Přírodovědecká fakulta Masarykovy university v Brně Ústav geologických věd
Mylonitové zóny brněnského masivu v okolí hradu Veveří Rešerše k bakalářské práci
Kamila Jurníčková
Školitel: doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Brno 2013
Obsah 1
Úvod ................................................................................................................................... 3
2
Geologická charakteristika území ...................................................................................... 4 2.1
Brněnský masiv ........................................................................................................... 5
2.1.1
VÝCHODNÍ GRANITOIDNÍ ZÓNA .............................................................. 6
2.1.2
ZÁPADNÍ GRANITOIDNÍ ZÓNA .................................................................. 6
2.1.3
METABAZITOVÁ ZÓNA ................................................................................ 6
3
Kinematické indikátory a určování smyslu tektonického pohybu v horninách ................. 8
4
Granitoidní tělesa ............................................................................................................... 8
5
Mylonitová zóna ................................................................................................................. 9
6
Geografická lokalizace ..................................................................................................... 10
7
Přehled geologických výzkumů ....................................................................................... 11
8
Pouţitá literatura .............................................................................................................. 12
2
1 Úvod V rešerši je geologická charakteristika brněnského batolitu, ve kterém je umístěna mylonitová zóna, která je předmětem mé bakalářské práce. Jsou zde uvedeny informace, které mi budou nápomocné při následném terénním mapování, při interpretaci a pro korelaci mých výsledků. V bakalářské práci se pokusím zjistit vzájemné propojení dvou mylonitových ker a to pomocí výzkumu v terénu. Na základě kompasových dat a odběru vzorků budu určovat směr pohybu.
Obr. 1: Geologická mapa Českého masivu. Česká geologická služba (2010): Regionální geologie sedimentárních formací. – On-line: http://www.geology.cz/geol/index.htm, dne 3. 2. 2011.
3
2 Geologická charakteristika území Horniny na studovaném území patří do jednotky brunovistulika zastoupené brněnským masivem (Dudek 1980) situovaným na východním okraji českého masivu. Tento masiv je kadomského stáří. Z regionálně geologického hlediska studovaná oblast Brněnské přehrady spadá do jednotky brunovistulika. Brněnský a dyjský batolit patří mezi dvě nejlépe odkryté oblasti jednotky. V oblasti mylonitové zóny se nachází pouze brněnský batolit, který reprezentují granitoida typu Veverská Bítýška (Mísař 1980).
Obr. 2: Zjednodušená geologická mapa moravskos lezské oblasti (podle geol. Mapy ČR 1:500000 , Chlupáč a kol., 2002)
4
2.1
Brněnský masiv
Brněnský masiv je tělesem krystalinických, převáţně magmatických hornin kadomského stáří (Hanţl et al. 2000) jenţ je situován na východním okraji českého masivu. Plocha brněnského masivu zaujímá asi 600km2. Dle Mísaře et al. (1983) přes něj transgreduje devon, tudíţ je předdevonského stáří. Brněnský vyvřelý masiv v reliéfu působí jako protáhlé těleso trojúhelníkového tvaru se třemi vrcholy. První severně od Boskovic, druhý v Brně a třetí na jihu u Miroslavi (Štelcl – Weiss 1986). Na východě je pokryt sedimenty devonu a spodního karbonu, na západě je omezený východním okrajovým zlomem boskovické brázdy (Mísař et al. 1983). Je to nejtypičtější část brunovistulika, které sahá přibliţně od Krakova na sever aţ po Dunaj na jihu. Na východě pokračuje pod příkrovy Západních Karpat aţ k peripieninskému lineamentu. Na Západě leţí v podloţí moravika a moldanubika aţ k přibyslavské zóně (Müller, Novák et al. 2000). Dále je brněnský masiv rozdělen centrálním bazickým pruhem na dvě části tvořené hlavně granitoidy (Leichmann - Höck 2008). Kaţdá z těchto dvou částí náleţí k jinému teránu. Dyjský terán je situován na západě a slavkovský terán na východě (Finger et al. 1995). Dyjský terán je převáţně tvořen granodiority a granity. Slavkovský terán je tvořen alkalicko-vápenatými, amfibolicko-biotitickými granodiority a tonality (Finger – Pin 1997). Centrální bazický pruh je široký několik málo km, avšak dlouhý přibliţně 70 km a táhne se v sj. směru od Černé hory aţ k Břeclavi (odkrytá část je dlouhá zhruba 27 km). Dělí se na dvě části s odlišnou horninovou náplní (Dudek – Weiss 1963, Hanţl – Melichar 1997), na východní metabazaltovou a západní metadioritovou subzónu.
5
2.1.1 VÝCHODNÍ GRANITOIDNÍ ZÓNA Převáţně monotónní skupina hornin je tvořena třemi typy granitoidů (Blansko, Doubravice, Královo Pole). Dle Štelcla et al. (1986) je krystalický plášť této oblasti zachován jen u Bílovic a Adamova. Petrograficky ji Novák et al. (2000) rozlišil na biotitické granodiority, biotiticko-amfibolitové tonality a amfibol-biotitické granodiority ve spojení s ţilnými granity, pegmatity a aplity.
2.1.2 ZÁPADNÍ GRANITOIDNÍ ZÓNA Oblast se táhne jako litologicky pestrá zóna magmatických hornin s relikty metamorfovaných hornin od Černé Hory aţ k Miroslavi (Novák et al. ,2000). Zahrnuje 6 typů granodioritu (Veverská Bítýška, Olbramovice, Vedrovice, Krumlovský les, Tetčice, Kounice), které jsou ve srovnání s granitoidy východní zóny acidnější se sloţitější genezí (Štelcl – Weiss 1986).
2.1.3 METABAZITOVÁ ZÓNA Metabazitová zóna se táhne středem brněnského masivu. Pruh o šířce cca 10 km a délce 50 km se dělí na dvě subzóny, metadioritovou a metadiabasovou (Mísař 1980). Mocnější západní metadioritová subzóna je tvořena xenolity, diority, gabry a ultrabazity v krystalinickém plášti jiţní části brněnského masivu. Ve východní části probíhá neplynulý průběh metadiabasové subzóny. Po magmatické činnosti, subzóna metabazitů, se stala zónou stlačení a došlo k následnému zbřidličnatění a k případné budináţi. Původně měla tvar tahového zlomu velmi starého zaloţení s tahovým napětím ve směru západ-východ (Mísař 1980).
6
Obr. 3: Schematická geologická mapa brněnského masivu. (1 -11- různé místní typy biotitických a amfibolicko-biotitických granodioritů a granitů; 12 – zbytky krystalinického pláště; 13 -14 – metabazity; 15 – devon a spodní karbon; 16 – permokarbon boskovické brázdy; 17 – terciér karpatské předhlubně; 18 – zlomy)(Štelcl J., Weiss J., et. Al., 1986).
7
3 Kinematické indikátory a určování smyslu tektonického pohybu v horninách K základním úkolům při zjištění smyslu pohybu v horninách s nekoaxiální deformační historií patří terénní a laboratorní strukturně-geologický výzkum. Pokud můţeme stanovit střiţné zóny, lze smysl střihu určit poměrně jednoznačně studiem struktur utvořených v daném gradientu nebo na základě změřeného gradientu deformace. K určení smyslu pohybu je moţno vyuţít: 1. Orientace budinových a zvrásněných poloh 2. Změn ve velikosti konečné deformace 3. Geometrie kulisovitých extenzních ţil 4. Sigmoidálního průběhu foliace vzniklého při deformaci 5. Otevřených trhlin spojených s vláknitými syntektonickými ţilami ( Schulmann et al., 1989).
4 Granitoidní tělesa Podobně jak u vnitřní stavby sedimentů a metamorfitů, lze dělat analýzu vnitřní stavby granitoidních těles k řešení vývoje a vzniku tělesa v čase a prostoru. Při výzkumech v terénu postupujeme obdobně jako u výzkumu sedimentů. Zachycujeme plošné a lineární prvky a jejich vztahy. Dle Štelcla et al. (1980) je při výzkumu granitoidních těles základem zjištění stupně tropie a genity jejich vnitřní stavby. Primárně pozorujeme průběh paralelní stavby (šmouhování, šlíry, uspořádání minerálů a polohu uzavřenin). Tyto primární prvky mají největší význam pro studium geneze plutonů. Sekundární pozorujeme typy puklin.
8
5 Mylonitová zóna Je to typický příklad smykové zóny na hranici křehkého a duktilního přetvoření. Zóna vypadá jako silně deformovaný tektonit s výraznou planolineární nebo planární stavbou a jemnozrnnými ekvivalenty jejího okolí (Rajlich 1991). Autoři Lister a Snoke (1984) rozlišují dvě významné vlastnosti: 1) Mylonity jsou horniny, jeţ určují střed zóny intenzivní nekoaxiální deformace. 2) V průběhu toku se primární minerály deformují krystalově plasticky. Hlavní smykové zóny se utvářejí v prostoru a čase v různých reologických reţimech. Prostorové podmínky se mění tak, ţe zóny přechází se stoupající hloubkou od zlomových zón a kataklázy k zónám duktilní deformace, kde se tvoří mylonity (Sibson, 1977). To je příčinou různorodých mikrostruktur. Dle Rajlicha (1993) jde z hlediska deformační symetrie většinou o jednoduchý střih, popř. transgresi. Vzácné jsou mylonity, které vznikly čistým střihem. Podle Nováka et al. (2000) se mylonitizace granodioritů projevuje drcením horniny, maltovitou a kataklastickou texturou a vývinem foliačních ploch, které jsou zvýrazněny subparalelním seřazením šupin sericitu a pásky drcených ţivců. Dle Rajlicha (1993) jsou typickým příkladem zrnitosti a textury mylonitizace v křemenţivcových horninách tyto hlavní stádia: 1. Stadium – postihuje hlavně křemen. Ţivec a biotit se deformuje méně. Vyskytuje se zde deformační zdvojčatění a zalamování. 2. Stadium – ţivce lehce praskají a drtí se, deformace převáţně okrajů zrn, zaoblují se ţivcové porfyroklasty. Roztrhané, zalomené slídy a objevuje se zde muskovit místo biotitu. Novotvořené slídy se nachází v mylonitové foliaci. Křemen silně rekrystalizuje. 3. Stadium – zbytky základní stavby jsou kompletně setřené – hornina je typickým, foliovaným mylonitem. Granátové nebo ţivcové porfyroklasty, drobné útrţky biotitu, přibývá muskovit a sericit.
9
6 Geografická lokalizace Mylonitová zóna se nachází na pravém i levém břehu Brněnské přehrady. Studovaná lokalita je situována na západní granitoidové části brněnského masivu v granodioritech typu Veverská Bítýška. Granity jsou narůţovělé nebo našedlé, převáţně světlé. Jsou různoměrně zrnité, drobnozrnné s všesměrnou masivní texturou (Štencl, Weiss et al. 1986).
Obr. 4: Mylonitová zóna na východním břehu přehrady .
10
7 Přehled geologických výzkumů První informace o brněnském masivu zveřejnil Ch. C. André na začátku 19. století. Celkový přehled prací do roku 1963 nalezneme v podrobném literárním seznamu, který shrnul Štelc. Souhrn poznatků přinesly mapovací práce, jeţ jsou obsaţeny ve vysvětlivkách ke geologické mapě 1:200 000 list Brno, které byly vydány v roce 1963. Později vyšla monografie Štelcla a Weisse (1986) pod názvem Brněnský masív. Nové výzkumy a přehledy jsou ve článcích od Hanţla a Melichara (1997), Fingera et al. (2000), Leichmanna a Höcka (2008) nebo Buriánka a Gilíkové (2011).
11
8 Použitá literatura Česká geologická sluţba (2012): Geologické a geovědní mapy. - On-line: geologickemapy.cz. Staţeno: 18.12.2012. Česká geologická sluţba (2010): Regionální geologie sedimentárních formací. - On-line: http://www.geology.cz/geol/index.htm, dne 3. 2. 2011. Dudek A. (1980): The crystalline basement block of the Outer Carpatians in Moravia: Brunovistulicum - Rozpr. Čs. Akad. Věd, Ř.mat. přír. Věd 90. 8,3-85. Finger, F., Hanţl, P., Pin, C., Von, Q., A. & Steyrer, H., P. (2000): The Brunovistulian: Avalonian Precambrian sequence at the eastern end of the Central European Variscides? In: Franke W., Haak V., Oncken O., Tanner D. (eds): Orogenic Processes: Quantification and modelling in the Variscan Belt. - Geological Society, London, Special Publication, 179, 103-112.
Hanţl, P. & Melichar, R. (1997): The Brno Massif: A section through the active continental margin or a composed terrane ? - Krystalinikum, 23, 33-58.
Chlupáč I., Brzobohatý R., Kovanda J., Stráník Z.: Geologická minulost České republiky, Academia Praha, 2002.
Leichmann, J. & Höck, V. (2008). The Brno Batholith: An insight into the magmatic and metamorphic evolution of the Cadomian Brunovistulian unit, eastern margin of the Bohemian Massif. - Journal of Geosciences, 53, 281-305. Mísař Z. et al. (1983): Geologie ČSSR I. Český masiv - Praha. Novák Z., et al. (2000): Geologie Brna a okolí. - Český geologický ústav. Praha, 13. Rajlich Petr. Variská duktilní tektonika Českého masívu. 2. přeprac. vyd. Praha: Český geologický ústav, 1993, 172 s., 20 s. obr. příl. ISBN 8070751312. Schulmann Karel a Michal Urban. Strukturní petrologie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1989, 302 s. ISBN 8070660988. Štelcl J., Weiss J., et. al.(1986): Brněnský masív. - Universita J. E. Purkyně v Brně. 12
