Bulletin Mineralogie Petrologie

Jirásek Jakub, Matýsek Dalibor, Minaříková Aneta

Ročník 26, číslo 2 (2018), strana 168-175

Outer Carpathians, andesite, supergene zone, mineralogy, birnessite, todorokite, ranciéite, vernadite

In the Tertiary andesitic rocks from the Outer Western Carpathians (ca. 15 to 11 Ma) several dikes and sills were opened for construction material extraction. Four studied samples containing manganese oxides came from the still operating Bučník Quarry near Komňa village (GPS N 48° 58.767’ E 017° 47.480’) and abandoned U Kyselky (Sauerbrunn) Quarry at Nezdenice (N 49° 00.594’ E 017° 45.313’). All of them were collected during the second half of the 20^th century and are deposited in the Museum of the South-eastern Moravia (Zlín). Samples from the Bučník Quarry form loose botryoidal aggregates of manganese minerals up to several centimetres large or fillings of fissures in the hydrothermally altered andesitic rock. Sample from the Nezdenice Quarry is formed by a brownish-black powder mixed with few goethite ochre particles. X-ray powder diffraction analysis proved mixtures of manganese oxides in all cases: birnessite with todorokite from Nezdenice and birnessite, todorokite, rancéite, and possibly also vernadite from Bučník. Very small size of the crystal domains can be interpreted from the diffractograms, resulting from the poor crystallinity of mineral phases. Strong texturation of the powdered samples emphasizes structural planes 001 and 002 in the record. Electron microscopy shows mostly sphaerulitic aggregates, frequently with concentric zoning caused by both irregular Ba and Zn distribution and the distribution of empty spaces between the extremely thin and twisted mineral lamellae. Average birnessite chemical formula from WDS is Na_0.012K_0.022Ca_0.096Sr_0.002Ba_0.104 Fe_0.004Mg_0.047Zn_0.002(Al_0.034Si_0.012Mn^3.75+_1.949)_Σ1.995O₄·1.462H₂O. Average formulae of todorokite samples are (Ca_0.241K_0.132Na_0.091Mg_0.121Ba_0.017Sr_0.017Zn_0.244Pb_0.002)_Σ0.918(Mn⁴⁺_5.518Al_0.065 Fe³⁺_0.009Si_0.024)_Σ5.616O_12.000·2.800H₂O, (Ca_0.255K_0.106Na_0.062Mg_0.125 Ba_0.165Sr_0.020Zn_0.102Pb_0.002)_Σ0.837(Mn⁴⁺_5.604Al_0.019Fe³⁺_0.010Si_0.015)_Σ5.661O_12.000·2.815H₂O, and (Ca_0.276K_0.133Na_0.055Mg_0.129Ba_0.087Sr_0.042Zn_0.149Pb_0.014)_Σ0.886(Mn⁴⁺_5.553Al_0.025 Fe³⁺_0.013Si_0.023)_Σ5.614O_12.000·2.807H₂O. Described oxidic manganese minerals probably originated during near-surface weathering of hydrothermal veins, when manganese was released during the decomposition of carbonates (Mn-rich siderite etc.), and was fixed in more stable Mn³⁺ and Mn⁴⁺ oxide minerals.

Abstrakt (PDF) - 202.80KB
Fulltext (PDF) - 2.30MB

Adamová M, Krejčí O, Přichystal A (1995) Neovulkanity východně od Uherského Brodu. Geol výzk Mor Slez 2: 12-15

Bedáň M (2006) Současný stav některých lokalit v neovulkanitech na Uherskobrodsku. Minerál 14: 129-139

Burkart E (1953) Moravské nerosty a jejich literatura. 1-1008, Nakladatelství Československé akademie věd, Praha

Cygan RT, Post JE, Heaney PJ, Kubicki JD (2012) Molecular models of birnessite and related hydrated layered minerals. Am Mineral 97: 1505-1514

Černý P (1956) Anatas a brookit z andesitu od Uherského Brodu. Čas Morav Muz v Brně, Vědy přír 41: 61-64

Černý P (1957) Druhý výskyt hawleyitu - βCdS. Čas Mineral Geol 11: 13-16

Černý P (1958) Propylitické rudní žíly a jejich nerosty od Komně u Bojkovic. Geol Sbor Slov Akad Vied 9: 300-323

Česká geologická služba (2018) Geovědní mapy 1:500000, Geologická mapa odkrytá. Přístup 28. října 2018 na adrese https://mapy.geology.cz/geocr500/

Dolníček Z, Krobot J (2013) Žilná granát-kalcitová mineralizace v kontaktně metamorfovaných pískovcích z Bučníku u Komni (bělokarpatská jednotka). Geol výzk Mor Slez 20: 85-88

Downs RT, Hall-Wallace M (2003) The American Mineralogist crystal structure database. Am Mineral 88: 247-250

Drits VA, Lanson B, Gaillot A-C (2007) Birnessite polytype systematics and identification by powder X-ray diffraction. Am Mineral 92: 771-788

Ertl A, Pertlik F, Prem M, Post JE, Kim SJ, Brandstetter F, Schuster R (2005) Ranciéite crystals from Friesach, Carinthia, Austria. Eur J Mineral 17: 163-172

Fediuk F, Gürtlerová P (2005) Adakitové trendy v andezitoidech jihovýchodní Moravy. Bull mineral-petrolog Odd Nár Muz (Praha) 13: 121-124

Fojt B, Kruťa T (1968) Das erste Vorkommen von Cinnabarit (Zinnober) und Metacinnabarit in Mähren, Tschechoslowakei. Čas Morav Muz v Brně, Vědy přír 53: 81-90

Fojt B, Přichystal A (1979) Sfalerit a karbonáty z rudních žil v propylitizovaném andezitu od Komni (jihovýchodní Morava). Scr Fac Sci Nat UJEP Brun, Geol 9: 17-28

Giovanoli R(1980) Vernadite is random-stacked birnessi­te. A discussion of the paper by F. V. Chukhrov et al. “Contributions to the mineralogy of authigenic manga­nese phases from marine manganese deposits”. Miner Deposita 15: 251-253

Hrouda O, Buriánek D, Krejčí O, Chadima M (2015) Magnetic fabric and petrology of Miocene sub-volcanic sills and dykes emplaced into the SW Flysch Belt of the West Carpathians (S Moravia, Czech Republic) and their volcanological and tectonic implications. J Volcanol Geoth Res 290: 23-38

Chukhrov FV, Gorshkov AI (1980) Reply to R. Giovanoli’s comment. Miner Deposita 15: 255-257

Jirásek J, Matýsek D, Minaříková A (2017) Oxidické minerály manganu: vymezení, krystalové struktury, identifikace a výskyt na území České republiky. Bull mineral-petrolog Odd Nár Muz (Praha) 25: 55-68

Krejčí O, Poul I (2010) Doklady střednomiocenní násunové tektoniky v bělokarpatské jednotce flyšového pásma Západních Karpat. Geol výzk Mor Slez 17: 58-63

Kruťa T (1946) Eruptiva na Uh. Brodsku a jejich mineralogické poměry. Čas Vlasten mus Spol v Olomouci 55: 1-36

Kruťa T (1966) Moravské nerosty a jejich literatura 1940-1965. 1-379, Moravské muzeum, Brno

Kruťa T (1994) Z mých vzpomínek: Svatopluk Krause a jeho dílo. Minerál 2: 175-176

Ling FT, Post JE, Heaney PJ, Ilton ES (2018) The relationship between Mn oxidation state and structure in triclinic and hexagonal birnessites. Chem Geol 479: 216-227

Najbert K, Jurewicz E, Macdonald R (2012) Potassium-rich magmatism in the Western Outer Carpathians: Magmatism in the transitional zone between the European Plate and Carpathian-Pannonian region. Lithos 146-147: 34-47

Pécskay Z, Gméling K, Molnár F, Benkó Z (2015) Neogene calc-alkaline intrusive magmatism of post-collisional origin along the Outer Carpathians: a comparative study of the Pieniny Mountains and adjacent areas. Ann Soc Geol Pol 85: 77-89

Post J E, Bish D L (1988) Rietveld refinement of the todorokite structure. Am Mineral 73: 861-869

Post J E, Heaney P J, Hanson J (2003) Synchrotron X-ray diffraction study of the structure and dehydratation behavior of todorokite. Am Mineral 88: 142-150

Post J E, Veblen D R (1990) Crystal structure determinations of synthetic sodium, magnesium, and potassium birnessite using TEM and the Rietveld method. Am Mineral 75: 477-489

Přichystal A, Repčok I, Krejčí O (1998) Radiometrické datování trachyandezitu od Uherského Brodu (magurská skupina flyšového pásma). Geol výzk Mor Slez 5: 33-34

Ulmanová J (2015) Podmínky vzniku vybraných mineralizací z lomu Bučník u Komni. Bakalářská práce, PřF UP Olomouc.

Vysloužil J (1928) Analytické příspěvky k moravské mineralogii a petrografii. Věst VI. sjezdu československých přírodozpytců, lékařů a inženýrů v Praze 25.-30. května 1928, Díl III. Část přírodovědecká, 51-52. Vyd Org Výboru VI. sjezdu čsl přírodozpytců, lékařů a inženýrů Praha.