summary) Ann. Soc. Geol. Polon., 38(2/3): 203-217.
46. Oliver, G. J. H., Corfu, F., & Krogh, T. E., 1993. U-Pb ages from SW Poland: evidence for a Caledonian suture zone between Baltica and Gondwana. J. Geol. Soc. London, 150: 355-369.
47. Puziewicz, J. & Rudolf, N., 1998. Petrografia i geneza leukokratycznych gnejsów dwułyszczykowych metamorfiku Doboszowic. Petrology and origin of the leucocratic two-mica gneisses from the Doboszowice metamorphic unit, (in Polish, English summary) Arch. Miner.,51: 181-212.
48. Puziewicz, J., Mazur, S. & Papiewska, C., 1998. Petrografia i geneza gnejsów dwułyszczykowych metamorfiku Doboszowic (Dolny Śląsk) i towarzyszących im amfibolitów. Petrology and origin of the two-mica gneisses and concurrent amphibolites from the Doboszowice metamorphic unit, (in Polish, English summary) Arch. Miner. - w druku.
49. Schmid, S. & Casey, M., 1986. Complete fabric analysis of some commonly observed quartz c-axis patterns. [In:] Hobbs B. E. & Heard H. C. (eds) Mineral and Rock Deformation: Laboratory Studies - The Paterson Volume. Am. Geophysical Union, Geophysical Monograph, 36: 263-286.
50. Schulmann, K., Ledru, P., Autran, A., Melka, R., Lardeaux, J. M., Urban, M. & Lobkowicz, M., 1991. Evolution of nappes in the eastern margin of the Bohemian Massif: A kinematic interpretation. Geol. Rundsch., 80: 73-92.
51. Schulmann, K., Gayer, R. & Cháb, J., 1995. Silesian domain. Thermal and Mechanical Interactions in Deep Seated Rocks, Excursion Guide - Post-Conference Excursion, 1-4.10.1995, Czech Republic.
52. Shelley, D., 1982. Quartz and sheet silicate preferred orientation of low symmetry. Pikikiruna schist, New Zeland. Tectonophysics, 83: 309-327.
53. Skácel, J., 1989. Hranice Lugika a Silezika (středních a východnich Sudet). Acta Univ. Wratisl. 1113, Prace Geol. Mineral., 17:45-55.
54. Starkey, J. & Cutforth, C., 1978. A demonstration of the interdependence of the degree of quartz-preferred orientation and quartz content of deformed rocks. Can. J. Earth Sei., 15: 841-843.
55. Suess, F. E., 1912. Die moravischen Fenster und ihre Beziehung zum Grundgebirge des Hohen Gesenke. Denkschr. kk Akad. Wiss. math-naturwiss Kl 83: 541-631.
56. Suess, F. E., 1926. Intrusionstektonik und Wandertektonik im varistischen Gebirge. Bomtraeger, Berlin: 1-268.
57. Walniuk, D. M. & Morris, A. P., 1985. Quartz deformation mechanisms in metasediments from Prins Karls Foreland, Svalbard. Tectonophysics, 115: 87-100.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BUS6-0028-0028