hrvatski

Mineraloška i geokemijska obilježja pliocenskih sedimenata s područja Vukomeričkih gorica

Cilj ovog istraživanja je prezentirati rezultate mineraloških i geokemijskih analiza pliocenskih sedimenata s područja Vukomeričkih gorica koje se nalaze u središnjem dijelu Republike Hrvatske, između rijeka Save i Kupe. Na istraživanom području dominiraju pliocenski klastični sedimenti koji prema Osnovnoj geološkoj karti SFRJ, List Sisak (PIKIJA, 1987) pripadaju Paludinskim naslagama. Prema bušotinskim podacima njihova debljina iznosi 400 do 600 metara (ŠIMUNIĆ, 1985). Uzorci pijesaka i/ili siltova su prikupljeni na 12 lokaliteta iz pjeskokopa i aktivnih klizišta. Na 32 uzorka napravljene su analize teške i lake mineralne frakcije. Modalni sastav uzoraka pijeska je određen pomoću polarizacijskog mikroskopa, analizom frakcije između 0, 09 mm i 0, 16 mm metodom trake na 300 zrna (MENGE & MAURER, 1992). Na 24 uzorka pijeska i 10 uzoraka pelita napravljena je kemijska analiza glavnih elemenata i elemenata u tragovima kombinacijom metoda ICP-MS i ICP- ES. Analize su napravljene u ACMElab u Vancouveru. Iz asocijacije teških minerala određene su moguće izvorišne stijene, a iz asocijacije lakih minerala je definiran tip pijeska i karakter provenijencije pješčanog detritusa (geotektonski okoliš izvorišnog područja). Kod analize sastava lake mineralne frakcije korištena je Dickinsonova metoda (DICKINSON, 1983), te su za određivanje podrijetla materijala korišteni QtFL i QtFLt trokomponentni dijagrami. Rezultati modalne analize pokazuju da većina pjeskovitih uzoraka ima sličan mineralni sastav. Razlika između uzoraka je u koncentraciji pojedinih mineralnih vrsta. U svim uzorcima je zapažen relativno visoki udio opakih minerala koji često varira oko 50 %. Prema udjelu granata u zajednici prozirnih teških minerala moguće je izdvojiti tri grupe. Prvoj skupini pripada najveći dio uzoraka, a sadrži 30 do 60 % granata. U drugoj, malobrojnijoj skupini, udio granata je nizak, od 1 do 10 %. Treća skupina je zastupljena sa samo dva uzorka u kojima nije zabilježena pojava granata, a znatno je povišena koncentracija kromita i amfibola. Od ostalih minerala u sve tri skupine dominiraju staurolit, epidot, rutil, turmalin, amfibol i cirkon. S nižim udjelima (do 6 %) zatupljeni su kromit, titanit, kianit, zoisit, brukit/anatas i rijetko piroksen. Sastav zajednice teških minerala nije dao jednoznačan odgovor o vrsti izvorišnih stijena. Dominacija granata, staurolita i epidota ukazuje na metamorfno porijeklo jednog dijela sedimenata, a rutil, turmalin, amfiboli i cirkon na kisele do bazične magmatske stijene. Sastav pijesaka prema dijagramu kojeg su predložili PETTIJOHN et al. (1987) odgovara sastavu litičnih arenita do sublitoarenita. Prema QtFL i QmFLt dijagramima (DICKINSON, 1983) istraživani sedimenti pripadaju recikliranom orogenu. Većina uzoraka se projicira u istom polju što ukazuje da potječu iz sličnih izvorišnih područja. Prema QtFL dijagramu može se zaključiti da se radi o zrelim, kvarcom bogatim sedimentima. Za određivanje provenijencije nastanka analiziranih pijesaka i pelita na temelju kemijskog sastava izračunati su međusobni omjeri pojedinih glavnih elemenata i elemanata u tragovima. U uzorcima pelita omjer K2O/Al2O3 iznosi 0, 16 i ukazuje na prerađene starije pelitne sedimente. Niska vrijednost omjera Na2O/K2O koja varira između 0, 08 i 0, 34 upućuje na vezanost tih elemenata za minerale glina. Zrelost sedimenta utvrđenu analizom lake mineralne frakcije potvrđuje i visoki omjer oksida SiO2/Al2O3 čija srednja vrijednost u uzorcima pelita iznosi 3, 10. Izračunate srednje vrijednosti omjera La/Co, La/Sc, Th/Co i Th/Sc u uzorcima pijeska i pelita su slične (uzorci pijeska: La/Co – 2, 04, La/Sc – 2, 60, Th/Co – 0, 87 i Th/Sc – 0, 80 ; uzorci pelita: La/Co – 2, 94, La/Sc – 2, 30, Th/Co – 1, 10 i Th/Sc – 0, 90). Dobiveni rezultati odgovaraju rasponima vrijednosti za kisele izvorišne stijene (CULLERS, 2000). Za određivanje geotektonskog okoliša nastanka istraživanih pjeskovitih sedimenata korišteni su trokomponentni dijagrami La–Th–Sc i Th–Sc–Zr/10 (BHATIA & CROOK, 1986) u kojima se većina točaka analiziranih uzoraka projicira u polje kontinentalnog otočnog luka. Slične rezultate za gornjomiocenske klastične sedimente iz hrvatskog dijela Panonskog bazena dobili su KOVAČIĆ (2004) i GRIZELJ (2008). Stoga, dobiveni rezultati najvjerojatnije upućuju na kontinuiranu sedimentaciju u prostoru istog taložnog bazena koja se nakon ponta nastavila i u pliocenu. Literatura: BHATIA, M. R. & CROOK, K. A. W. (1986): Trace element characteristics of greywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins.– Contrib. Mineral. Petrol., 92, 181- 193. CULLERS, R. L. (2000): The geochemistry of shales, siltstones and sandstones of Pennsylvanian-Permian age, Colorado, USA: Implications for provenance and metamorphic studies.– Lithos, 51, 181-203. DICKINSON, W. R., BEARD, L. S., BRAKENRIDGE, G. R., ERJAVEC, J. L., FERGUSON, R. C., INMAN, F. K., KNEPP, R. A., LINDBERG, F. A. & RYBERG, P. T. (1983): Provenance of North American Phanerozoic sandstones in relation to tectonic setting.– Geol. Soc. Am. Bull., 94, 222-235. GRIZELJ, A. (2008): Mineraloške i geokemijske značajke miocenskih pelitnih sedimenata jugozapadnog dijela Panonskog bazena.– Doktorska disertacija. Sveučilište u Zagrebu. Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb, 192 str. KOVAČIĆ, M. (2004): Sedimentologija gornjomiocenskih naslaga jugozapadnog dijela Panonskog bazena.– Doktorska disertacija. Sveučilište u Zagrebu. Prirodoslovno- matematički fakultet, Zagreb, 216 str. MENGE, M. A. & MAURER, H. F. W. (1992): Heavy Minerals in Colour.– Chapman & Hall, 151 p., London. PETTIJOHN, F. J., POTTER, P. E. & SIEVER, R. (1987): Sand and sandstone.– Springer-Verlag, 553 p., Berlin. PIKIJA, M. (1987): Osnovna geološka karta SFRJ 1:100.000, Tumač za list Sisak L33–93.– Geološki zavod, Zagreb (1975–1986), Savezni geološki institut, Beograd, 56 p. ŠIMUNIĆ, AN. (1985): Korelacija geoloških odnosa na području Medvednice, NW dijela Savske potoline i N dijela Vukomeričkih gorica.– Fond stručne dokumentacije Hrvatskog geološkog instituta, 142/85., Zagreb.

pliocen; klastični sedimenti; mineralni sastav; geotektonski smještaj

nije evidentirano