ISSN
print 2570-7337
online 2570-7345
Heavy minerals from arkose sandstones from Tismice near Český Brod (Permian of the Blanice Furrow, Czech Republic)
Keywords
Abstract
The heavy mineral concentrate originating from Permian freshwater sandstones/arkoses from the Tismice site (northern part of the Blanice Furrow, Bohemian Massif, Czech Republic) was studied in terms of mineral composition and chemical composition of selected phases. Ilmenite, to various degree altered to a TiO2 phase and/or unidentified non-stoichiometric Fe-Ti (hydro)oxides, is the predominating constituent of heavy mineral fraction. Garnet, tourmaline, apatite and baryte are subordinate components. Garnet (with commonly etched “drusy” surface) belongs exclusively to almandine (Alm45-91Prp4-27Sps1-32Grs0-17Adr0-5). Tourmaline has variable chemical composition, but oxy-dravite prevails. Accessory phases include biotite, REE-rich goyazite (Goy45-59Flo29-43Cra11-17Gor0-1), zircon, pyrite, limonite, gahnite (Ghn57-68Hrc21-32Spl7-10Mgt1-2Gal1), staurolite, xenotime and monazite. Baryte and goyazite were likely formed during diagenesis of the host sediments or during later hydrothermal activity. Detrital garnet and tourmaline were probably sourced from the granulites, mica schists and migmatites of the Malín segment of the neighbouring Kutná Hora Crystalline Complex (KHCC). Surprisingly, amphibolites or serpentinites, frequently present in areas of the KHCC more proximal to the Permian sedimentary basin, did not contribute their garnets. We suggest that these areas were not exposed to erosion during the Permian period. Spectacular etching of surface of garnets and pervasive alteration of ilmenite were associated with burial diagenesis of the host sediments.
Files
References
Anders E, Grevesse N (1989) Abundances of the elements: Meteoritic and solar. Geochim Cosmochim Acta 53: 197-214. https://doi.org/10.1016/0016-7037(89)90286-X
Borg G (1986) Facceted garnets formed by etching. Examples from sandstones of Late Triassic age, South Germany. Sedimentology 33: 141-146. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1986.tb00749.x
Deer WA, Howie RA, Zussman J (2001) Rock-forming minerals, Vol. 4A, Framework Silicates: Feldspars. 2nd ed. The Geological Society, London
Dolníček Z, Krejčí Kotlánová M, Koutňák R (2021a) Vliv diagenetických procesů na asociaci těžkých minerálů v pískovcích z lokality Slivotín (ždánická jednotka, flyšové pásmo Vnějších Západních Karpat, Česká republika). Bull Mineral Petrolog 29(1): 27-40. https://doi.org/10.46861/bmp.29.027
Dolníček Z, Profantová N, Ulmanová J (2021b) Cu(-Ag) mineralizace z Tismic u Českého Brodu (perm blanické brázdy, Česká republika). Bull Mineral Petrolog 29(2): 197-203. https://doi.org/10.46861/bmp.29.197
Hansley PL, Briggs PH (1994) Garnet dissolution in oxalic acid: a possible analog for natural etching of garnet by dissolved organic matter. U.S. Geol Surv Bull 2106: 1-14
Holub V (1972) The Permian of the Bohemian Massif. In Falke H (ed): Rotliegend; Essays on European lower Permian. E. J. Brill, Leiden: 137-188
Hršelová P, Houzar S, Štelcl J (2021) Korodované granáty v asociaci těžkých minerálů balinských slepenců: jejich morfologie a chemické složení (svrchní karbon, boskovická brázda). Acta Mus Moraviae, Sci geol 106(1): 35-50
Chlupáč I, Brzobohatý R, Kovanda J, Stráník Z (2002) Geologická minulost České republiky. Academia Praha
Jaroš J (1961) Geologický vývoj jižní části Boskovické brázdy. Pr Brněn základ ČSAV 33, seš. 12, spis 425: 545-569
Jirásek J, Matýsek D, Osovský M, Sivek M (2016) Polohy bohaté almandinem v klastických sedimentech sedlových vrstev (česká část hornoslezské pánve). Bull Mineral-petrolog odd Nár muz 24(2): 205-216
Kachlík V (1999) Relationship between Moldanubicum, the Kutná Hora Crystalline Unit and Bohemicum (Central Bohemia, Czech Republic): A result of the polyphase Variscan nappe tectonics. J Czech Geol Soc 44(3-4): 201-291
Kotlánová M, Dolníček Z, Kapusta J (2016) Minerály vzácných zemin na hydrotermálních polymetalických žilách z historického ložiska Zlatý důl u Hluboček – Mariánského Údolí (kulm Nízkého Jeseníku). Bull mineral-petrolog Odd Nár Muz (Praha) 24(1): 70-79
Lee SG, Lee DH, Kim Y, Chae BG, Kim WY, Woo NC (2003) Rare earth elements as indicators of groundwater environment changes in a fractured rock system: evidence from fracture-filling calcite. Appl Geoch 18: 135-143. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(02)00071-9
Malý L, Uhrová J (1962) O slepencových souvrstvích v permokarbonu boskovické brázdy v rosicko-oslavanské pánvi. Čas Mor muz, Vědy přír 47: 53-58
Malý L, Uhrová J (1985) K paleogeografii permokarbonu jižní části boskovické brázdy. Čas Mor muz, Vědy přír 70: 55-60
Martínek K, Štolfová K (2009) Provenance study of Permian non-marine sandstones and conglomerates of the Krkonoše Piedmont Basin (Czech Republic): exotic marine limestone pebbles, heavy minerals and garnet composition. Bull Geosci 84(3): 555-568. https://doi.org/10.3140/bull.geosci.1064
McLennan SM (1989) Rare earth elements in sedimentary rocks: influence of provenance and sedimentary processes. Rev Mineral 21: 169-200
McManus J, Berelson WM, Klinkhammer GP, Johnson KS, Coale KH, Anderson RF, Kumar N, Burdige DJ, Hammond DR, Brumsack HJ, McCorkle DC, Rushdi AL, (1998) Geochemistry of barium in marine sediments: implications for its use as a paleoproxy. Geochim Cosmochim Acta 62: 3453-3473. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(98)00248-8
Morton AC, Hallsworth CR (2007) Stability of detrital heavy minerals during burial diagenesis. In: Mange MA, Wright DT (Eds): Heavy Minerals in Use. Developments in Sedimentology 58: 215-245. Elsevier, Amsterdam. https://doi.org/10.1016/S0070-4571(07)58007-6
Nehyba S, Roetzel R, Maštera L (2012) Provenance analysis of the Permo–Carboniferous fluvial sandstones of the southern part of the Boskovice Basin and the Zobing Area (Czech Republic, Austria): implications for paleogeographical reconstructions of the Post-Variscan collapse basins. Geol Carpath 63(5): 365-382
Novák F, Jansa J, Prachař I (1989) Florencit-(Ce) ze Suché Rudné v Jeseníkách. Věst Ústř Úst geol 64: 163-171
Pauliš P (2021) Nový přehled minerálů České republiky a jejich lokalit, část 2. Karbonáty, boráty, sulfáty, fosfáty, arsenáty, silikáty. 3. vyd. Kuttna Kutná Hora
Pauliš P, Dolníček Z, Gramblička R, Pour O (2020) Neobvyklá žilná Cu-Zn-Ag-Pb-As-Sb-Se-Sn-Bi mineralizace z Jedové jámy u Vejprt v Krušných horách (Česká republika). Bull Mineral Petrolog 28(2): 385-405. https://doi.org/10.46861/bmp.28.385
Pešek J, Holub V, Jaroš J, Malý L, Martínek K, Prouza V, Spudil J, Tásler R (2001) Geologie a ložiska svrchnopaleozoických limnických pánví České republiky. Český geologický ústav, Praha, 243 p.
Pivec E, Chrt J, Bouška J (1964) Zpráva o výzkumu ložisek polymetalických rud mezi Stříbrnou Skalicí a Českým Brodem. Zpr geol Výzk v r 1963: 134-136
Pouchou JL, Pichoir F (1985) “PAP” (φρZ) procedure for improved quantitative microanalysis. In: Armstrong JT (ed.) Microbeam Analysis: 104-106. San Francisco Press, San Francisco
Rost R (1956) Těžké minerály. Nakladatelství ČSAV Praha
Salvino JF, Velbel MA (1989) Faceted garnets from sandstones of the Munising Formation (Cambrian), northern Michigan: petrographic evidence for their origin by intrastratal dissolution. Sedimentology 36: 371-379. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1989.tb00613.x
Scharm B, Scharmová M, Kundrát M (1994) Crandallite group minerals in the uranium ore district of Northern Bohemia (Czech Republic). Věst Čes Geol Úst 69(1): 79-85
Štědrá V, Nahodilová R (2009) High-pressure metabasic rocks from the Kutná Hora Complex: geological position and petrology of exotic lithologies along the segmented Moldanubian margin, Bohemian Massif. J Geosci 54: 135-157. https://doi.org/10.3190/jgeosci.047
Vrána S (2008) Mineral inclusions in pyrope from garnet peridotites, Kolín area, central Czech Republic. J Geosci 53: 17-30. https://doi.org/10.3190/jgeosci.018
Vrána S, Štědrá V, Nahodilová R (2009) Geochemistry and petrology of high-pressure kyanite–garnet–albite–K-feldspar felsic gneisses and granulites from the Kutná Hora Complex, Bohemian Massif. J Geosci 54: 159-179. https://doi.org/10.3190/jgeosci.045