Lead isotope evolution of the upper mantle beneath the Bohemian Massif

The main focus of the lead isotope study is on Cretaceous to Quaternary volcanic and subvolcanic rocks of the Ohře/Eger Rift, which allows to map the upper mantle heterogenity on a regional scale, but also at depth and through time.Studie izotopů olova je zaměřena na křídové až kvartérní vulkanické a subvulkanické horniny oháreckého riftu, které umožňují mapovat heterogenitu svrchního pláště v regionálním měřítku, ale také v závislosti na hloubce a v průběhu času

Geochemistry and Sr-Nd-Pb isotope characteristics of Miocene basalt-trachyte rock association in transitional zone between the Outer Western Carpathians and Bohemian Massif

Representative samples covering all petrographic types of the Miocene subvolcanic (dykes and sills) basalt-trachyte rock association from the Uherský Brod area (UB, Moravia) in the Czech Republic were studied. The UB area is associated with the Klippen Zone in the neighbourhood of the contact of the Carpathian-Pannonian Block with the Bohemian Massif. The petrographic and geochemical features of the subvolcanic rocks from the UB area only partly resemble those of the calc-alkaline rocks in a similar structural position in the coeval Pieniny area in Poland as well as of the transitional calc-alkaline rocks from the Central Slovakian volcanic field. The Miocene subvolcanic rocks were generated by melting of the variably metasomatised sub-lithospheric source and subsequent fractional crystallisation of the primary basaltic magma. The compositional characteristics of this rock series straddle the alkaline and subalkaline volcanic rock fields, while the rocks from the Pieniny area and from the Central Slovakian volcanic field are predominantly calc-alkaline andesites. The distribution of incompatible elements such as U, Th, REE, Nb, Ta, Sr, Ba as well as LaN/YbN ratios and Sr-Nd-Pb isotope composition of the rocks from the UB and Pieniny areas differ substantially, whereas the geochemical patterns of the UB rocks are slightly similar to those of the transitional rocks from the Central Slovakian volcanic field. The modest contents of incompatible trace elements in the andesitic rocks from the Pieniny area share several characteristics of the prevalent calc-alkaline andesitic rocks from the Carpathian-Pannonian region. Basaltic-trachytic series from the UB area are characterised by higher epsilon Nd (similar to 2.5) and lower Sr-87/Sr-86 (similar to 0.704) and Pb-207/Pb-204 (similar to 15.65) initial values in comparison with the calc-alkaline rocks from the Carpathian-Pannonian region including the Pieniny area. Nevertheless, the basaltic-trachytic rocks from the UB, richer in some of the incompatible trace elements (e.g., U, Th, REE, Sr and Ba) partly resemble (including Sr-Nd-Pb isotopes) the Na-alkaline Miocene volcanic rock series of the NE shoulder of the Cheb-Domažlice Graben in the Bohemian Massif.Článek se zabývá studiem reprezentativních vzorků pokrývajících všechny petrografické typy miocenní subvulkanické (pravé a ložní žíly) bazalt-trachytové horninové asociace z oblasti Uherského Brodu (UB, Morava) v České republice. Oblast UB leží v blízkosti kontaktu karpatsko-pannonské oblasti s podložním Českým masivem. Petrografické a geochemické vlastnosti subvulkanických hornin z oblasti UB se pouze částečně podobají vápenato-alkalickým horninám stejného stáří a v podobné strukturní pozici v oblasti Pienin v Polsku a stejně tak také přechodným vápenato-alkalickým horninám ze středoslovenské vulkanické oblasti. Miocenní subvulkanické horniny vznikly tavením variabilně metasomatizovaného sub-litosférického zdroje a následnou frakční krystalizací primárního bazaltického magmatu. Kompoziční charakteristika této horninové série se překrývá s poli pro alkalické a subalkalické vulkanické horniny, zatímco horniny z oblasti Pienin a ze středoslovenské vulkanické oblasti jsou převážně vápenato-alkalické andezity. Distribuce nekompatibilních prvků jako U, Th, REE, Nb, Ta, Sr, Ba, stejně tak jako poměry LaN/YbN a izotopové složení Sr-Nd-Pb v horninách z oblatí UB a Pienin se výrazně liší, zatímco geochemická charakteristika hornin UB se podobá přechodným horninovým typům ze středoslovenské vulkanické oblasti. Relativně nízké obsahy nekompatibilních stopových prvků v andezitických horninách z oblasti Pienin částečně sdílejí charakteristiku převažujících vápenato-alkalických andezitických hornin z karpatsko-pannonské oblasti. Bazalticko-trachytické série z oblasti UB jsou charakterizovány vyššími hodnotami epsilon Nd (okolo 2,5) a nižšími iniciálními hodnotami Sr-87/Sr-86 (okolo 0,704) a Pb-207/Pb-204 (okolo 15,65) ve srovnání s vápenato-alkalickými horninami z karpatsko-pannonské oblasti včetně oblasti Pienin. Nicméně, bazalticko-trachytické hornin z UB, obohacené o některé nekompatibilní stopové prvky (např. U, Th, REE, Sr a Ba) se částečně podobají (včetně izotopů Sr-Nd-Pb) Na-alkalickým miocenním vulkanickým horninovým sériím sv. ramene chebsko-domažlického příkopu v Českém masivu

Chemistry and Sr–Nd isotope signature of amphiboles of the magnesio-hastingsite-pargasite-kaersutite series in Cenozoic volcanic rocks: Insight into lithospheric mantle beneath the Bohemian Massif

Amphibole phenocrysts and xenocrysts from Cenozoic volcanic rocks of the Bohemian Massif (BM) belong to the magnesio-hastingsite-pargasite-kaersutite series. Their host rocks are mostly basaltic lavas, dykes and breccia pipe fills, less commonly also felsic rocks from rift zones along lithospheric block boundaries of the BM. The calculated p–T conditions suggest that almost all amphiboles crystallized in a relatively narrow temperature range (1020–1100 °C) at depths of 20–45 km (0.7–1.2 GPa) during the magma ascent. The initial 143Nd/144Nd and 87Sr/86Sr ratios of amphiboles (0.51266–0.51281 and 0.70328–0.70407, respectively) are similar to those of their whole rocks (0.51266–0.51288 and 0.70341–0.70462, respectively). This testifies to locally elevated proportions of recycled Variscan crustal material during melting of mantle peridotites rich in clinopyroxene–amphibole veins. These veins were formed by metasomatic fluids enriched in High Field Strength Elements and are isotopically similar to EM-1 mantle type.Fenokrysty a xenokrysty amfibolů kenozoických vulkanických hornin Českého masivu (ČM) náleží svým složením do magnesiohastingsit-pargasit-kaersutitové série. Jejich hostitelské horniny jsou především bazaltické lávy, žíly nebo brekciovité výplně komínů, méně často také felsické horniny z riftových zón podél hranic litosférických bloků ČM. Vypočtené p-T podmínky ukazují, že téměř všechny amfiboly krystalizovaly v relativně úzkém teplotním rozmezí (1020–1100 °C) v hloubkách 20–45 km (0,7–1,2 GPa) během výstupu magmatu. Iniciální izotopové poměry 143Nd/144Nd a 87Sr/86Sr v amfibolech jsou v rozmezí 0,51266–0,51281 a 0,70328–0,70407. To vypovídá o lokálně zvýšeném množství recyklovaného variského korového materiálu během tavení plášťového peridotitu bohatého na klinopyroxen-amfibolové žíly. Tyto žíly vznikly z metasomatických fluid obohacených o prvky s velkým iontovým potenciálem a jsou izotopově podobné obohacenému plášti typu 1 (EM-1)

Cenozoické vulkanické série v západní části Českého masívu

The western part of the Ohře/Eger Rift is a geodynamically active area in the Alpine foreland. Associated Cenozoic alkaline volcanism, particularly that of Quaternary age, plays an important role in the seismic active region of the W Bohemia and Saxony and is accompanied by intensive manifestations of mantle degassing (CO2, He, N). Three Tertiary to Quaternary alkaline volcanic rock series were recognised there: 1. Early Oligocene to Early Miocene (31-20 Ma) in the Doupovské hory Mts. and western Ohře Riftu. 2. Middle to Late Miocene (16-8 Ma) associated with the Cheb-Domažlice Graben. 3. Pleistocene (0.43-0.26/0.11 Ma) associated with the Ohře Rift and Cheb-Domažlice Graben junction. On the basis of isotopic and geochemical data of the primitive mafic volcanics of all series the source of magmas is a sublithospheric HIMU mantle source