Migmatyzacja w gnejsach północnej części Gór Sowich

Abstract

W pracy przedstawiono dotychczasowe wyniki badań i poglądy wcześniejszych badaczy na ewolucje metamorficzną skał sowiogórskich, miedzy innymi geologów niemieckich oraz Smulikowskiego (1952), Polańskiego (1955), Grocholskiego (1967a) i Morawskiego (l973). Omówiono krótko współczesne poglądy na genezę i klasyfikacje migmatytów. Dużo miejsca poświęcono omówieniu zróżnicowania teksturalnego i mineralnego gnejsów i migmatytów północnej części Gór Sowich. Według kryterium teksturalnego wydzielono wśród gnejsów odmiany: masywne bardzo drobnoziarniste, łuseczkowe, smużyste i słojowe oraz - mniej pospolite - oczkowe, grubosoczewkowe i guzkowe. Migmatyty podzielono na dwie grupy: a) flebity - migmatyty warstewko we i żyłkowe, obejmujące stromatyty, migmatyty fałdowe i ptygmatytowe oraz b) nebulity - migmatyty w dużym stopniu homofaniczne, reprezentowane przez odmiany szlirowe, bryłowe i homofaniczne. Pod względem składu mineralnego wyróżniono gnejsy i migmatyty biotytowe i dwułyszczykowe oraz szczególne odmiany mineralne tych skał: mikroklinowe, syllimanitowe i kordierytowe. W dalszej części pracy szczegółowo scharakteryzowano zróżnicowanie składu mineralnego i chemicznego skał sowiogórskich na podstawie ponad sześćdziesięciu analiz chemicznych i niemal tylu samo ilościowych analiz mikroskopowych składu mineralnego, zebranych z literatury lub wykonanych przez autora. Skład mineralny i chemiczny badanych skał zilustrowano na diagramach (Q-Fsp-Maf, Q -A -Pl, ACF, A'FK i innych). Z przedstawionych materiałów wynika, że główne odmiany gnejsów i migmatytów Gór Sowich mogą wywodzić się z drobnoziarnistych osadów piaszczysto-mułowcowych i szarogłazów, lokalnie zasobnych w składniki ilaste. Omówiono także obliczenia bilansu materii dla gnejsów i migmatytów badanego obszaru, wykonane metodą Chakra-Borty'ego (1977). Wskazują one, że składy skał sowiogórskich są tak zróżnicowane, że z badanych gnejsów nie można by otrzymać współ wy stepujących z nimi migmatytów przez dyferencjację in situ. Prawdopodobnie więc migmatytyzacja miała charakter selektywny; podlegały jej tylko niektóre odmiany skalne w zróżnicowanej pod względem składu i struktury serii skał wyjściowych. Analiza składu skał sowiogórskich w układzie Q- Or - Ab - An- H2O oraz wyliczone przez autora zawartości składnika kotektycznego w skałach wskazują, że migmatytyzacja dyferencjalna badanych skał była raczej procesem metamorficznym, a anatektyczne nadtapianie odgrywało podrzędną rolę. Studium petrograficzne i petrochemiczne skał sowiogórskich uzupełniono badaniami petroteksturalnymi uprzywilejowanej orientacji ziarn kwarcu w migmatytach. Uzyskane skomplikowane obrazy orientacji osi optycznych kwarcu w migmatytach są zapewne efektem kilkakrotnej rekrystalizacji skały, przy różnym planie naprężeń tektonicznych. Niektóre maksima orientacji osi Z kwarcu w melanosomie, nieobecne w leukosomie, mogą - zdaniem autora - reprezentować relikt budowy skały sprzed migmatytyzacji, czyli paleosom sensu stricto. Wiele faktów wynikających z różnorodnych obserwacji wskazuje, że wśród migmatytów warstewkowych Gór Sowich można wyróżnić co najmniej dwa typy genetyczne: bardziej pospolite metamorficzne wenity oraz odgrywające ilościowo podrzędną rolę iniekcyjne arteryty. Natomiast nebulity mają prawdopodobnie naturę diatektytów, a więc skał utworzonych przy współudziale intensywnego anatektycznego nadtapiania. Na podstawie koncepcji wcześniejszych badaczy oraz własnych obserwacji autor przedstawia rozwój petrogenetyczny gnejsów i migmatytów północnej części Gór Sowich. Wyróżnia w nim pięć etapów: geosynklinalny, metamorfizmu wysokociśnieniowego, migmatytyzacji dyferencjalnej, homogenizacji i konsolidacji. Dla każdego etapu próbuje ustalić warunki ciśnienia i temperatury oraz główne procesy i utworzone w nich skały.Migmatization in gneisses of northern part of the Sowie Góry, SudetesAbstract The results of prior studies on metamorphic evolution of the Sowie Góry rocks are briefly reviewed. Also are characterized current views on origin and classification of migmatites. Various types of the Sowie Góry gneisses have been distinguished by their textural features. Amongst migmatites have been recognized phlebites with stromatic, ptygmatic, or fold textures and nebulites with sehlieren or homophanous textures. Mineralogically may locally be distinguished microcline. sillimanite, and cordierite varieties of the biotite (two mica) gneisses and migmatites. The paper discusses in details variations in mineral and chemical composition of the investigated rocks. The Sowie Góry gneisses and migmatites are likely derived from fine-grained ^sandy-muddy and graywacke deposits locally enriched in clayey material. Material balance in gneisses and migmatites was evaluated, which evidenced that from the gneisses could not be produced co--existing migmatites through in situ differentiation. Thus the migmatization operated likely selectively and affected only certain varieties of structurally and compositionally diversified parent rocks. The evaluated amounts of „cotectic component” suggest that the differential migmatization in the questioned rocks was accomplished by metamorphic processes rather than anatectic partial melting. The petrologic studies were completed with petrotectonic investigations of quartz c-axis orientations independently for leuco- and melanosomatic rock portions. Various lines of evidence indicate that amongst phlebites dominate metamorphic venites over injectional arterites, and nebulites are likely of diatectitic type. Five developmental stages of gneisses and migmatites in the northern Sowie Góry have been envisaged, namely geosynclinal, high-pressure metamorphism, differential migmatization, homogenization, and consolidation, each stage being characterized by its own pressure-temperature conditions and rock-forming processes.