A metamorfózis és a tektonikai deformáció összefüggéseinek vizsgálata = Investigation of the relations between metamorphism and tectonic deformation

A kutatás célja a metamorfózis és a kőzeteket ért deformáció közötti kapcsolat vizsgálata volt egyes magyarországi és kapcsolódó területeken található, a Kárpát-medence és környezete geodinamikai rekonstrukciója szempontjából kiemelkedő fontosságú tektonikai egységek metamorf kőzetösszleteinek példáin. Ezekhez a modell-anyagokat magyarországi nagyszerkezeti egységek (Bükk, Uppony, Szendrő) és az Alp-Kárpát-Pannon-térség nemzetközi együttműködések keretében begyűjtött típusterületei szolgáltatták (szlovéniai Pohorje hegység, horvátországi Szlavóniai-hegység). A pályázat alapkutatási jellegű volt: a kőzetátalakulás (metamorfózis) és a kőzetet ért deformáció közötti kapcsolat jobb megismerését célozta. Az elért eredmények egyrészt a tektonikai deformáció különböző nyomás-hőmérséklet tartományokban végbemenő ásvány- és kőzetátalakulási folyamatokra gyakorolt hatásainak tisztázásához szolgáltattak új adatokat. Másrészt a metamorf fok jelző módszerek alkalmazási lehetőségeit pontosították, harmadrészt regionális kőzettani és mikrotektonikai eredményekkel szolgáltak a Kárpát-medence és tágabb környezete metamorf fejlődéstörténetéről. | The aim of the research was the investigation of relations between metamorphism and deformation exemplified on metamorphic terranes in Hungary and adjacent territories from the Carpathian Basin which had significant importance on the geodynamic reconstruction of the area. The metamorphic grade of the studied assemblages ranged from the very low-grade (anchizone) to the high-temperature part of the amphibolite facies. Deformational characteristics were from the brittle to the ductile regime with variably changing deformational speeds. For these studies the model areas were from Hungary (Bükk, Uppony and Szendrő Mts.), and we used samples from the Alpine-Carpathian-Pannonian area (Pohorje Mts., Slovenia; Slavonian Mts., Croatia) collected within the framework of international projects. This project was a basic research type one: it aimed for the better understanding of relations between metamorphism and tectonic deformation. The presented results provided data on the effect of tectonic deformation in mineral and rock transformations on various temperature-pressure conditions. The results improved the application of geothermobarometric methods and yielded new regional petrographic and microstructural results in the Carpathian Basin and adjacent areas

Analysis of ammonium in micas by Electron Energy-Loss Spectroscopy

Recent developments in electron energy-loss spectroscopy (EELS) has made it possible to directly locate and measure the compositions of NH4+ micas down to the nanometer scale. We have developed and tested methods for detecting N in micas also containing K

Corrensite in metabasalts and metagabbros from Mt. Medvednica, Croatia

Complex mineral paragenetic and mineral structural and -chemical studies were carried out on metabasite samples from the ophiolitic mélange unit of Mt. Medvednica, Croatia using pétrographie microscopic, XRPD and EMP techniques. According to XRPD studies of the <2 pm and < 0.6 |xm grain-size fractions, chlorite and corrensite (regularly interstratified chlorite/smectite) are the predominant phyllosilicate components. Randomly interstratified chlorite/smectite and discrete smectite are also found in minor amounts. On the basis of the EMP analyses chemical composition of "chloritic materials" from different textural positions reveals that they contain not only chlorite layers but certain amount of trioctahedral smectite (saponite) interlayers also occur being responsible for their relatively high Ca and/or Na contents, large excess of A1(V1) relative to Al(IV) and high octahedral vacancy. The formation temperature of the "chloritic materials" is suggested to be in the range of ca. 160- 200 °C using the geothermometer of Cathelineau (1988). Metabasalt samples from the ophiolitic mélange could be affected by minimum alteration, and the appearance of corrensite, together with mixed-layered chlorite/smectite and discrete smectite suggest "intermediate" temperature conditions (Shau and Peacor, 1992). According to Proust (1982) and Proust et al. (1986) corrensite as chlorite/vermiculite forms as an intermediate product of the weathering but the occurrence of chlorite/smectite in the studied samples may indicate that rather the diageneticincipient metamorphic alteration is the process that may be the main mechanism responsible for its formation

Prográd és retrográd metamorf folyamatok jellemzése a filloszilikátok és más kőzetalkotó ásványok szerkezeti és kémiai változásai alapján = Characterization of prograde and retrograde metamorphic processes on the basis of structural and chemical changes of phyllosilicates and other rock-forming minerals

Kimutattuk, hogy koegzisztens K- és Na-csillámok esetén az ammónium a K-csillámot preferálja. A dioktaéderes világos csillámok rétegközi K, Na és Ca tartalma megoszlási törvényszerűségeinek, rendeződési folyamatainak leírására - nemzetközi együttműködésben - ún. domén modellt dolgoztunk ki. A modell értelmezi a világos csillámok növekvő hőmérséklettel végbemenő diagenetikus és kezdeti metamorf fejlődését. Meghatároztuk a kőzetkémizmus, a hőmérséklet, a nyomás és a mikrotextura viszonyok szerepét a paragonit és prekurzor fázisa képződésében metapélitekben, hangsúlyozva a tényleges és effektív kémiai összetétel különbségeinek szerepét. A dioktaéderes csillámok és a klorit retrográd átalakulási folyamatait átmeneti képlékeny-rideg nyírásos deformációs rendszerben (Kelet-Bükk) és epizónás metapélitek posztmetamorf hidrotermális és mállási folyamatainak (Szendrői-hegység, Gadna) példáján értelmeztük. Kimutattuk, hogy a röntgendiffraktométeres módszerrel meghatározott kalcit "kristályossági" index és átlagos doménméret a filloszilikátok hasonló paramétereivel pozitív korrelációt mutat, és felhasználható a metamorf fok kiegészítő jellemzésére. A metamorf fok jelző szervetlen (ásványtani) mutatók és a szénült szerves anyag "érettségi" mutatóinak korrelációját a szerves anyag koncentrátumok Raman spektrumainak termometriai értékelésével egészítettük ki. Összehasonlítottuk a horvátországi Medvednica hegység és a vele rokon É-magyarországi képződmények metamorf fejlődéstörténetét. | It was shown that in case of coexisting K- and Na-white micas ammonium had been preferentially enriched in K-mica. For describing the partitioning and ordering processes of the interlayer cations (K, Na and Ca) in white micas, a domain model was elaborated. The model explains the diagenetic and incipient metamorphic evolution of white micas and their precursor phases. The effects of bulk rock major element chemistry, pressure, temperature and microtexture in formation of paragonite and its precursor phase were evaluated for metapelites, emphasizing the role of differences between the as measured and effective rock chemistries. Retrograde processes of white micas and chlorite were interpreted in a transitional ductile-brittle shear system (Eastern Bükk Mts.) and on the example of an epizonal slate (Szendrő Mts, Gadna) affected by post-metamorphic hydrothermal activity and weathering. Positive correlations were found between the calcite 'crystallinity' index, mean crystallite size determined by XRPD and the same parameters of phyllosilicates. Thus, calcite 'crystallinity' may be used for metamorphic petrogenetic purposes as a complementary tool. The correlation between the metamorphic grade (temperature) indicating parameters of inorganic (mineral) and organic (coalified matter) rock constituents was improved by thermometry based on the Raman spectra of organic matter. The metamorphic histories of the Medvednica Mts. (Croatia) and the related NE-Hungarian regions were compared