ARCHIWUM MINERALOGICZNE T. XLV, z. 1-2, 1990 PL ISSN 0066-6912 JACEK PUZTEWTCZ Instytut Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego ul. Cybulskiego 30. 50-205 Wrocław MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA AKTUALNY STAN BADAŃ STRESZCZEN IE W obrębie masywu granitowego' Strzegom-Sobótka występują cztery zasadnicze odmiany granitoidów: granodioryt biotytowy, granit dwułyszczykowy, granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy. Granodioryt biotytowy, wyst ę pujący we wschodniej części masywu, jest ubogi w aplity i pegmatyty; charakteryzuje się on regionalną zmiennością zawartości biotytu. Występujący w środkowej części masywu granit dwułyszc zykowy wykazuje penetrat ywną teksturę kierunkową. Jest on ubogi w aplity, licznie natomiast występują w nim pegmatyty. Jest to jedyny peraluminiowy granitoid masywu Strzegom-Sobótka. Strefa występowania granitu biotytowego rozciąga się na północny zachód od wychodni granodiorytu biotytowego. Zachodnia część masywu zbudowana jest z granitu biotytowo-hornblendowego, w którym licznie występują aplity i miarolityczne pegmatyty. Róż nice petrograficzne i geochemiczne między granitoidami tworzącymi masyw Strzegom-Sobótka sugerują, że skały te powstały w wyniku intruzji magm różniących się pochodzeniem i składem chemicznym, które zestalały się niezależnie od siebie. Hipotezę tę potwierdzają różnice wieku i stosunku początkowego 87 Sr/8 6 Sr poszczególnych granitoidów (granodioryt biotytowy - 280 mln lat, Sr, = 0,7058; granit dwułyszczykowy 325 mln lat, Sr, = 0,705; granit biotytowy 280 mln lat, Sr, = 0,7082; granit biotytowo-hornblendowy 280 mln lat, Sr, = 0,7098). Granodioryt biotytowy, granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy powstały przypuszczalnie w wyniku zestalenia się magm niedosyconych wodą, których temperatura w momencie intruzji wynosiła nie mniej ni ż 850 C. Granit dwułyszczykowy powstał z bli.skiej nasycenia wodą, chłodniejszej magmy, której żródło było usytuowane nieznacznie głr;biej niż miejsce krystalizacji. Wszystkie granitoidy na, terenie masywu zes talały się na nied u żych głębokościach, przypuszczalnie nie przekraczając ych 15 km. Materiały skalne, z których wytopiły się macierzyste magmy granitoidów, miały różny skład i pochodzenie. Granodioryt biotytowy powstał przypuszczalnie w wyniku przerobienia nieznacznie starszych skał o składzie bazaltów, a granit dwułyszczykowy - ilastych produktów ich wietrzenia. Granit biotytowy i granit biotytowo-hornblendowy powstały najprawdopodobniej ze skał wywod zących się z kontynentalnej skorupy ziemskiej, być może stanowiących przedłużenie serii skalnych Gór Kaczawskich. Masyw granitowy Strzegom-Sobótka powstał zatem na pograniczu dwóch jednostek geologicznych: wschodniej, o charakterze oceanicznym (przypuszczalnie obdukowany fragment skorupy oceanicznej ). oraz zachodniej, o charakterze kontynentalnym. WSTĘP Obszar występowania granitów i granodiorytów na przedgórzu Sudetów międ zy Jaworem i Męcinką na zachodzie a Strzeblowem i Wirkami na wschodzie określany jest nazw ą masywu granitowego Strzegom-Sobótka.
136 JACEK PUZIEWICZ Wydłużona na około 50 km w kierunku WNW -ESE strefa wychodni tych skał osiąga maksymalną szerokość 12 km. Na południowym wschodzie masyw Strzegom - Sobótka graniczy z amfibolitami, gabrami i serpentynitami Ślęży. Południową granicę masywu z gnejsami Gór Sowich i osadami rowu Roztoki - Mokrzeszowa wyznacza linia Gogołów-Grabina Śląska- Dobromierz. Od południowego zachodu masyw jest ograniczony przez sudecki uskok brzeżny, a jego północna granica przebiega w przybliżeniu wzdłuż linii Sichów -Jawor-Jaroszów-Strzeblów. Większe wystąpienia granitoidów na powierzchni znajdują się w okolicach Strzeblowa, Chwałkowa i Wirków na wschodzie i południowym wschodzie, Wierzbna, Gołaszyc i Żarowa w środkowej części masywu oraz w okolicach Strzegomia, Borowa i Czernicy na północnym zachodzie (fig. 1 ). O 5 km POLSKA Wrocław "Strzegcrn E::::3 granit biotytowo- hornblendowy - granit biotytowy ~ granit dwułyszczykowy O granodioryt biotytowy Fig. I. Szkic geologiczny masywu granitowego Strzegom - Sobótka Geologica/ sketch map of the Strzegom - Sobótka granitic massif W pierwszej połowie XX w. masyw Strzegom - Sobótka był obiektem badań Cloosa i jego współpracowników; ich wyniki zostały podsumowane w pracy Cloosa poświęconej geologii Dolnego Śląska (1922). Pogląd tego autora, zgodnie z którym masyw granitowy Strzegom - Sobótka powstał w wyniku intruzji magmy, której źródło znajdowało się na południowy wschód od obecnych wychodni granitoidów, nie był kwestionowany do początku lat osiemdziesiątych. W drugiej połowie XX w. skały masywu Strzegom - Sobótka były przedmiotem wielu opracowań, głównie petrograficznych (Borkowska 1957; Majerowicz 1963, 1966, 1972, 1977; Kural, Morawski 1968; Maciejewski 1973; Maciejewski, Morawski 1975). Podstawy do dalszych badań skał masywu stworzył Majerowicz (1972),
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 137 który przedstawił szczegółowe opisy petrograficzne granitoidów i jako pierwszy stwierdził, że ich zróżnicowanie jest spowodowane odmiennością materiałów, z których wytopiły się ich macierzyste magmy, oraz różnym zaawansowaniem procesu ich częściowego stopnienia. W połowie lat osiemdziesiątych przedstawiono tezę, że masyw składa się z trzech lub czterech odrębnych intruzji granitowych (Puziewicz 1985b). Została ona następnie udokumentowana badaniami geochemicznymi (Pin et al. 1989). Ukazały się też wyniki nowych badań mineralogicznych (Janeczek 1985) oraz geologicznych, petrograficznych i geochemicznych (Puziewicz 1981, 1985a, 1987; Puziewicz, Wojewoda 1984; Pin et al. 1988b). Nowe koncepcje petrologiczne i geologiczne dotyczące masywu granitowego Strzegom-Sobótka nie były dotąd szczegółowo omawiane w polskich czasopismach geologicznych. Celem tej pracy jest podsumowanie i uzupełmeme danych przedstawionych w dotychczasowych pracach. PETROGRAFIA GRANITOIDÓW. MASYWU STRZEGOM- SOBÓTKA Szczegółowe opisy petrograficzne granitoidów z większości odsłonięć na terenie masywu granitowego Strzegom - Sobótka przedstawił Majerowicz (1963, 1972). Według niego masyw jest zbudowany z trzech zasadniezych odmian granitoidów: granodiorytu biotytowego, granitu dwułyszczykowego oraz granitu biotytowo-hornblendowego. Granodioryt biotytowy występuje we wschodniej i środkowej części masywu (fig. 1). Jest to jasnoszara, średnioziarnista skała o masywnej, bezkierunkowej teksturze, zbudowana głównie z plagioklazu, skalenia alkalicznego, kwarcu i biotytu. Plagioklaz ma budowę pasową (38-12% anortytu), a zasadowe jądra jego kryształów są często skorodowane przez kwaśniejsze obwódki. Ksenomorficzne kryształy skalenia alkalicznego przewyższają swoimi wymiarami pozostałe składniki skały, które często zawierają w sobie; skaleń alkaliczny tworzy również mniejsze kryształy. Biotyt tworzy drobne, pojedyncze blaszki lub równomiernie rozłożone w skale skupienia złożone z kilku blaszek (Majerowicz 1963). Granodioryt występujący we wschodniej części masywu Strzegom -Sobótb. jest uboższy w biotyt (4-5% obj.) od występującego w środkowej części masywu, który zawiera 8-10% obj. tego minerału. W granodiorycie biotytowym występują kuliste lub elipsoidalne enklawy o składzie tonalitu biotytowego, szczególnie liczne w kamieniołomach w Strzeblowie (Majerowicz 1963). Pegmatyty i aplity są w granodiorycie biotytowym rzadkie; pegmatyty występują w postaci żył o masywnej teksturze i prostym składzie mineralnym. Na kontakcie z amfibolitami, gabrami i serpentynitami Ślęży granodioryt biotytowy przechodzi w granit dwułyszczykowy z granatami lub alaskit. Skały te zbudowane są z kwaśnego plagioklazu (ok. 10% an), pertytowego skalenia alkalicznego, kwarcu, biotytu, muskowitu i granatu (Majerowicz 1963). Na zachodnim krańcu wychodni granodiorytu biotytowego, w Łazanach k. Żarowa występuje tonalit (Majerowicz 1966). W niewielkim odsłonięciu kontakty tej skały z granodiorytem biotytowym są miejscami ostre, miejscami gradacyjne.
138 JACEK PUZIEWICZ Granit dwułyszczykowy, występujący w centralnej części masywu Strzegom - Sobótka, jest szarą, średnioziarnistą skałą, w której blaszki łyszczyków są ułożone kierunkowo. Głównymi jego składnikami są plagioklaz, skaleń alkaliczny, kwarc, biotyt i muskowit (Majerowicz 1972). Skład i budowa plagioklazu są zależne od ilości muskowitu w skale. Odmiany granitu dwułyszczykowego ubogie w muskowit zawierają kryształy plagioklazu z jądrem o zawartości około 20% an, posiadające obwódkę o wyraźnej budowie pasowej, w której zawartość anortytu spada do 8-10%. Odmiany granitu dwułyszczykowego bogate w muskowit zawierają jednorodne kryształy kwaśnego plagioklazu (8-12% an). Pertytowy skaleń alkaliczny tworzy duże, ksenomorficzne kryształy korodujące pozostałe składniki skały lub występujące w formie mniejszych, interstycjalnych osobników (Majerowicz 1972). Biotyt i muskowit występują w granicie dwułyszczykowym w zmiennych proporcjach jako pojedyncze blaszki lub tworzą skupienia złożone z kilku, najczęściej chaotycznie zorientowanych, osobników muskowitu lub muskowitu i biotytu. W granicie dwułyszczykowym występują ciemne, spłaszczone enklawy o łupkowej teksturze i średnicy od 1 do 30 cm; ich ułożenie jest często zgodne z orientacją blaszek łyszczyków w skale. Głównym składnikiem enklaw są duże, dobrze wykształcone blaszki muskowitu. Drugi pod względem ilo ś ci składnik enklaw, biotyt, tworzy blaszki znacznie drobniejsze i jest ułożony interstycjalnie względem muskowitu. W enklawach występują także nieliczne, drobne ziarna kwarcu (Puziewicz 1987). W granicie dwułyszczykowym występują liczne żyłowe pegmatyty; ich skład jest ograniczony do kilku minerałów (kwarc, skalenie, łyszczyki, granat, beryl), a tekstura jest masywna. Aplity są w granicie dwułyszczykowym bardzo rzadkie. Granit biotytowo"hornblendowy występujący w zachodniej części masywu granitowego Strzegom - Sobótka jest szarą, średnio - lub gruboziarnistą skałą o nierównoziarnistej, miejscami porfirowatej strukturze i masywnej, bezkierunkowej teksturze. Głównymi jego składnikami są: pasowy plagioklaz (35-8 % an), skaleń alkaliczny, kwarc, biotyt i hornblenda. Kryształy skalenia alkalicznego mają różną wielkość; największe osiągają 2,5 cm i często zamykają w sobie pozostałe składniki skały (Majerowicz 1972). W granicie biotytowo-hornblendowym występują kuliste i elipsoidalne enklawy o składzie diorytu, tonalitu, granodiorytu lub granitu oraz ostrokrawęd ziste ksenolity skał osłony (Domańska 1984). Granit biotytowo-hornblendowy charakteryzuje się obecno ś ci ą licznych miarolitycznych pegmatytów z różnorodną mineralizacją (Janeczek 1985) oraz aplitów (Puziewicz 1985a). W obrębie granitu biotytowo-hornblendowego, w okolicach Zimnika i Goczałkowa, występuje drobnoziarnisty granit z Zimnika. Jego kontakty z granitem biotytowo-hornblendowym są ostre lub gradacyjne (Majerowicz 1972). Stosunki przestrzenne między minerałami w obu tych skałach są takie same; niekiedy w granicie z Zimnika nieobecna jest hornblenda, a pojawia s ię muskowit (Majerowicz 1972). Granit biotytowy występuj e na niewielkim obszarze w okolicach Granicznej i Jaroszowa, na północny wschód od wychodni granitu biotytowo-hornblendowego. Stosunki przestrzenne i ilościowe mi ędzy główn y mi składnikami tej
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 139 skały są podobne do tych, które charakteryzują granit biotytowo-hornblendowy. W granicie biotytowym nie występują jednak miarolityczne pegmatyty, a jedynie masywne, żyłowe i gniazdowe pegmatyty o prostym składzie mineralnym (kwarc, skalenie, łyszczyki, granat). Aplity są w tej skale częste. W literaturze polskiej dotyczącej granitoidów masywu Strzegom - Sobótka omówione skały są określane różnymi lokalnymi nazwami. Majerowicz (1972) określa granodioryt biotytowy, granit dwułyszczykowy oraz granit biotytowo-hornblendowy nazwami (odpowiednio): granodioryt strzeblowski, granit wierzbnicki oraz granit strzegomski. Kural i Morawski (1968) granodioryt biotytowy określają nazwą granit typu Chwałkowa, a granit biotytowo-hornblendowy nazwą granit typu Kostrzy. Wydaje się jednak, że najprostsze i najbardziej uzasadnione jest używanie petrograficznych nazw systematycznych tych skał w klasyfikacji IUGS, gdyż jednoznacznie określają one ich charakter petrograficzny. GEOCHEMIA GRANITOIDÓW MASYWU STRZEGOM-SOBÓTKA Opublikowane dotychczas dane geochemiczne dotyczące granitoidów masywu Strzegom - Sobótka są nieliczne. Analizy chemiczne skał występujących w obrębie masywu pochodzą z różnych okresów i różnych laboratoriów (Majerowicz 1972). Z porównania składu mineralnego granitoidów z ich składem chemicznym można wnosić, że niektóre z nich mogą być nieprecyzyjne (na przykład analizy granitów zawierających hornblendę wskazujące na obecność w tych skałach normatywnego korundu). Ponieważ wykorzystanie takich analiz chemicznych do dyskusji petrologicznych może prowadzić do błędnych wniosków, konieczne było wykonanie nowych, bardziej wiarygodnych analiz (tab. 1). Zanalizowane próbki skał posłużyły później do badań wieku bezwzględnego granitoidów metodami Rb-Sr (Pin et al. 1989) oraz Sm-Nd (Pin et al. 1988b) i badań mineralogicznych; w niektórych z tych próbek wykonane zostały także oznaczenia zawartości pierwiastków ziem rzadkich (tab. 2, fig. 2). Analizy chemiczne wykazują, że granodioryt biotytowy występujący w Strzeblowie jest bogatszy w krzemionkę oraz uboższy w wapń, żelazo, magnez i fosfor od odsłaniających się bardziej na zachód granodiorytu z Goli Świdnickiej oraz granodiorytu z Gołaszyc. Te dwie ostatnie skały mają bardzo zbliżony skład chemiczny. Stosunki 8 7 Rb/ 86 Sr oraz 87 Sr/ 86 Sr w granodiorycie biotytowym wzrastają w kolejności: Gola Świdnicka-Gołaszyce - Strzeblów (Pin et al. 1989).. Granit dwulyszczykowy należy do grupy granitów peraluminiowych w terminologii Shanda (1927), tzn. molowy stosunek Al 2 0 3 /(Na 2 0 + K 2 0 + CaO) jest w nim większy od 1. Charakter chemiczny tej skały odzwierciedla występowanie w jej składzie mineralnym muskowitu. Peraluminiowy chemizm granitu dwułyszczykowego odróżnia go od pozostałych granitoidów masywu Strzegom -Sobótka, które charakteryzują się stosunkiem molowym Al 2 0 3 / /(Na 2 0 + K 2 0 + CaO) nieznacznie mniejszym od 1. Granit dwułyszczykowy nie wykazuje systematycznego, regionalnego zróżnicowania składu chemicznego. Ujemna anomalia europu w próbkach granitu dwułyszczykowego jest
140 JACEK PUZIEWICZ Tabela I Analizy chemiczne i normy Cl PW granitoidów masywu Strzegom - Sobótka Chemical analyses and CIPW norms of granitoids of the Strzegom - Sobótka massif Granodioryt biotytowy Strzeblów Gola Świdnicka Gołaszyce 303 305 439 Si02 Ti0 2 Al20 3 Fe20 3 FeO Mn O MgO Ca O Na20 K 20 P20s Strata prażenia Suma Q or ab an hy di mt ilm ap 72,94 69,70 69,34 0,25 0,47 0,47 13,89 14,86 15,09 0,42 1,12 0,15 1,34 1,70 2,57 0,04 0,04 0,07 0,48 0,94 1,00 2,16 3,16 2,89 4,16 4,01 4,44 3,98 3,54 3,94 0,04 0,11 0,12 0,19 0,31 0,31 99,89 99,96 100,39 Normy CIPW 28,11 24,90 20,14 23,52 20,92 23,28 35,20 33,93 37,57 7,47 12,09 9,61 1,72 2,70 4,77 2,50 2,34 3,32 0,61 1,62 0,22 0,47 0,89 0,89 0,09 0,25 0,28 większa niż w próbkach pozostałych granitoidów masywu Strzegom -Sobótka (fig. 2b). Granit biotytowo-hornblendowy wykazuje małą zmienność zawartości głównych pierwiastków skałotwórczych (tab. 1). Jego zróżnicowanie ujawnia się jednak w stosunkach izotopów 87 Rb/ 86 Sr oraz 87 Sr/ 8 6 Sr, które wzrastają w następującej kolejności odsłonięć: Wiśnica- Rogoźnica-Gniewków- Czernica i Zółkiewka - Zimnik (granit drobnoziarnisty)-zimnik(granit średnioziarnisty) (Pin et al. 1989). Podobnie, chociaż nie identycznie, można uszeregować próbki granitu biotytowo-hornblendowego na podstawie zawartości krzemionki oraz normatywnego kwarcu (tab. 1). W tej samej kolejności odsłonięć (Wiśnica-Gniewków -Zimnik(granit średnioziarnisty)) powiększa się też ujemna anomalia europu w zbadanych próbkach granitu biotytowo-hornblendowego (fig. 2c).
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 141 (c.d. tab. 1) Granit dwułyszczykowy Gogołów Wirki Wierzbno Niegoszów Siedlimowice 430 431 206 525 209 Si02 72,48 74,05 74,20 73,55 74,20 Ti02 0,19 0,30 0,20 0,15 0,30 Al20 3 14,16 13,70 14,00 13,69 14,00 Fe20 3 0,40 0,82 0,58 0,45 0,47 FeO 1,15 1,01 1,01 0,92 0,87 Mn O 0,05 0,03 0,03 o.oz 0,03 MgO 0,46 0,27 0,28 0,37 0,21 Ca O 0,70 1,10 0,86 0,91 0,86 Na20 4,43 3,60 3,63 3,72 3,55 K 2 0 5,27 4,80 4,60 5,13 5,30 P205 0,07 o.oz 0,12 0,11 0,07 Strata 0,68 0,60 0,81 0,58 0,54 prażenia Suma 100,34 100,30 100,32 99,60 100,40 Normy CIPW Q 24,14 31,70 33,06 29,58 30,96 or 31,14 28,37 27,18 30,32 31,32 ab 37,49 30,46 30,72 31,48 30,04 an 3,02 5,33 3,48 3,80 3,81 c 0,06 0,63 1,77 0,63 1,03 hy 2,71 1,41 1,80 2,03 1,29 mt 0,58 1,19 0,84 0,65 0,68 ilm 0,36 0,57 0,38 0,28 0,57 ap 0,16 0,05 0,28 0,25 0,16 (c.d. tab. 1) Granit biotytowy Graniczna Morawa 1 Morawa 2 442 401 402 Si02 72,35 72,33 70,81 Ti02 0,33 0,29 0,38 Al 2 0 3 13,59 13,36 13,91 Fe20 3 0,08 0,35 0,24 FeO 2,83 2,43 2,65 Mn O 0,03 0,12 0,07 Mg O 0,52 0,59 0,58 Ca O 1,78 1,89 2,48 Na 2 0 3,84 3,85 3,84 K20 5,02 5,32 4,60 P20s 0,07 o.oz 0,10 Strata 0,28 0,37 0,50 prażenia Suma 100,72 100,92 100,16
142 JACEK PUZIEWICZ Granit biotytowy Graniczna Morawa I Morawa 2 442 401 402 Normy CIPW Q 25,02 24,17 24,05 or 29,67 31,44 27,1 8 ab 32,49 32,58 32,49 an 5,02 3,46. 7,13 hy 4,45 2,86 3,63 di 2,89 4,94 3,87 mt 0,12 0,51 0,35 ilm 0,63 0,55 0,72 ap 0,16 0,05 0,23 (c.d. tab. I) Granit biotytowo-hornblendowy Wiśnica R ogoźn ica Czernica Gniewków Ziarnik Zimnik Żółkiewka 403 406 312 404 314* 313** 315 Si0 2 70,85 71,83 74,56 72,21 74,82 73,82 74,00 Ti0 2 0,34 0,26 0,21 0,27 0,18 0,15 0,22 Al 2 0 3 14,86 13,89 13,05 13,60 13,12 13,33 13,16 Fe 2 0 3 0,17 0,33 0,21 0,3 1 0,23 0,33 0,57 FeO 3,22 2,42 1,52 2,38 l,54 1,31 1,69 Mn O 0,13 0,14 0,02 0,07 0,03 0,05 0,01 MgO 0,49 0,28 0,38 0,30 0,43 0,35 0,41 Ca O 1.40 1.54 1.48 1.70 1.55 1.66 1,53 Na 2 0 4,35 4,32 3,91 4,11 3,83 3,37 3,79 K 2 0 5,29 5,23 4,74 5,08 4,72 5,14 5,11 P20s 0,02 0,00 0,05 0,07 0,03 0,03 0,03 Strata 0,27 0,36 0,26 0,35 0,26 0,26 0,26 prażenia Suma 101,39 100,60 100,39 100,45 100,74 99,80 100,78 Normy C IPW Q 19,45 22,13 29,67 24, 17 30, 12 30,08 28,33 or 31,26 30,91 28,01 30,02 27,89 30,38 30,20 ab 36,81 36,55 33,09 34,78 32,41 28,52 32,07 an 5,40 3,06 4.06 3,66 4,67 6,06 3,80 hy 6,04 2,63 1,97 2,60 2,25 2,00 1,76 di 1,23 3,99 2,52 3,75 2,40 1,68 3,05 mt 0,25 0,48 0,30 0,45 0,33 0,48 0,83 ilm 0,65 0,49 0,40 0,51 0,34 0,28 0,42 ap 0,05 0,00 0,12 0,16 0,07 0,07 0,07 * Granit średnioz i arnisty. ** Granit drobnoziarnisty. Analizy wykonano w laboratorium Instytutu Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławsk iego pod kierownictwem H. Siagły. WEWNĘTRZNA BUDOWA MASYWU I WIEK BEZWZGL ĘDNY GRAN ITOIDÓW Każda z odmian granitoidów występujących na obszarze masywu granitowego Strzegom - Sobótka charakteryzuje się zespołem swoistych cech, odróżniających ją od pozostałych skał masywu.
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 143 Tabela 2 pierwiastków ziem rzadkich w granitoidach masywu Strzegom - Sobótka (w ppm) REE contents in granitoids of the Strzegom-Sobótka massif Zawartość 305 201 308 431 401 309 314 403 404 La 34,95 22,46 35,02 30,76 32,89 39,17 33,57 63,39 33,66 Ce 67,57 49,83 71,13 55,91 66,56 75,04 64,80 117,92 68,00 Nd 30,08 22,26 32,52 20,57 27,61 32,68 7,14 47,50 28,54 Sm 6,03 6,01 8,34 4,42 5,82 6,58 6,20 8,87 6,45 Eu 1,11 0,66 0,48 0,59 1,05 1,05 0,76 1,45 1,01 Gd 4,70 5,06 7,11 3,78 5,16 5,05 5,03 7,31 5,2 1 Dy 4,03 3,81 7,52 4,18 3,30 4,93 5,27 6,12 5,35 Er 2,05 2,10 3,16 2,36 2,23 2,51 2,79 3,06 3,26 Yb 2,17 1,35 2,69 2,60 1,80 2,83 3,18 3,02 3,33 Lu 0,29 0,27 0,41 0,45 0,35 0,40 0,51 0,50 0,54 305 - granodioryt biotytowy, Gola Świd n icka; 201 granit dw uł yszczykowy, Niegoszów; 308 - granit dwułyszczykowy, Siedlimowice; 431 - granit dwułys zczykowy, Wirki; 401 - granit biotytowy, Morawa; 309 - granit biotytowy, Graniczna; 314 - granit biotytowo-hornblendowy (śre dni oziarnisty), Zimnik ; 403 - granit biotytowo-hornblendowy, Wiśnica; 404 - granit biotytowo-hornblendowy, Gniewków. Analizy wykonano w laboratorium CRPG w Nancy (Francja) metodą induktywnie wzbudzanej plazmy (TCP). 103 a. GRANODIORYT BIOTYTOWY 103 b. GRANIT DWUŁYSZClYKOWY L a Ce Nd Sm Eu Gd Dy Er Yb L u c. 3 10 GRANIT BIOTYTOWO HORNBLENDOWY 103 La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Er Yb Lu d. GRANIT BIOTYTOWY La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Er Yb Lu La Ce Nd Sm Eu Gd Dy Er Yb Lu Fig. 2. Znormalizowane wzg l ędem chondrytu zawartości pierwiastków ziem rzadkich w granitoidach masywu Strzegom - Sobótka Chondrite normalized REE patterns of granitoids uf the Strzeqom - Sobótka massif
144 JACEK PUZIEW!CZ Granodioryt biotytowy jest ubogi w aplity i pegmatyty oraz charakteryzuje się zmienną zawartością biotytu. Zmienność ta znajduje swoje odbicie w wynikach analiz chemicznych, które wykazują regionalny wzrost zawartości żelaza, magnezu, tytanu, a także fosforu w skale w kierunku zachodnim (tab. 1). Podobnie zmieniają się wartości stosunków 87 Sr/ 86 Sr oraz 87 Rb/ 86 Sr w tej skale. Granit dwulyszczykowy jest, w odróżnieniu od innych granitoidów masywu Strzegom-Sobótka, granitem peraluminiowym. Skała ta wykazuje charakterystyczną zależność między zawartością muskowitu a składem i budową plagioklazu. Wzrost zawartości muskowitu oraz jednoczesny spadek zasadowości plagioklazu są połączone ze wzrostem stosunków 87 Rb/ 86 Sr oraz 87 Sr/ 86 Sr w skale (tab. 3). Granit dwułyszczykowy zawiera łupkowe enklawy o dużej zawartości muskowitu. Muskowit w obrębie enklaw charakteryzuje się pasową zmiennością zawartości tytanu, którego ilość wzrasta od środka ku brzegom blaszek tego minerału; takie zróżnicowanie zawartości tego pierwiastka jest wskaźnikiem jego krystalizacji w warunkach metamorficznych (Puziewicz 1987). Muskowit występujący w granicie dwułyszczykowym bierze udział w pierwotnej, magmowo-konsolidacyjnej strukturze skały, co sugeruje, że jest on minerałem pierwotnym, który wykrystalizował z magmy (Majerowicz 1972). Muskowit z granitu dwułyszczykowego występującego w Siedlimowicach zawiera 0,48-0,64% wag. Ti0 2, co potwierdza jego magmowe pochodzenie (Puziewicz 1987). Granit dwułyszczykowy jest jedyną skałą w obrębie masywu Strzegom - Sobótka, która wykazuje penetratywną teksturę kierunkową (lineację). Tabeia 3 Zmienność składu plagioklazu, ilości i proporcji muskowitu i biotytu oraz stosunków 8 7 Sr/ 86 Sr i 8 7 Rb/ 86 Sr w granicie dwułyszczykowym Variation of plagioclase composition, amount and ratio of muscovite and biotite and 87 Sr/ 86 Sr and 8 7 Rb/ 86 Sr ratios in the two-mica granite Budowa Zawartość Lokalizacja i skład biotytu plagioklazu* (% obj.)* Zawartość Stosunek muskowitu muskowit/ s1sr;s6sr** s1rb/s6sr** (muskowit (% obj.)* +biotyt)* Gogołów Pasowy, 9 ślady 21-11% an Wirki Pasowy 22-11% an 5 17 0,72992 5,29 Niegoszów Jednorodny, 11-12% an 3 5 63 0,73907 7,42 Wierzbno Pasowy, 15-12% an, oraz jednorodny, 11-12% an 3 32 0,73597 6,86 Siedlimowice Jednorodny, 10-11% an 5 4 68 0,75580 10,80 * Według Majerowicza 1972. ** Według Pina et al. 1989.
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 145 Sugeruje to, że skała ta została tektonicznie zdeformowana. Inne, sąsiadujące z granitem dwułyszczykowym, odmiany granitoidów nie wykazują struktur deformacyjnych; można zatem sądzić, że granit dwułyszczykowy jest starszy od otaczających go granitoidów. Granit biotytowo-hornblendowy jest bogaty w aplity i miarolityczne pegmatyty. Obecność miarolitycznych pegmatytów wskazuje, że krystalizował on na głębokości prawdopodobnie nie przekraczającej 5 km, a jego macierzysta magma była bogata w wodę (Janeczek 1985). Hornblenda występująca w granicie biotytowo-hornblendowym również wskazuje na dużą zawartość wody w magmie, z której powstała ta skała, gdyż minerał ten jest stabilny jedynie w magmach zawierających więcej niż 3% wag. wody (Burnham 1979). Drobnoziarnisty granit z Zimnika był uważany przez Majerowicza (1972) za skałę starszą od otaczającego go granitu biotytowo-hornblendowego. Różnice składu mineralnego i chemicznego obu skał są jednak niewielkie, a obok ich ostrych kontaktów, potwierdzających tezę Majerowicza (1972), występują także gradacyjne przejścia jednej skały w drugą. Sugeruje to, że drobnoziarnisty granit z Zimnika nie stanowi odrębnej, starszej intruzji, a raczej pow s tał z tej samej magmy co granit biotytowo-hornblendowy w wyniku nieco inaczej przebiegającej dyferencjacji. Występujący bezpośrednio na północny wschód od granitu biotytowo-hornblendowego granit biotytowy krystalizował z magmy uboższej w wodę, gdyż nie występuje w nim hornblenda. Odmiennie wykształcone są w tej skale pegmatyty, które mają masywną teksturę i skład mineralny ograniczony do kilku minerałów. Geologiczna, petrograficzna i geochemiczna odrębność poszczególnych odmian granitoidów występujących w obrębie masywu granitowego Strzegom - Sobótka sugeruj ą, że skały te powstały z magm o różnym pochodzeniu i składzie chemicznym, które krystalizowały niezależnie od siebie (Puziewicz 1985b). Granodioryt biotytowy, granit dwułyszczykowy, granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy reprezentują więc odrębne intruzje magmy granitowej. Badania wieku bezwzględnego granitoidów masywu, przeprowadzone metodą Rb-Sr na 21 próbkach tych skał (Pin et al. 1989), potwierdzają tę tezę. Wskazują one, że granodioryt biotytowy ma wiek ok. 280 mln lat, a stosunek początkowy 87 Sr/ 8 6 Sr w tej skale wynosi 0,7058. Granit dwułyszczykowy jest w świetle badań wieku bezwzględnego metodą Rb-Sr starszy; jego wiek wynosi 8 około 325-330 mln lat, a stosunek początkowy 7 Sr/ 8 6 Sr - 0,705. Granit biotytowo-hornblendowy oraz granit biotytowy mają taki sam wiek około 280 8 mln lat, jednak różnią się stosunkiem początkowym 7 Sr/ 86 Sr, który wynosi 0,7098 w granicie biotytowo-hornblendowym, a 0,7082 w granicie biotytowym. Badania Pina et al. (1989) potwierdzają także tezę, że drobnoziarnisty granit z Zimnika ma taki sam wiek, jak otaczający go granit biotytowo-hornblendowy. Wyniki oznaczeń wieku bezwzględnego granitoidów masywu Strzegom - Sobótka przedstawili poprzednio Borucki (1966), Depciuch (1971) oraz Zinkiewicz (1973). Borucki (1966) badając metodą K-Ar biotyty wyseparowane z granitoidów masywu otrzymał wyniki o rozrzucie rzędu 100 mln lat (224-318 mln lat). Depciuch (1971), również metodą K-Ar, oznaczył wiek 10 - Arch. Mineralogiczne 45/ 1-2/90
146 JACEK PUZIEWICZ granitoidów masywu na 266 mln lat. Badania tego autora zostały wykonane na biotytach wyseparowanych z 9 próbek granitoidów. Zinkiewicz (1973), badając wiek granitoidów metodą Rb-Sr, otrzymał wynik 268 mln lat. Badaniom poddał 3 próbki granitoidów, nie podając jednak ich charakterystyki petrograficznej ani dokładnej lokalizacji. Depciuch (1971) oraz Zinkiewicz (1973) wykonywali swoje badania przy założeniu, że masyw Strzegom - Sobótka jest jednorodny, co może być przyczyną różnic między wynikami ich oznaczeń (266-268 mln lat) a wynikami oznaczeń Pina et al. (ok. 280 mln lat z wyjątkiem granitu dwułyszczykowego). Co więcej, oznaczenia wieku bezwzględnego metodą K-Ar wskazują zazwyczaj na młodszy wiek granitoidów niż oznaczenia metodą Rb-Sr, gdyż argon zaczyna być zatrzymywany w strukturze biotytu w temperaturach 130-225 C, podczas gdy metoda Rb-Sr wyznacza czas od momentu, w którym temperatura skały osiąga wartości niższe niż ok. 710 C (Speer 1984). Również to może być przyczyną różnicy między oznaczeniami Pina et al. (1989) oraz Depciucha (1971 ). WARUNKI KRYSTALIZACJI GRANITOIDÓW MASYWU STRZEGOM - SOBÓTKA O przebiegu krystalizacji magmy decyduje wiele intensywnie działających parametrów termodynamicznych, z których największe znaczenie mają ciśnienie, temperatura oraz aktywność wody i innych składników lotnych. Temperatura intrudującej magmy granitowej oraz aktywność wody w tej magmie są wzajemnie uzależnione od siebie. Magmy powstające w warunkach nasycenia wodą mają temperaturę i skład zbliżone do tych, które charakteryzują minimalne lub eutektyczne stopy w układzie Ab-Or-Q-H 2 0 (Tuttle, Bowen 1958). Niewielkie ilości wapnia nie zmieniają w istotny sposób temperatury ich krystalizacji (Johannes 1984). Magmy takie zawierają niewielkie ilości żelaza i magnezu (Puziewicz, Johannes 1988). Nie mogą one przemieszczać się do poziomów skorupy ziemskiej położonych znacznie powyżej miejsc ich wytopienia, gdyż w warunkach nasycenia wodą temperatura krystalizacji stopu granitowego wzrasta w miarę spadku ciśnienia (Tuttle, Bowen 1958; Luth et al. 1964). Powstają z nich autochtoniczne lub paraautochtoniczne leukogranity. W warunkach niedosycenia wodą większe ilości stopu granitowego powstają w temperaturach rzędu 850-900 C (Vielzeuf, Holloway 1988; Holtz et al. 1988). Magmy granitowe niedosycone wodą są zdolne do intruzji na poziomy skorupy ziemskiej położone znacznie wyżej niż miejsca ich powstania. Główna część minerałów krystalizuje z tych magm w temperaturach wyższych o 100-200 C od temperatur krystalizacji analogicznych magm nasyconych wodą (Burnham, Nekvasil 1986; Holtz et al. 1988). W miarę postępu krystalizacji magmy granitowe niedosycone wodą wzbogacają się w nią stopniowo, gdyż kwarc i skalenie, stanowiące najważniejsze ilościowo produkty krystalizacji, nie wiążą wody w swoich strukturach. Powoduje to, że przy znacznym zaawansowaniu procesu krystalizacji resztkowe stopy uzyskują nasycenie wodą i krystalizują w temperaturach takich, jak inne magmy granitowe nasycone wodą (Whitney 1975). Granodioryt biotytowy, granit
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 147 biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy stanowią intruzje otoczone kontaktowo-metamorficznymi aureolami (Majerowicz 1972). Sugeruje to, że pochodzą one ze znacznie głębszych poziomów skorupy ziemskiej, a tym samym, że ich macierzyste magmy były niedosycone wodą. Granit dwułyszczykowy zawiera pierwotny, magmowy muskowit. Minerał ten jest stabilny w magmie granitowej jedynie wtedy, gdy aktywność wody w tej magmie jest bliska 1 (Vielzeuf, Holloway 1988). Wysoka aktywność wody w macierzystej magmie granitu dwułyszczykowego wskazuje, że jej temperatura w momencie intruzji była przypuszczalnie niższa niż temperatury magm, z których powstały granit biotytowy i biotytowo-hornblendowy oraz granodioryt biotytowy. Co więcej, wysoka aktywność wody w macierzystej magmie granitu dwułyszczykowego wskazuje, że jej źródła były umiejscowione na głębokości niewiele większej niż miejsce krystalizacji. Ustalenie ciśnienia panującego podczas powstawania granitoidów jest zwykle utrudnione, gdyż skały te najczęściej nie zawierają minerałów mogących służyć jako geobarometry. Granitoidy masywu Strzegom-Sobótka nie są wyjątkiem. O ciśnieniu, w jakim powstawały te skały, można jednak wnioskować opierając się na występujących w skałach ich otoczenia minerałach, które powstały w wyniku metamorfizmu kontaktowego. W aureolach kontaktowych wszystkich intruzji masywu Strzegom - Sobótka występuje andaluzyt (Majerowicz 1972). Obecność tego minerału wskazuje, że metamorfizm kontaktowy miał miejsce w ciśnieniu mniejszym niż około 3,8 kb (Holdaway 1971), które odpowiada głębokości poniżej 15 km od powierzchni Ziemi. Dokładniejsze oznaczenie głębokości krystalizacji granodiorytu biotytowego oraz granitu dwułyszczykowego w oparciu o dostępne obecnie dane nie jest możliwe. Należy w tym miejscu podkreślić, że obecność magmowego muskowitu w granicie dwułyszczykowym nie może być używana jako wskaźnik minimalnego ciśnienia panującego podczas jego krystalizacji. W latach siedemdziesiątych uważano, że punkt przecięcia linii solidusu nasyconego wodą granitu z linią wyznaczającą równowagę muskowitu i produktów jego rozpadu (kwarcu, skalenia potasowego i wody) wyznacza minimalne ciśnienie, w którym muskowit jest stabilny w magmie granitowej (np. Carmichael et al. 1974). Późniejsze badania wykazały jednak, że zakres ciśnień i temperatur, w których stabilny jest naturalny muskowit, jest znacznie większy ni ż wskazują dane eksperymentalne (Miller et al. 1981), co wyklucza zastosowanie muskowitu jako wskaźnika minimalnego ciśnienia krystalizacji magm granitowych. Ciśnienie panujące podczas krystalizacji granitu biotytowo-hornblendowego może być ocenióne w oparciu o obecność w tej skale miarolitycznych, pierwotnych pegmatytów, które są charakterystyczne dla granitoidów krystalizujących na głębokości 3-5 km (Janeczek 1985), a więc w ciśnieniach rzędu 1-1,5 kb. W najbliższym sąsiedztwie granitu biotytowo-hornblendowego występują aplity turmalinowo-andaluzytowe, przypuszczalnie związane genetycznie z tym granitem '(Puziewicz 1981). Magmowy andaluzyt, występujący w tych aplitach, jest stabilny w magmach granitowych w ciśnieniach 1-2 kb (Pichavant, Manning 1984), jego obecność wskazuje więc również na niskie ciśnienie panujące podczas powstawania granitu biotytowo-hornblendowego. Identyczne wykształcenie aureol kontaktowych granitu biotytowo-hornblendowego oraz granitu biotytowego sugeruje przy tym, że ta ostatnia skała powstawała przy ciśnieniu zbliżonym do tego, w jakim tworzył się granit biotytowo-hornblendowy.
148 JACEK PUZIEWICZ GENEZA MASYWU GRANITOWEGO STRZEGOM-SOBÓTKA Badania petrologiczne i geochronologiczne wykazują, że masyw granitowy Strzegom - Sobótka jest złożony z czterech odrębnych intruzji granitowych, które powstały w dwóch etapach - starszym, ok. 330 mln lat temu, oraz młodszym, około 280 mln lat temu. Stosunki początkowe izotopów strontu w granitoidach masywu Strzegom - Sobótka zależne są od miejsca występowania tych skał. Odsłaniające się we wschodniej części masywu granodioryt biotytowy oraz granit dwułyszczykowy charakteryzują się niskim stosunkiem początkowym 87 Sr/ 86 Sr wynoszącym około 0,705-0,706, podczas gdy budujące zachodnią część masywu granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy mają stosunki początc kowe 87 Sr/ 86 Sr wynoszące (odpowiednio) 0,7082 i 0,7098. Stosunek początkowy 87 Sr/ 86 Sr w granitoidach może służyć jako źródło informacji o materiale skalnym, z którego wytopiły się macierzyste magmy tych skał. Niski stosunek początkowy 87 Sr/ 86 Sr wskazuje, że stront w skale pochodzi z płaszcza Ziemi. Najwyższa wartość stosunku 87 Sr/ 86 Sr w stroncie pochodzącym z płaszcza Ziemi wzrasta w miarę upływu czasu, jest też zależna od procesów zachodzących w obrębie płaszcza, jednak nigdy nie jest wyższa niż 0,7065 (Faure 1986). Wysoki stosunek początkowy 87 Sr/ 86 Sr jest charakterystyczny dla skał kontynentalnej skorupy ziemskiej; zwiększenie ilości Sr jest 87 spowodowane rozpadem 87 Rb i może być wytłumaczone długotrwałym pozostawaniem w obrębie skorupy skał o niewielkiej zawartości rubidu lub dużą zawartością tego pierwiastka w skałach zalegających krócej w skorupie. Niskie stosunki 87 Sr/ 86 Sr w granodiorycie biotytowym oraz w granicie dwułyszczykowym wskazują zatem, że skały te powstały w wyniku przetopienia skał ubogich w radiogeniczny stront. Materiały skalne, z których powstały granodioryt biotytowy oraz granit dwułyszczykowy, musiały jednak różnić się charakterem petrograficznym. W granicie dwułyszczykowym występują łupkowate enklawy złożone głównie z muskowitu i biotytu (Puziewicz 1987), które stanowią przypuszczalnie niestopione pozostałości serii skalnej, z której powstała macierzysta magma tej skały (Puziewicz 1985b). Dowodzą one, że zespół skalny, z którego wytopiła się ta magma, był zdominowany przez skały ilaste. Skały te musiały jednak powstać z materiałów wywodzących się z płaszcza, a okres dzielący ich sedymentację oraz późniejsze przetopienie musiał być krótki. Najprawdopodobniej skały ilaste, z których wytopiła się macierzysta magma granitu dwułyszczykowego, utworzyły się w wyniku wietrzenia i sedymentacji powstałych nieznacznie wcześniej bazaltów. Enklawy, które występują w obrębie granodiorytu biotytowego, są drobnoziarniste, obfitują w minerały ciemne i mają skład tonalitu (Majerowicz 1963). Zdaniem Didiera (1973) enklawy takie są produktem wymieszania się magmy granitowej z magmą bazaltową; mają one stanowić nierozpuszczone w magmie granitowej resztki magmy bazaltowej. Chappell i White (1974) oraz Hildreth (1981) uważają, że omawiane enklawy stanowią restyt, tzn. niestopione pozostałości metabazaltowych wkładek w obrębie serii skalnej, z której wytopiona została magma granitowa. Sparks i Marshall (1986) oraz Frost i Mahood (1987) wykazali. że mieszanie się magmy bazaltowej z granitow<) nie
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 149 może mieć znaczącego wpływu na skład i genezę magm granitowych i granodiorytowych, gdyż różnice reologiczne takich ośrodków są na -tyle duże, że proces ten jest niemożliwy. Należy więc sądzić, że w formowaniu się granitoidów zawierających drobnoziarniste, ciemne enklawy o składzie skał magmowych (od diorytu do granitu) główną rolę odgrywa proces częściowego stopienia starszych materiałów skalnych. Niska wartość stosunku początkowego 87 Sr/ 86 Sr w granodiorycie biotytowym dowodzi więc, że skała ta powstała w wyniku przetopienia zespołu skalnego złożonego z młodych w tym czasie bazaltów. Można przypuszczać, że głębsze partie sfałdowanego i częściowo zmetamorfizowanego zespołu skał o oceanicznym pochodzeniu (ob~ dukowany fragment oceanicznej skorupy ziemskiej?), rozciągającego się w najbliższym otoczeniu granodiorytu biotytowego i granitu dwułyszczykowego oraz na zachód i południowy zachód od nich (Pin et al. 1988a) stanowiły materiał, z którego wytopione zostały macierzyste magmy omawianych granitoidów. Występujące na tym obszarze skały o składzie bazaltów (gabra, zieleńce, amfibolity) powstały w najwyższym dewonie (Pin et al. 1988a), a więc były geologicznie młode w chwili powstawania granitoidów. Budujące zachodnią część masywu Strzegom - Sobótka granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy charakteryzują się wysoką wartością początkowych stosunków. 87 Sr/ 86 Sr, co dowodzi, 2e zawierają one stront pochodzący głównie ze skał charakterystycznych dla kontynentalnej skorupy ziemskiej. Granity te występują w otoczeniu skał uważanych za wschodnie przedłużenie Gór Kaczawskic_h. Dolno- i środkowopaleozoiczne zespoły skalne występujące w Górach Kaczawskich charakteryzują się dużym udziałem skał ilastych, szarogłazowych oraz kwaśnych skał wulkanicznych (Baranowski et al. 1987). Skały takie powstają w wyniku przerobienia materiałów charakterystycznych dla skorupy kontynentalnej. Można przypuszczać, że granit bio-. tytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy wytopiły się z głębszych partii tego zespołu skalnego. Masyw granitowy Strzegom - Sobótka powstał zatem w obrębie dwóch odrębnych jednostek geologicznych. Wschodnia część masywu (granodioryt biotytowy oraz granit dwułyszczykowy) powstała i jest usytuowana w obrębie jednostki złożonej ze skał pochodzących z młodego, sfałdowanego i częściowo zmetamorfizowanego dna oceanicznego, podczas gdy jego część zachodnia (granit biotytowy oraz granit biotytowo-hornblendowy) powstała i występuje w obrębie jednostki złożonej ze skał wywodzących się w znacznej mierze ze skorupy kontynentalnej. PODZIĘKOWANIA. Artykuł ten stanowi podsumowanie moich ponad 7-letnich badań masywu Strzegom - Sobótka. Pragnę pod ziękować Prof. A. Majerowiczowi (Uniwersytet Wroc-, ławski) za wprowadzenie mnie w geologię i petrografię skał masywu, a Dr. Cz. Augustowi (Uniwersytet Wrocławski) i Dr. J. Janeczkowi (Uniwersytet Śląski) za in spirujące dyskusje w czasie prac terenowych. Dziękuję Dr. C. Pin i Dr. J. L. Duthou (Uniwersytet Clermont-Ferrand II) za wykonanie badań geochemicznych, a Dr. P. Aleksandrowskiemu i Dr. J. Wojewodzie (Uniwersytet Wrocławski) za krytyczne komentarze, które pomogły mi ul epszyć ko11cową wersję tekstu. Wplyn(.!lo 14 kll'iet11iu /989 r.
150 JACEK PUZIEWICZ WYKAZ LITERATURY - REFERENCES BARANOWSKI Z., HAYDUKIEWICZ A., KRYZA R., LORENC S., MUSZYŃSKI A., URBANEK Z. (1987): Rozwój struktury wschodniej części Gór Kaczawskich na podstawie dotychczasowego rozpoznania stratygrafii, warunków sedymentacji i wulkanizmu. W: Przewodnik LVIII Zjazdu PTG w Wałbrzychu, 61-79...BORKOWSKA M. (1957): Granitoidy kudowskie na tle petrografii głównych kwaśnych intruzji Sudetów i ich przedpola. Arch. Miner. 21. 2, 229-382. BORUCKI J. -(1966): Wstępne wyniki óatowan bezwzględnych (K --Ar) granitów dolnośląskich. Kwart. Geol. 10, 1, 1-18. BURNHAM C. W. (1979): Magmas and hydrothermaljluids. W: Barnes H. L. (red.), Geochemistry of hydrothermal ore deposits, 2 wyd. Wiley, New York, 71-136. BURNHAM C. W., NEKVASIL H. (1986): Equilibrium properties of granite pegmatite magmas. Am. Miner. 71, 239-263. CARMICHEAL I. S. E., TURNER F. J., VERHOOGEN J. (1974): Igneous petrology. Wiley, New York. CHAPPELL B. W., WHITE A. J. R. (1974): Two contrasting granite types. Pacific Geol. 8, 173-174. CLOOS H. (1922): Der Gebirgsbau Schlesiens. Borntraeger, Berlin. DEPClUCH T. (1971): Wiek bezwzględn y granitoidów strzegomskich. Kwart. Geol. 15, 4, 862-869.. DIDIER J. (1973): Granites and their enclaves. Elsevier, Amsterdam. DOMAŃSKA K. (1984): Petrografia i geneza ciemnych enklaw w północno-zachodniej części masywu granitoidowego Strzegom-Sobótka. Praca magisterska, Zakład Mineralogii i Petrografii Instytutu Nauk Geologicznych Uniw. Wrocł. FAURE G. (1986): Principles of isotope geology. Wiley, New York. FROST T. L., MAHOOD G. A. (1987): Field, chemical and physical constraints of mafic-felsic magma interaction in the Lamarck granodiorite, Sierra Nevada, California. Bull. Geol. Soc. Am. 99, 272-291. HILDRETH W. (1981): Gradients in silicie magma chambers: Implications for litospheric magmatism. J. Geophys. Res. 86. 10153-101 91. HOLDA WAY M. J. (1971): Stability of andalusite and the aluminum silicate phase diagram. Am. J. Sci. 271, 97-131. HOLTZ F., EBADT A.. RARBEY P JOHANNES W PTCHAVANT M. (1988): Phase relations in the Q:>:-Ab-Or system at 2 and 5 kbar: The effect of ah,o Terra Cognita 8, 66. JANECZEK J. (1985): Typomorficzne minerały pegmatytów masywu Strzegom - Sobótka. Geol. Sudetica 21, 2, 1-62. JOHANNES W. (1984): Beginning of melting in the granite system Qz-Ab-Or-An-H 2 0. Contr. Miner. Petrol. 86, 264-274. KURAL S., MORA WSKI T. (1968): Strzegom -Sobótka granitic massif. Biul. Inst. Geol. 227, 33-74. LUTH W. C., JAHNS H. R., TUTTLE O. F. (1964): The granite system at pressures of 4 to 10 kb. J. Geophys. Res. 69, 759-773. MACIEJEWSKI S. (1973): Granity środkowej części masywu strzegomskiego. Kwart. Geol. 17, 4, 927. MACIEJEWSKI S., MORA WSKI T. (1975): Zmienność petrograficzna granitów masywu strzegomskiego. Kwart. Geol. 19, 1, 47-65. MAJEROWICZ A. (1963): Granit z okolic Sobótki i jego stosunek do osłony w świetle badań petrograficznych. Arch. Miner. 24, 2, 127-237. MAJEROWICZ A. (1966): Granitoidy z Łazan k. Żarowa i fragmenty ich osłony. Arch. Miner. 26, 339-372. MAJEROWICZ A. (1972): Masyw granitowy Strzegom-Sobótka. Geol. Sudetica 6, 7-96. MAJEROWICZ A. (1977): Stanowisko systematyczne granitoidów masywu Strzegom -Sobótka w międzynarodowej klasyfikacji skał plutonicznych. Rocz. Pol. Tow. Geol. 47, 2, 233-245. MILLER C. F., STODDARD E. F., BRADFISH L. J., DOLLASE W. A. (1981): Composition of plutonie muscovite: Genetic implications. Can. Miner. 19, 25-34. PICHAVANT M., MANNING D. A. C. (1984): Petrogenesis of tourmaline granites and topas granites: The contribution of experimental data. Phvs. Earth Piane/. /111. 35. 31-50.
MASYW GRANITOWY STRZEGOM-SOBÓTKA 151 PIN C., MAJEROWICZ A., WOJCIECHOWSKA I. (1988a): Upper Paleozoic oceanie crust in the Polish Sudctes: Nd-Sr isotope a.11d trace element evidence. Lithos 21, 195-209. PIN C., PUZIEWICZ J., DUTHOU J.-L. (1988b): Studium izotopowe Rb-Sr oraz Sm-Nd masywu granitowego Strzegom - Sobótka. Mat. Konf. Petrologia i geologia fundamentu waryscyjskiego polskiej części Sudetów: Wyniki współpracy naukowej między Uniwersytetem Wrocławskim i Uniwersytetem Clermont-Ferrand", 37-41. PIN C., PUZIEWICZ J., DUTHOU J.-L. (1989): Ages and origins of a composite granitic massif in the Variscan belt: A Rb-Sr study of the Strzegom -Sobótka Massif, W. Sudetes (Poland). N. Jahrb. Miner. Abh. 160, 71-82. PUZIEWICZ J. (1981): Andalusite-tourmaline aplite from Lisice Hill near Strzegom. Miner. Polon. 12, 2, 69-76. PUZIEWICZ J. (1985a): Origin of chemical, structural and textural variations in aplites from the Strzegom granite (SW Poland). N. Jahrb. Miner. Abh. 153, 19-31. PlJZIEWICZ J. (1985b): Petrologia skal masywu granitowego Strzegom-Sobótka. W: Materiały do sesji naukowej Petrologia skał masywu granitowego Strzegom - Sobótka i jego osłony", 19-27 (maszynopis). PUZIEWICZ J. (1987): Geneza muskowitu w granicie dwułyszczykowym z Siedlimowic i jego enklawach. Arch. Miner. 43, 1, 81-86. PUZIEWICZ J., JOHANNES W. (1988): Phase eąuilibria and compositions of Fe-Mg-AI minerals and melts in water-saturated peraluminous granitic systems. Contr. Miner. Petrol. 100, 156-168. PUZIEWICZ J., WOJEWODA J. (1984): Origin of load structures and graded beddings of dark minerals in the Strzegom granites (SW Poland): A sedimentological and petrological approach. N. Jahrb. Miner. Mh. 1984, 353-364. SHAND S. J. (1927): The eruptive rocks. Wiley, New York. SPARKS R. S. J., MARSHALL L. A. (1986): Thermal and mechanical constraints on mixing between rriafic and silicie magmas. J. Volc. Geotherm. Res. 29, 99-124. SPEER J. A. (1984): Micas in igneous rocks. W: BAILEY S. W. (red.): Micas. Reviews in Mineralogy, MSA, Washington, 299-356. TUTTLE O. F., BO WEN N. L. (1958): Origin of granite in the light of experimental studies in the system NaAISi 3 0 8 -KAISi 3 0 8 -Si0 2 -H 2 0. Geol. Soc. Am. Mem. 74, 1-156. VIELZEUF D., HOLLOWAY J. R. (1988): Experimental determination of the fluid absent melting relations in the pelitic systems. Consequences for crusta! differentiation. Contr. M iner. Petrol. 98, 257-276. WHITNEY J. A. (1975): The effects of pressure, temperature and XH,o on phase assemblage in four synthetic rock compositions. J. Geol. 83, 1-31. - ZINKIEWICZ J. (1973): Wyznaczanie wieku bezwzględnego skał metodą rubidowo- strontową. Prz. Geol. 5, 251-254.
152 JACEK PUZIEWICZ ZAŁĄCZNIK: MIEJSCA POBRANIA PRÓBEK Podstawową pracą petrograficzną, przedstawiającą szczegółowe opisy granitoidów z większości odsłonięć na obszarze masywu Strzegom - Sobótka jest studium Majerowicza (1972). W poniższej tabeli zestawiłem więc numerację próbek wykorzystanych do badań geochronologicznych, geochemicznych i mineralogicznych (Pin et al. 1988b, 1989 oraz moje nie opublikowane dotąd materiały) z numerami odsłonięć Majerowicza (1972). Lokalizacja Strzeblów Gola Świdnicka Gołaszyce Numer odsłonięcia (wg Majerowicza 1972) Granodioryt biotytowy 68 155 157 Numer próbki (niniejsza praca) 303 305 439 Niegoszów Niegoszów Wierzbno Gogołów Wirki Siedlimowice Graniczna Morawa Mo rów Żółkiewka W i śnica Rogoźnica Zimnik Gniewków Czernica Granit dwułyszczykowy 152 151 154 146 148 160 Granit biotytowy 178 174 172 201 525 206 430 431 209, 308 309, 442 401 402 Granit biotytowo-hornblendowy 181 315 µa- ĄtM 403 196 406 215 313, 314 212 404 218 312
JACEK PUZIEWICZ. Institute of Geological Sciences, University of Wrocław ul. Cybulskiego 30, 50-205 Wrocław STRZEGOM - SOBÓTKA GRANITIC MASSIF (SW POLAND) SUMMARY OF RECENT STUDIES ABSTRACT The Strzegom -Sobótka massif (Sudetes, SW Poland) consists of four grani tie plutons (biotite granodiorite, two-mica granite, biotite granite and hornblende-biotite granite). The petrographic and geochemical data indicate that the massif straddles the boundary between two geological units. The eastern unit is dominated by rocks of oceanie provenance. The western one consists mainly of continental rocks. SUM MARY The Strzegom - Sobótka granitic massif (SW Poland) consists of four granitoid facies (from SE to NW): biotite granodiorite, two-mica granite, biotite granite and hornblende-biotite granite (Fig. 1). The biotite granodiorite is poor in aplites and pegmatites and exhibits systematic regional variation of biotite content. This variation is correlated with chemical composition of the rock (Table 1) and its 87 Sr/ 86 Sr and 87 Rb/ 8 7 Sr ratios. The two-mica granite exhibits deformational fabric; the rock is poor in aplites, but pegmatites of simple minerał composition (quartz, feldspars, micas, gamet and beryl) are abundant. The two-mica granite is the only peraluminous rock of the Strzegom - Sobótka massif. The biotite granite is exposed north-west from the two-mica granite. The biotite granite is rich in aplites and pegmatites, the latter of simple minerał composition (quartz, feldspars, micas and almandine-spessartine gamet). The western part of the Strzegom - Sobótka granitic massif consists od the hornblende-biotite granite with abundant aplites and miarolitic pegmatites. Petrographic and geochemical differences among the granitoids (cf. Tables 1-3, Fig. 2) suggest that they represent separate magma batches of different origin and crystallization bistory. The ages and initial 87 Sr/ 86 Sr ratios of the granitoids support this view (biotite granodiorite - 280 M, Sr; = 0.7058, two-mica granite - 325 Ma, Sr;= 0.705, biotite granite - 280 Ma, Sr; = 0.7082, hornblende-biotite granite - 280 Ma, Sr;= 0.7098). The biotite granodiorite, biotite granite and hornblende-biotite granite magmas were supposedly water-undersaturated and had temperatures in excess
154 JACEK PUZIEWICZ of 850 C. The two-mica granite magma was close to water-saturation, cooler, its source being probably situated at a small distance from its crystallization place. All the magmas crystallized at depths smalłer than ca 15 km. The biotite granodiorite magma was derived from basaltic rocks of age slightly older than the magma itse\f, and the two-mica granite was derived from pelitic products of weathering and sedimentation of those basaltic rocks. The biotite granite and the hornblende-biotite granite magmas were derived from protoliths of continental provenance, possibly being an eastern prolongation of the Kaczawskie Mts. The Stizegom-Sobótka grani tie massif straddles therefore the border between two geological units: the eastern one, dominated by materials of oceanie provenance, and the western one, composed mainly of materials of continental provenance. Received April 14, 1989.