Skład izotopowy neodymu i wiek modelowy materiału detrytycznego skał klastycznych dolnego paleozoiku Gór Świętokrzyskich kluczem do rekonstrukcji historii geotektonicznej
Loading...
Date
2016
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Nd isotope signatures and model ages of Lower Paleozoic clastics rocks of the Holy Cross Mountains: a key to understanding the geotectonic history
Abstract
Nadrzędnym celem prowadzonych badań była identyfikacja źródeł alimentacyjnych dla materiału klastycznego dolnopaleozoicznych osadów z bloku Małopolski i Łysogór przy wykorzystaniu składu izotopowego neodymu, samaru i strontu. Obydwie jednostki cechuje odmienna budowa geologiczna skał paleozoiku, różna fauna oraz odmienny styl tektoniczny. Dlatego też od szeregu lat traktowane były one jako terrany, jednakże kwestia ich pochodzenia oraz czas ich amalgamacji nie zostały do końca w pełni wyjaśnione. Skład izotopowy neodymu i strontu kambryjskich skał klastycznych Małopolski różni się zasadniczo od składu skał kambryjskich Łysogór. Pionierskie dane izotopowe w połączeniu z wiekami cyrkonów i łyszczyków jasno wskazują iż materiał klastyczny, który docierał do Małopolski w czasie wczesnego do środkowego kambru, pochodził z zachodniej części kratonu Amazonii. W czasie kambru środkowego obok materiału amazońskiego do Małopolski zaczął również docierać pierwszy detrytus z podłoża Bałtyki. W kontekście przeprowadzonych badań izotopowych stało się oczywiste, iż jednostka Małopolski w czasie dolnego kambru musiała znajdować się w bezpośrednim sąsiedztwie kratonu Amazonii i jednocześnie blisko zachodniego końca pasa kadomskiego. Natomiast, sygnatury izotopowe detrytusu z Łysogór wskazują, iż materiał klastyczny dostarczany był z obszaru Fennoskandii, gdzie erodowane były skały kompleksu „svecofeńskiego”. Oznacza to, że Łysogóry musiały znajdować się podczas późnego kambru na przedpolu kontynentu Bałtyki, ale równocześnie w niedużej odległości od skorupy kontynentalnej wieku kadomskiego.
Neodymium, samarium and strontium isotope compositions of clastic material in Lower Paleozoic rocks are used to constrain the geotectonic provenance of the Małopolska and Łysogóry terranes in southern Poland. Being characterized by markedly different geological histories during Early Paleozoic times, Małopolska and Łysogóry were most often interpreted as Gondwana-derived terranes but their provenance and accretionary history are still being discussed. This study presents first, systematic Nd and Sr isotope survey of the Lower Paleozoic siliciclastic rocks. Cambrian clastic rocks of Małopolska differ in their Nd and Sr isotope compositions from those of Łysogóry. New Nd data combined with detrital zircon ages provide clear evidence that Małopolska must have been supplied with clastic material from Amazonian sources during Cambrian times, being also progressively sourced from the Baltic Svecofennian crust in the Middle Cambrian. Detritus recognized in Łysogóry must have been mostly derived from the Svecofennian basement of Fennoscandia, but it has also a small addition from Cadomian sources. All provenance and biogeographic data indicate that Małopolska must have been situated close to the Amazonian craton near the western end of the Cadomian belt during the Early Cambrian. During the Late Cambrian Łysogóry occupied a position between Baltica and the Cadomian belt but it was probably not yet accreted to the Baltic crust at that time.
Neodymium, samarium and strontium isotope compositions of clastic material in Lower Paleozoic rocks are used to constrain the geotectonic provenance of the Małopolska and Łysogóry terranes in southern Poland. Being characterized by markedly different geological histories during Early Paleozoic times, Małopolska and Łysogóry were most often interpreted as Gondwana-derived terranes but their provenance and accretionary history are still being discussed. This study presents first, systematic Nd and Sr isotope survey of the Lower Paleozoic siliciclastic rocks. Cambrian clastic rocks of Małopolska differ in their Nd and Sr isotope compositions from those of Łysogóry. New Nd data combined with detrital zircon ages provide clear evidence that Małopolska must have been supplied with clastic material from Amazonian sources during Cambrian times, being also progressively sourced from the Baltic Svecofennian crust in the Middle Cambrian. Detritus recognized in Łysogóry must have been mostly derived from the Svecofennian basement of Fennoscandia, but it has also a small addition from Cadomian sources. All provenance and biogeographic data indicate that Małopolska must have been situated close to the Amazonian craton near the western end of the Cadomian belt during the Early Cambrian. During the Late Cambrian Łysogóry occupied a position between Baltica and the Cadomian belt but it was probably not yet accreted to the Baltic crust at that time.
Description
Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych
Sponsor
Financial support for this study was provided by the National Science Center (NCN), grant
No. 2011/01/N/ST10/07783
Keywords
izotopy neodymu, Nd isotopes, izotopy strontu, Sr isotopes, Góry Świętokrzyskie, Holy Cross Mountains, proweniencja, provenance, dolny paleozoik, Lower Paleozoik