granity typu a w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid...

8
Granity typu A w kompleksie mazurskim — przyczynek do dyskusji o klasyfikacji granitów Aleksandra Gawêda 1 , Ewa Krzemiñska 2 , Janina Wiszniewska 2 A-type granites in the Mazury Complex — contribution to world-wide discussion on granite classification. Prz. Geol., 57: 478–485. A b s t r a c t . The modern geochemical classification of granitic rocks is based upon diverse criteria such as: mineralogy, geochemistry, tectonic environment and their origin. The alphabetic classification of S, I, M and A-type granites have been used to facilitate recognition of the origin, chemi- cal composition and geotectonic setting. Of these, the A-type term has gener- ated worldwide discussions in petrological communities. The authors discuss the geochemical, mineralogical and geotectonic features as well as the ques- tion of source rocks and co-genetic rock complexes of A-type granites at the example of the Mazury granitoid complex. The Mesoproterozoic Mazury Complex from the crystalline basement of East European Craton represents A-type group of granitoids, plotting in WPG (Within Plate Granites) and A2 type fields. The obtained results confirm usability and at the same time practical diagnostic value of the term of A-type for defining a special type of granites, distinguishable from the other ones. Key words: granitoid rocks, classification, granitoid Mazury Complex Intruzje plutonów granitoidowych s¹ g³ównym sk³adni- kiem skorupy ziemskiej. Ich geneza, cechy fizyczne i petro- logiczne s¹ œciœle zwi¹zane z geodynamik¹ i ewolucj¹ globu ziemskiego, st¹d szczegó³owe badania petrologiczne granitoidów s¹ kluczowe dla rozpoznania mechanizmów i historii kszta³towania siê skorupy ziemskiej. Koncepcja klasyfikacji geochemicznej granitoidów odnosz¹cej siê do warunków geotektonicznych powsta³a w latach 70. XX wie- ku. Wyró¿niono wtedy dwa typy granitów, ró¿ni¹ce siê sk³adem chemicznym i cechami petrograficznymi, i okreœlo- no je literowymi symbolami S (sedimentary) oraz I (igneous) (Chappell & White, 1974; White & Chappell, 1977). Sym- bol S wskazuje, ¿e protolitem podlegaj¹cym procesowi topienia cz¹stkowego by³y ska³y górnej skorupy kontynen- talnej, natomiast symbol I wskazuje, i¿ topieniu podlega³ protolit magmowy z dolnej skorupy kontynentalnej. Kon- cepcja oznaczeñ literowych zosta³a rozwiniêta w 1979 r., gdy White zdefiniowa³ granity typu M, jako toleitowe sto- py p³aszczowe o cechach plagiogranitów, powsta³e w wy- niku topienia cz¹stkowego materia³u subdukowanego w strefach kolizyjnych lub grzbietów œródoceanicznych (White, 1979). Wspó³czeœnie przyjmuje siê, ¿e magmy Ÿród³owe granitów typu M powstaj¹ w œrodowiskach ³uków (Arc Tholeiitic Granitoids = ATG — wg Barbarin, 1999) oraz ryftów œródoceanicznych (Mid-ocean Ridge Tholeiitic Granitoids = RTG — wg Barbarin, 1999, por. tab. 1). Gra- nity I, S oraz M by³y, w za³o¿eniu autorów tych wydzieleñ, zwi¹zane z procesami kolizyjnymi. W roku 1979 Loiselle i Wones zaproponowali wydzielenie granitów typu A, które w przeciwieñstwie do trzech poprzednich typów stanowi³y stopy nie zwi¹zane z kolizj¹ lub subdukcj¹ (anorogeniczne = anorogenic) i by³y charakterystyczne dla stref ekstensyj- nych, o cechach ryftowych oraz — co istotne — reprezen- towa³y sfrakcjonowan¹ magmê p³aszcza, intruduj¹c¹ w obrêb skorupy (Loiselle & Wones, 1979). Symbol A ma w odniesieniu do tego szczególnego typu granitoidów tak¿e kilka innych znaczeñ: alkaliczny (alkaline), zawieraj¹cy tylko minera³y bezwodne (anhydrous), a wiêc reprezen- tuj¹cy stopy ubogie w wodê, za to bogate we fluor i tzw. pierwiastki niedopasowane (Eby, 1990; Bonin, 2007). Gra- nity typu A przez pewien czas by³y uwa¿ane za synonim kompleksów pierœcieniowych. W toku badañ geologicz- nych stwierdzono, i¿ klasyczne granity typu A wystêpuj¹ w tarczach prekambryjskich, gdzie tworz¹ g³êboko osadzone plutony, zwi¹zane genetycznie z masywami anortozytów i charnockitów, podczas gdy alkaliczne kompleksy pierœcie- niowe s¹ typowe dla obszarów o konsolidacji fanerozoicz- nej i nie wykazuj¹ zwi¹zku z asocjacj¹ typu AMCG — anortozyt-mangeryt-charnockit-granit (rapakiwi) (Condie, 1991; Bonin, 2007). Ska³y maficzne wspó³wystêpuj¹ce z granitami typu A s¹ interpretowane jako kumulaty po wydzie- leniu sfrakcjonowanego stopu felzytowego (McBirney, 1996). Chocia¿ nowe wydzielenie granitów dobrze pasowa³o do literowego zespo³u S – I – M – A (tab. 1), ju¿ od momen- tu jego wprowadzenia wzbudzi³o liczne kontrowersje. G³ównym powodem by³a, paradoksalnie, wieloznaczenio- woœæ zaproponowanej litery A. Oprócz tego granity zalicza- ne do typów S, I, M by³y genetycznie zwi¹zane z re¿imami kolizyjnymi, podczas gdy typ A reprezentowa³ granity ano- rogeniczne, o przewa¿nie p³aszczowym (Bonin, 2007) lub dolnoskorupowym pochodzeniu (Duchesne i in., 1999, 2008). Geneza tych stopów jest do dziœ dyskusyjna, a proponowa- ne modele genetyczne obejmuj¹ nastêpuj¹ce procesy (wg Zhao i in., 2008): frakcjonalna krystalizacja alkalicznej magmy bazal- towej (Loiselle & Wones, 1979); topienie cz¹stkowe granulitów dolnej skorupy (Col- lins i in., 1982); wysokotemperaturowe topienie cz¹stkowe protolitu granitowego typu I (King i in., 1997); topienie cz¹stkowe bezwodnego protolitu charno- ckitowego (Landenberger & Collins, 1996). Z powodu dyskusyjnej genezy stopu i typu protolitu czêœæ badaczy podaje w w¹tpliwoœæ sens wydzielenia gra- nitów typu A, w ostatecznoœci akceptuj¹c istnienie typu A jako podtypu granitów I. Zestawienie wyró¿nianych obec- nie, g³ównych typów granitoidów prezentuje tabela 1. 478 Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009 1 Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski, ul. Bêdziñska 60, 41-200 Sosnowiec, [email protected] 2 Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 War- szawa, [email protected], [email protected] A. Gawêda E. Krzemiñska J. Wiszniewska

Upload: others

Post on 20-Mar-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

Granity typu A w kompleksie mazurskim— przyczynek do dyskusji o klasyfikacji granitów

Aleksandra Gawêda1, Ewa Krzemiñska2, Janina Wiszniewska2

A-type granites in the Mazury Complex — contribution to world-widediscussion on granite classification. Prz. Geol., 57: 478–485.

A b s t r a c t . The modern geochemical classification of granitic rocks isbased upon diverse criteria such as: mineralogy, geochemistry, tectonicenvironment and their origin. The alphabetic classification of S, I, M andA-type granites have been used to facilitate recognition of the origin, chemi-cal composition and geotectonic setting. Of these, the A-type term has gener-ated worldwide discussions in petrological communities. The authors discussthe geochemical, mineralogical and geotectonic features as well as the ques-tion of source rocks and co-genetic rock complexes of A-type granites at theexample of the Mazury granitoid complex. The Mesoproterozoic Mazury

Complex from the crystalline basement of East European Craton represents A-type group of granitoids, plotting in WPG (Within PlateGranites) and A2 type fields. The obtained results confirm usability and at the same time practical diagnostic value of the term ofA-type for defining a special type of granites, distinguishable from the other ones.

Key words: granitoid rocks, classification, granitoid Mazury Complex

Intruzje plutonów granitoidowych s¹ g³ównym sk³adni-kiem skorupy ziemskiej. Ich geneza, cechy fizyczne i petro-logiczne s¹ œciœle zwi¹zane z geodynamik¹ i ewolucj¹globu ziemskiego, st¹d szczegó³owe badania petrologicznegranitoidów s¹ kluczowe dla rozpoznania mechanizmów ihistorii kszta³towania siê skorupy ziemskiej. Koncepcjaklasyfikacji geochemicznej granitoidów odnosz¹cej siê dowarunków geotektonicznych powsta³a w latach 70. XX wie-ku. Wyró¿niono wtedy dwa typy granitów, ró¿ni¹ce siêsk³adem chemicznym i cechami petrograficznymi, i okreœlo-no je literowymi symbolami S (sedimentary) oraz I (igneous)(Chappell & White, 1974; White & Chappell, 1977). Sym-bol S wskazuje, ¿e protolitem podlegaj¹cym procesowitopienia cz¹stkowego by³y ska³y górnej skorupy kontynen-talnej, natomiast symbol I wskazuje, i¿ topieniu podlega³protolit magmowy z dolnej skorupy kontynentalnej. Kon-cepcja oznaczeñ literowych zosta³a rozwiniêta w 1979 r.,gdy White zdefiniowa³ granity typu M, jako toleitowe sto-py p³aszczowe o cechach plagiogranitów, powsta³e w wy-niku topienia cz¹stkowego materia³u subdukowanego wstrefach kolizyjnych lub grzbietów œródoceanicznych(White, 1979). Wspó³czeœnie przyjmuje siê, ¿e magmyŸród³owe granitów typu M powstaj¹ w œrodowiskach ³uków(Arc Tholeiitic Granitoids = ATG — wg Barbarin, 1999)oraz ryftów œródoceanicznych (Mid-ocean Ridge TholeiiticGranitoids = RTG — wg Barbarin, 1999, por. tab. 1). Gra-nity I, S oraz M by³y, w za³o¿eniu autorów tych wydzieleñ,zwi¹zane z procesami kolizyjnymi. W roku 1979 Loiselle iWones zaproponowali wydzielenie granitów typu A, którew przeciwieñstwie do trzech poprzednich typów stanowi³ystopy nie zwi¹zane z kolizj¹ lub subdukcj¹ (anorogeniczne= anorogenic) i by³y charakterystyczne dla stref ekstensyj-nych, o cechach ryftowych oraz — co istotne — reprezen-towa³y sfrakcjonowan¹ magmê p³aszcza, intruduj¹c¹ wobrêb skorupy (Loiselle & Wones, 1979). Symbol A ma wodniesieniu do tego szczególnego typu granitoidów tak¿e

kilka innych znaczeñ: alkaliczny (alkaline), zawieraj¹cytylko minera³y bezwodne (anhydrous), a wiêc reprezen-tuj¹cy stopy ubogie w wodê, za to bogate we fluor i tzw.pierwiastki niedopasowane (Eby, 1990; Bonin, 2007). Gra-nity typu A przez pewien czas by³y uwa¿ane za synonimkompleksów pierœcieniowych. W toku badañ geologicz-nych stwierdzono, i¿ klasyczne granity typu A wystêpuj¹ wtarczach prekambryjskich, gdzie tworz¹ g³êboko osadzoneplutony, zwi¹zane genetycznie z masywami anortozytów icharnockitów, podczas gdy alkaliczne kompleksy pierœcie-niowe s¹ typowe dla obszarów o konsolidacji fanerozoicz-nej i nie wykazuj¹ zwi¹zku z asocjacj¹ typu AMCG —anortozyt-mangeryt-charnockit-granit (rapakiwi) (Condie,1991; Bonin, 2007). Ska³y maficzne wspó³wystêpuj¹ce zgranitami typu A s¹ interpretowane jako kumulaty po wydzie-leniu sfrakcjonowanego stopu felzytowego (McBirney, 1996).

Chocia¿ nowe wydzielenie granitów dobrze pasowa³odo literowego zespo³u S – I – M – A (tab. 1), ju¿ od momen-tu jego wprowadzenia wzbudzi³o liczne kontrowersje.G³ównym powodem by³a, paradoksalnie, wieloznaczenio-woœæ zaproponowanej litery A. Oprócz tego granity zalicza-ne do typów S, I, M by³y genetycznie zwi¹zane z re¿imamikolizyjnymi, podczas gdy typ A reprezentowa³ granity ano-rogeniczne, o przewa¿nie p³aszczowym (Bonin, 2007) lubdolnoskorupowym pochodzeniu (Duchesne i in., 1999, 2008).Geneza tych stopów jest do dziœ dyskusyjna, a proponowa-ne modele genetyczne obejmuj¹ nastêpuj¹ce procesy (wgZhao i in., 2008):

� frakcjonalna krystalizacja alkalicznej magmy bazal-towej (Loiselle & Wones, 1979);

� topienie cz¹stkowe granulitów dolnej skorupy (Col-lins i in., 1982);

� wysokotemperaturowe topienie cz¹stkowe protolitugranitowego typu I (King i in., 1997);

� topienie cz¹stkowe bezwodnego protolitu charno-ckitowego (Landenberger & Collins, 1996).

Z powodu dyskusyjnej genezy stopu i typu protolituczêœæ badaczy podaje w w¹tpliwoœæ sens wydzielenia gra-nitów typu A, w ostatecznoœci akceptuj¹c istnienie typu Ajako podtypu granitów I. Zestawienie wyró¿nianych obec-nie, g³ównych typów granitoidów prezentuje tabela 1.

478

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

1Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski, ul. Bêdziñska 60,41-200 Sosnowiec, [email protected]

2Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 War-szawa, [email protected], [email protected]

A. Gawêda E. Krzemiñska J. Wiszniewska

Page 2: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

Klasyfikacje genetyczne granitoidów zawsze stanowi³ytemat sporny w dyskusjach petrologicznych. W ostatnichkilku latach na konferencjach, sesjach i kongresach geolo-gicznych trwa nieprzerwanie dyskusja i spór dotycz¹cygranitoidów typu A (GAC MAC, 2008 w Quebec City, 33IGC w Oslo). W roku 2005 zatwierdzono nowy projektIGCP 510 pt. Granity typu A i ska³y stowarzyszone w czasiegeologicznym (A-type granites and related rocks throughtime), który ma na celu przeprowadzenie globalnych kore-lacji granitów typu A i ska³ im towarzysz¹cych, a tak¿ezbadanie zwi¹zanej z nimi mineralizacji oraz znaczenia wrozwoju litosfery. Autorki tego artyku³u uczestnicz¹ w pra-cach projektu IGCP 510 i bior¹ aktywny udzia³ w dyskusjidotycz¹cej wyró¿nienia tego typu ska³ w Polsce.

Celem prezentowanej pracy jest przedyskutowaniezasadnoœci wydzielenia granitów typu A w œwietle badañgranitoidów kompleksu mazurskiego w Polsce pó³nocno--wschodniej. Kraton wschodnioeuropejski, a w szczególno-œci mezoproterozoiczny kompleks mazurski, z wystêpuj¹c¹ tufacj¹ ska³ AMCG — anortozyt-mangeryt-charnockit-granit(rapakiwi) jest jedynym, stwierdzonym do tej pory wyst¹-pieniem granitoidów typu A w Polsce.

Podstawy wyró¿nienia granitów typu A

Kryteria geochemiczne. Podstawowym kryterium geo-chemicznym jest alkalicznoœæ granitów typu A. Cecha tajest wyra¿ona relatywnie niskimi wartoœciami wskaŸnikówA/NK i A/CNK, co powoduje projekcjê próbek w poluperalkalicznym lub metaluminowym, rzadko peralumino-wym (Bonin, 2007, ryc. 1A, B). W przypadku projekcji wuk³adzie A/NK vs A/CNK (Shand, 1943, ryc. 1B) wskazanajest ostro¿noœæ, zwi¹zana z koniecznoœci¹ korekty udzia³u Cazwi¹zanego w apatycie (Al2O3/(Na2O + K2O + CaO – 3,33 P2O5)wg Sheppard i in., 2003). Zawartoœæ fosforu w granitachtypu A nie jest wysoka, co odró¿nia je od wysokofosforo-wych granitów typu S, tym niemniej w niektórych przypad-

kach (np. kumulatów zawieraj¹cych apatyt, por Gawêda,2008), skorygowanie udzia³u P2O5 mo¿e mieæ istotne zna-czenie. Wartoœci A/CNK prezentowane na ryc. 1 zosta³yskorygowane wzglêdem P2O5.

Kolejna, wa¿na cecha granitów typu A to wzbogaceniew ¿elazo, wyra¿one wzglêdnie wysokim wskaŸnikiemFeOT/(FeOT + MgO) > 0,446 + 0,0046% wag. SiO2 (por.Frost i in., 2001) lub proporcj¹ FeOT/MgO (Whalen i in.,1987, ryc. 2A). Minera³y maficzne zawarte w badanychpróbkach granitów typu A konsekwentnie wykazuj¹ warto-œci indeksu femicznoœci podobne do tych z ca³ych ska³.

W granitoidach typu A obserwuje siê wyraŸne wzbo-gacenie w pierwiastki niedopasowane z grupy HFSE (ryc.2B). Czynnik ten powoduje, i¿ na diagramach klasyfika-cyjnych Pearce’a i in. (1989) granity typu A lokuj¹ siê wpolu granitów wewn¹trzp³ytowych (WPG — ryc. 2A, B),co da³o podstawê do ich sklasyfikowania jako intruzjizwi¹zanych z ryftami wewn¹trzp³ytowymi (Tollo i in.,2004). W przypadku stosowania klasyfikacji geotektonicz-nych Pearce’a i in. (1984), niezbêdna jest jednak ostro¿-noœæ, gdy¿ pozycja analizowanych ska³ na diagramach kla-syfikacyjnych mo¿e bardziej odpowiadaæ topionemu mate-ria³owi Ÿród³owemu ni¿ rzeczywistym warunkom tworzeniasiê magmy Ÿród³owej (Landenberger & Collins, 1996; För-ster i in., 1997). Innym problemem jest mo¿liwoœæ lokalne-go podkoncentrowania minera³ów ciê¿kich, bêd¹cych noœ-nikami HFSE (jak np. cyrkon, monacyt, ksenotym, apatyt)w toku procesu tworzenia siê kumulatów granitowych (por.Collins i in., 2006; Gawêda, 2008), które powoduj¹ proble-my interpretacyjne.

Kolejn¹ wa¿n¹ cech¹ wyró¿niaj¹c¹ granity typu A odpozosta³ych (I, S, M) jest podwy¿szona zawartoœæ Ga. Jestto najbardziej reprezentatywny i najczêœciej stosowanywskaŸnik, pozwalaj¹cy wyodrêbniæ granity typu A zapomoc¹ diagramu zaproponowanego przez Whalena i in.(1987 — ryc. 2B), na którym granity typu A s¹ rozpozna-

479

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

Tab. 1. Uproszczone zestawienie g³ównych klasyfikacji granitów (wg Shand, 1943; Maniar& Piccoli, 1989; Barbarin, 1999; Bonin, 2007)Table 1. Simplifed table showing relationships between classification and petrogenetic types (after Shand, 1943; Maniar & Piccoli,1989, Barbarin, 1999; Bonin, 2007)

S I M A Loiselle & Wones (1979)

CCG VAG ORG WPG Maniar & Piccoli (1989)

MPG CPG KCG ACG ATG RTG PAG Barbarin (1999)

PeraluminowePeraluminous

ASI > 1,1

MetaluminoweMetaluminous

ASI < 1,1

PeralkalicznePeralkalineASI > 1,1

MetaluminoweMetaluminous

ASI < 1

Shand (1943)

Zawiera minera³y AlContains Al minerals

Brak minera³ów Al, obecna hornblendaLack of Al minerals, hornblende present

Krzemiany FeFe-silicates

Bonin (2007)

Topione sekwencjemetaosadowe

Melted metasedimentarysequences

Topione ska³y magmowedolnej skorupy

Melted lower crustaligneous rocks

Topiony subdukowanymateria³ skorupy oceanicznej

lub ³uku wyspowegoMelted subducted

oceanic crust

or island arc (OIB)

Topione maficzne ska³yp³aszcza lub dolnej skorupy

lub residuafelzytowo-granulitowe

Melted mafic mantle rocks orlower crust

or felsite-granulite residuum

Bonin (2007)Barbarin (1999)

ACG — wapniowo-alkaliczne granitoidy zawieraj¹ce amfibole,amphibole bearing calc-alkaline granitoids;ATG — granitoidy ³uków toleitowych, arc-tholeiitic granitoids;CCG — granity kolizji kontynentalnych, continental collisiongranites;CPG — peraluminowe granitoidy zawieraj¹ce kordieryt,cordierite-bearing peraluminous granitoids;KCG — wapniowo-alkaliczne granitoidy bogate w potas, K-richcalc-alkaline granitoids;

MPG — peraluminowe granitoidy zawieraj¹ce muskowit, muscovitebearing peraluminous granitoids;ORG — granity grzbietu oceanicznego, oceanic ridge granites;PAG — granitoidy peralkaliczne i alkaliczne, peralkaline andalkaline granitoids;RTG — granitoidy grzbietów œród-oceanicznych, mid-ocean ridgegranitoids;VAG — granity ³uku wulkanicznego, volcanic arc granites;WPG — granity wewn¹trzp³ytowe, within plate granites.

Page 3: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

480

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

gabr

ope

rydo

tyto

we

peri

dot

gabb

ro

gabr

og

ab

bro

gabr

odio

ryt

ga

bb

rod

iori

te

dior

ytd

iori

te

gran

odio

r yt

gra

no

dio

rite

granitgranite

syenitsyenite kwarcowy

monzonitquartz

monzonite

monzonitmonzonite

monzodiorytmonzodiorite

monzogabromonzogabbro

foidowegabro

foid gabbro

foidowemonzogabrofoid monzo-

gabbro

foidowymonzosyenit

foid monzosyenite

foidowy syenitfoid syenite

foidolitfoidolite

kwarcolitquartzolite

Middlemost (1985)

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 900

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Na

O+K

O[%

wag

.]2

2

Na

O+K

O[w

t.%

]2

2

Filipów

Go³dap

Bartoszyce

Klewno

Kêtrzyn

Paw³ówka

Lazdijai

SiO [%wag.]2

SiO [wt.%]2

A�

Ryc. 1. A — Pozycja granitówkompleksu mazurskiego wklasyfikacji TAS wg Middle-mosta (1985); B — Pozycjagranitów kompleksu mazur-skiego na diagramie A/CNKversus A/NK wg Shanda (1943);C — Lokalizacja kompleksumazurskiegoFig. 1. A — A position ofMazury granitoid complex inTAS diagram by Middlemost(1985); B — A plot of Mazurygranitoids on A/CNK versusA/NK diagram by Shand(1943); C — Location of theMazury complex (Mc)

Ryc. 2. Geochemiczna klasyfikacja mezoproterozoicznych granitoidów z kompleksu mazurskiego: A i B — kryteria wprowadzoneprzez Whalena i in. (1987) wskazuj¹ na klasyczny typ A granitoidów mazurskich oraz komagmowych granitoidów z po³udniowej Litwy,rejon Lazdijai; C — podzia³ granitoidów typu A zaproponowany przez Eby’ego (1992). Wartoœci Rb/Nb vs Y/Nb dla granitów mazur-skich projektuj¹ siê w polu A2, œwiadcz¹c o cechach postkolizyjnych, postorogenicznych i anorogenicznych; D — stosunki œladowychpierwiastków niedopasowanych Y/Nb vs Ce/Nb (Eby, 1992) s¹ dalekie od typowych parametrów, jakie maj¹ magmy generowane w oce-anicznych ³ukach (OIB) i odbiegaj¹ te¿ od œrednich bazaltów ³uków wysp (IAB); E — diagram oceniaj¹cy œrodowisko geotektonicznesposobem Pearce’a i in. (1984). Projekcje diorytów i granodiorytów (wiercenia Filipów, Go³dap, Bartoszyce, Paw³ówka) œwiadcz¹ owewn¹trzp³ytowym (WPG) œrodowisku generacji magmy.Skróty: VAG — granity ³uków wulkanicznych, ORG — granity grzbietów oceanicznych, syn-COLG — granity synkolizyjne; F — gra-nity frakcjonowane, NF — granity niefrakcjonowane; A1 — œrodowisko ryftów kontynentalnych lub magmatyzmu wywo³anego pióro-puszem p³aszczaFig. 2. Geochemical classification of the Mesoproterozoic Mazury Complex granitoids: A and B — Whalen et al. (1987) diagramsindicate classical A-type position for plotted Mazury granitoids and comagmatic Lithuanian granitoids from Lazdijai region, southernLithuania; C — Chemical subdivision of the A-type granitoids proposed by Eby (1992). Rb/Nb vs Y/Nb for Mazury granitoids plots inthe A2 field, suggesting post-collisional, post-orogenic and anorogenic environments; D — Y/Nb vs Ce/Nb (Eby, 1992) for Mazurygranitoids plots far away from typical parameters for Ocean Island Basalts (OIB) and Island Arc Basalts (IAB) sources; E —Geotectonic environments diagram by Pearce et al. (1984). Diorite and granodiorite samples from Filipów, Go³dap, Bartoszyce,Paw³ówka borehole plots in the Within Plate Granite (WPG) fieldAbbreviations: : VAG — volcanic arc granites, ORG — oceanic ridge granites, syn-COLG — syn-collisional granites; F— fractionatedgranites, NF — non-fractionated granites, A1— continental rift environment or mantle plume magmatism

peraluminoweperaluminous

peralkaliczneperalkaline

metaluminowemetaluminous

4

2

1

0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

3

A/CNK

A/N

K

BWARSZAWA

20°

50°

Filipów

Paw³ówka

Go³dap

KêtrzynKlewno

Bartoszyce

R O S J A

R U S S I A

LI T

WA

LI T

HU

AN

I A

BIA

£.

BE

LA

R.

0 10 20 30km

PROTEROZOIKPROTEROZOIC

Ska³y starsze ni¿ 1,5 mld lat:The rocks older than 1.5 Ga:

granity i migmatytygranites and migmatites

strefy granulitowe i gnejsowegranulite and gneisses zones

Wiek ska³ ok. 1,5 mld lat:The rocks of 1.5 Ga:

anortozyty i norytyanorthosites and norites

diorytydiorites

granity rapakiwi-podobnerapakivi-like granites

syenitysyenites

lineamentylineaments

C

Page 4: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

walne dziêki wysokiej zawartoœci Ga oraz pierwiastków zgrupy HFSE (Zr, Nb, REE i Y).

Granity typu A cechuje najni¿sza mo¿liwa dla ska³ gra-nitoidowych zawartoœæ wody w magmie (2–4,3% wag.,Clemens i in., 1986) i podwy¿szona zawartoœæ fluoru, któ-ra powoduje pojawienie siê minera³ów F (np. topazu) lubkrystalizacjê amfiboli i ³yszczyków zasobnych we fluor.

Temperatura saturacji cyrkonem (Zr) magmy granitowejtypu A osi¹ga wysokie wartoœci, zawsze powy¿ej 800oC(Watson & Harrison, 1983), co implikuje temperaturytopienia protolitu powy¿ej 900oC (Zhao i in., 2008).

Kryteria mineralogiczne. Powszechn¹ cech¹ minera-logiczn¹ granitów typu A jest wystêpowanie strukturytypu rapakiwi, która wyra¿a siê obecnoœci¹ owoidów ska-lenia potasowego z obwódk¹ oligoklazu (np. granity rapa-kiwi z rejonu Wyborga, ryc. 3A), zaokr¹glonychmegakryszta³ów kwarcu z obwódkami innych minera³óworaz euhedralnych megakryszta³ów plagioklazów,tkwi¹cych w drobnokrystalicznym matriksie (Eklund &

481

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

0,1

1,0

10,0

100,0

0,1 1,0 10,00,1

1,0

10,0

100,0

0,1 1,0 10,0

10000

1

10

100

1000

1,0 10,01

10

100

1000

10 100 1000 10000

kompleks mazurskiMazury Complex

Lazdijai -S (Litwa)Lazdijai -S (Lithuania)

F

NF

Zr[p

pm]

Ce/

Nb

Rb/

Nb

10 000*Ga/Al

Y/NbY/Nb

Zr+Nb+Ce+Y (ppm)

FeO

/MgO

T

I, S

OIB

IAB

A1

A2

Granitytypu AGranitetype A

I, M, S typ

Granitytypu AGranitetype A

B

DC

A

Go³dapgranodioryt/monzodioryt1,50 mln

Bartoszyce Qmonzonit-1,52 mln

Lazdijai -1,49 mln

E

WPG

ORGVAGsynCOLG

Nb

[ppm

]

Y [ppm]

1000

1

10

100

1 10 100 1000

Page 5: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

Shebanov, 1999). Geneza struktur typu rapakiwi jest sze-roko dyskutowana od wielu lat, a jej tworzenie mo¿e byæzwi¹zane albo z dekompresj¹ (Nekvasil, 1991; Eklund &Shebanov, 1999) albo z mieszaniem magm maficznych ifelzytowych (S³aby i in., 2002, 2007). Bez wzglêdu naprzyjêt¹ koncepcjê genezy danego plutonu autorzy s¹zgodni, i¿ dominuj¹cym czynnikiem w powstaniu tegotypu struktur jest aktywnoœæ wody. W warunkach wysokiejaktywnoœci H2O preferowane fazy krystalizuj¹ce z magmygranitoidowej to skaleñ potasowy i kwarc, natomiast spa-dek zawartoœci H2O powoduje przesuniêcie uk³adu w polestabilnoœci plagioklazu.

Obserwuje siê tak¿e obecnoœæ faz mineralnych zawie-raj¹cych fluor, wynikaj¹c¹ ze wspomnianej podwy¿szonejzawartoœci tego pierwiastka, i dominacjê „bezwodnych”zespo³ów mineralnych.

Granity typu Amog¹ nale¿eæ do dwóch przeciwnych seriimineralogicznych: ilmenitowej i magnetytowej (Ishihara,1978; Anderson & Morrison, 2005; Frost & Frost, 1997).

Kogenetyczne zespo³y skalne. Wiêkszoœæ opisanychdot¹d granitów typu A wspó³wystêpuje i jest genetyczniezwi¹zana z anortozytami i kompleksami gabrowo-dioryto-wymi, czêsto o cechach intruzji warstwowanych (np. intru-zje archaiczne w Afryce: McBirney, 1996). W odniesieniudo proterozoicznych asocjacji zawieraj¹cych granity pirok-senowe (charnockity) stosuje siê termin formacja AMCG(anortozyt-mangeryt-charnockit-granit [rapakiwi]). W jejobrêbie granity typu A wykazuj¹ tendencjê do projektowa-nia siê wzd³u¿ krzywej frakcjonacji magmy typowej dlawarunków redukcyjnych. Proterozoiczne i paleozoiczneintruzje typu A wspó³wystêpuj¹ czêsto z granitami typu I(np. Zhao i in., 2008), natomiast mezozoiczne, afrykañskiegranity anorogeniczne kompleksów pierœcieniowychwspó³wystêpuj¹ ze ska³ami wulkanicznymi o urozmaico-nym sk³adzie (od ryolitów do karbonatytów — por. Min-gram i in., 2000).

Ska³y Ÿród³owe. Granity typu A ró¿ni¹ siê od pozo-sta³ych granitów rodzajem ska³ Ÿród³owych — s¹ to na ogó³przetopione w warunkach niskich ciœnieñ (ok. 4 kbar, Pati-no-Douce, 1999) maficzne ska³y p³aszcza lub dolnej skoru-py albo residua felzytowe (granulitowe) pozosta³e postarszych etapach topienia cz¹stkowego, lub te¿ przetopio-ne ska³y z grupy charnockitu (Zhao i in., 2008). Bez wzglê-du na przyjêt¹ koncepcjê, po zrzuceniu kumulatu o sk³adziegabra-anortozytu, magma macierzysta ulega³a krystalizacjifrakcjonalnej (Vander Auwera i in., 2008). W niektórychprzypadkach nie wyklucza siê hybrydyzacji bazaltow¹magm¹ z p³aszcza Ziemi (Clemens i in., 1986; Patino-Do-uce, 1999; Dall’Agnol & Oliveira, 2007).

Warunki geotektoniczne intruzji. Plutony granitówtypu A zwykle s¹ zwi¹zane z wydarzeniami orogeniczny-mi, ale wiek posadowienia intruzji jest m³odszy, póŸnooro-geniczny lub postkolizyjny. Intruzje te wystêpuj¹ wobrêbie stabilnych obszarów kratonicznych o pogrubionejlitosferze (Bonin, 2007). Uderzaj¹cy jest zwi¹zek granitówtypu A z lineamentami, które — w warunkach ekstensyj-nych — mog³y stanowiæ drogi migracji magmy oraz flu-idów pomagmowych odpowiedzialnych za mineralizacjêpomagmow¹, czêsto o znaczeniu ekonomicznym (Azzo-uni-Sekkal i in., 2003).

Granitoidy typu A z kompleksu mazurskiego

Granity o cechach odpowiadaj¹cych typowi A wystê-puj¹ w pod³o¿u krystalicznym pó³nocno-wschodniej Pol-ski. Wykazuj¹ one wiele podobieñstw do ogromnychmezoproterozoicznych intruzji granitów o charakterys-tycznych teksturach typu rapakiwi w Fennoskandynawii(Wyborg, Oland, Åland, Vehmaa, ryc. 3A).

Granitoidy kompleksu mazurskiego s¹ elementemsekwencji anortozytowo-mangerytowo-charnockitowo-gra-

482

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

Ryc. 3. Tekstury granitów rapakiwi z masywu Wyborga wFinlandii (A) oraz tekstury pojawiaj¹ce siê w wielu próbkachska³ kompleksu mazurskiego, np. we fragmencie rdzenia zwiercenia Boksze PIG-1 (B) i fragmencie rdzenia wiertni-czego z otworu Paw³ówka PIG-1 (C)Fig. 3. Rapakivi-type structure in granites from the WiborgMassif, Finland (A), and occurring in many samples from theMazury Complex, e.g. in core samples from Boksze PIG-1(B) and Paw³ówka PIG-1 (C) boreholes

Page 6: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

nitoidowej — AMCG (Wiszniewska, 2002; Skridlaite i in.,2003; Bagiñski i in., 2007), jednak, mimo ¿e ich sk³ad che-miczny jest analogiczny do sk³adu skandynawskich odpo-wiedników, nie maj¹ tak wyrazistych, charakterystycznychstruktur typu rapakiwi (ryc. 3.A, B, C). Cech¹ charaktery-styczn¹ tych granitów jest obecnoœæ porfirokryszta³ów per-tytowego skalenia potasowego o wielkoœci 3–5 cm, a tylkolokalnie z widocznymi obwódkami oligoklazu (strukturytypu rapakiwi) i megakryszta³ów plagioklazów (An28–37) owielkoœci 0,5–5 cm. Skalenie potasowe charakteryzuj¹ siêzmiennym podstawieniem Ba w strukturze skalenia pota-sowego (np. w profilu otworu Bilwinowo, w próbkachpobranych ze stropowej czêœci intruzji zawartoœæ BaO wskaleniu zmienia siê od 0,1% wag. w centrum do 0,8% wag.przy brzegu kryszta³u, a w próbkach pobranych z wiêk-szych g³êbokoœci — od 1,3% wag. w œrodku do 2,6% wag.przy brzegu kryszta³u). Dominuj¹cym minera³em maficz-nym jest amfibol (hornblenda), wapniowy klinopiroksen ibiotyt. Pojawiaj¹ siê tak¿e wtórne amfibole zastêpuj¹cepierwotne klinopirokseny. Akcesorycznie wystêpuj¹: apa-tyt, cyrkon, tytanit, monacyt, allanit oraz przerosty ilmeni-tu i magnetytu.

Wiek granitoidów mazurskich zosta³ okreœlony na pod-stawie analiz U-Pb wieku cyrkonów metod¹ klasyczn¹ na1548–1499 mln lat (Wiszniewska, 2002; Dörr i in., 2002;Wiszniewska i in., 2007), a wiêc jest nieco m³odszy odtypowych fiñskich granitów rapakiwi, co jest zgodne zogólnym trendem zmian wieku proterozoicznego magma-tyzmu anorogenicznego w Fennoskandynawii (Dörr i in.,2002). W profilach ska³ magmowych obok dominuj¹cychdiorytów i granodiorytów, kwarcowych monzonitów i mon-zonitów udokumentowano obecnoœæ cz³onów maficznych:gabr i gabrodiorytów. Granitoidy mazurskie s¹ metalumi-nowe lub s³abo peraluminowe (ASI = 0,845–1,195), peral-kaliczne (wysokopotasowe do shoshonitowych) i silnie¿elaziste (FeOT/MgO = 0,75–0,85, Duchesne i in., 2009).S¹ tak¿e wzbogacone w pierwiastki niedopasowane z gru-py HFSE oraz REE, przy czym ska³y maficzne wspó³wystê-puj¹ce z granitami maj¹ wyraŸnie ni¿sze udzia³y pier-wiastków HFSE.

Wysoka zawartoœæ Zr, Nb, REE (suma Zr, Nb, REE, Y> 670 ppm), a tak¿e Ga (> 21 ppm) jest typowa dla grani-tów typu A (ryc. 2A, B) w ujêciu Whalena i in. (1987).Ska³y mazurskie, podobnie jak i ich synchroniczne i ko-magmowe odpowiedniki z po³udniowej Litwy, z rejonu Laz-dijai, dziêki sta³ej, diagnostycznej, bardzo wysokiej zawar-toœci Ga oraz pierwiastków z grupy HFSE (Zr, Nb, REE, Y),nale¿¹ do klasycznych przyk³adów granitoidów typu A.

Wzbogacenie granitoidów mazurskich w pierwiastkiniedopasowane, w tym Nb i Y, powoduje, i¿ na diagramachklasyfikacyjnych Pearce’a i in. (1984) projekcje lokuj¹ siêw polu granitów wewn¹trzp³ytowych — WPG (ryc. 2E).Tak jak we wszystkich klasyfikacjach geotektonicznychniezbêdne jest tu konsekwentne stosowanie dyskryminato-rów tylko dla tych typów ska³, dla których zosta³y skonstru-owane (tu granitoidów). Pozycja ska³ maficznych: gabr,gabronorytów o ma³ej zawartoœci Y i Nb (np. noryty z Sejn— Y i Nb, odpowiednio 4–8 ppm i 2–4 ppm), na wspo-mnianych diagramach klasyfikacyjnych nie jest diagno-styczna i nie ma zwi¹zku z rzeczywistym œrodowiskiemgeotektonicznym — w konsekwencji czêsto mo¿e powo-dowaæ b³êdne interpretacje (vide Skridlaite i in., 2003).

Uwzglêdniaj¹c diagram Rb/Nb versus Y/Nb i alterna-tywny podzia³ granitoidów typu A (Eby, 1992) na dwazasadniczo ró¿ne typy œrodowisk generowania magm, nale¿yprzyj¹æ, ¿e granitoidy mazurskie plasuj¹ siê w grupie ska³

postkolizyjnych, postorogenicznych i anorogenicznych(projekcje w A2 — ryc. 2C, D), nie maj¹ natomiast cechmagm ryftów kontynentalnych i magm generowanych podwp³ywem pióropusza p³aszcza (projekcje w A1 — ryc. 2C, D).

Dyskusja

Celowoœæ wydzielenia granitów typu A w œwietledostêpnej literatury. Klasyfikacje granitów zawsze wzbu-dza³y dyskusje wœród geologów. Problemy zwi¹zane zodniesieniem klasyfikacji do genezy granitów s¹ szczegól-nie intensywnie dyskutowane, gdy¿ s¹ pok³osiem dywaga-cji na temat warunków tworzenia siê i rozwoju skorupykontynentalnej. Wydzielenie granitów typu A wzbudza³okontrowersje, odk¹d zaistnia³o w literaturze geologicznej.Wydzielenie to nie zawsze jest jednoznaczne, tym niemniejzdefiniowanie warunków powstawania granitów o charak-terystykach uznanych jako typ A ma istotne znaczenie dlazrozumienia procesów geologicznych rz¹dz¹cych skorup¹ziemsk¹ oraz — co ekonomicznie istotne — zdefiniowaniaprocesów sprzyjaj¹cych tworzeniu siê z³ó¿ wielu pierwiast-ków (np. Sn-W-Mo, Au, Th-U, Nb i innych, Vigneresse,2008). Granity typu A s¹ jedynym stwierdzonym typemgranitów wystêpuj¹cych poza nasz¹ planet¹ (na Ksiê¿ycuMarsie, Wenus i w asteroidach — Bonin, 2007), zatem ichbadania mog¹ rzuciæ œwiat³o na rozwój uk³adu s³oneczne-go. Obecnie zdecydowana wiêkszoœæ badaczy ska³ granito-idowych stoi na stanowisku, ¿e bez wzglêdu na wielo-znacznoœæ litery A, jak równie¿ wiele przyjmowanychmo¿liwoœci generacji stopu macierzystego, wydzieleniegranitów typu A wydaje siê byæ wyj¹tkowe, potrzebne oraznaukowo i ekonomicznie istotne.

Klasyfikacja granitów kompleksu mazurskiego. W œwie-tle przeprowadzonych badañ granitoidów kompleksumazurskiego mo¿na stwierdziæ, ¿e ska³y te maj¹ wszystkiecharakterystyczne cechy granitów typu A. Kryteria geo-chemiczne (ryc. 1–2) s¹ spe³nione w ca³ej rozci¹g³oœci i niepozostawiaj¹ marginesu do dyskusji. Diagram Rb/Nb ver-sus Y/Nb (Eby, 1992) umo¿liwia doprecyzowanie pozycjitych granitoidów jako podtyp A2 (ryc. 2C). Dodatkowym

483

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

y=0,0192×e0,0117x

r =0,6572

800

500

600

700

100750 770 790 810 830 850 870 890 910

200

300

400

TZr

Zr[p

pm]

Ryc. 4. Diagram zale¿noœci temperatury saturacji magmy granito-idowej cyrkonem (TZr) od jego zawartoœci (Zr [ppm]) — naprzyk³adzie wyników badañ granitoidów kompleksu mazurskiegoFig. 4. A plot of temperature of zircon saturation (TZr) forMazury Complex granitoids versus Zr content (Zr [ppm])

Page 7: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

argumentem za przyjêciem wydzielenia typu A jest wyso-ka temperatura saturacji cyrkonem (ryc. 4).

W granitach kompleksu mazurskiego, podobnie jak winnych masywach granitoidowych Fennoskandynawii owieku mezoproterozoicznym, wystêpuj¹ zarówno pofiro-kryszta³y skaleni alkalicznych typu rapakiwi, jak i porfiro-kryszta³y tych skaleni bez obwódek plagioklazowych (por.Eklund & Shebanov, 1999). Struktura rapakiwi mo¿epowstaæ albo w wyniku wznoszenia siê magmy (dekom-presji), albo w wyniku mieszania magm o kontrastowychcechach geochemicznych i ró¿nej genezie, ale zale¿y tak¿eod tego, czy magma jest nasycona wzglêdem obu skaleni(skalenia alkalicznego i plagioklazu). Przyjmuj¹c hipotezêszybkiego wznoszenia siê magmy, nale¿a³o by siê zastano-wiæ, czy dekompresja by³a izotermiczna oraz czy tempera-tura pocz¹tku dekompresji by³a wystarczaj¹co niska, abynie zasz³a resorpcja skaleni lub ich czêœci podczas wzno-szenia siê magmy (Nekvasil, 1991). Istotn¹ cech¹ jestzawartoœæ baru. Pierwiastek ten rozszerza pole stabilnoœciskalenia potasowego (Long & Luth, 1986). Warunki two-rzenia siê struktur rapakiwi, oszacowane na podstawiewyników badañ intruzji granitów z tarczy fennoskandy-nawskiej (Eklund & Shebanov, 1999), wskazuj¹ na prawieizotermiczne wznoszenie siê magmy, jednak nie mo¿nawykluczyæ regionalnych zaburzeñ pola termicznego.Zawartoœæ baru w ska³ach granitoidowych kompleksumazurskiego jest wysoka lub bardzo wysoka (Bagiñski i in.,2007), co tak¿e mo¿e sugerowaæ, i¿ g³ówny noœnik tegopierwiastka — skaleñ potasowy — jest stabilny, w przeci-wieñstwie do plagioklazu (Long & Luth, 1986).

Granitoidy mazurskie s¹ czêœci¹ mezoproterozoicznejformacji AMCG. Wspó³wystêpuj¹ z anortozytami, noryta-mi, gabrami, diorytami i ska³ami charnockitowymi w obrê-bie wyd³u¿onej, ok. 200-kilometrowej struktury o przebieguW-E, ci¹gn¹cej siê od Morza Ba³tyckiego poprzez pó³nocn¹Polskê, po³udniow¹ Litwê do zachodniej Bia³orusi. Naj-liczniej reprezentowanym typem ska³ w kompleksie mazur-skim s¹ monzodioryty kwarcowe i granodioryty. Grano-dioryty i kwarcowe monzodioryty maj¹ zazwyczaj teksturyporfirowe z fenokryszta³ami plagioklazów i skaleni pota-sowych oraz skupieniami drobnoziarnistych minera³ówmaficznych: hornblendy, piroksenu, biotytu, magnetytu iilmenitu. Granitoidy z Mazur i Veisiejai tworz¹ seriê ska³ obardzo zró¿nicowanym sk³adzie chemicznym — od ska³zasadowych do kwaœnych — o zawartoœci krzemionki od45 do 75%, bez klasycznej przerwy Dalyego pomiêdzyska³ami maficznymi a felzytowymi. Ten idealny trendmo¿e wskazywaæ, ¿e wiêkszoœæ ska³, oprócz kumulatów,projektuje siê wzd³u¿ krzywej frakcjonacji (liquid line ofdescent). Ska³y kompleksu mazurskiego nale¿¹ do fer-ro-potasowego i alkalicznowapniowego typu ska³. Naj-bardziej kwaœne odmiany granitoidów z Mazur i Veisiejaimaj¹ cechy petrogenetyczne zbli¿one do klasycznych gra-nitów rapakiwi, przy czym wykazuj¹ podwy¿szon¹ zawar-toœæ pierwiastków niedopasowanych i REE, typow¹ dlagranitów typu A.

Prawdopodobnymi ska³ami Ÿród³owymi granitoidówkompleksu mazurskiego by³y granulity, które — w myœlkoncepcji crustal tongue (Duchesne i in., 1999) — mog³ybyæ przetapiane, a magma wygenerowana w ten sposóbpodlega³a dalszej dyferencjacji.

Pod koniec paleoproterozoiku, ok. 1820–1830 mln lattemu, teren dzisiejszego kompleksu mazurskiego le¿a³ wobrêbie obszaru orogenicznego (Krzemiñska & Wisz-niewska, 2007) — cechy geochemiczne kompleksu wska-zuj¹ na œrodowisko kontynentalnego ³uku wysp (Skridlaite i

in., 2007). PóŸniejszy o ponad 300 mln lat magmatyzmmezoproterozoiczny typu AMCG skorupy terranu pol-sko-litewskiego (Bogdanova i in., 2006) by³ typowo anoro-geniczny. Postulowana faza orogenezy duñsko-polskiej owieku 1,50–1,45 mld lat, spowodowana procesami akrecjii kolizji Amazonii, Laurentii i Baltiki, przejawi³a siê naobszarze najbardziej po³udniowej Szwecji (rejon Blekin-ge) i wysp Bornholm (Èeèys, 2004; Bogdanova, 2001), niepowoduj¹c nawet zmian metamorficznych w ca³kowiciemagmowych ska³ach kompleksu mazurskiego (brak obwó-dek na cyrkonach oraz niskie wartoœci 16O odnotowane wpróbkach ska³ granitoidowych (Wiszniewska, 2002).

Granitoidy mazurskie s¹, jak wiêkszoœæ plutonów typu A,postkolizyjne i umiejscowione w obrêbie obszaru krato-nicznego o pogrubionej litosferze, widocznej na profilachsejsmicznych EUROBRIDGE 96 i CELEBRATION 2000(Bogdanowa i in., 2006; Cymerman, 2006).

Mechanizm posadowienia intruzji granitoidowychpolega³ na wykorzystaniu stref roz³amowych w œrodowiskuœródp³ytowym (Vigneresse, 2007; Barbarin, 1999). Linear-ny uk³ad intruzji kompleksu mazurskiego oraz geofizyczneodwzorowania anomalii grawimetrycznych i magnetycz-nych wskazuj¹ na istnienie wyraŸnej strefy roz³amowej(szwowej?) o rozci¹g³oœci W-E na po³udnie od Kêtrzyna,Suwa³k i Sejn. Bior¹c pod uwagê pogrubienie skorupykontynentalnej, widoczne w obrazie sejsmicznym (Skri-dlaite & Motuza, 2001; Cymerman, 2006), istnienie strefyroz³amowej, dzia³aj¹cej jako droga migracji, wydaje siêbyæ dodatkowym argumentem natury tektonicznej, sprzy-jaj¹cym przyjêciu anorogenicznej genezy granitoidówmazurskich. Z jednej strony, istnienie grubej skorupy kon-tynentalnej stwarza problemy interpretacyjne, dotycz¹cestabilnoœci podstawowych minera³ów ska³otwórczych,jakimi s¹ skalenie. Z drugiej strony, istnienie drogi migra-cji umo¿liwia wzglêdnie szybkie wznoszenie siê magmygranitoidowej i tworzenie szeroko rozumianych strukturtypu rapakiwi (sensu Nekvasil, 1991).

Wnioski

1. Granitoidy o charakterystykach geochemicznych typu Astanowi¹ znacz¹ce masy ska³ plutonicznych o sk³adziebimodalnym (maficzno-felzytowym), które intrudowa³y wformie linearnej, semilinearnej lub pierœcieniowej do wnê-trza utworzonych o kilkaset milionów lat wczeœniej meta-morficznych, sztywnych terranów (WPG), na du¿ychobszarach ca³ej kuli ziemskiej, np. Ameryka P³n., Fenno-skandynawia, Amazonia, Afryka i Azja.

2. Mezoproterozoiczne granitoidy mazurskie reprezen-tuj¹ typ A, projektuj¹c siê jako granity œródp³ytowe (WPG)i postorogeniczne oraz jako typ A2.

3. Epizod magmatyzmu mazurskiego, ³¹cznie z rejo-nem Lazdijai na Litwie, jest z geochronologicznego punktuwidzenia anorogeniczny w stosunku do faz swekofeñskichi podstawowego wieku skorupy w tym rejonie.

4. Wszelkie klasyfikacje opisuj¹ce zjawiska przyrod-nicze s¹ zawsze pewnym uproszczeniem i przybli¿eniem,a ich komentowanie i stosowanie nie powinno byæ mecha-niczne. Dyskutowane w artykule klasyfikacje geochemicz-ne granitoidów maj¹ jednak du¿e znaczenie praktyczne idiagnostyczne w geologii, poniewa¿ nios¹ ze sob¹ wieleinformacji petrogenetycznych i ekonomicznych, np. zwi¹zekze z³o¿ami pierwiastków u¿ytecznych. Autorki postuluj¹utrzymanie w u¿yciu wydzielenia typu A w nomenklaturzegranitoidów.

484

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

Page 8: Granity typu A w kompleksie mazurskim — …...gabro foid gabbro foidowe monzogabro foid monzo-gabbro foidowy monzosyenit foid monzosyenite foidowy syenit foid syenite foidolit foidolite

Literatura

ANDERSON J.L. & MORRISON J. 2005 — Ilmenite, magnetite andperaluminous Mesoproterozoic anorogenic granites of Laurentia andBaltica. Lithos Ilmari Haapala Volume, 80: 45–60.AZZOUNI-SEKKAL A., LIEGEOIS J.-P., BECHIRI-BENMERZOUG F.,BELAIDI-ZINET S. & BONIN B. 2003 — The “Taourirt” magmaticprovince, a marker of the closing stage of the Pan-African orogeny inthe Tuareg Shield: review of available data and Sr-Nd isotope eviden-ce. J. African Earth Sci., 37: 331–350.BAGIÑSKI B., DUCHESNE J.-C., MARTIN H., VANDER AUWERA J.& WISZNIEWSKA J. 2001 — Petrology and geochemistry of rapa-kivi-type granites from the crystalline basement of NE Poland. Geol.Quart., 45: 33–52.BAGIÑSKI B., DUCHESNE J.-C., MARTIN H. & WISZNIEWSKA J.2007 — Isotopic and geochemical constraints on the evolution of theMazury graniotoids, NE Poland. [W:] Granitoids in Poland, AM Mono-graphs, 1: 11–30.BARBARIN B. 1999 — A review of the relationships between granitoidtypes, their origins and their geodynamic environments. Lithos, 46: 605–626.BOGDANOVA S. 2005 — The East European Craton: Some aspects ofthe Proterozoic evolution in its south-west. PTMin. Sp. Papers, 26: 18–24.BOGDANOVA S., GORBATCHEV R., GRAD M., JANIK T.,GUTERCH A., KOZLOWSKAYA E., MOTUZA G., SKRIDLAITE G.,STAROSTENKO I., TARAN L., EUROBRIDGE & POLONAISEWORKING GROUP 2006 — EUROBRIDGE: New insight into the geo-dynamic evolution of East European craton. [W:] G.D.G. StephensonR.A (ed.), European Lithosphere Dynamics. Geol. Soc. London Memo-irs, 32: 599–625.BONIN B. 2007 — A-type granites and related rocks: Evolution of aconcept, problems and prospects. Lithos, 97: 1–29.CLEMENS J.D., HOLLOWAY J.R. & WHITE A.J.R. 1986 — Origin ofan A-type granite: Experimental constraints. Amer. Min., 71: 317–324.COLLINS W.J., BEAMS S.D., WHITE A.J.R. & CHAPPELL B.W.1982 — Nature and origin of A-type granites with particular referenceto southeastern Australia. Contrib. Miner. Petrol., 80: 189–200.COLLINS W.J., WIEBE R.A., HEALY B. & RICHARDS S.W. 2006— Replenishment, crystal accumulation and floor aggradation in mega-crystic Kameruka Suite, Australia. J. Petrol., 47: 2073–2104.CONDIE K.C. 1991 — Precambrian granulites and anorogenic grani-tes, are they related? [In:] Haapala I. & Condie K.C. (ed.), PrecambrianGranitoids —Petrogenesis, Geochemistry, and Metallogeny. Precam-brian Res., 51: 161–172.CHAPPELL B.W. & WHITE A.J.R. 1974 — Two contrasting granitetypes. Pacific Geology, 8: 173–174.CYMERMAN Z. 2006 — Interpretacja geologiczna wyników g³êbo-kich sondowañ sejsmicznego eksperymentu POLONAISE`97 dla pol-skiej czêœci kratonu wschodnioeuropejskiego. Budowa litosferycentralnej i pó³nocnej Polski. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 188: 167–202.ÈEÈYS A. 2004 — Tectonic implications of the ca. 1.45 Ga granitoidmagmatism at the southwestern margin of the East European Craton.Ph. D thesis Lund University, Lund.DALL’AGNOL R. & DE OLIVIERA D.C. 2007 — Oxidised, magneti-te-series, rapakivi-type granites of Carajas, Brasil: Implication for clas-sification and petrogenesis of A-type granites. Lithos, 93: 215–233.DÖRR W., VALVERDE-VAQUERO P., MARHEINE D., SCHASTOK J.& WISZNIEWSKA J. 2002 — U-Pb and Ar-Ar geochronology of ano-rogenic granite magmatism of the Mazury Complex, NE Poland. Pre-cambrian Res., 119: 101–120.DUCHESNE J.C., LIEGOIS J.P., VANDER AUWERA J. & LONGHI J.1999 — The crustal tongue melting model and the origin of massiveanorthosites. Terra Nova, 11: 100–105.DUCHESNE J.C., MARTIN H., BAGIÑSKI B., WISZNIEWSKA J. &VANDER AUWERA J. 2008 — Origin of ferroan-potassic A-type gra-nitoids: a case of the hornblende-biotite granite suite of the Mesoprote-rozoic Mazury Complex (NE Poland). Can. Miner. (w druku).EBY G.N. 1992 — Chemical subdivision of the A-type granitoids:Petrogenetic and tectonic implications. Geology, 20: 641–644.EKLUND O. & SHEBANOV A.D. 1999 — The origin of rapakivi textu-re by sub-isothermal decompression. Precambrian Res., 95: 129–146.FÖRSTER H.-J., TISCHENDORF G. & TRUMBUL R.B. 1997 — Anevaluation of the Rb vs. (Y+Nb) discrimination diagram to infer tecto-nic setting of silicic igneous rocks. Lithos, 40: 261–293.FROST C.D. & FROST B.R. 1997 — Reduced rapakivi-type granites;the tholeiite connection. Geology, 25: 647–650.FROST B.R., BARNES C.G., COLLINS W.J., ARCULUS R.J., ELLISD.J. & FROST C.D. 2001 — A geochemical classification for graniticrocks. J. Petrol., 42: 2033–2048.GAWÊDA A. 2008 — An apatite-rich enclave in the High Tatra granite(Western Carpathians): petrological and geochronological study. Geol.Carpathica, 59: 295–306.ISHIHARA S. 1977 — The magnetite-series and ilmenite series of thegranitic rocks. Mining Geol., 27: 293–305.

KING P.L., WHITE A.J.R., CHAPPEL B.W. & ALLEN C.M. 1997 —Characterization and origin of aluminous A-type granites from theLachlan Fold Belt, southeastern Australia. J. Petrol., 38: 371–391.KRZEMIÑSKA E. & WISZNIEWSKA J. 2007 — Swekofeñskiekorzenie „masywu” mazowieckiego. Prz. Geol., 55: 294–295.LANDENBERGER B. & COLLINS W.J. 1996 — Derivation of A-typeGranites from a Dehydrated Charnockitic Lower Crust: Evidence fromthe Chaelundi Complex, Eastern Australia. J. Petrol., 37: 145–170.LOISELLE M.C. & WONES D.R. 1979 — Characteristics and origin ofanorogenic granites. Geol. Soc. America Abstracts with programes. 11: 468.LONG P.E. & LUTH W.C. 1986 — Origin of K-feldspar megacrysts ingranitic rocks: Implications of a partitioning model for barium. Ameri-can Mineralogist, 71: 367–375.MANIAR P.D. & PICCOLI P.M. 1989 — Tectonic discrimination ofgranitoids. GSA Bull., 101: 635–643.McBIRNEY A.R. 1996 — The Skaergaard intrusion. [W:] Cawthorn R.G(red.), Layered intrusions. Developments in Petrology, 15, Elsevier,Amsterdam: 147–180.MINGRAM B., TRUMBULL R.B., LITTMAN S. &GERSTENBERGER H. 2000 — A petrogenetis study of anorogenicmagmatism in the Cretaceous Paresis ring complex, Namibia: evidencefor mixing of crust and mantle-derived components. Lithos, 54: 1–22.NEKVASIL H. 1991 — Ascent of felsic magmas and formation ofrapakivi. Amer. Miner., 76: 1279–1290.PATINO-DOUCE A.E. 1999 — What do experiments tell us about therelative contributions of crust and mantle to the origin of granitic mag-mas? [W:] Understanding Granites: Integrating new and classical tech-niques. Geol. Soc. London, Sp. Publ., 168: 55–75.PEARCE J.A., HARRIS N.B. & TINDLE A.G. 1984 — Trace elementdiscrimination diagram for the tectonic interpretation of granitic rocks.J. Petrol., 25: 956–983.SHEPPARD S., OCCHIPINTI S.A. & TYLER I.M. 2003 — The rela-tionship between tectonism and composition of granitoid magmas, Yar-laweelor Gneiss Complex, Western Australia. Lithos, 66: 133–154.SKRIDLAITE G., WISZNIEWSKA J. & DUCHESNE J-C. 2003 — Fer-ro-potassic A-type granites and related rocks in NE Poland and S Lithuania:West of the East European Craton. Pracambrian Res. Sp. Issue, 124: 305–326.SKRIDLAITE G., KRZEMIÑSKA E. & WISZNIEWSKA J. 2007 —Proterozoiczny ³uk wysp — interpretacja osadowo-wulkanicznej forma-cji ska³ z pod³o¿a krystalicznego po³udniowej Litwy i pó³nocno-wschod-niej Polski. Prz. Geol., 55: 305–306.S£ABY E., GALBARCZYK-G¥SIOROWSKA L. & BASZKIEWICZ A.2002 — Mantled alkali-feldspar megacrysts from the marginal part of theKarkonosze granitoid massif (SW-Poland). Acta Geol. Pol., 52: 501–519.S£ABY E., GALBARCZYK-G¥SIOROWSKA L., SELTMANN R. &MÜLLER A. 2007 — Alkali feldspar megacrysts growth: geochemicalmodelling. Miner. Petrol., 89: 1–29.TOLLO R.P., ALEINIKOFF J.N., BARTHOLOMEW M.J. & RANKIND.W. 2004 — Neoproterozoic A-type granitoids of the central andsouthern Appalachians: intraplate magmatism associated with episodicrifting of the Rodinian supercontinent. Precambrian Res., 128: 3–38.VANDER AUWERA J., BOGAERTS M., BOLLE O. & LONGHI J.2008 — Genesis of intermediate igneous rocks at the end of the Sveco-norwegian (Grenvillian) orogeny (S Norway) and their contribution tointracrustal differentiation. Contrib. Miner. Petrol. DOI10.1007/s00410-008-0312-2. SpringerLinkVIGNERESSE J.L. 2007 — Control of granite emplacement by regio-nal deformation. Tectonophysics, 249: 173–186.VIGNERESSE J.L. 2008 — Evaluation of the chemical reactivity ofthe fluid phase through hard-soft acid-base concepts in magmatic intru-sions with applications to ore generation. Chemical Geology (2008),doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.11.019WHALEN J.B., CURRIE K.L. & CHAPPELL B.W. 1987 — A-typegranites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis.Contrib. Miner. Petrol., 95: 407–419.WHITE A.J.R. & CHAPPELL B.W. 1977 — Ultrametamorphism andgranitoid genesis. Tectonophysics, 43: 7–22.WHITE A.J.R. 1979 — Sources of granitic magma. Annual meeting ofthe Geological Society of America and associated societies, San Diego,California, Nov. 5–8, 1979, Abstracts of Papers, 11: 539.WISZNIEWSKA J. 2002 — Wiek i geneza rud Fe-Ti-V i ska³ towa-rzysz¹cych w suwalskim masywie anortozytowym (NE Polska). Biul.Pañstw. Inst. Geol., 401: 1–96.WISZNIEWSKA J., KUSIAK M.A., KRZEMIÑSKA E., DÖRR W. &SUZUKI K. 2007 — Mesoproterozoic AMCG granitoids in the MazuryComplex, NE Poland — a geochronological update. Granitoids inPoland, AM Monograph, 1: 31–39.ZHAO X.-F., ZHOU M.-F., LI J.-W. & WU F.-Y. 2008 — Associationof Neoproterozoic A- and I-type granites in South China: Implicationfor generation of A-type granites in a subduction-related environment.Chem. Geol., 257: 1–15.

Praca wp³ynê³a do redakcji 27.10.2008 r.Po recenzji akceptowano do druku 08.05.2009 r.

485

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009