Kadlec, T. (2016): Chemismus dutinových turmalínů a granátů z pegmatitu u Golčova Jeníkova. − Minerál, 24, 4, 291-296. České Budějovice.
Nejbližší okolí Golčova Jeníkova vzdáleného přibližně 18 km jihovýchodně od města Čáslav spadá geologicky do monotónní jednotky moldanubické oblasti reprezentované sillimaniticko - biotitickými pararulami a migmatity (Chlupáč a kol. 2011). Lokálně hojné jsou primitivní pegmatity s dutinami obsahujícími krystaly záhnědového křemene, živců, muskovitu, turmalínu, granátu a apatitu. Většinou se jedná o žíly či nepravidelná tělesa o mocnostech až 1 m a délce do 10 m, jejichž směr a uložení jsou shodné s foliací okolních hornin. Kontakty mezi pegmatity a hostícími horninami jsou ostré, místy je vyvinuta muskovitická zóna v řádech několika centimetrů. Vnitřní stavba pegmatitových těles bývá místy výrazně zonální, kdy okrajové partie zaujímá granitická jednotka, která směrem do středu žil přechází do grafické (písmenkové). Centrální části žil obsahují dutiny o velikostech až několika desítek dm3 (Gadas a kol. 2012).
Článek se detailněji zaměřuje na chemické složení dutinových turmalínů a granátů z pegmatitového komplexu, jehož výskyt byl zaznamenán na zemědělsky obdělávaném poli 2 km jihovýchodně od Golčova Jeníkova. Morfologicky se jedná o hlavní pegmatitovou žílu, ze které vychází několik vedlejších drobných žilek, které se od hlavní nápadně liší svou mineralogií.
Hlavní žíla má tvar subhorizontálně uloženého deskovitého tělesa o mocnosti kolem 1 m a rozměrech 6 x 3 m. Kontakt s okolními pararulami je ostrý a paralelní s foliací hostících hornin. Vnitřní stavba pegmatitu je výrazně zonální. Od okraje do středu přechází od středně zrnitého pegmatitu, přes písmenkovitý vývoj do hrubě zrnitého až blokového, na který je vázán výskyt dutin. Po mineralogické stránce je pegmatit složen z K-živce a plagioklasu, křemene, slíd (muskovit, minerál sk. biotitu), turmalínu a apatitu, vzácně minerálu řady cordierit – sekaninait. Granát zcela chybí. K-živec je světle až tmavě růžový a tvoří až 10 cm velké tlustě tabulkovité krystaly zarůstající do šedého až záhnědového křemene. Plagioklas má bílou až béžovou barvu a krystaly velké až 5 cm. Biotit se vyskytuje především v okrajových partiích žíly, jakožto až 5 cm velké černé částečně alterované krystaly. Směrem do středu pegmatitu přibývá tabulkovitý muskovit až 10 cm velký, který zarůstá hlavně do křemene. Nahodile se ve všech strukturních jednotkách žily objevují šedozelené až 2 cm dlouhé sloupcovité krystaly apatitu a až 5 cm velké tlustě sloupcovité krystaly šedomodrého až šedozeleného minerálu ze skupiny cordierit – sekaninait. Turmalíny jsou vázány na hrubě zrnité a centrální partie žíly včetně dutin. Turmalín tvoří až 10 cm dlouhé a 2 cm tlusté černé krystaly zarůstající do křemenu či živců; v dutinách byly nalezeny až 7 cm dlouhé a 1,5 cm tlusté výrazně podélně rýhované krystaly černé barvy.
Vedlejší žíly pegmatitu lze nazvat jako muskovitické, protože v nich zcela převládá muskovit; ojediněle dominují živce. Mocnost těchto žil v délce do 3 m kolísá od 10 do 25 cm, vnitřní zonalita chybí a jejich kontakt s okolními horninami je nevýrazný, místy smazán drobnou tektonikou. Muskovit tvoří až 2 cm velké tenké tabulky, které se vzájemně a nahodile prorůstají. V takto vzniklých četných dutinách se vyskytují krystaly albitu, apatitu, turmalínu, křemene a granátu. V asociaci s drobně krystalickým šedobílým až čirým albitem je přítomen světle zelený apatit a černý turmalín, který tvoří dlouze sloupcovité krystaly o délce až 3 cm, často v paprsčitě uspořádaných agregátech. Ojedinělé jsou krystaly záhnědového křemene. Mineralogicky je zajímavý výskyt dutinových krystalů granátu, které mají světle až tmavě červenou místy černočervenou barvu. Skelně lesklé kostrovitě vyvinuté krystaly ojediněle dosahují velikosti až 2,5 cm. Vzácně granáty narůstají na živce.
Chemismus turmalínů
Celkem bylo provedeno 19 bodových analýz turmalínu se zaměřením na posloupnost od jádra přes střední zónu k okraji krystalů. Analýzy byly přepočteny na Si4+ = 6 apfu, B3+ = 3 apfu a OH-+F-(+Cl-) = 4 apfu. Přednostně byly sledovány pozice X, Y, W a popř. Z podle obecného vzorce turmalínů - X Y3 Z6 T6 O18 (BO3)3 V3 W; v pozici X poměr Na : Ca : vakance, v pozici Y poměr Al : Fetot : Mg a poměr Fetot : Mg a v pozici W poměr F : OH-. U pozice Z se předpokládalo, že je přednostně obsazena Al. Všechny analýzy turmalínů mají obsah Al > 6 apfu a v pozici V dominující skupinu OH-; lze tudíž použít klasifikaci na základě poměru Fetot/(Fetot+Mg) : X-vakance/(X-vakance+Na) (Henry a kol. 2002).
Pozice X
Jádra krystalů mají obsahy Na 0,441-0,563 apfu, Ca 0,007-0,052 apfu a 0,409-0,551 apfu vakance a odpovídají složením Al bohatému skorylu až foititu, střední zóny krystalů Na 0,468-0,615 apfu, Ca 0,021-0,049 apfu, vakance 0,336-0,506 apfu a převážně spadají do pole Mg bohatému skorylu a okrajové části krystalů Na 0,578-0,646 apfu, Ca 0,025-0,036 apfu a vakance 0,309-0,384 apfu a jedná se o Fe bohatý dravit (podle Henry a kol. 2011).
Grafické znázornění chemismu turmalínu: a) obsazení strukturní pozice X; b) distribuce Altot – (Fe2+tot+Mn) – Mg na pozici Y a Z.
Pozice Y a Z
U všech analýz platí Altot>6, tedy pozice Z je plně obsazena Al; YAl=Altot-6. Al bohatý skoryl až foitit má Fetot v rozmezí 1,428-1,502 apfu, Mg 0,546-0,597 apfu a YAl 0,791-1,069, Mg bohatý skoryl Fetot 1,208-1,270 apfu, Mg 0,681-0,939 apfu a YAl 0,894-1,044 apfu a Fe bohatý dravit Fetot 0,862-0,951 apfu, Mg 1,221-1,438 apfu a YAl 0,508-0,682 apfu. Množství Ti v turmalínu se pohybuje od 0,030 do 0,120 apfu. Obsahy Mn jsou celkově velice nízké 0,011-0,038 apfu. Na hranici detekce je V a Cr.
Nomenklaturní diagram turmalínů s obsahem Altot > 6 a dominantní OH- skupinou v pozici V (Henry a kol. 2002).
Pozice W
Velmi nízké obsahy F a Cl na hranici detekce poukazují na dominantní zastoupení OH- ve strukturní pozici W. Al bohatý skoryl až foitit má F 0,000-0,062 apfu, Mg bohatý skoryl 0,007-0,079 apfu a Fe bohatý skoryl 0,000-0,021 apfu.
Chemismus granátů
Byl proveden přepočet na 12 anionů O2- a sledován poměr Fe-Mn-Mg a Fe-Mn-Ca ve strukturní pozici X podle obecného vzorce granátů X3Z2(SiO4)3.
Granáty odpovídají svým složením almandin – spessartinu (Grew a kol. 2013). Od středu k okraji krystalů klesá spessartinová komponenta (max. 56%) a roste almandinová až na 55%. Obsahy Mg korelují s Fe, Ca je konstantní. Ostatní prvky jako Ti, P, Cr či Na jsou na hranici detekce.
Grafické znázornění chemismu granátu: a) poměr Fe-Mn-Ca, b) Fe-Mn-Mg v pozici X.
Shrnutí
Pro turmalíny ze studovaného pegmatitu lze na základě chemických analýz definovat frakcionační posloupnost chemismu od středů ke krajům krystalů na: Al-skoryl – foitit → Mg-skoryl → Fe-dravit. U granátů se mění chemismus od spessartinu (střed) k almandinu (kraj).
V oblasti kolem Golčova Jeníkova se pegmatity s dutinovými turmalíny a granáty objevují poměrně často. U všech ostatních lze předpokládat podobný chemismus turmalínů a granátů jako byl zjištěn na studované žíle.
Literatura
Gadas, P., Novák, M., Staněk, J., Filip, J., Vašinová Galiová, M. (2012): Compositional evolution of zoned tourmaline crystals from pockets in common pegmatites of the moldanubian zone, Czech Republic. – The Canadian Mineralogist, 50, 895-912.
Grew, E. S., Locock, A. J., Mills, S. J., Galuskina, I. O., Galuskin, E. V., Halenius, U. (2013): Nomenclature of the garnet supergroup – IMA Report. – American Mineralogist, 98, 785-811.
Henry, D.J., Novák, M., Hawthorne F.C., Ertl, A., Dutrow, B.L., Uher, P., Pezzotta, F. (2011): Nomenclature of the tourmaline-supergroup minerals. – American Mineralogist, 96, 895-913.
Henry, D.J., Dutrow, B.L., Selverstone, J. (2002): Compositional asymmetry in replacement tourmaline. An example from the Tauern Window, Eastern Alps. - Geological Materials Research, 4, 1-18.
Chlupáč, I., Brzobohatý. R., Kovanda, J., Stráník, Z. (2011): Geologické minulost České republiky. – Academia, Praha.
Almandin - spessartin, rozměry největšího krystalu 22 x 20 mm. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec
Almandin - spessartin (17 x 16 mm) na živci o rozměrech 7 x 6 cm. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec
Vzorek krystalického muskovitu (7 x 5 cm) s hojnými krystaly almandin - spessartinu. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec
Vzorek o rozměrech 12 x 10 cm s krystalem almandin - spessartinu (16 x 15 mm), muskovitem a turmalínem. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec