A N N A L E S D E L A S O C l E T E G E O L O G I Q U E D E P O L O G N E
T om (V olum e) X X V III — 1958 Z eszyt (F ascicu le) 1 K rak ów , 1958
MARIA NOŻANKA
MATERIAŁY DO ZNAJOMOŚCI SKAŁ WULKANICZNYCH Z ŁOMNICY I GOMÓLNIKA MAŁEGO NA DOLNYM ŚLĄSKU
(Tabl. VI, VII i 3 fig.)
Contribution to the stu d y of volcanic rocks from Łomnica and Gomólnik M ały (Lower Silesia)
(PI. VI, VII and 3 fig.)
S t r e s z c z e n i e . Skałą porfirową z Łomnicy i Gomólnika Małego — znaną w dawnej literaturze pod nazwą „porfir kwarcowy z dużymi prakryształam i”, oraz tufy porfirowe występujące w okolicy Łomnicy (na arkuszu Sierpnice i Mieroszów) na Dolnym Śląsku poddano szczegółowym badaniom petrograficznym popartym ana
lizam i chemicznymi.
W wyniku badań stwierdzono, że skała z Łomnicy i Gomólnika Małego jest skałą o strukturze porfirowej, w której wśród prakryształów przeważa sanidyn nad kwarcem i oligoklazem, a zawartość składników lem icznych nie przekracza 3%. Ska
łę tę zgodnie z zasadami system atyki J o h a n n s e n a nazwano leukoryolitem.
Wśród badanych tufów wyróżniono odmianę jasną, pelitową i odmianę bru- natno-czerwoną, psamitową. W obu odmianach głów nym i składnikami są: szkliwo, kwarzec i skalenie, przy czym w odmianie psamitowej wśród skaleni przeważaja ortoklaz nad plagioklazami, natomiast w odmianie pelitowej zaznacza się nieznaczna przewaga plagioklazów. Tufy te można za J o h a n n s e n e m nazwać ogólnie t u - f a m i r y o l i t o w y m i . Odmiana psamitowa jest odpowiednikiem piroklastycz- nym rodziny K -ryolitów.
WSTĘP
D zięki uprzejmości mgra inż. S. K o z ł o w s k i e g o udostępniono m i m ateriały do badań petrograficznych niektórych skał w ulkanicznych w ystępujących w rejonie Łom nicy na arkuszu Sierpnice i na pograniczu arkusza M ieroszów (1 : 25 000) na D olnym Śląsku.
Badaniami tym i zostały objęte tu fy oraz skała porfirowa z Łom nicy i Gomólnika Małego, które wspólnie z m elafiram i i tufam i m elafirow ym i stanowią kom pleks eru ptyw n y najniższej części środkowego czerw onego spągowca w niecce śródsudeckiej.
Pierw sze dokładniejsze informacje o> skałach tego' rejonu spotyka
m y na objaśnieniach do arkusza M ieroszów i Sierpnice (E. D a t h e 1904, 1909).
Ostatnio S. K o z ł o w s k i (1958) zestaw ił w yn ik i badań geolo
gicznych nad skałam i eruptyw ny m i najbliższych okolic Łomnicy. D o
kładnej jednakże charakterystyki petrograficznej tych skał w dotych
czasowej literaturze n.ie znajdujemy.
Próbki do badań petrograficznych zostały pobrane z 15 punktów z obszaru Łomnicy. Miejsca ich pobrania zaznaczono na załączonej map
ce (fig. 1).
Fig. 1. Mapka geologiczna występowania skał porfirowych w okolicy Łomnicy (we
dług S. K o z ł o w s k i e g o 1958)
1 — „porowaty porfir kwarcowy'’; 2 — tufy porfirowe; 3 — skała porfirowa z Łomnicy iK-ryolit); 4 — punkty pobrania prób
Fig. 1. Geological map of the vicinity of Łomnica (after S. K o z ł o w s k i )
1 — „porous quartz porphyry”; 2 — porphyry tuffs; 3 — K-ryodithe of Łomnica; 4 — sampling points
W szystkie próby zostały poddane szczegółowym badaniom mikro
skopow ym . Trzy z nich, reprezentujące najbardziej charakterystyczne odm iany badanych skał, poddano również analizie chemicznej. W yniki tych analiz zinterpretowano w odpowiednich wykresach, porównując analizowane skały z Łom nicy z odpowiadaj ącymi im pod w zględem w ie
ku m agm atykam i obszaru krakowskiego.
Poniżej zestaw iam w ynik i badań petrograficznych skał z obszaru Łom nicy oraz iich ogólną charakterystykę systemattyczną. Praca ta sta
now i pierw szy etap badań petrograficznych nad kw aśnym i skałam i w u l
kanicznym i niecki śródsudeckiej.
SKAŁA PORFIROWA Z ŁOMNICY I GOMÓLNIKA MAŁEGO
Skała ta znana jest w dawnej literaturze pod nazwą p o r f i r k w a r c o w y z d u ż y m i p r a k r y s z t a ł a m i (E. D a t h e 1904).
Stanow i ona bardzo charakterystyczną odm ianę zbitych porfirów kw ar
cow ych. S. K o z ł o w s k i (1958) opisując ją jako z b i t y p o r f i r s k a 1 e n i o w o - k w a r c o w y podkreśla w yjątkow ą jej pozycję wśród m elafirów.
N ajw iększy jej m asyw buduje wzgórze Gom ólnik M ały koło R ybni- c y i Ustronia na arkuszu Mieroszów. Drugi punkt jej w ystępow ania to obszar Łomnicy.
E. D a t h e (1904) podaje, że „porfir kw arcow y z dużym i prakrysz- tałam i” przedstawia skałę barw y brunatnej, o strukturze porfirowej, v/ której na tle zbitej, m ikrogranitowej m asy ciasta skalnego wyróżnić m ożna prakryształy głów nie kw arcu i ortoklazu, rzadziej plagioklazów.
Również i inni autorzy podają podobny skład m ineralny prakryszta- łów. E. G ł o w a c k i (1955) stw ierdza, że wśród prakryształów przew a
żają skalenie nad kw arcem (ortoklaz 45%, plagioklazy 15%, kw arzec 40%).
Do niniejszego opracowania pobrano próbki z 6 punktów zaznaczo
nych na (załączonej mapce (fig. 1), a to nr 1, 2, 3, 4, 5 i 6 z obszaru Łom nicy i Gomólnika Małego. Ze w szystkich prób w ykonano przeważnie po 3 sz lify mikroskopowe, które zoistały poddane szczegółowej ana
lizie.
W stępny opis m egaskopow y poszczególnych prób wykazał, że por
fir z Łom nicy i Gomólnika M ałego reprezentuje na całym obszarze ten sam typ skały. Na brunatno-czerw onym tle zbitej m asy ciasta skalnego widoczne są duże, dobrze w ykształcone prakryształy głów nie skaleni i kwarcu. P rakryształy skaleni są różnej w ielkości, zazwyczaj od 2 do
8 mm. Są to kryształy dobrze w ykształcone, przeważnie barw y białej, dość świeże, o w yraźnie zaznaczającej się łupliw ości. P rakryształy kw ar
cu mają barwę brunatnoszarą, a w ielkość ich nie przekracza z regu ły 3 mm. W bardziej zw ietrzałych partiach sk ały plagioklazy są przeważ
nie różowo zabarwione.
W płytce cienkiej pod mikroskopem skała wykazuje strukturę por
firową, teksturę zbitą, bezładną. Na itle dość jednolitej m ikrokrystalicz
nej m asy ciasta skalnego w ystępują prakryształy głów nie sanidynu i kwarcu, rzadziej plagioklazów.
Z m inerałów fem icznych spotyka się prawie zupełnie rozłożone osobniki bioty tu, którym tow arzyszą (skupienia tlenków żelaza (hem aty- tu), a czasem pojedyncze ziarenka cyrkonu. Ponadto drobniutkie zia
renka tlenków żelaza tworzą równom iernie na tle sk ały rozsiany pig
m ent.
C i a s t o s k a l n e stanow i prawie % skały. W ykształcone jest — jak już wspomniano wyżej — w postaci zbitej, dość jednorodnej, mikro-
5 R o czn ik PTC
krystalicznej m asy m ineralnej o niskich barwach interferencyjnych, wśród której obok dużych prakryształów wyróżnić można nieliczne, dro
bne, około 0 , 1 mm średnicy, ksenom orficzne ziarenka kwarcu, rzadziej skaleni.
W skład ciasta skalnego w chodzi ponadto w spom niany w yżej pi
gm ent tlen ków żelaza. Sporadycznie w cieście skalnym spotyka się dro
bniutkie igiełkcw ate osobniki apatytu.
Wśród prakryształów przeważają skalenie. Stanow ią one około 80%
prakryształów: z tego isanidyn tw orzy około 60% i oligoklaz około 18%.
Resztę, tj. około 2 2%, prakryształów stanowi kwarzec.
Średni skład m ineralny sk ały obliczony na podstawie analizy pla- nim etrycznej jest następujący:
Sanidyn w ystępuje w postaci dużych (do 8 mm średnicy) idiomor- ficznie w ykształconych kryształów o pokroju tabliczkow ym w edług (0 1 0), czasem jednak ofctopionych na skutek resorpcji m agm owej. Na ogół są to kryształy św ieże, bardzo silnie spękane. Łupliw ość widoczna nie
kiedy dość wyraźnie w dwóch kierunkach (001) i (010). Tworzą czasem bliźniaki typu karlsbadzkiego. Dw ójłom ność bardzo niska. Charakter optyczny ujem ny. K ąt osi optycznych bardzo m ały — zbliżony do ze
ra (M. Nożanka 1958).
K ryształy sanidynu tworzą niekiedy agregaty. Dość pospolite jest zjawisko obrastania przez sanidyn kryształów oligoklazu, jakkolw iek spotyka się także zjawisko odwrotne, obrastanie sanidynu przez oligo
klaz. C echy te świadczą o burzliw ym charakterze krystalizacji.
P 1 a g i o k 1 a z y reprezentow ane są przez o l i g o k l a z , który w ykształcony jest w dwóch generacjach — starszej i młodszej. Oligoklaz starszej i zarazem liczniej reprezentowanej generacji tw orzy idiom or- ficznie w ykształcone kryształy o pokroju tabliczkow ym w edług ścian (010),, o średnicy do 1,5 mm. Czasem spotyka się osobniki nieznacznie zresorbowane magmowo. Przew ażnie są zbliźniaczone, nierzadko tworząc bliźniaki sprzężone w edług praw: karlsbadzkiego i albitow ego lub ,albi- tow ego i peryklinow ego. Metodą sprzężonych zbliźniaezeń karlsbadzko- -albitow ych oznaczono ilościow y skład plagioklazów starszej generacji, w ynosi on (Ab7 2 A n28).
Opisane w yżej osobniki oligoklazu przeważnie są dość siln ie prze
obrażone. Zmiany przeobrażeniowe zaznaczają się w dw óch kierunkach.
W niektórych osobnikach pow stają liczne drobne agregaty m inerałów słabo dw ójłom nych o budowie sferolitycznej. (tabl. VI, fig. 2).
A gregaty te cechuje zdecydow anie w yższy w spółczynnik załamania św iatła w stosunku do otaczającego oligoklazu. W yglądem są one zbli
żone do sferolitycznych przeobrażeń sanidynu w tufach filipow ickich, opisanych przez J. T o k a r s k i e g o (1953). W innych wypadkach na skutek zmian w ietrzeniow ych osobniki oligoklazu zostają gęsto pokry-
sanidyn oligoklaz
kwarzec
(biotyt) i tlenki żelaza
ciasto skalne 72,7% obj.
15,4% obj.
5,1% obj.
6,0% obj.
0,8% obj.
te drobnym i fragm entam i tlenków żelaza, pow odującym i nierzadko ich różowe zabarwienie, dostrzegalne często naw et m egaskopowo.
P lagioklazy młodszej generacji spotyka się rzadziej. Tworzą one w ów czas epizom orficzną obwódkę dokoła osobników oligoklazu starszej generacji. Z regu ły są zbliźniaczone albitowo. N ie udało się jednak wśród nich znaleźć osobników 'nadających się do ilościow ego oznaczenia.
Prakryształ.y k w a r c u są silnie zresorbowane magmowo, obtopio- ne i pow yżerane zatokami korozyjnym i (tabl. VI, fig. 1). Często są za
okrąglone i posiadają charakterystyczną obwódkę resorpcyjną. N iektóre osobniki, jakkolw iek częściow o zniekształcone, posiadają nierzadko do
strzegalną postać dyheksaedryczną, niekiedy z wąskim i ścianam i słupa.
W ystępują one bądź jako pojedyncze osobniki, bądź zrastają się po k il
ka, niektóre w ykazują faliste ściem nianie św iatła.. Często posiadają m i- krolityczne w rostki (z regu ły nie większe od 1 mikrona), czasem drobne w rzecionow ate wtrącenia szkliwa.
Oprócz dużych prakryształów spotyka się pojedyncze drobne kse- nom orficznie w ykształcone osobniki lub nieregularne agregaty kwarcu, średnicy nie w iększej niż 0,3 mm. Z arysy ziarn są z regu ły niew yraźne.
Przew ażnie zaznacza się przejście od form krystalicznych do m ikro
krystalicznego ciasta skalnego.
Poza opisanym i wyżej prakryształam i wyróżnić można na tle cia
sta skalnego do 1,5 m m średnicy skupienia nieprzejrzystych tlenków żelaza — czarnych, na brzegach zaś brunatnordzaw ych. W nętrze tych agregatów tworzą prawdopodobnie hem atytow e pseudom orfozy po b i o t y c i e, pow stałe na skutek w ietrzenia biotytu. Zjawisko to szczególnie dobrze daje się zaobserwować w św ietle ukośnie odbitym. Pseudom or
fozy po biotycie są zupełnie nieprzejrzyste, z w yraźnym połyskiem m e
talicznym . Dokoła nich koncentruje się subtelny pigm ent w postaci n ie
regularnych agregatów barw y brunatnordzawej. N iekiedy tlenki żelaza m ają postać drobnołuseczkowych prześw iecających krystalitów , barwy czerw onordzaw ej, o słabo zaznaczającym się pleochroizm ie. Tu i ów dzie w otoczeniu opisanych w yżej agregaitów nieprzejrzystych tlenków żelaza w ystępują drobne szczątki nie rozłożonego jeszcze biotytu. W to
w arzystw ie nieprzejrzystych agregatów spotyka się idiom orficznie w y kształcone kryształki c y r k o n u w ielkości 0 , 1 — 0 , 2 mm. K ryształy te często w ykształcone są idiom orficznie, dając kom binacje ścian pirami
dalnych ze ścianami słupa. Sporadycznie w ystępuje cyrkon także wśród ciasta skalnego. Akcesorycznie w ystępuje również a p a t y t , bądź w po
staci pojedynczych, igiełkow atych kryształków w cieście skalnym , bądź jako drobne wrostki w skaleniach.
TUFY „PORFIROWE”
Omawiane w tym rozdziale sk ały reprezentują dwa typ y utworów piroklastycznych, w ystępujących na południe od Łom nicy pom iędzy wzgórzam i Słodna i Raróg. Skały te różnią się znacznie od siebie w y kształceniem , barwą, a także składem chem icznym . Są to:
1) tuf pelitow y,
2) tuf psam itowy.
5»
1) T u f p e l i t o w y
T w orzy n iew ielk i płat pom iędzy wzgórzam i Słodna i Karóg. Został już w y d zielo n y przez E. D a t h e g o (1904) jako tu f porfirow y. O statnio w ystęp ow an ie jego zostało potw ierdzone szybik am i i row am i poszuki
w aw czym i, skąd pobrane zoistały próbki do n in iejszego opracow ania (nr 7 i 8). M iejsca ich pobrania uw idoczniono na załączonej m apce (fig. 1).
O pisyw an y tu f przedstaw ia sk ałę pelitow ą, zw ięzłą, b arw y różow o- żółtej, o przełom ie m uszlow ym , na której tle sp otyk a się liczn ie w y s tę pujące k u liste agregaty w ielk o ści 5 — 8 m m, zbudow ane z podobnej substancji tufow ej jak pozostałe tło skały, różniąc się od niego jed yn ie nieco jaśn iejszym odcieniem . P osiadają zazw yczaj su bteln ą lim o n ity cz- ną pow łoczkę b arw y brunatnordzaw ej. A g reg a ty te dają się łatw o od
dzielić od tła sk ały (tabl. VI, fig. 3 i tabl. VII, fig. 1).
Podobne k u liste agregaty znane są także z in n ych w y stą p ień tu - fów porfirow ych na D oln ym Śląsku, jak np. z Sadów D oln ych . O kreśla
ne one b y ły przez n iek tórych n iem ieck ich autorów jako tu fow e utw ory ku liste, scęm entow ane w charakterystyczn e form y przez krople deszczu tow arzyszącego zazw yczaj erupcjom w u lk aniczn ym (K. D z i e d z i c 1958).
W obrazie m ikroskopow ym o p isy w a n y tu f p e lito w y przedstaw ia skałę zw ięzłą, o strukturze w itrok lastyczn ej, w której głó w n y m i sk ła dnikam i m ineralnym i są szk liw o i kw arzec, rzadziej sk alen ie; m usko- w it, a także drobne ok ru chy obcych sk ał (kw arcytów , łu p k ó w ły szcz y - kow ych, ilastych itp.).
S z k l i w o tw orzy najczęściej zbitą, słabo reagującą na św iatło spolaryzow ane (częściow o zdew itryfikow aną) m asę pelitow'ą. P rzew ażn ie w y stęp u je w postaci typ ow ych odm ian opisanych przez S. K r e u t z a (1932) i J. T o k a r s k i e g o (1939), a m ian ow icie obsydian ow ej, pu
m eksow ej i globulastej.
Na tle tej szklistej m asy w idoczny jest rów nom iernie rozsiany sub
te ln y pigm ent n iep rzejrzystych tlen k ó w żelaza, które w św ietle ukośnie odbitym dają rdzaw oczerw one zabarw ienie.
K w a r z e c w ystęp u je w postaci drobniutkich do 0,3 m m śred nicy ostrokraw ędzistych ziarenek. N ajczęściej w yk azu je faliste ściem n ian ie św iatła.
S k a l e n i e w ystęp u ją w n iew ielk iej ilości. R eprezen tow an e są przez ortoklaz i kw aśne plagiok lazy rzędu a l b i t u o składzie od (A b9o A n io) do (Abo s A n2), oznaczone za pom ocą znanych m etod m ikroskopow ych.
W ystępują w postaci ostrokraw ędzistych okruchów lub k ryształk ów n ie
rzadko idiom orficznych o- przekroju tabliczkow ym , w ielk ości nie p rze
kraczającej 0,3 mm. W iększość jednak stanow ią drobne ok ruch y nie nadające się do analizy m ikroskopow ej.
W iększość skaleni, zw łaszcza ortoklaz, w y k a zu je dość zn aczn y sto pień przeobrażenia, tw orząc drobniutkie, sfero lity czn e agregaty,, bez
barwne lub blado zielonaw o zabarw ione, dość siln ie dw ójłom n e, o w sp ół
czyn niku załam ania św iatła w y ższy m od plagioklazów . Nierzadko^ to w arzyszą im drobniutkie skupienia tlen k ó w żelaza. P la g io k la zy nato
m iast przew ażnie są zup ełnie św ieże. Często są zbliżniaczone w edług prawa albitow ego, rzadziej albitow ego i peryklinow ego.
Na tle skały zauważyć można poza tym drobne rozproszone blaszki m uskowi tu.
Spotyka się także w skale drobne, ostrokrawędziste okruchy skał obcych, zw łaszcza kw arcytów, łupków łyszczykow ych, łupków ilastych i wapieni krystalicznych, których w ielkość nie przekracza 2 , 0 mm śre
dnicy.
W yróżnione megaskopowo kuliste agregaty w obrazie m ikroskopo
w ym wykazują bardzo nieznaczne zróżnicowanie w stosunku do otacza
jącej skały (tabl. VI, fig. 4). Zbudowane są w yłącznie z jednolitej m asy częściow o zdew itryfikow anego szkliwa.
Przew ażnie posiadają bardzo subtelną obwódkę tlenków żelaza.
2) T u f p s a m i t o w y
Stanowi 'drugą odmianę opisyw anych utw orów piroklastycznych.
W ystępuje w stropie tu f ów pelitow yeh i różni się od nich znacznie, przede w szystkim w ykształceniem . Tuf ten w typow ym w ykształceniu w ystępuje w punktach nr 8 i 9 (fig. 1), skąd zostały pobrane próbki do badań petrograficznych.
Jest to skała barw y brunatno-czerw onej, z nieregularnym i jasnym i plamami, dość zwięzła, w niektórych partiach porowata, o przełamie nierów nym . Na jej tle wyróżnić można drobne do 1 mm średnicy zia
renka kwarcu, a także zwietrzałe skalenie oraz nieco w iększe okruchy różnych obcych skał.
Pospolicie w ystępują tu opisane poprzednio kuliste agregaty peli- towej frakcji tuf owej. W obrazie m ikroskopowym przedstawia skałę o strukturze w itroklastycznej, częściowo przeobrażoną. Na tle bardzo słabej dwójłom nej (prawie izotropowej) m asy szklistej, wyróżnić można ostrokrawędziste okruchy kwarcu i skaleni oraz nieregularne skupie
nia nieprzejrzystych tlenków żelaza. Spotyka się poza tym drobne do 3 mm średnicy, ostrokrawędziste okruchy różnych obcych skał.
S z k l i w o w ystęp uje przeważnie w postaci charakterystycznych dla tufów odmian, m ianowicie globulastej i pum eksowej, rzadziej obsy- dianowej (tabl. VII, fig. 3). Najpospolitsza jest odmiana pumeksowa, którą cechuje duża ilość kanalików przebiegających kłębiasto lub pro
stolinijnie, mniej więcej rów noległym i pasmami. K analiki te w ypełnione są dość często substancją reagującą na św iatło spolaryzowane. Częsito spotykana odmiana globulasta odznacza się dużą iLością banieczek ku
listych lub w ydłużanych. W spółczynniki załamania św iatła niższe od balsamu kanadyjskiego.
K w a r z e c w ystęp uje najczęściej w postaci pojedynczych ostro- kraw ędzistych ziarn. Przew ażnie w ykazuje faliste ściem nianie światła.
Ziarna kwarcu prawie zawsze zawierają liczne m ikrolityczne wrostki, czasem m inerałów nieprzejrzystych. W iększość z ia m kwarcu jest silnie spękana. Wielkość ich jest różna, waha isię od 0,1 do 1 mm śred
nicy.
S k a l e n i e w stanie św ieżym w ystępują bardzo rzadko. Tworzą w tedy idiom orficzne tabliczkowate kryształki zbliżniaczone, najczęściej albitowo. W ielkość ich przeważnie jest zbliżona do w ielkości kwarcu.
Na podstawie kąta ściem niania św iatła stwierdzono, że są to plagioklazy rzędu albit-oligoklaz o składzie od (Abg-i A n i6) do (Ab9 2 A ns).
W iększość skaleni jest jednak silnie przeobrażona. Pseudom orfozy po nich tworzą zielonawe sferolityczne agregaty O' nieoznaczalnym pleo- chroizmie, dość w ysokiej dw ójłom ności i w spółczynniku załam ania św ia
tła w yższym od plagioklazu, nie nadające się do bliższego oznaczenia.
Opisane procesy przeobrażeniowe skaleni rozpoczynają się zazw y
czaj od wnętrza, stopniowo obejmując ca ły kryształ.
M i n e r a ł y n i e p r z e j r z y s t e w ystępują bądź jako' pojedyn
cze ziarna (w św ietle ukośnie odbitym, o połysku m etalicznym ), bądź tworzą liczne drobne nieregularne agregaty. Są one najprawdopodobniej produktami wtórnego' utlenienia biotytu towarzyszącego im niekiedy
w postaci drobnych strzępków.
% Poza tym spotyka się na tle skały równom iernie rozsiany subtelny pigm ent tlen ków żelaza, pow odujący brunatnoczerwone zabarwienie skały. (W opisywanej skale w ystępują także liczne drobne (o średnicy do 3 mni) ostrokrawędziste okruchy różnych skał osadowych i zm etam or- fizow anych jak: łupków ilastych, kw arcytów , łupków łyszczykow ych i innych.
W niektórych partiach skały pospolicie w ystępują kuliste agregaty pelitow ej frakcji tufow ej, zupełnie podobne do opisanych w tufach pe- litow ych.
CHEMIZM 1 STANOWISKO SYSTEMATYCZNE BADANYCH SKAŁ WULKANICZNYCH Z ŁOMNICY
Opisane w yżej skały w ulkaniczne z Łom nicy zanalizowano również chem icznie.
Do analizy chemicznej w ybrane próbki reprezentujące skały naj
bardziej świeże.
W yniki tych analiz zestawiono w tabeli I. W kolum nie (1) podano w yniki analizy chemicznej sk ały porfirowej z Łomnicy. W kolum nie (2) przedstawiono analizę tufu pelitow ego z Łom nicy, a w kolum nie (3) analizę kulistych agregatów pelitow ej frakcji tufow ej. A nalizę (4) w yko
nano z odm iany psamitowej tufu z Łomnicy.
A nalizę (1) wykonała mgr B. O s z a c k a w Zakładzie Petrografii AGH w Krakowie, a analizy (2) i (4) m gr H. P e n d i a s w Instytucie G eologicznym w e W rocławiu, A nalizę (3) wykonała autorka.
Z liczb podanych w tabeli I w ynika ogólne podobieństwo badanych skał w ulkanicznych z Łomnicy.
Skała porfirowa z Łom nicy jest zasobna w potas i krzem ionkę. Brak żelaza dw uw artościow ego św iadczy o zaawansowanym procesie w ietrze
nia skały, co zgodne jest ze stw ierdzonym w badaniach m ikroskopowych hydrolitycznym rozkładem biotytu.
Najbardziej zbliżona do niej jest odmiana psam itowa tufu z Łom nicy. Różnica, jaka się tu zaznacza, dotyczy nieco m niejszej zawartości AI2O3 przy w iększej ilości składników fem icznych.
Jak świadczą podane liczby analityczne, skład chem iczny pelitowej odm iany tufu z Łom nicy i kulistych agregatów w nim zaw artych w y -
T a b e l a I
% wag. 1 2 3 4
SiO, 72,95 81,15 81,83 73,99
TiOa nieozn. 0,19 0,11 0,18
Al?Os 14,61 9,79 10,53 11,95
Fe2Ó3 1,83 1,17 0,34 2,81
FeO ślad 0,49 nieozn. 0,32
MgO 0,60 0,37 0.14 1,19
CaO 0,98 0,39 0,18 0,35.
Na20 1,46 2,85 2,56 0,98
k2o 6,43 3,31 3,10 5,25
h2o + 1,05 0,55 1,37 3,27
h2o - 0,58 0,36 0,45 0,35
p*o
5
nieozn. 0,18 0,45 0,14Suma 100,49 100,80 100,61 100,78
T a b e l a II stos. mol.
X 1000 1 2 3 4
SiOa 1214 1351 1362 1232
T i02 — 3 1 3
a i2o3 143 96 103 117
Fe2Os 11 7 2 17
FeO — 7 — 4
MgO 15 9 4 30
CaO 18 7 4 6
NasO 24 46 41 16
k2o 68 35 33 56
p2o5 1 1
T a b e l a III
Skała si al f m c alk k mg qz
1. Skała porfirowa z Łom
nicy 521 49,4 18,1 2,5 29,0 0,78 0,71 + 307
2. Tuf pelitowy z Łomnicy 667 47,2 9,4 3,4 39,9 0,45 0,47 + 407,5 3. Tuf psamitowy z Łom
nicy 444 52,4 7,3 6,6 33,7 0,74 0,75 + 209,2
4. Porfir z Zalasu* 330 39,5 15,0 15,3 30,2 0,36 0,53 + 108,8 5. Porfir z Miękini ** 353 42,0 12,0 17,0 29,0 0,41 0,59 -+ 137 6. Tuf filipowicki 298 39,3 17,6 13,4 29,7 0,93 0,66 + 79
* P a r a m e tr y m a g m o w e dla s k a ł 4, 5, 6 o b lic z o n o z a n a liz [ c h e m ic z n y c h p o d a n y c h p r z e z Z. R o z e n a (1909).
** J. T o k a r s k i n a z y w a s k a łę m ię k iń s k ą r i o d a c y t e m , tu f f ilip o w ic k i [ok reśla n a to m ia s t ja k o m a t e r i a ł t r a c h i t o w y .
T a b e l a IV
Q or ab an C hy il hm ap
1. 37,18 37,04 12,58 5,01 3,36 1,51 1,83
2. 45,82 31,16 8,39 0,83 4,28 3,13 0,46 2,81 0,34
3. 50,69 19,48 24,12 1,11 1,12 1,43 0,46 1,17 0,34
4. 32,82 36,14 15,72 6,95 2,35 2,03 .... ....
A n a liz a 1 — S k a ła p o r fir o w a z Ł o m n ic y , 2 — T u f p s a m ito w y z Ł o m n ic y , 3 — T u f p e lit o w y . z Ł o m n ic y ,
4 — R y o lit (z J o h a n n s e n a (1952) str. 263 T, II.).
kazuje w ybitne podobieństwo chem iczne. Różnica w zawartości żelaza spowodowana została prawdopodobnie usunięciem pow łoczki lim onitycz- nej z kulistych agregatów przy w ydzielaniu ich ze skały. W stosunku do' tufu psamiitowego zaznacza się pewna różnica, głów nie w zawartości procentowej S1O2, A I 2 O 3 , Fe^O^, MgO i N a2 0. Składniki te w ystępują w odmianie psam itowej w procentach bądź to m niejszych (SiOs), bądź też w iększych (AI2O3, F e2 0 3, MgO, oraz K2O).
W celu określenia stano'Wiska system atycznego badanych m agm aty- ków z Łom nicy przedstawiono w yn ik i analiz chem icznych również za pomocą parametrów P. N i g g l e g o , porównując je z param etram i odpo
wiadających im wiekow o i litologicznie m agm atyków okręgu krakow skie
go. Odpowiednie porównawcze liczby zestaw iono w tabeli III. Z przed
stawionej tabeli parametrów m agm ow ych skał obu porównywanych ob
szarów wynika, że różnią się one znacznie. Skały krakowskie mają mniej si i al, a więcej f m , c i mg. W ynika stąd ogólny wniosek, że jakkolwiek facje eruptyw ne obydwóch (od siebie dość odległych) obszarów są geolo
gicznie' równow iekow e, jednak ich dyfereneje m agm owe są różne. Skały krakowskie (z w yjątkiem tufu filipow ickiego) zbliżają się do typu m ag
m y granodiorytow ej, natom iast skały z Łom nicy odpowiadają kwaśnej m agmie alkalicznogranitowej szeregu potasowego.
Rysunek 2 przedstawia sk ały obu obszarów na diagram ie powino
w actwa k - m g w g P. N i g g l e g o (1936).
Dla ściślejszego uchw ycenia stanowiska system atycznego kw aśnych skał wulkaniczych z Łom nicy, ich analizy chemiczne przeliczono na skład m ineralny norm atyw ny sposobem C.I.P.W. Składniki saliczne zo
stały obliczone jako : kwarzec (Q), ortoklaz (or), albit (ab), anortyt (ari) i korund (C). Analiza mikroskopowa stw ierdziła w badanych skałach obecność sanidynu lub ortoklazu, plagioklazu i kwarcu. W yliczony nor
m atyw nie korund pozostaje prawdopodobnie w związku z częściowo przeobrażonymi hydrolitycznie skaleniam i, a także i biotytem . Składniki fem iczne w yliczone jako hypersten (hy) i hemaltyt (hm), częściowo od
powiadają substancji bioty to w e j. W ystępow anie tlenków żelaza jak rów
nież resztek biotytu stwierdzono mikroskopowo we w szystkich odm ia
nach badanych skał.
Składniki pow yższe zestaw iono w tabeli IV, stosując do nich normy podobnych skał podane przez A. J o h a n n s e n a (1952).
Z liczb podanych w tabeli IV wynika dość duże podobieństwo po-
°i mo/SiOi
Fig. 2. Diagram wariacyjny według O s a n n a . 1 — tuf porfirowy pelitowy; 2 — ku
liste agregaty tufu pelitowego; 3 — skała porfirowa z Łomnicy (K-ryolit);
4 — tuf porfirowy psamitowy; 5 — porfir z Zalasu; 6 — porfir z Miękini;
7 — tuf filipowicki.
Fig. 2. O s a n n ' s variation diagram. 1 — pelitic porphyry tuff; 2 — spherical a g gregates of pelitic tuff; 3 — K -ryolithe of Łomnica; 4 — psammitic por
phyry tuff; 5 — porphyry of Zalas; 6 — porphyry of Miękinia; 7 — tuff of Filipowice.
m iędzy skałą porfirową z Łom nicy i ryoilitem ze zbioru analiz A. J o- h a n n s e n a (1952). W szystkie badane skały z Łomnicy odznaczają się w ybitną przewagą składników salicznych (ponad 90%) i stosunkowo m a
łą zawartością składników fem icznych (od 3 — 7%). Zatem zgodnie z za
sadam i klasyfikacji skał m agm owych J o h a n n s e n a należy je zaliczyć do grupy r y o 1 i t ó w.
Reasumując w yn ik i przeprowadzonych badań stwierdzam y, że;
1) W s k a l e p o r f i r o w e j z Ł o m n i c y i G ó m ó l n i k a m ałego nad kwarcem (normatywnym) przeważają skalenie, wśród których przeszło dw ukrotną ilość stanow i skaleń potasow y (sanidyn). Ilość albi- tu w plagloklazach wyraża się cyfrą A b7 2- Suma składników salicznych w ynosi 96%, natom iast suma składników fem icznych (h y -r hm) = 3,34%.
Przeprowadzone badania mikroskopowe potwierdzają w zupełności po
w yższe dane.
Skała ta zgodnie z zasadami klasyfikacji J o h a n n s e n a nazwana być może l e u k o r y o l i t e m o sym bolu (126) E. Cechy m ikroskopowe tej skały wskazują, że krystalizacja jej w początkowej fazie przebiegała burzliwie i przy bardzo wysokiej tem peraturze.
2) T u f p s a m i t o w y z Ł o m n i c y zawierający ponad 5%
składników fem icznych (h y ■(- h m -!- il + ap = 6,74%) zaliczyć należy w edług system atyk i J o h a n n s e n a do klasy II .Wybitna przewaga nor
m atyw nego ortoklazu nad kw aśnym plagioklazem o składzie A boi po
zwala uznać tuf psam itow y z Łom nicy za od|)owiednik piroklastyczny rodziny K - r y o l i t ó w o sym bolu (215) E. O pochodzeniu tej skały św iadczy w ym ow nie występow anie charakterystycznych odmian szkliwa.
3) T u f p e l i t o w y cechuje przewaga kwarcu norm atywnego nad
m o 70 so
50
.40
.30 .20 .10
l
---
i
1 71/fo s o m i/o u t,444 5 i
f • 9
11 o ryo L il
;c a h
i i
£om 3 5 3
o /c a
T u fftłij.fOMCki 2 9 8• P o rfir-fftę h /y /a
1 1 3 3 0
( P o rfir-Z a /a s «
i I 1
T u fp e /ito
: lOrr?/7/CQ
\
6BT,
\
“ 1
Q ran/i-w t f6 0
i1
M g g /t!
I
i
O W 2 0 .3 0 .4
Szereg sodo wu ---
50 .6 0 70 BO .9 0 fO O
'< Szereg potosoM/
Fig. 3. Diagram K-Mg według N i g g l e g b ; cyfry odpowiadają wartościom para
metrów si
Fig. 3. N i g g l i ’s K-Mg diagram; numbers refer to si parameter values
feloidam i, wśród których pierw sze m iejsce zajm ują plagioklazy o sk ła
dzie1 A b96. Skała ta z e w zględu na bardzo m ałą zawartość składników fe- m icznych (3,40%) znajduje się w I klasie system atyk i J a h a n n s e n a i najbardziej zbliżona jest do skał o sym bolu (110) E. Podobnie jak w od
m ianie psam itowej O' jej pochodzeniu piroklastycznym św iadczy w y stę
powanie szkliwa wulkanicznego.
Praca niniejsza została w ykonana w Zakładzie Petrografii Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
K ierow nikow i Zakładu, Panu Profesorow i D row i J u l i a n o w i T o k a r s k i e m u , wyrażam gorące podziękowanie za życzliw o zainte
resowanie się moją pracą.
D ziękuję również m grow i inż. S t e f a n o w i K o z ł o w s k i e m u za współpracę i udostępnienie m i m ateriałów z rejonu Łomnicy.
Zakład Petrografii AGH K r a k ó w 1957
WYKAZ LITERATURY REFERENCES
1. D a t h e E. (1904), Erläuterungen zur Geologischen Karte von Preussen. Blatt Rudolfswaldau. König Preuss. Geol. L.-A., Berlin.
2. D a t h e E. Z i m m e r m a n n E. u. B e r g G. (1910), Erläuterungen zur Geolo
gischen Karte von Preussen. B latt Friedland. König. Preuss. Geol. L. A., Berlin.
3. D z i e d z i c K. (1958), N astępstw o permskich skał w ulkanicznych w rejonie Nowej Rudy na Dolnym Śląsku (On the succesion of the Perm ian volcanites in the region of Nowa Ruda). Rocz. Pol. Tow. Geol., 28, z. 1. Kraków.
4. G ł o w a c k i E. (1955), Opracowanie m elafirów z Głuszycy Górnej (nie publi
kowane).
5. J o h a n n s e n A. (1952—1955), A D escriptive Petrography of the Igneous Rocks. Chicago.
6. K r e u t z S., J u r e k M. (1928), Staubfall im Süd-Polen von Ende A pril 1928 (O opadzie pyłu w Polsce w r. 1928). Rocz. Pot. Tow. Geol., 5, Kraków.
7. K o z ł o w s k i S. (1958), W ulkanizm permski w rejonie Głuszycy i Świerków na Dolnym Śląsku (Permian volcanity in Głuszyca and Św ierki region Lower Silesia). Rocz. Pol. Tow. Geol., 28, z. 1. Kraków.
8. N i g g l i P. (1936), Die Magmentypen. Schweiz. Min.-petr. Mitt. 16, Zurich.
9. N o ż a n k a M. (1958), Sanidyn w skale porfirowej z Łomnicy. Prz. Geol.* 6. Warszawa.
10. R o ż e n Z. (1909), Die alten Laven im Gebiete von Krakau. Bull. Intern. Acad.
Sei. d. Cracovie., Kraków.
11. T o k a r s k i J. (1939), Aus der Petrographie der tuffogenen Elem ente der subkarpatischen Salzformation in Polen. Bull. Acad. Pol. Sei. Lett. d. Cracovie.
Kraków.
12. T o k a r s k i J. (1953), The Problem of „Kalification” of Magmatic Rocks in the Region of Cracow. Bull. Acad. Pol. Sei. Cl. I ll, 1, No. 5, Warsaw.
SUMMARY
A b s t r a c t . Detailed petrographical investigations of the porphyric rock of Ł om n ica1 and Gomólnik Mały (Lower Silesia), known in the older literature as „quartz porphyry w ith large phenccrysts”, w ere carried out. Chemical analyses were also made. The results of the investigations show that the rock of Łomnica and Gomólnik Mały has a porphyric texture. Phenocrysts of sanidine are pre
vailing over those of quartz and oligoclase, and the contents of m afic components does not exceed 3%. The rock was determined as a ieukorhyolite, according to Johannsen’s classification. Two varieties of tuffs: light-coloured pelitic tuff, and red-brown coloured psamm itic tuff, were distinguished. In the both varieties the chief components are: glass, quartz, and feldspars. In the psam m itic variety orthoclase is prevailing over plagioclases, w hile in the pelitic variety the prew ailling feldspar is plagioclase. The tuffs are defined generally as rhyolite tuffs, accord
ing to Johanssen’s classification. The psamm itic variety is a pyroclastic m em ber of the K -rhyolite group.
The present paper contains the results of the first stage of petro
graphical investigations of acid volcanic rocks of the Intrasudetic Basin.
A porphyric rock and tuffs outcropping in the vicin ity of Łomnica (Lo
wer Silesia) w ere investigated. These rocks, together w ith m elaphyres and m elaphyre tuffs, are form ing an eruptive com plex in the lower part of the M iddle R otliegendes of the Intrasudetic Basin.
Sam ples for petrographical analysis were taken from 15 points in
1 The index of Polish and corresponding German geographical names is g i
ven by S. K o z ł o w s k i , this volumne of the Rocznik p. 50.
Łomnica. The localisation of sam pling points is given on the map (fig. 1).
The results of microscopis and chem ical anlyseis of the in vestigat
ed rocks, and their system atical characteristic is presented below.
1. THE PORPHYRIC ROCK OF ŁOMNICA AND GOMÓLNIK MAŁY
This rock crops out on ly at two localities in the Instrasudetic Ba
sin, nam ely at the Łomnica village, and north-w est of Łomnica, where the hill Gomólnik M ały is bu ilt of it.
E. D a t h e (1904) defined the rock in question as a „quartz por
phyry w ith large phenocrysts, among w hich quartz and orthoclase phe- nocrysts are prevailing over plagioclase” .
Megascopic obesrvations and microscopic analyses proved that the porphyry of Łomnica and Gom ólnik M ały represents the same type of rock. Large, w e ll developed phenocrysts of sanidine, q u artz. and oligo
clase, w ith diam eters up to 8 mm, are disposed in a compact, m icrocry- stalline groundmass. M afic m inerals are represented by rare and almost com pletely decomposed biotites accompanied b y small agglom erates of iron oxides. Zircon and apatite are accessory m inerals. Moreover, very fine grains of iron oxide are uniform ly dissem inated in the rock. The phenocrysts are form ing about 25% of the rock. About 60% of pheno
crysts are those of sanidine. The sanidine phenocrysts are idiomorphic, tabular according to [0 1 0], and som etim es corroded. The angle between optic axes is v ery sm all, nearly 0°. Sanidine phenocrysts are forming som etim es aggregates ranging in size to about 10 mm. Oligoclase pheno
crysts are frequ en tly m antled b y sanidine, or vice versa. These featu
res indicate a boisterous crystallisation. O ligoclase is developed in two generations. The' older one is represented by tabular phenocrysts twinned on the A lbite and Carlsbad laws, or on Albiite and Perycline laws. The composition of these plagioclases is A b7 2 A n-2 s. The central parts of the phenocrysts are as a rule decomposed, and filled w ith spherolitic aggregates of secondary minerals, displaying low birefringence, and re
fractive indices higher than those of oligoclase (PI. VI, fig. 2). Oligoclase of the younger generation is form ing som etim es an epizom orphic m antle on the phenocrysts of the older generation. Quartz phenocrysts consti
tute about 20% of phenocrysts. T hey are strongly corroded (PI. VI, fig. 1), but som etim es dyhexaedral form of phenocrysts is discernible.
„2. PORPHYRIC TUFFS
These rocks crop out south of Łomnica betw een the hills Raróg and Słodna. Two varieties: pelitic tuff, and psam m itie tuff, differing in texture, colour and chem ical com position are distiguished.
The pelitic tu ff is compact, light coloured, pink or yellow . The texture is vitroclastic. Chief m ineral com ponents are: glass, quartz, feld spars and rare m uscovite. M afic m inerals are represented by fine grains of iron ores w hich are uniform ly spread in the rock. Fine grains of quartzites, m ica shists,, clayey shales and rocks are common. The glass forms a compact mass composed of typical obsydian, pum ex and globu-
lar varieties. Feldspars are represented, b y orthoclase and allbite which has the composition according to th e formula A b9 0 — 98.
Num erous spherical aggregates of tuffaceous m aterial w ith dia
m eters ranging from 5 to 1 0 mm are found in this rock (PL VI, fig. 3 and PI. VII, fig. 1). These aggregates have a sim ilar chem ical com posi
tion as other parts of the rock (table I, 3).
The psam m itic tuff is of a reddish-brown colour, a psam m itic — vitroclastic texture, and is composed of glass, fine grains of quartz and feldspars, and num erous angular fragm ents of clayey shales, mica schists, quartzites and other rocks. Among feldspars strongly w eathered orthoclase prevails over plSgioclases composed of albite-oligoclase con
taining A b s4—9 2. Pseudom orphoses after orthoclase are filled w ith green spherolitic aggregates of secondary m inerals displaying weak pleo- chroism and high birefringence.
Num erous spherical aggregates of pelitic tuff are present in this rock. T hey are covered frequen tly by a thin lim onitic m antle. Mafic m inerals are represented by iron ores and very fine grains of biotite.
Iron ores are forming a pigm ent uniform ly spread in the rock.
3. CHEMICAL COMPOSITION AND CLASSIFICATION OF THE DESCRIBED ROCKS
Results of chemical analyses of the described rocks are presented on table I (see p. 71 of the Polish text). The chem ical composition of the porphyric rock of Łomnica and Gom ólnik M aly is given in co
lumn 1. Column 2 refers to the chem ical com position of the p elitic tuff of Łomnica, column 3 to the spherical aggregates of pelitic tuff, and colum n 4 to the psam m itic tuff. The results of chem ical analyses w ere recalculated into N i g g 1 i values and compared w ith N i g g 1 i values of the eruptive rock of the Cracow region, corresponding in age and liithology to the investigated rocks of the Intrasudetie basin. This com parison (table III, see p. 74 of the Polish text) shows, that although the eruptive series of these distant regions are of the sam e age,, their po
sition in rock classification is different. The eruptive rocks of the Cra
cow region are, excep tin g the Filipow ice tuffs, related to a granodiorite magma, w hile the rocks from Łomnica originated from a potassic alkali granite magma.
In order to determ ine more accurately the position of the investi
gated rocks in the classification schem e, the results of chem ical analyses were recalculated in th e C.I.P.W. norm system (table IV, see p. 72 of the Polish text). The results of these recalculation show that the rocks of Łomnica display a great preponderance of felsic components (over 90%) and a sm all contents of m afic com ponents (3 to 7%). The rocks of Łomnica can be generally determ ined as rhyolites, according to Johann- s e n s classification (1955). The porphyry of Łomnica and Gomólnik M aly is a leukorhyolite w ith a sym bol (126) E, and the psam m itic tu ff of Łomnica is a pyroclastic m em ber of the K -rhyolite group, and its sym bol is (215) E.
Department of Petrography School of Mining and Metallurgy
Cracow translated b y JR. Unrug
OBJAŚNIENIA TABLIC VI, VII EXPLANATION OF PLATES VI, VII
Tablica VI i
Plate VI
Fig. 1. Leukoryolit z Łomnicy. Widoczny fragm ent kryształu sanidynu i skorodo
w any magmowo kwarzec na tle mikrolitycznej masy ciasta skalnego, nikole skrzyżowane; około X 45
Fig. 2. Leukoryolit z Łomnicy. Widoczny częściowo przeobrażony oligoklaz ze sfe- rolitycznym i agregatami; nikole skrzyżowane; około X 100.
Fig. 3. Tuf pelitow y z Łomnicy. Na tle słabo dwułomnej m asy spoiwa widoczne białe plamy okruchów kwarcu; u dołu po prawej' stronie fragm ent kuliste
go agregatu (kropla); nikole skrzyżowane, około X 25
Fig. 4. Tuf pelitow y z Łomnicy. Jak wyżej; światło zwyczajne, około X 25.
Fig. 1. Leueorhyolite of Łomnica. A fragment of a sanidine phenocryst and a cor
roded quartz phenocryst embedded in m icrolitic groundmass are seen; cross
ed nicols, X 45
Fig. 2. Leueorhyolite of Łomnica. A partially decomposed oligoclase w ith spheroli- tic aggregates is seen; crossed nicols, X 100.
Fig. 3. Pelitic porphyry tuff; w hite quartz grains are embedded in the groundmass displaying a very w eak birefringence; a fragm ent of a spherical pelitic aggre
gate is seen in the lower right part of the photomicrograph; crossed nicols, ca X 25.
Fig. 4. Pelitic porphyry tuff. As above; ordinary, light, ca X 25.
Tablica VII Plate VII
Fig. 1. Okaz tufu pelitowego z kulistym i agregatami („kroplami”), X 1
Fig. 2. Porowaty porfir kwarcowy z Głuszycy (S. K o z ł o w s k i 1958). Obok sko
rodowanych magmowo kryształów kwarcu widać liczne okruchy szkliwa pumeksowego; św iatło zwyczajne, około X 50
Fig. 3. Tuf psam itowy z Łomnicy. Widoczne fragm enty szkliwa; światło zwyczajne, około X 100
Fig. 4. Tuf pelitow y z Łomnicy. Światło zwyczajne, około X 40 Fig. 1. Pelitic porphyry tuff w ith spherical aggregates, X 1
Fig. 2. Porous quartz porphyry, from Głuszyca (S. K o z ł o w s k i 1958); corroded quartz phenocryst and fragm ents of pum ex glass are seen; ordinary light,
X 50
Fig. 3. Psam mitic porphyry tuff. Glass fragm ents are seen; ordinary light, X 100 Fig. 4. Pelitic porphyry tuff, ordinary light, X 40
N. Nożanka
N. Nożanka
