Ska³y subwulkaniczne ¯eleŸniaka w Górach Kaczawskich
na tle granitu Karkonoszy
Katarzyna Machowiak*, Wioletta Niemczyk**
Subvolcanic rocks of the ¯eleŸniak intrusion (Kaczawa Mountains) compared with the Karkonosze granite. Prz. Geol., 53: 51–55.
S u m m a r y . The ¯eleŸniak intrusion (Kaczawa Mts.) has been usually correlated with the Karkonosze pluton, and a common igneous source of these two bodies was suggested. This paper presents the results of geochemical investigation (main, trace and rare elements) for ¯eleŸniak igneous rocks and hypothetically related Karkonosze granite (from the Janowice Wielkie area). The preliminary data correlation shows that their co-magmatic origin is rather unlikely. Key words: geochemical correlation, co-magmatic origin, ¯eleŸniak intrusion, Karkonosze granite, Sudetes
Hipotetyczne zwi¹zki miêdzy ska³ami magmowymi z ¯eleŸniaka i granitem karkonoskim by³y wielokrotnie sygnalizowane w literaturze (Zimmermann, 1941; Manec-ki, 1965; Paulo & Salamon, 1974; SkurzewsManec-ki, 1984; Majerowicz & Skurzewski, 1987; Kozdrój, 1995). Celem badañ autorek by³o przyjrzenie siê relacjom geochemicz-nym obu cia³ magmowych i zweryfikowanie pogl¹dów na temat hipotezy istnienia wspólnego dla nich Ÿród³a
mag-mowego. Wyniki tych badañ (dla granitu Karkonoszy — dopiero wstêpne) przedstawiono poni¿ej.
PóŸnokarboñskie, datowane na 315 ± 1,8 i 316,7 ± 1,2 mln lat (Machowiak, 2002; Muszyñski i in., 2002) cia³o magmowe z ¯eleŸniaka znajduje siê w SE czêœci Gór Kaczawskich (ryc. 1), na granicy tektonicznych jednostek Œwierzawy i Radzimowic zbudowanych ze staropaleozo-icznych ska³ metamorfiku kaczawskiego (Kryza & Muszy-ñski, 1992). Trzon intruzji stanowi wzgórze ¯eleŸniak (666 m n. p. m.), w stropowej czêœci zbudowane ze ska³ subwulka-nicznych (ryolitów, ryodacytów, dacytów i trachyandezy-tów), a w swoich g³êbszych partiach z granitoidów (monzogranitów i granodiorytów). Wymienione ska³y mag-mowe s¹ pociête ¿y³ami kersantytu. Zwi¹zek z intruzj¹ mia³a aktywnoœæ hydrotermalna, która doprowadzi³a do powstania z³ó¿ polimetalicznych nieczynnej kopalni Stara Góra (Manecki, 1965; Zimnoch, 1965; Paulo & Salamon, 1974; Mikulski, 1999, 2000; Machowiak & Weber-Weller, 2003).
Obszar wystêpowania ska³ magmowych na ¯eleŸniaku jest gêsto poroœniêty lasem, a w ca³ym terenie brak jest naturalnych ods³oniêæ (istnieje jedno niewielkie ods³oniê-cie wulkanitów). Nie jest wiêc mo¿liwe wyznaczenie gra-nic i relacji pomiêdzy poszczególnymi odmianami ska³
*Instytut Geografii, Akademia Bydgoska, ul. Miñska 15, 85-428 Bydgoszcz; kamachow@amu.edu.pl
**Park Narodowy Gór Sto³owych, ul. S³oneczna 31, 57-350 Kudowa Zdrój; martanie@interia.pl C 5/5 85 14 125 12 23/5 WB 102 A 8 19 17/1 26 31/1 Radzimowice ha³dy heap Miejsca pobrania próbek:
Location of sampling: wulkanity volcanic rocks granitoidy granitoids kersantyty kersantites
Ryc. 2. Fragment mapy geologicznej, przedstawiaj¹cy intruzjê ¯eleŸniaka (w oparciu o mapê Kryzy i Muszyñskiego, 1992, zmieniony przez autorki) z zaznaczonymi miejscami pobrania wybranych próbek
Fig. 2. The part of geological map showing the ¯eleŸniak intru-sion (based on Kryza & Muszyñski 1992 geological map; chan-ged by the authors). Location of sampling
10km GUS (ISF) SUB (MSF) Ch ZL RJ S R B D Jelenia Góra Z³otoryja Radzimowice NPS (NSB)
ska³y metaosadowe i metawulkaniczne nierozdzielone
metasedimentary and metavolcanic rocks, undivided
metabazalty, podrzêdnie ska³y metaosadowe metabasalts, minor metasedimentary rocks ³upki radzimowickie Radzimowice slates melan¿e melanges A Ryc. 3 Fig. 3 GK 1km B Góry Kaczawskie Kaczawa Mountains
Ryc. 1. Zarys geologii Gór Kaczawskich (w oparciu o mapê Baranowskiego i in., 1990, uproszczon¹ przez autorki). A — jed-nostki tektoniczne Gór Kaczawskich: B — Bolkowa, Ch — Che³mca, D — Dobromierza, R — Radzimowic, RJ — Rzeszów-ka–Jakuszowej, S — Œwierzawy, ZL — Z³otoryi–Luboradza; NPS — niecka pó³nocnosudecka, GUS — g³ówny uskok sudec-ki, SUB — sudecki uskok brze¿ny, GK — granity Karkonoszy; B — zarys intruzji ¯eleŸniaka
Fig. 1. Geological sketch map of the Kaczawa Mts. (based on Baranowski et al., 1990; simplified by the authors). A — tectonic units: B — Bolków, Ch — Che³miec, D — Dobromierz, R — Radzimowice, RJ — Rzeszówek–Jakuszowa, S — Œwierzawa, ZL — Z³otoryja–Luboradz, NSB — North-Sudetic Basin, ISF — Intra-Sudetic Fault, MSF — Marginal Sudetic Fault, GK — Kar-konosze granites. B — sketch map of the ¯eleŸniak intrusion
wulkanicznych i granitoidów. Wszystkie próbki do badañ zosta³y pobrane ze zwietrzeliny (ryc. 2).
Teren wystêpowania granitu karkonoskiego, wyznaczo-ny do badañ porównawczych, ograniczono (ze wzglêdu na skromne œrodki finansowe) do znajduj¹cej siê geograficznie najbli¿ej ¯eleŸniaka, pó³nocno-wschodniej czêœci plutonu — po³o¿onej w okolicach Janowic Wielkich (ryc. 3). Na obszarze tym wystêpuj¹ bowiem wszystkie, wydzielone przez Borkowsk¹ (1966), petrograficzne odmiany granitu.
Charakterystyka geochemiczna badanych ska³
Metody badañ. Wszystkie oznaczenia sk³adu chemiczne
-go ska³ wykona³o laboratorium Activation Laboratories Ltd. w Ontario. Zastosowano metody: rentgenowskiej ana-lizy fluorescencyjnej (XRF), aktywacji neutronowej (INAA), atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudze-niem plazmowym (ICP). Wszystkie analizy zosta³y wyko-nane wed³ug przyjêtych standardów miêdzynarodowych. Procedury badawcze oraz informacje o zastosowanych wzorcach w pakiecie 4-LITHORES dostêpne s¹ na stro-nach internetowych ACTLABS (http://www.infomi-ne.com/index/suppliers/activation_laboratories_ltd.html).
Ze ska³ magmowych ¯eleŸniaka wykonano ponad 40 peùnych analiz chemicznych. Okoùo ¾ z nich reprezentujà skaùy wulkaniczne, które (w obecnym rozciæciu morfolo-gicznym) wystæpujà najliczniej na powierzchni badanego obszaru. Wykonano takýe 9 analiz granitoidów (8 próbek z GÓRY KACZAWSKIE KACZAWA MOUNTAINS 1km RADOMIERZ Bóbr WSCHODNIA OS£ONA GRANITU KARKONOSZY THE COUNTRY ROCKS
OF THE EASTERN CONTACT OF THE KARKONOSZE GRANITE
0,5 0
Ryc. 3. Schematyczna mapa NE czêœci plutonu karkonoskiego z zaznaczonymi miejscami pobrania próbek (kolorem czarnym zaznaczono próbki, z których wykonano pe³ne analizy chemiczne) Fig. 3. Sketch map of the NE part of the Karkonosze pluton. Location of sampling (black colour — chemically analyzed sam-ples, tab. 2) peraluminiowe peraluminous metaaluminiowe metaaluminous peralkaliczne peralkaline Al O / (CaO + Na O + K O)2 3 2 2 2 2 0,5 1 3 1 1,5 Al O /(Na O + K O) 23 2 2
Ryc. 4. Ska³y subwulkaniczne (kolor szary) i granitoidy (kolor czarny) intruzji ¯eleŸniaka oraz granity karkonoskie (kolor bia³y, kwadrat — enklawa) przedstawione na diagramie klasyfi-kacyjnym Maniara i Picoli, 1989 (Shand’s Indeks)
Fig. 4. The subvolcanic (gray) and granitoidic rocks (black) of the ¯eleŸniak intrusion and Karkonosze granites (white square — enclave) on the classification diagram of Maniara & Piccoli, 1989 (Shand’s Index) Nd La Ce Pr Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 26 8 53 31/1 1 100 10 1000
Ryc. 6. Pierwiastki ziem rzadkich (ska³y subwulkaniczne z ¯ele-Ÿniaka), próbki: 53 i 8 — trachyandezyty, 31/1 — ryolit, 26 — ryodacyt), znormalizowane wzglêdem chondrytów (Nakamura, 1974)
Fig. 6. Chondrite-normalized REE diagrams (¯eleŸniak subvolca-nic rocks), samples: 53 and 8 — trachyandesites, 31/1 — rhyolite, 26 — rhyodacite), normalized to values given in Nakamura, 1974)
Nd La Ce Pr Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 1 17a 17c 85 WB 102a 1 100 10 1000
Ryc. 5. Pierwiastki ziem rzadkich (granitoidy z ¯eleŸniaka), próbki: 85 — monzogranit, WB 102a — granodioryt; granity karkonoskie, próbki: 1 — monzogranit, 17a — syenogranit, 17c — monzogranit), znormalizowane wzglêdem chondrytów (Nakamura, 1974) Fig. 5. Chondrite-normalized REE diagrams (¯eleŸniak granito-ids), samples: 85 — monzogranite, WB 102a — granodiorite; Karkonosze granites, samples: 1 — monzogranite, 17a — syeno-granite, 17c — monzogranite), normalized to values given in Nakamura, 1974)
powierzchni terenu oraz jedna próbka granodiorytu (WB 102a) z rdzenia wiertniczego) i dwie analizy kersantytów.
Pe³ne analizy chemiczne ska³ granitu karkonoskiego (9 próbek granitu i 1 enklawy diorytowej) wykonano w tym samym laboratorium badawczym, wed³ug takich samych procedur, jak dla ska³ z ¯eleŸniaka.
Dysproporcje w iloœci analizowanych próbek (~40 pe³nych analiz) z niewielkiego cia³a na ¯eleŸniaku i pluto-nu karkonoskiego (jedynie 10 analiz) wynikaj¹ z faktu, i¿ ska³y magmowe ¯eleŸniaka by³y przedmiotem szerszych badañ zwi¹zanych z rozpraw¹ doktorsk¹ jednej z autorek (Machowiak, 2002).
Cechy geochemiczne ska³ magmowych z rejonu
¯ele-Ÿniaka. Ska³y z ¯eleŸniaka stanowi¹ peraluminiowe (sen
-su Chappell & White, 1974) wulkanity i granitoidy typu
„S” (ponad 90% analizowanych próbek) i nieliczne meta-aluminiowe typu „I” (ryc. 4). Stosunek molowy Al2O3/
(Na2O + K2O + CaO), (A/CNK), wynosi w nich zwykle
>1,1 lub ~1,1. Kilka próbek ma tê wartoœæ w przedziale 1,0–1,1. Zawartoœæ normatywnego korundu dla wiêkszoœci analizowanych próbek wynosi >1%, szczególnie wysokie zawartoœci normatywnego korundu — w iloœci > 4% zawieraj¹ próbki z du¿¹ iloœci¹ wtórnego muskowitu, który zastêpuje tu pobiotytowy chloryt. W ¿adnej próbce nato-miast nie zaobserwowano obecnoœci kordierytu. W dwóch odmianach skalnych miejsce normatywnego korundu zaj¹³ normatywny diopsyd (próbki: WB102a i 53). W ska³ach, w których zaznacza siê jego obecnoœæ spotykane s¹ doœæ liczne amfibole i tytanit. W oparciu o obserwacje mikroskopowe (pomiary mikrometryczne) granitoidy zaliczono do
monzo-1 0,1 10 Rb Ba Th K Nb La Ce Sr Nd Zr Sm Eu Gd Tb Dy Y Er Yb Lu Sc 26 8 53 31/1
Ryc. 8. Diagramy pajêcze przedstawiaj¹ce wybrane pierwiastki œladowe i pierwiastki ziem rzadkich ze ska³ subwulkanicznych ¯eleŸniaka (53 i 8 — trachyandezyty, 31/1 — ryolit, 26 — ryoda-cyt), znormalizowane wzglêdem postarchaicznej skorupy (Tay-lor & McLennan, 1985)
Fig. 8. Multi-element diagrams showing selected trace and rare elements from the ¯eleŸniak subvolcanic rocks (53 and 8 — tra-chyandesites, 31/1— rhyolite, 26 — rhyodacite), normalized to post-Archaic crust (Taylor & McLennan, 1985)
1 0,01 100 Rb Ba Th K Nb La Ce Sr Nd Zr Sm Eu Gd Tb Dy Y Er Yb Lu Sc 1 17a 17c 0,1 10
Ryc. 9. Diagramy pajêcze przedstawiaj¹ce wybrane pierwiastki œladowe i pierwiastki ziem rzadkich z granitów Karkonoskich (17a — syenogranit, 17c — monzogranit, 1 — monzogranit), znormalizowane wzglêdem postarchaicznej skorupy (Taylor & McLennan, 1985)
Fig. 9. Multi-element diagrams showing selected trace and rare elements from the Karkonosze granites (17a — syenogranite, 17c — monzogranite, 1 — monzogranite), normalized to post-Archa-ic crust, given in Taylor & McLennan (1985)
Rb (ppm) WPG 1 10 100 1000 10 1000 1 100 Y + Nb (ppm) ORG Syn-COLG VAG
Ryc. 10. Diagram dyskryminacyjny Y + Nb vs Rb (Pearce i in., 1984). Oznaczenia kolorów jak na ryc. 4. WPG — granity wewn¹trzp³ytowe, VAG — granity ³uków wulkanicznych, Syn-COLG — granity synkolizyjne, ORG — granity grzbietów oceanicznych
Fig. 10. Y + Nb vs Rb discrimination diagram (Pearce et al., 1984). Colors same as in fig. 4. WPG — within-plate granites, VAG — island arc granites, Syn-COLG — syn-collisional grani-tes, ORG — ocean ridge granites
1 0,1 10 5/5 Wb 102a C 85 Rb Ba Th K Nb La Ce Sr Nd Zr Sm Eu Gd Tb Dy Y Er Yb Lu Sc
Ryc. 7. Diagramy pajêcze przedstawiaj¹ce wybrane pierwiastki œladowe i pierwiastki ziem rzadkich z granitoidów ¯eleŸniaka (C — granodioryt, 85 – monzogranit, 5/5 — monzogranit, WB 102 a — granodioryt), znormalizowane wzglêdem postarchaicznej skorupy (Taylor & McLennan, 1985)
Fig. 7. Multi-element diagrams showing selected trace and rare ele-ments from the ¯eleŸniak granitoids (C — granodiorite, 85 — monzo-granite, 5/5 — monzomonzo-granite, WB 102 a — granodiorite), normalized to post-Archaic crust, given in Taylor & McLennan (1985)
granitów i granodiorytów, a wulkanity — na podstawie analiz chemicznych (Le Maitre i in., 1989; Winchester & Floyd, 1977) do: ryolitów, ryodacytów, dacytów i trachyandezytów.
Sk³ad chemiczny analizowanych ska³ jest zró¿nicowa-ny. Zawartoœæ SiO2w granitoidach i wulkanitach wynosi
od 66,18% do 76,61%. Wœród ska³ istnieje bardzo du¿e zró¿nicowanie zawartoœci: K2O (0,55–8,95%), Na2O
(0,18–5,33%), CaO (0,03–3,52%) i MgO (0,16–3,07%). W kilku przypadkach stosunek K2O/Na2O >2, co wskazuje na
ultrapotasowy charakter niektórych ska³ (Foley i in., 1987, Gerdes i in., 2000). Skrajnie wysoka zawartoœæ (maks. do 8,95) K2O mo¿e mieæ jednak zwi¹zek z póŸniejsz¹
metaso-matoz¹ potasow¹ kilku odmian skalnych i nie musi byæ ich pierwotn¹ cech¹. WskaŸnik magnezowoœci Mg# (Mg# = 100 x mol. MgO/(MgO+0,9FeOtot) w analizowanych
ska³ach wynosi od 18 do 66, a stosunki Th/U (2,8–8,45), Rb/Sr (0,04–1,9), Ce/Pb (0,97–12), Rb/Cs (19–81,2) wska-zuj¹ na du¿¹ ró¿norodnoœæ geochemiczn¹ materia³u. Wzglêdnie niskie iloœci Rb (20–182 ppm) i bardzo wysokie Sr (92–555 ppm), niedu¿a zawartoœæ Cs (1,5–6,7 ppm) oraz Nb (8,9–14,9 ppm), mog¹ œwiadczyæ o generowaniu magmy w dolnych partiach skorupy kontynentalnej (Altherr i in., 1999). Zawartoœæ pierwiastków ziem rzad-kich, znormalizowana wzglêdem chondrytów (ryc. 5, 6) oraz postarchaicznej skorupy kontynentalnej (ryc. 7, 8) wskazuje na wzbogacenie ska³ z ¯eleŸniaka w LREE (pier-wiastki grupy cerowej) i zubo¿enie w HREE (pier(pier-wiastki grupy itrowej). W wiêkszoœci analizowanych próbek brak jest jednak wyraŸnie zaznaczonej ujemnej anomalii euro-powej, a w kilku przypadkach obserwuje siê nawet s³ab¹ anomaliê pozytywn¹. Analiza diagramów pajêczych pozwala zauwa¿yæ we wszystkich próbkach ujemne ano-malie Nb, a w niektórych tak¿e Ba, Sr i Zr; ponadto stront wykazuje na diagramach bardzo zmienne trendy (ryc. 7, 8).
Cechy geochemiczne granitów karkonoskich z rejonu Janowic Wielkich. Granity karkonoskie z okolic Janowic
Wielkich stanowi¹ s³aboperaluminiowe granity typu „S” (sensu Chappell & White, 1974). Stosunek Al2O3/ (Na2O +
K2O + CaO) w analizowanych próbach wynosi od 1,1 do
1,2, a zawartoœæ normatywnego korundu od 0,40 do 2,45%. Diorytowa próbka z enklawy (1p, ryc. 3) zawiera
norma-tywny diopsyd w iloœci 0,37%. W oparciu o obserwacje mikroskopowe (pomiary mikrometryczne) granitoidy te zaliczono do syeno- i monzogranitów.
Zawartoœæ SiO2waha siê pomiêdzy 73,55% i 78,58%, a
w enklawie wynosi 56,33%. Istnieje tak¿e pewne zró¿nico-wanie w zawartoœci K2O (4,17–5,18%), CaO
(0,08–1,28%), MgO (0,05–0,2%) i Na2O (1,96–3,86%),
choæ nie jest a¿ tak du¿e, jak w przypadku ska³ magmo-wych z ¯eleŸniaka. WskaŸnik Mg# w analizowanych ska³ach wynosi od 10 do 34. Stosunki Th/U (2,43–8,36 ppm, enklawa 2,43 ppm), Rb/Sr (3,4—51 ppm, enklawa 5,0 ppm), Ce/Pb (0,44–4,37 ppm, enklawa 1,3 ppm), Rb/Cs (28,7—53 ppm, enklawa 11 ppm) pokazuj¹ mniejsz¹ ró¿-norodnoœæ geochemiczn¹ materia³u ni¿ wœród ska³ z ¯ele-Ÿniaka. Wysokie zawartoœci Rb (266–422 ppm, enklawa 518 ppm) niskie Sr (8–80 ppm, enklawa 103 ppm) i podwy-¿szona iloœæ Cs (5,2–10,5 ppm, enklawa 47,2 ppm) mog¹ œwiadczyæ o generowaniu magmy w górnych partiach sko-rupy kontynentalnej (Altherr i in., 1999). Wzbogacenie w „pierwiastki p³aszczowe” jest obserwowane na niewielk¹ skalê w przypadku trzech próbek granitu (odmiany granitu zawieraj¹ce enklawy — próbki:1, 14, 16) oraz jednej prób-ki enklawy diorytowej. Zawartoœæ pierwiastków ziem rzadkich, znormalizowana wzglêdem chondrytów (ryc. 5) oraz postarchaicznej skorupy kontynentalnej (ryc. 9), wskazuje na wzbogacenie granitów karkonoskich w HREE (pierwiastki grupy itrowej). We wszystkich próbkach wystêpuje te¿ wyraŸna, ujemna anomalia europowa. Dia-gramy pajêcze pozwalaj¹ natomiast zauwa¿yæ we wszyst-kich analizach — ujemne anomalie Ba i Sr (ryc. 9).
Œrodowiska geotektoniczne
Œrodowiska geotektoniczne generuj¹ce magmy dla ska³ z ¯eleŸniaka i granitów karkonoskich spróbowano odtwo-rzyæ w oparciu o diagramy dyskryminacyjne Pearce’a (Pear-ce i in., 1984). Pozycja ska³, z obu obszarów na diagramach, wskazuje na ich ró¿ne Ÿród³a, co potwierdza wczeœniejsze obserwacje geochemiczne.
Ska³y z ¯eleŸniaka na obu diagramach (ryc. 10, 11) mieszcz¹ siê w polu granitów ³uków wulkanicznych, nato-miast granity karkonoskie cechuje du¿y rozrzut punktów projekcyjnych. Geneza ich mog³aby potencjalnie wi¹zaæ siê z ka¿dym z re¿imów tektonicznych. Nale¿y jednak¿e zwróciæ uwagê, i¿ w przypadku starych kompleksów gra-nitoidowych, pierwiastki, na których s¹ oparte diagramy dyskryminacyjne s¹ zwi¹zane przede wszystkim z re¿imem tektonicznym ich protolitów (Roberts & Clemens, 1993; Oberc-Dziedzic i in., 1999; Schaltegger, 2000). Œrodowiska geotektoniczne odzwierciedlaæ mog¹ istnienie ró¿nych protolitów, powsta³ych zarówno w œrodowiskach subdukcyjnych, jak i ³uków wulkanicznych. W badaniach wielu naukowców nad ska³ami kompleksów waryscyjskich pojawia siê hipoteza istnienia w okresie póŸnodewoñskim i wczesnokarboñskim stref subdukcji pomiêdzy Saksoturyngi¹ i Masywem Czeskim (Matte, 1998; Alther i in., 1999, Schal-tegger, 2000). Hipoteza ta znajduje swe potwierdzenie tak¿e w Sudetach Zachodnich, gdzie istnieje wiele dowodów na obecnoœæ re¿imu subdukcyjno-akrecyjnego w³aœnie w tym okresie (Collins i in., 2000).
Podsumowanie i wnioski
Granity karkonoskie (z rejonu Janowic Wielkich), w relacji ze ska³ami ¯eleŸniaka, zawieraj¹ zdecydowanie
wiê-Nb (ppm) WPG 1 10 100 1000 10 1000 1 100 Y (ppm) ORG VAG + Syn-COLG
Ryc. 11. Diagram dyskryminacyjny Y vs Nb (Pearce i in., 1984). Oznaczenia kolorów jak na ryc. 4. WPG — granity wewn¹trzp³ytowe, VAG + Syn-COLG — granity ³uków wulka-nicznych i synkolizyjne, ORG — granity grzbietów oceawulka-nicznych Fig. 11. Y vs Nb discrimination diagram (Pearce et al., 1984). Colors same as in fig. 4. WPG — within-plate granites, VAG + Syn-COLG — island arc and syn-collisional granites, ORG — ocean ridge granites
cej Rb i Y oraz nieco wiêcej K2O (poza tymi próbkami z
¯eleŸniaka, które przypuszczalnie uleg³y póŸniejszej meta-somatozie potasowej, i w których zawartoœæ K2O jest
ano-malnie wysoka), co jest uwarunkowane obfitoœci¹ K — skalenia i miejscami tak¿e doœæ znaczn¹ iloœci¹ biotytu. Od ska³ z ¯eleŸniaka s¹ natomiast ubo¿szew: Al2O3, P2O5, CaO,
Fe2O3, TiO2, Zr, Sr i Ba. Niew¹tpliwie maj¹ bardzo du¿o
cech magm skorupowych — s¹ wyraŸnie wzbogacone w pierwiastki litofilne. Granity karkonoskie cechuje tak¿e pew-ne wewnêtrzpew-ne zró¿nicowanie. Wiêkszoœæ ska³ powstawa³a przypuszczalnie w górnych partiach skorupy kontynentalnej, przy wyraŸnym zaanga¿owaniu frakcjonalnej krystalizacji (wyraŸna anomalia Eu). Spoœród 10 analizowanych próbek — trzy (próbki: 1, 14, 16) oraz enklawa diorytowa (wysepa-rowana z próbki 1) mog³y tworzyæ siê z magm generowanych w ni¿szych partiach skorupy, które oprócz materia³u skorupo-wego inkorporowa³y materia³ hybrydalny. W tych¿e odmia-nach (w relacji z pozosta³ymi próbkami granitu karkonoskiego) zauwa¿a siê nieco wy¿sze zawartoœci Fe2O3,
MgO, TiO2oraz obecnoœæ œladowych iloœci V i Cu.
Zró¿nicowanie geochemiczne ska³ z ¯eleŸniaka jest znacznie wiêksze. Obok ska³ o wyraŸnie skorupowym cha-rakterze, daje siê zauwa¿yæ wiele odmian maj¹cych cechy hybrydalne (wzbogacenie w: Cr, Cu, Ni, V, obecnoœæ w sk³adzie mineralnym plagioklazów o inwersyjnej budowie — z zonami andezynu, a marginalnie nawet labradoru, wyst¹pienia (?popiroksenowej) hornblendy aktynolitowej etc.). Do próbek o wyraŸnym wzbogaceniu w pierwiastki p³aszczowe nale¿¹: WB 102a (granodioryt) i 53 (trachyan-dezyt) oraz kilka innych, o sk³adzie granodiorytów i tra-chyandezytów (m.in.: C, 8, 5/6, 5/10). W procesie powstawania ska³ z ¯eleŸniaka dostrzega siê nak³adanie procesów parcjalnego topienia (brak anomalii europowej oraz trendy sugeruj¹ce parcjalne topienie na — nie prezen-towanych tutaj, diagramach Harkera) przy zdecydowanie mniejszym udziale frakcjonalnej krystalizacji. Powstania takiego zró¿nicowania mo¿na dopatrywaæ siê w wytapia-niu (recyklingu), zachodz¹cym w dolnych partiach skoru-py, starego — tonalitowo-trondhjemitowego protolitu (datowane metod¹ SHRIMP j¹dra niektórych cyrkonów wyseparowanych z monzogranitu i ryodacytu s¹ wieku archaicznego; Machowiak i in., 2004), który wraz z mate-ria³em skorupowym sta³ siê Ÿród³em dla powstania ska³ hybrydalnych. Odmiany skalne wyraŸnie wzbogacone w pierwiastki litofilne, mog³y natomiast powstaæ w wy¿-szych partiach skorupy, z nadtapiania przez wznosz¹c¹ siê magmê i frakcjonowania protolitu metaosadowego.
Pomiêdzy ska³ami magmowymi z ¯eleŸniaka i grani-tem karkonoskim z obszaru Rudaw Janowickich nie zauwa¿ono powinowactwa genetycznego. Na tym etapie badañ nie potwierdzi³y siê dotychczasowe hipotezy ³¹cz¹ce genezê obu cia³. Granity karkonoskie, w swojej du¿ej masie s¹ jednak z pewnoœci¹ bardziej zró¿nicowane ni¿ to wynika z obecnego stanu wiedzy. Znikoma iloœæ danych geochemicznych utrudnia jednak ich korelacjê z mniejszymi cia³ami magmowymi w Sudetach.
Badania zosta³y sfinansowane z grantów Komitetu Badañ Naukowych (6PO4D 034 14 i 6PO4D 046 18)
Literatura
ALTHERR R., HENES-KLAIBER U., HEGNER E., SATIR M. & LANGER C. 1999 — Plutonism in theVariscan Odenwald (Germany): from subduction to collision. International Jour. Earth Sc., 88: 422–443. BARANOWSKI Z., HAYDUKIEWICZ A., KRYZA R., LORENC S., MUSZYÑSKI A. & URBANEK Z. 1990 — Outline of the geology
of the Góry Kaczawskie (Sudetes, Poland). N. Jb. Geol. Palaont. Abh., 179: 223–257.
BORKOWSKA M. 1966 — Petrografia granitu Karkonoszy. Geol. Sud., 2: 1–119.
CHAPPELL B.W. & WHITE A.J.R. 1974 — Two contrasting granite types. Pacific Geology, 8: 173–174.
COLLINS A., KRYZA R. & ZALASIEWICZ J.A. 2000 — Macrofa-bric fingerprints of LateDevonian-Early Carboniferous subduction in the Polish Variscides, the Kaczawa complex, Sudetes. Jour. Geol. Soc., London, 157: 283–288.
FOLEY S.F., VENTURELLI D.H., GREEN D.H. & TOSCANI L. 1987 — The ultrapotassic rockscharacteristics, classification, and constraints for petrogenetic models. Earth Sc. Rev., 24: 81–134. GERDES A., WÖRNER G. & FINGER F. 2000 — Hybrids, magma mixing and enriched mantle meltsin post-collisional Variscan granito-ids: the Rastenberg Pluton, Austria. Geol. Soc., London, Spec. Publ., 179: 415–431.
KOZDRÓJ W. 1995 — Objaœnienia do szczegó³owej mapy geologicz-nej Sudetów, 1 : 25 000, ark. Wojcieszów. Pañstw. Inst. Geol. KRYZA R. & MUSZYÑSKI A. 1992 — Pre-Variscan volcanic-sedi-mentary succession of thecentral southern Góry Kaczawskie, SW Poland: Outline geology. Ann. Soc. Geol. Pol., 62: 117–140. LEMAITRE R.W. 1989 — A classification of igneous rocks and glossary of terms. Blackwell. Oxford.
MACHOWIAK K. 2002 — Petrologia i wiek ska³ magmowych rejonu ¯eleŸniaka w Górach Kaczawskich. Arch. Inst. Geol. UAM w Poznaniu. MACHOWIAK K. & WEBER-WELLER A. 2003 — Temperatures of hydrothermal alterations ofrocks in the ¯eleŸniak Hill intrusion (the Kaczawa Mts., Sudetes, SW Poland) — stable isotope analysis and mineral chemistry. Mineral. Pol., 34: 15–30.
MACHOWIAK K., MUSZYÑSKI A. & ARMSTRONG R. 2004 — High-level volcanic-granodioriticintrusions from ZeleŸniak Hill (Kaczawa Mountains, Sudetes, SW Poland). Geol. Soc. London, Spec. Publ., 234: 67–74.
MAJEROWICZ A. & SKURZEWSKI A. 1987 — Granity z okolic Wojcieszowa w GórachKaczawskich. Acta Univ. Wratis. Pr. Geol.-Miner., 10: 265–274.
MANECKI A. 1965 — Studium mineralogiczno-petrograficzne poli-metalicznych ¿y³ okolicWojcieszowa (Dolny Œl¹sk). Pr. Miner. Kom. Nauk Miner. PAN, Oddz. w Krakowie, 2: 7–65.
MANIAR P.D. & PICCOLI P.M. 1989 — Tectonic discrimination of granitoids. Geol. Soc. Amer. Bull., 101: 635–643.
MIKULSKI S.Z. 1999 — Z³oto z Radzimowic w Górach Kaczawskich (Sudety) — nowe danegeochemiczne i mineralogiczne. Prz. Geol., 47: 999–1005.
MIKULSKI S.Z. 2000 — Z³oto w polimetalicznych rudach na Dolnym Œl¹sku — próba klasyfikacji. Prz. Geol., 48: 911–917.
MATTE P. 1998 — Continental subduction and exhumation of HP rocks in Paleozoic orogenicbelts: Uralides and Variscides. GFF, 120: 109–222.
MUSZYÑSKI A., MACHOWIAK K., KRYZA R. & ARMSTRONG R. 2002 — SHRIMP U-Pb zircongeochronology of the late-Variscan ¯eleŸniak rhyolite intrusion, Polish Sudetes — preliminary results. Pol. Tow. Min. Pr. Spec., 20: 156–158.
NAKAMURA N. 1974 — Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na, and K in carbonaceous andordinary chondrites. Geochimica and Cosmochi-mica Acta, 38: 757–773.
OBERC-DZIEDZIC T., ¯ELANIEWICZ A. & CWOJDZIÑSKI S. 1999 — Granitoids of the Odra FaultZone: late- to post-orogenic Variscan intru-sions in the Saxothuringian Zone, SW Poland. Geol. Sud., 32: 55–71. PAULO A. & SALAMON W. 1974 — Przyczynek do znajomoœci z³o¿a polimetalicznego w Starej Górze. Kwart. Geol., 18: 266–276. PEARCE J.A., HARRIS N.B.W. & TINDLE A.G. 1984 — Trace element discrimination for thetectonic interpretation of granitic rocks. Jour. Petrol., 25: 956–983.
ROBERTS M.P. & CLEMENS D.J. 1993 — Origin of high-potassium, calc-alcaline, I — typegranitoids. Geology, 21: 825–828.
SCHALTEGGER U., FANNING C.M., GÜNTER D., MAURIN J.C., SCHULMANN K. & GEBAUER D. 1999 — Growth, annealing and recrystallization of zircon and preservation of monazite in high-grade meta-morphism: conventional and in-situ U-Pb isotope, cathodoluminescence and microchemical evidence. Contrib. Mineral. Petrol., 134: 186–201. SKURZEWSKI A. 1984 — Wulkanity hercyñskie w rejonie Wojcie-szowa. Kwart. Geol., 28: 39–57.
TAYLOR S.R. & MCLENNAN S.M. 1985 — The continental crust: its composition andevolution. Blackwell. Oxford.
WINCHESTER J.A. & FLOYD P.A. 1977 — Geochemical discrimi-nation of different magmaseries and their differentiation products using immobile elements. Chem. Geol., 20: 325–343.
ZIMMERMANN E. 1941 — Geologische Karte des Deutschen Rei-ches, Erlauterungen zu BlattKauffung, Lief, 276. Preuss. Geol. Landesanst. Berlin.
ZIMNOCH E. 1965 — Okruszcowanie z³o¿a Stara Góra w œwietle nowych danych. Biul. UW, 5: 3–38.
