hrvatski

Alteracijski procesi u mafitnim ekstruzivnim stijenama iz ofiolitnog melanža Medvednice (Hrvatska)

Ofiolitni melanž Medvednice smješten je na tromeđi Južnih-istočnih Alpa, Dinarida i Tise, a u geotektonskom smislu pripada jugozapadnom dijelu Zagorje-srednjotransdanubijske smične zone kao zasebna tektonostratigrafska jedinica (Kalnik Unit). To je kaotičan sedimentacijsko-tektonski kompleks kojeg izgrađuju sedimentni i magmatski klasti, različitog tektonostratigrafskog podrijetla, unutar pelitno-siltoznog matriksa koji sadrži palinološku zajednicu karakterističnu za donju do srednju juru (bajocian) ; dostupni podaci ukazuju na gornju granicu formiranja melanža u donjoj kredi tijekom otriva. Većina magmatskih klasta, metarske do kilometarske veličine, predstavlja fragmente srednjojurske oceanske kore, odnosno vršnih litoloških članova ofiolita, dok se srednjotrijaski fragmenti neofiolitnih alkalijskih bazalta nalaze izuzetno rijetko. Sedimentne stijene zastupljene su blokovima sinsedimentacijskih pješčenjaka i rožnjaka trijaske i jurske starosti, te fragmentima vapnenaca i klastita alb-cenomanske starosti. Mafitni ekstruzivi u ofiolitnom melanžu Medvednice zastupljeni su toleitnim masivnim, afirnim do porfirnim bazaltima ili doleritima i jastučastim (pillow) bazaltima, rijetko alkalijskim bazaltima. Magmatska strukturno-teksturna obilježja ovih stijena ostala su sačuvana dok su mineraloške promjene u pravilu intenzivne pa se predmetne stijene većinom klasificiraju kao spiliti odnosno metabazalti. Analizom sekundarnih parageneza i kemijskog sastava paragenetskih minerala mogu se razlučiti dva odvojena stadija: (a) rani stadij nisko-temperaturnih submarinskih alteracija ubrzo nakon ekstruzija i (b) kasniji stadij hidrotermalnog metamorfizma niskog stupnja na dnu oceana. Rani stadij, prema podjeli ERZINGERA (1989), odnosi se na “trošenje” na oceanskom dnu koje se odigrava na niskoj temperaturi uz visok aktivitet morske vode (alteracijski tip I). Tijekom ove alteracije morska voda prodire u pillowe i masivnu oceansku koru do dubine od nekoliko stotina metara uzrokujući prvenstveno oksidaciju bazalta. Primarni Fe-Ti minerali djelomice se zamijenjuju hematitom, ilmenitom i naročito leukoksenom. Leukoksen u predmetnim stijenama zapravo predstavlja agregate submikroskopskih kristala titanita. Alteracijski tip II odigrava se na relativno višoj temperaturi karakterističnoj za dijagenetski segment zeolitnog facijesa (< 150 oC) uz srednji do niski aktivitet vode i u analiziranim stijenama zabilježen je pseudomorfozom zeolita (natrolita?) po plagioklasu i/ili kristalizacijom zeolita u pukotinama stijena. Uz postupno slabljenje oksidacijskog potencijala sredine, zeolitu se može pridružiti paragenetski pirit. Kasni stadij odigrava se na temperaturama višim od 200 oC uz nizak aktivitet vode odnosno u reduktivnim uvjetima. To je alteracijski tip III poznat i pod nazivom hidrotermalni metamorfizam (oceanskog dna). Alteracije vezane za ovaj stadij najintenzivnije su u istraživanim bazaltnim stijenama. Hidrotermalnim metasomatskim promjenama nastali su albit (pseudomorfozom po plagioklasu), klorit, epidot i coesit/klinocoesit na račun augita, te titanit, kvarc i neoalbit. Za karakterizaciju uvjeta alteracija odnosno hidrotermalne metamorfoze analiziranih bazalta značajno je prisustvo pumpellyita, aktinolita i prehnita u sekundarnim paragenezama. Pumpellyit u analiziranim uzorcima nastaje izmjenom plagioklasa (tad zajedno s prehnitom) i/ili augita (tad zajedno s kloritom i/ili aktinolitom) i devitrifikacijom u kori jastučastih bazalta. Ovakva alteracijska parageneza jasno ukazuje na hidrotermalnu metamorfozu bazaltnih stijena ofiolitnog kompleksa u prehnit-pumpellyitnom facijesu. Uzimajući u obzir cjelokupni geodinamički kontekst stvaranja ofiolitnog melanža Medvednice i imajući u vidu da matriks ofiolitnog melanža pokazuje samo dijagenetske promjene zaključeno je da su navedene parageneze rezultat pervazivne metasomatoze uzrokovane cirkulacijom morske vode koja je prodirala duž mikrofraktura u bazaltnoj kori za vrijeme ili netom nakon njihove konsolidacije na dnu oceana, najvjerojatnije na hrptu marginalnog zalučnog (back-arc) bazena. Proces albitizacije je zahvatio najveći dio vulkanita Medvednice. Odraz ovog procesa je vidljiv u osiromašenju sadržaja CaO, uz obogaćenje sadržaja Na2O. Mikrostrukturna analiza ukazuje da albitizacija plagioklasa nije napredovala striktno od rubova zrna prema središnjem dijelu ili obrnuto. Zrna plagioklasa zahvaćana su metasomatozom selektivno, bez jasne pravilnosti, u odgovarajućim mikrodomenama promjera nekoliko m-a, formirajući kristalizacijske zametke albita koji daljnjim napredovanjem albitizacije mogu rasti do potpune pseudomorfoze zrna plagioklasa. Natrijem bogate hidrotermalne otopine potrebne za albitizaciju potjecale su najvećim dijelom iz morske vode uz mogućnost djelomičnog utjecaja juvenilnih hidrotermalnih otopina. U albitiziranim bazaltima kod kojih nije zapaženo obogaćenje SiO2 postoji lokalni izvor SiO2 koji je deriviran prilikom kloritizacije intersticijskog vulkanskog stakla i sličnim reakcijama. Dio komponenata za tvorbu klorita potječe i iz alteriranih klinopiroksena. Tvorba klorita je izazvala povećanje omjera Na+/Mg2+ omogućivši daljnju albitizaciju. Kod dijela izmijenjenih bazalta zapaženo je potiskivanje albita prehnitom. Ove izmjene vezane za Ca-metasomatizam vjerojatno su se dešavale uslijed kretanja fluida duž pozitivnog temperaturnog gradijenta što je moglo poduprijeti zadržavanje Ca u stijeni i premještanje Na u fluid putem reakcija kojima se razara albit, a talože se Ca-Al–silikati, tj. prehnit. Proces sosiritizacije čest je u vulkanitima iz ofiolitnog melanža Medvednice. Ovaj hidrotermalni alteracijski proces, vezan za rezidualne magmatske otopine karakteriziran je alteracijom bazičnih plagioklasa i stvaranjem sosirita – agregata coesita/klinocoesita, epidota, albita i kvarca. Procesi karbonitizacije i limonitizacije spadaju u završne procese izmjene bazaltnih stijena iz ofiolitnog melanža Medvednice.

hidrotermalne alteracije; bazaltni ekstruzivi; ofiolitni melanž; Medvednica

nije evidentirano