STŘEDOČESKÝ PLUTON

Středočeský pluton (též středočeský plutonický komplex) je rozsáhlé těleso vyvřelých hlubinných a žilných hornin různorodého petrologického a chemického složení. Středočeský pluton na povrchu zaujímá plochu přes 3000 km2 mezi Říčany u Prahy, Příbramí, Klatovy, Pískem a Táborem. Je to jeden z největších granitoidních komplexů vzniklých v centrální Evropě během variského kolize kontinentů, která probíhala v období před 360-320 milióny lety. O složitosti jeho vývoje vypovídá i to, že bylo rozlišeno přes 20 jednotlivých intruzí, díky nimž, se v plutonu vyskytuje široká škála vyvřelin od gaber, dioritů, quartzmonzonitů, tonalitů, trondhjemitů, po granodiority a granity. Nejstarší magmata středočeského plutonu (354 – 350 mil. let) se nacházejí v jeho severozápadní části podél kontaktu s Barrandienem a pravděpodobně vystoupila (intrudovala) do svrchních partií zemské kůry za současného stlačování okolních hornin, zatímco mladší horniny (346 – 343 mil. let) u jižního okraje plutonu jsou souběžné s výstupem (exhumací) původně hluboce uložených hornin moldanubika.

VZNIK

Vznik plutonu je úzce spjat s podsouváním (subdukcí) saxonthuringické oceánské desky pod dnešní tepelsko-barrandienskou jednotku, které započalo zhruba před 400 mil. lety. V období svrchního devonu (365 mil.) došlo nad podsouvající se deskou k natavení hornin zemské kůry a pláště a ke vzniku kontinentálního vulkanického oblouku – pásma sopek probíhajícího rovnoběžně s rozhraním desek (obr. A). (Dnešním typickým kontinentálním vulkanickým obloukem je například pohoří And v Jižní Americe.) Sopky na povrchu tvořily jen menší část objemu vzniklých tavenin. Nemenší objem roztavených hornin – magmatu se nacházel hluboko pod povrchem někde v hloubkách 50-70 km. Dalšímu tavení a výstupu těchto magmat do svrchnějších oblastí kůry napomohla kolize (obr. B) probíhající před 360 až 320 milióny lety, která následovala po zmíněné subdukci. Tavení, výstup a ochlazování magmat vedly ke změnám jejich původního složení tzv. diferenciaci. Právě natavení rozmanitých zdrojových hornin od pláště po vyvřelé, přeměněné a usazené horniny tvořící nadložní kůru a složitá a dlouhotrvající diferenciace vedly ke vzniku velmi pestré škály granitoidních hornin, kterou v současnosti v plutonu nacházíme. Na základě petrografických a geochemických vlastností (například minerálního složení, obsahu hlavních prvků, stopových prvků, Sr-Nd izotopů) bylo ve středočeském plutonu vyčleněno pět základních skupin granitoidních hornin. Jsou jimi skupiny sázavská, blatenská, maršovická, říčanská a skupina Čertova břemene (viz mapa). Odlišnosti mezi skupinami odrážejí původ jejich zdrojových magmat (plášť vs. kůra), míru kontaminace magmat kůrou či procesy provázející samotné tavení a  krystalizaci  – tzv. diferenciaci magmatu.

 

 

Schematická mapa povrchových výskytů pěti hlavních skupin granitických hornin středočeského plutonu s vyznačením erozních zbytků kontaktně přeměněných nadložních hornin plutonu (žlutě). Základní skupiny byly vyčleněny na základě petrografických a geochemických vlastností (například minerálního složení, obsahu hlavních prvků, stopových prvků, Sr-Nd izotopů). Odlišnosti mezi skupinami odrážejí původ jejich zdrojových magmat (plášť vs. kůra), míru kontaminace magmat kůrou či procesy provázející samotné tavení a krystalizaci (tzv. diferenciaci magmatu). Upraveno dle Janoušek et al. 2000.

Obecně se dá říci, že horniny středočeského plutonu odrážejí složitý vývoj kontinentálního vulkanického oblouku od nejstarších primitivních vápenato-alkalických granitoidů (skupina sázavská) ke K-bohatým vápenato-alkalickým a šošonitickým horninám (skupina Čertova břemene), tento trend svědčí o zvyšujícím se přísunu obohaceného pláště. Zdrojová magmata dalších skupin vznikla částečným natavením pararul modanubika (říčanská skupina) či byla kontaminována nadložními sedimentárními a metasedimentárními horninami (říčanská, maršovická skupina).

ŽILNÉ HORNINY

V celém plutonickém komplexu se vyskytují magmatické horniny v žilné pozici vůči svému okolí. Geochemicky žilné horniny odpovídají jak výše popsaným plutonickým horninám, tak zcela specifickým magmatům. Jedná se zejména o lamprofyry, žilné porfyry a diabasy.

VZNIK LOŽISEK

S intruzí plutonu je úzce spjat vznik rudních ložisek v jeho okolí. Pro některá ložiska byl pluton přímým zdrojem rudami obohacených roztoků (např. ložisko zlata Mokrsko či Petráčkova hora), pro jiná (Jílové – zlato, Příbram – zlato, stříbro, olovo, železo, uran) posloužil pouze jako zdroj tepla, který podpořil cirkulaci při kolizi vzniklých roztoků v rozpukaných poruchových zónách. V našem případě v středočeské střižné zóně při SZ okraji plutonu (viz mapka).

METAMORFOVANÉ OSTROVY

Teplota vmisťovaných magmat (700 – 900 °C) způsobila, že při kontaktu plutonu s okolními horninami došlo k jejich tepelné přeměně (kontaktní metamorfóze). Nejsilnější kontaktní metamorfóza, místy doprovázená i částečným natavením, postihla tzv. metamorfované ostrovy, které představují zbytky původního stropu středočeského plutonu tvořeného usazenými horninami.

STÁŘÍ

Radiometrické stáří (zjištěné či předpokládané) jednotlivých magmatických intruzí (plutonů) spadá do doby přibližně mezi 355 a 335 mil. let nebo-li éry spodního karbonu.

VYUŽITÍ

Horniny středočeského plutonu se těží v mnoha lomech jako stavební a dekorační kámen nebo jako zdroj drceného kameniva.

 

KRÁTKÉ CHARAKTERISTIKY JEDNOTLIVÝCH SKUPIN

Sázavská skupina

vápenato-alkalické horniny mírně nabohacené K

Tato skupina je například charakteristická středně vysokým obsahem vápníku, draslíku a sodíku. Zdrojová magmata vznikla natavením metabazitů (dříve přeměněné čediče) či přímo pláště, případně mohlo dojít i ke smíšení těchto zdrojů. Ochlazování bylo provázeno následnou frakcionační krystalizací (odstraňování vysrážených minerálů z taveniny) amfibolitu a plagioklasu. Patří k nejstarším (~350 mil.) horninám plutonického komplexu. Do této skupiny patří i požárské trondhjemity a gabrové horniny (V3).

Blatenská skupina

vápenato-alkalické horniny silně nabohacené K 

Tato skupina je charakteristická vysokým obsahem draslíku. Zdrojová magmata byla kontaminována moldanubickými pararulami. Frakční krystalizace byla dominována převahou amfibolitu nad plagioklasem a převahou K živce nad biotitem (kozárovická intruze), případně probíhala v pořadí plagioklas ˃  biotit ˃ amfibol ˃ ˃ allanit (blatenská intruze). Náleží k mladším (~346 mil.) intruzím plutonu. (V1, V2 , SP1, SP2, SP3SP5, SP6, SP7, SP8, SP9)

Maršovická skupina

granity typu S (přesycené SiO2)

Skupina je velmi bohatá křemíkem a hliníkem, naopak má nízký obsah draslíku a vápníku. Její zdrojové magma mohlo obsahovat částečně natavené sedimenty.

Říčanská skupina

draselno-hořečnaté granity

Tato skupina je velmi bohatá křemíkem, draslíkem a sodíkem ale obsahuje velmi málo železa a hořčíku. Vznik zdrojového magmatu odpovídá částečnému natavením moldanubických pararul nebo leukokrátních granulitů. Frakcionace byla dominovaná K-živci. Patří k nejmladší (~336 mil.) intruzím plutonu.

skupina Čertova břemene

draselné až ultradraselné horniny

Horniny této skupiny jsou bohaté až velmi bohaté draslíkem. Oproti skupině sázavské a blatenské mají nížší obsah vápníku a sodíku. Zdrojová magmata pocházela zřejmě z pláště silně obohaceného o nekompatibilní prvky (nevstupují do mřížek nově tvořených minerálů, zůstávají v tavenině např. K, Rb, Cs, Sr, Ba, Zr, Hf, Th, U). Případně mohla být plášťová magmata ještě smíchaná s leukogranitickou komponentou. Typický pro skupinu je výskyt šošonitů – bazaltů saturovaných SiO2. Horniny Čertova břemene patří k mladším (~343 mil.) intruzím plutonu. (SP4)

ODKAZY NA DALŠÍ VZORKY

Použitá literatura:

Holub, A. Cocherie, P. Rossi (1997): Radiometric dating of granitic rocks from Central Bohemian Plutonic Complex (Czech Republic): constrains on the chronology of thermal and tectonic events along the Moldanubian-Barrandian boundary. C.R. Academie des sciences Paris, Sciences de la terre et des planetes/Earth and Planetary Sciences, 325, 19-26.

Janoušek, G. Rogers, D. R. Bowes, & V. Vaňková (1997): Cryptic trace-element variation as an indicator of reverse zoning in a granitic pluton: the Říčany granite, Czech Republic. Journal of the Geological Society, London, 154, 807–815.

Janoušek, D. R. Bowes, G. Rogers, C. M. Farrow and E. Jelínek (2000): Modelling Diverse Processes in the Petrogenesis of a Composite Batholith: the Central Bohemian Pluton, Central European Hercynides. Journal of Petrology, 41, 4, 511–543.

Janoušek, A. Gerdes (2003): Timing and magmatic activity within the Central Bohemian Pluton, Czech Republic: Conventional U-Pb ages for the Sázava and Tábor intrusions and their geotectonic significance. Journal of the Czech Geological Society 48,1-2, 70-71.

Žák, F. Holub, K. Verner (2005): Tectonic evolution of a continental magmatic arc from transpression in the upper crust to exhumation of mid-crustal orogenic root recorded by episodically emplaced plutons: the Central Bohemian Plutonic Complex (Bohemian Massif). Int J Earth Sci (Geol Rundsch), 94, 385–400. DOI 10.1007/s00531-005-0482-3

Žák, F. Holub, V. Kachlík (2006): Magmatic stoping as an important emplacement mechanism of Variscan plutons: evidence from roof pendants in the Central Bohemian Plutonic Complex (Bohemian Massif). Int J Earth Sci (Geol Rundsch), 95, 771–789. DOI 10.1007/s00531-006-0076-8