A Gyűrűfűi Riolit Formáció kőzettani vizsgálatának eredményei a Villányi-hegység északi előterében

  • Máté Szemerédi SZTE TTIK Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék, Vulcano Kutatócsoport, e-mail: szemeredi.mate@gmail.com
  • Andrea Varga SZTE TTIK Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék, e-mail: raucsikvarga@geo.u-szeged.hu http://orcid.org/0000-0001-9165-5368
  • Réka Lukács MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport
  • Elemér Pál-Molnár SZTE TTIK Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék, Vulcano Kutatócsoport http://orcid.org/0000-0002-9606-0133
Kulcsszavak: Villányi-hegység, Gyűrűfűi Riolit, perm, piroklasztit, lávakőzet, gránát, kálimetaszomatózis

Absztrakt

Munkánkban a Gyűrűfűi Riolit Formáció Villányi-hegység északi előterében mélyfúrások által feltárt kőzeteit vizsgáltuk. A Bisse–1, a Peterd–1, a Szava–1, a Vókány–2, az Egerág–7 és a Szalánta–3 fúrásokból változó, de alapvetően korlátozott mennyiségű fúrómag és vékonycsiszolat állt rendelkezésre a kőzettani reambulációhoz. Petrográfiai megfigyeléseink, valamint az archív jelentések adatai alapján két fő litológiai csoportot különítettünk el a területen: lávakőzeteket és piroklasztitokat. Ásványos összetétel és szövet alapján a következő kifejlődések különböztethetők meg a Gyűrűfűi Riolitban: (1) riolitos összetételű lapillitufa (Peterd–1, Vókány–2 felső szakasza, Egerág–7 felső szakasza, Szalánta–3 felső szakasza és feltételezhetően a Bisse–1 felső szakasza); (2) riolitos összetételű lávakőzet (Bisse–1 alsó szakasza, Szava–1, Vókány–2 alsó szakasza); (3) dácitos összetételű lávakőzet (Egerág–7 alsó szakasza); (4) riodácitos–dácitos összetételű lávakőzet (Szalánta–3 alsó szakasza).

A Villányi-hegység északi előterében feltételezhető egy korábbi, lávaöntéssel járó magmás tevékenység (többek között Bisse–Vókány és Szava térségében egy riolitos összetételű lávadómot/lávaárat, míg Egerág–Szalánta térségében riodácitos–dácitos összetételű lávakőzeteket létrehozva), időben ezt követte egy robbanásos kitörésekkel kísért vulkanizmus, amely jelentős vastagságú ignimbrittakaróval fedte be a területet.

A mélyfúrásokban feltárt, jelenleg riolitos összetételű piroklasztitok kristálygazdagsága szakirodalmi adatok alapján dácitos kiindulási olvadékösszetételre jellemző, ami hasonlít az úgynevezett monoton intermedier képződményekre. Az ilyen vulkáni kőzetek egy középső-felső kéregbeli magmatározó kristálykása reaktivációjaként értelmezhetők. Figyelembe véve, hogy a piroklasztitokat utólagos kálimetaszomatikus hatások érték (pl. Peterd–1 fúrás földpátjainak adulárosodása), nem zárható ki azok kémiai összetételének módosulása. A Villányi-hegység északi előterében a permi vulkanizmus jellegének pontosításához ezért további részletes kutatás szükséges, amit az Egerág–7 és a Szalánta–3 fúrások piroklasztitjaiban megjelenő magmás eredetű gránátkristályok vizsgálata is elősegíthet.  

Eredményeink azt mutatják, hogy a Villányi-hegység északi előterében — az európai Variszcidák analóg területeihez (pl. Intra-Szudéta-medence, Dél-permi-medence, Erdélyi-szigethegység) hasonlóan — egy kemizmusát tekintve is összetett, akár hosszabb ideig fennálló vulkáni rendszer működhetett, amelynek kőzeteit korábban egyszerűsítve, egyetlen rétegtani marker képződményként kezelték. A rendszer alaposabb megismeréséhez a fúrásonkénti radiometrikus (U-Pb, cirkon) kormérések, továbbá a teljes kőzet (fő- és nyomelem) geokémiai vizsgálatok hozhatnak előrelépést.

Hivatkozások

ALLEN, R. L. 1988: False Pyroclastic Textures in altered silicic lavas, with implications for volcanic-associated mineralization. — Economic Geology 83, 1424–1446. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.83.7.1424
AUGIRRE-DÍAZ, G. J. & LABARTHE-HERNÁNDEZ, G. 2003: Fissure ignimbrites: Fissure-source origin for voluminous ignimbrites of the Sierra Madre Occidental and its relationship with Basin and Range faulting. — Geology 31, 773–776. https://doi.org/10.1130/g19665.1
AWDANKIEWICZ, M. 1999: Volcanism in the late Variscan intramontane trough: Carboniferous and Permian volcanic centres of the Intra-Sudetic Basin, SW Poland. — Geologica Sudetica 32, 13–47.
AWDANKIEWICZ, M. & KRYZA, R. 2010: The Góry Suche Rhyolitic Tuffs (Intra-Sudetic Basin, SW Poland): preliminary SHRIMP zircon age. — Mineralogia - Special Papers 37, p. 70.
BACHMANN, O., DUNGAN, M. A. & LIPMAN, P. W. 2002: The Fish Canyon magma body, San Juan volcanic field, Colorado: Rejuvenation and eruption of an uppercrustal batholith. — Journal of Petrology 43, 1469–1503. https://doi.org/10.1093/petrology/43.8.1469
BACHMANN, O. & BERGANTZ, G. W. 2004: On the origin of crystal-poor rhyolites: extracted from batholithic crystal mushes. — Journal of Petrology 45, 1565–1582. https://doi.org/10.1093/petrology/egh019
BACHMANN, O. & BERGANTZ, G. W. 2008: The magma reservoirs that feed supereruptions. — Elements 4, 17–21. https://doi.org/10.2113/gselements.4.1.17
BARABÁS A. & BARABÁSNÉ STUHL Á. 1998: A Mecsek és környéke perm képződményeinek rétegtana. — In: BÉRCZI I. & JÁMBOR Á. (szerk.): Magyarország geológiai képződményeinek rétegtana. — MOL Rt. – MÁFI kiadvány, Budapest, 187−215.
BARABÁSNÉ STUHL Á. 1988: A Dél-Baranyai dombság és a Villányi hegység permi képződményeinek kutatásáról készített összefoglaló jelentés IV. fejezete a permi képződményekről. — Mecsekérc Zrt. (volt MÉV) Adattár, Pécs, 100–213.
BREITKREUZ, C. 2013: Spherulites and lithophysae – 200 years of investigation on high-temperature crystallization domains in silica-rich volcanic rocks. — Bulletin of Volcanology 75, 705, 16 p. https://doi.org/10.1007/s00445-013-0705-6
BREITKREUZ, C. 2015: Introduction to physical volcanology and volcanic textures. — Short course guide, TU Bergakademie, Freiberg, 55 p.
ENNIS, D. J., DUNBAR, N. W., CAMPBELL, A. R., CHAPIN, C. E. 2000: The effects of K-metasomatism on the mineralogy and geochemistry of silicic ignimbrites near Socorro, New Mexico. — Chemical Geology 167, 285–312. https://doi.org/10.1016/s0009-2541(99)00223-5
FAZEKAS V. 1978: Kutatási Zárójelentés: A magyarországi felső-paleozoos vulkanitok ásvány-kőzettani-, kémiai-, valamint sugárzóanyag-tartalom vizsgálata. — Kutatási zárójelentés, Mecseki Ércbányászati Vállalat Kísérleti Adattár (J-3033), 141 p.
FAZEKAS V. & VINCZE J. 1991: Hidrotermás ércindikációk a Villányi-hegység északi előtere mélyfúrásaiban. — Földtani Közlöny 121, 23–56.
FINK, J. H. & MANLEY, C. R. 1987: Origin of pumiceous and glassy textures in rhyolite domes and flows in the emplacement of silicic domes and lava flows. — Geological Society of America Special Papers 212, 77–89. https://doi.org/10.1130/spe212-p77
FÜLÖP J. 1994: Magyarország geológiája Paleozoikum II. — Akadémiai Kiadó, Budapest, 445 p.
GIFKINS, C. C., ALLEN, R. L. & MCPHIE, J. 2005: Apparent welded textures in altered pumice-rich rocks. — Journal of Volcanology and Geothermal Research 142, 29–47. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2004.10.012
HARANGI SZ., DOWNES, H., KÓSA L., SZABÓ CS., THIRLWALL, M. F., MASON, P. R. D., MATTEY, D. 2001: Almandin Garnet in Calc-alkaline Volcanic Rocks of the Northern Pannonian Basin (Eastern–Central Europe): Geochemistry, Petrogenesis and Geodynamic Implications. — Journal of Petrology 42/10, 1813–1843. https://doi.org/10.1093/petrology/42.10.1813
HIDASI T. 2013: A Gyűrűfűi Riolit Formáció kőzetmintáinak vizsgálata a Mecseki Ércbánya Vállalat „Vulkanitok, etalon kollekció” csiszolatgyűjteményének felhasználásával — Diplomamunka SZTE Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék, Szeged, 77 p.
HIDASI T., VARGA A., PÁL-MOLNÁR E. 2015: A Gyűrűfűi Riolit kőzetmintáinak vizsgálata a Mecseki Ércbányászati Vállalat „Vulkanotok, etalon kollekció” csiszolatgyűjteményének felhasználásával: nyugat-mecseki preparátumok. — Földtani Közlöny 145/1, 3–22.
HUBER, C., BACHMANN, O., DUFEK, S. 2012: Crystal-poor versus crystal-rich ignimbrites: A competition between strirring and reactivation. — Geology 40, 115–118. https://doi.org/10.1130/g32425.1
JAKAB A. 2005: A Gyűrűfűi Riolit kőzettani és geokémiai leírása — Diplomamunka, ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszék, Budapest, 79 p.
JÓZSA S., SZAKMÁNY GY., MÁTHÉ Z. & BARABÁS A. 2009: A Mecsek és környéke miocén konglomerátum összletek felszíni elterjedése és a kavicsanyag összetétele. — In: Magmás és metamorf képződmények a Tiszai Egységben, GeoLitera, Szeged, 195–217.
KASSAI M. 1976: A Villányi-hegység előterének perm képződményei. — Geologica Hungarica Series Geologica, Budapest, 88 p.
KONRÁD GY. 1981: Egerág–7 sz. mélyfúrás paleozóos rétegeinek földtani leírása. — Kéziratos jelentés, MÉV Adattár, Pécs, 53 p.
LINDSAY, J. M., SCHMITT, A. K., TRUMBULL, R. B., DE SILVA, S. L., SIEBEL, W. & EMMERMANN, R. 2001: Magmatic evolution of the La Pacana caldera system, Central Andes, Chile: Compositional variation of two cogenetic, large-volume felsic ignimbrites. — Journal of Petrology 42, 459–486. https://doi.org/10.1093/petrology/42.3.459
MCARTHUR, A. N., CAS, R. A. F. & ORTON, G. J. 1998: Distribution and significance of crystalline, perlitic and vesicular textures in the Ordovician Garth Tuff (Wales).  Bulletin of Volcanology 60, 260–285. https://doi.org/10.1007/s004450050232
MCPHIE, J., DOYLE, M. & ALLEN, R. 1993: Volcanic textures: A guide to the interpretation of textures in volcanic rocks.  Centre for Ore Deposit and Exploration Studies, University of Tasmania, 198 p. https://doi.org/10.1007/BF00326466
NICOLAE, I., SEGHEDI, I., BOBOŞ, I., AZEVEDO, M. R., RIBEIRO, S. & TATU, M. 2014: Permian volcanic rocks from the Apuseni Mountains (Romania): Geochemistry and tectonic constrains. — Chemie der Erde 74, 125–137. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2013.03.002
PAULICK, H. & BREITKREUZ, C. 2005: The Late Paleozoic felsic lava-dominated large igneous province in northeast Germany: volcanic facies analysis based on drill cores.  International Journal of Earth Sciences (Geol Rundsch) 94, 834−850. https://doi.org/10.1007/s00531-005-0017-y
RICHNOW, J. 1999: Eruptional and post-eruptional processes in rhyolite domes.  PhD thesis, University of Canterbury, New Zeeland, 546 p.
ROUGVIE, J. R. & SORENSEN, S. S. 2002: Cathodluminescence record of K-metasomatism in ash-flow tuffs: Grain-scale mechanisms and large-scale geochemical implications.  Geology 30, 307–310. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0307:crokmi>2.0.co;2
STEVENSON, R. J., BRIGGS, R. M. & HODDER, A. P. W. 1994b: Physical volcanology and emplacement history of the Ben Lomond rhyolite lava flow, Taupo Volcanic Centre, New Zeeland.  New Zeeland Journal of Geology and Geophysics 37, 345–358. https://doi.org/10.1080/00288306.1994.9514625
SZEDERKÉNYI T. 1962: Földtani jelentés a Ny Mecseki (Gyűrűfű) kvarcporfír földtani, kőzettani és radiológiai vizsgálatának eredményeiről. — Kéziratos jelentés (J–0100), Mecsekérc Zrt. (volt MÉV) Adattár, Pécs, 92 p.
SZEMERÉDI M. 2016: A Gyűrűfűi Riolit Formáció kőzeteinek komplex vizsgálata a Dél-Dunántúlom. — Diplomamunka, SZTE Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék, Szeged, 99 p.
SZEMERÉDI M., VARGA A., LUKÁCS R., PÁL-MOLNÁR E. 2016: A Gyűrűfűi Riolit Formáció kőzettani vizsgálata a felszíni előfordulások alapján (Nyugati-Mecsek). — Földtani Közlöny 146/4, 335–357.
SZEPESI J. 2007: Textural zonation and geochemistry of an acidic lava flow base, a case study of Sátor-Krakó range, Abaújszántó, Tokaj-mountains. — Acta GGM Debrecina 2, 115–132.
SZEPESI J. 2009: A savanyú vulkanizmus fáciestani vizsgálata ÉK-Magyarországon. — Doktori (PhD) értekezés, Debreceni Egyetem, Földtudományi Doktori Iskola, Debrecen, 214 p.
SZEPESI J. & KOZÁK M. 2008: A telkibányai Cser-hegy–Ó-Gönc riolit-perlit vonulat fáciesgenetikai és paleovulkáni rekontrukciója. — Földtani Közlöny 138/1, 61–83.
VARGA A., PÁL-MOLNÁR E., RAUCSIK B., SCHUBERT F., GARAGULY I., LUKÁCS R., KISS B. 2015: A dél-alföldi permo-mezozoos képződmények: a diagenezis-történet jellemzése és előzetes regionális korreláció kőzettani és geokémiai eredmények alapján. — Tisia Konferencia Kiadvány (2015. február 27–28.), szerk.: Dálvay Virág, Sámson Margit, ISBN 978-963-8221-56-8, 17–20.
VOZÁROVA, A., PRESNYAKOV, S., ŠARINOVÁ, K. & ŠMELKO, M. 2015: First evidence for Permian-Triassic boundary volcanism in the Northern Gemericum: geochemistry and U-Pb zircon geochronology. — Geologica Carpathica 66, 375–391. https://doi.org/10.1515/geoca-2015-0032
WALKER G. P. L. 1973: Length of lava flows. — Philosophical Transactions of the Royal Society of London A 274, 107–118. https://doi.org/10.1098/rsta.1973.0030
WILCOCK M. A. W., CAS, R. A. F., GIORDANO, G. & MORELLI, C. 2013: The eruption, pyroclastic flow behaviour, and caldera in-filling processes of the extremly large volume (> 1290 km3), intra- to extra-caldera, Permian Ora (Ignimbrite) Formation, Southern Alps, Italy. — Journal of Volcanology and Geothermal Research 265, 102–126. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.08.012
Megjelent
2017-12-06
Rovat
Értekezés