Minerály České republiky

RNDr. Tomáš Kadlec

mindat WebArchiv Google Plus logo youtube logo footerfacebookicon

 

Houzar, S., Kadlec, T., Sejkora, J. (2009): Výskyt wollastonitu ve skarnu ve Vlastějovicích, střední Čechy (Česká republika). - Bull mineral. - petrolog. Odd. Nár. Muz. (Praha) 17/1, 34-40.

Vlastějovice nad Sázavou představují jednu z mineralogicky nejvýznamnějších lokalit v Českém masivu. Ve skarnech, odkrytých velkým kamenolomem firmy Silnice Čáslav a.s. na Fiolníku, a v doprovodných horninách bylo zjištěno přes 120 minerálů, z nichž některé jsou vzácné, jiné se vyskytly v kvalitních sběratelských ukázkách (Vavřín 1962, Koutek 1964, Pauliš 1993, Brabec 2002, Kadlec 2007).

Wollastonit však mezi nimi udáván není. Je však nutno poznamenat, že z Vlastějovic nad Sáz. asi v r. 1974 (seminář UK v Praze) zmínil při diskusi geneze tamního skarnu prof. J. Koutek ojedinělý výskyt žil wollastonitu v reliktních mramorech ve skarnech, jakékoliv bližší určení tohoto minerálu ani studium asociace však nebylo patrně provedeno.

Nově popisovaný wollastonit byl nalezen při společné exkurzi českých a moravských mineralogů v březnu r. 2009 v několika balvanech ve zbytku odstřelu při úpatí východní stěny 5. lomové etáže (T. Kadlec, M. Novák).

Popis vzorků a charakter výskytu

Masivní agregáty wollastonitu o objemu ≤ 1 dm3 mají bílou a béžovou barvu, hedvábný lesk a místy až vzhled jemně vláknitého asbestu. Dalším makroskopicky patrným minerálem je křemen, a vzácněji kalcit, ojedinělý je hnědočervený granát. Wollastonit byl zjištěn převážně na kontaktu primitivního hrubě zrnitého pegmatitu chudého biotitem, lokálně značně bohatého křemenem, se středně zrnitou až hrubozrnnou karbonátovou horninou. Jednoduchou minerální asociaci doplňují povlaky světle až tmavě fialového fluoritu. Přestože jsme v případě výskytu omezeni na studium vzorků bez přesné geologické pozice ve výchozu, je zřejmé, že okolní horninou wollastonit obsahující asociace je granátický skarn, místy s epidotem, který náleží okrajovým, křemenem bohatým skarnům na kontaktu s ortorulou. Vlastním kontaktem skarnu a ortoruly proniká asi 1.5 m mocný turmalinicko-biotitický pegmatit, který představuje část „pegmatit-granitického tělesa“. Toto  200 m dlouhé a 60 m široké ploché těleso na bázi skarnu Holého vrchu s vývojem od granitu (3. lomová etáž) po hrubozrnný pegmatit (na 5. lomové etáži) se dříve nepřesně označovalo jako pegmatit.

obr.1

Kamenolom ve Vlastějovicích - místo nálezu wollastonitu. Foto T. Kadlec, srpen 2009.

Metodika výzkumu

Rentgenová prášková data wollastonitu byla získána pomocí difraktometru HZG4/Arem-Seifert za podmínek: 50 kV, 40 mA, záření CuKα, step-scanning 0.05o/5 s. Pro snížení pozadí záznamu byly práškové preparáty naneseny pomocí etanolu na nosič zhotovený z monokrystalu Si. Získaná data byla vyhodnocena pomocí softwaru ZDS pro DOS (Ondruš 1993) za použití profilové funkce Pearson VII. Zjištěná rentgenová prášková data byla indexována na základě teoretického záznamu vypočteného programem Lazy Pulverix (Yvon et al. 1977) z krystalových strukturních dat publikovaných Hessem (1984).

Chemické složení nalezených minerálů bylo kvantitativně sledováno na leštěných výbrusech pomocí elektronového mikroanalyzátoru Cameca SX100 (Přírodovědecká fakulta, MU Brno) za podmínek: vlnově disperzní analýza, napětí 15 kV, proud 10-20 nA, průměr svazku elektronů ≤ 5 mm. Použity byly následující linie a standardy: Kα: albit (Na), titanit (Ca, Ti), spessartin (Si, Mn), sanidin (Al, K), almandin (Fe), chromit (Cr), halit (Cl),  fluorapatit (P), topaz (F), pyrop (Mg), nikl (Ni), vanad (V), YAG (Y); gahnit (Zn); Lβ: benitoit (Ba). Obsahy výše uvedených prvků, které nejsou zahrnuty v tabulkách, byly kvantitativně analyzovány, ale zjištěné obsahy byly pod detekčním limitem (cca 0.05 hm. % pro jednotlivé prvky). Získaná data byla korigována za použití software PAP (Pouchou, Pichoir 1985).

Minerální asociace

Ve výbrusech je wollastonit zastoupen převážně velmi drobnými, hypautomorfně omezenými zrny, jejichž délka nepřevyšuje 100 µm, často je však daleko menší. V jedné části vzorku tvoří mikroskopické srůsty s křemenem, s Ca-Si-K-F obsahující fází (velikost ~ 10-15 µm), pravděpodobně apofylitem, a lokálně též kalcitem. V jiných částech je wollastonit spíše reliktním minerálem; hornina je tu tvořena jemnozrnnými srůsty křemene+kalcitu, vzácný je fluorit. Jde patrně o produkt mladé nízkoteplotní alterace, pro což svědčí i místy pórovitá textura. Wollastonit je chemicky blízký teoretickému složení (Tab. 1), s nízkým podílem Fe (0,26-0,31 hm. %; <0,005 apfu) a Mn (0,11-0,15 hm. %; <0,002 apfu). Na hranici detekce je podíl Mg (<0,001 apfu), Na (<0,001 apfu), lokálně byl ještě zjištěn podobně nízký obsah P, V, Al, Zn, K, a F. Rentgenová prášková data wollastonitu z Vlastějovic jsou ve velmi dobré shodě s publikovanými údaji i daty vypočtenými z krystalové struktury wollastonitu. Vypřesněné mřížkové parametry pro monoklinickou prostorovou grupu P21/a, a = 15.422(1), b = 7.3238(9), c = 7.0660(7) Å, β = 95.369(8)o, V = 794.6(1) Å3 odpovídají údajům uváděným pro wollastonit (Trojer 1968, Hesse 1984).

obr.2

Wollastonit (vlevo) na styku s pegmatitem bohatým křemenem (vpravo). Foto T. Kadlec

obr.3small

Wollastonit (nepravidelná bílá zóna) na styku pegmatitu (vpravo) a kalcitu (šedý, vlevo dole). Foto T. Kadlec

Granát odpovídá převážně grossular-andraditu, lokálně s vyšším (< 13%) podílem almandinové složky. Ve wollastonitu (i přilehlém pegmatitu) tvoří zrna velikosti do ~ 5 mm, mikroskopicky oscilačně zonální. V hypautomorfně omezených zrnech převládá andraditová složka (47-62 %) nad složkou grossularovou (20-35%) a almandinovou (10-13 %). Převažují granáty s relativně vysokým podílem Fe2O3, s nízkým obsahem MgO (<0,08 hm. %) a TiO2 (0,09 hm. %), zatímco Cr, Ni, V, Y a P jsou na hranici detekce. Zvýšený obsah FeO a MnO a naopak bezvýznamný obsah F je v granátech bohatých Adr složkou. Objemově malá část některých zrn či spíše jen jednotlivé zóny odpovídají grossularu (~75 %) s podílem andraditové složky (25 %) s mírně zvýšeným podílem F (0,52 hm. %; 0,126 apfu). Trhliny granátu jsou vyplněny křemenem a kalcitem.

Diskuse vzniku wollastonitu

Wollastonit je typickým a hojným minerálem skarnů vázaných na kontakty mramorů a intruzív u nás i ve světě. Až na výjimky v nich vzniká v raných stadiích skarnizačních procesů a wollastonitové skarny tvoří vnější zónu na bezprostředním kontaktu skarnu a mramoru. Tento „kontaktní“ wollastonit tvoří v typickém vývoji hrubozrnné stébelnaté agregáty nezřídka uspořádané kolmo ke kontaktu, obsahující zrna diopsidu, grossularu a vesuvianu S pokračujícím vývojem skarnizace bývá tato zóna úplně zatlačena pyroxeny a granáty, v nichž rovněž postupně roste obsah Fe; posléze vzniká magnetit. V typických Fe-skarnech zrudněných magnetitem bývá  proto wollastonit ojedinělý a zřetelně reliktní minerál (např. Žarikov 1970, Meinert 1992). Wollastonit je také častým produktem izochemické regionální metamorfózy SiO2-bohatých mramorů amfibolitové až granulitové facie. Jeho vyšší obsah (cca > 1 obj. %) v horninách je však až na výjimky vždy podmíněn s infiltrací fluid bohatých H2O z vnějšího zdroje, eliminujících vysokou produkci CO2 wollastonitovou reakcí (např. Cartwright, Buick 1995).

V regionálně metamorfovaných magnetitových Fe-skarnech v Českém masivu, kam náleží i vlastějovický skarn (např. Němec 1991) je wollastonit rovněž výjimečným mínerálem. Nejde tam o relikt starších skarnizačních stadií, ale je vázán na mladší retrográdní rekrystalizaci skarnů. Ta bývá doprovázena nezřídka proniky žil jednoduchých převážně anatektických pegmatitů (např. Županovice, Němec 1964).

Wollastonit ve Vlastějovicích se nachází na kontaktu křemenem bohatého pegmatitu a karbonátové horniny v Fe-skarnu. V případě karbonátové horniny může sice jít o relikt čistého kalcitického mramoru ve skarnu, avšak všechny dosud známé mramory ve vlastějovickém skarnu jsou bohaté silikáty, zvláště biotitem, diopsidem, živci a křemenem. V této souvislosti není bez zajímavosti, že ve studované asociaci s wollastonitem chybí např. diopsid, resp. podstatný podíl Mg v jiných minerálech, který je jinak pro kontaktně metamorfované mramory typický. Nabízí se proto možnost, že místo mramoru šlo spíše o kalcitovou žílu proniknutou jednoduchým pegmatitem.

Wollastonit (± grossular-andradit, apofylit, křemen) pravděpodobně vznikl v důsledku reakcí fluid které pronikaly podél nepravidelného kontaktu kalcitové žíly (nebo agregátu hrubozrnného kalcitu ve skarnu) a s ní sdruženého pegmatitu (? staršího než tato žíla) za relativně nízké teploty. Fluida byla bohatá H2O a vyvolala bimetasomatické reakce na styku chemicky kontrastních hornin za relativně nízkých teplot. Sporadický granát (vedle reliktů F-obsahujícího grossularu je bohatý andraditovou složkou) ukazuje na kontaminaci „wollastonitovce“ železem z přilehlého skarnu. Podobný případ vzniku wollastonitu za podmínek T~ 450°C, P =  2 kbar a XCO2 < 0,05 na úkor hydrotermálních karbonátových žil v ortorule byl popsán z moldanubické zóny Schwarzwaldu (Markl 1999). Vznik wollastonitu přímým kontaktním působením pegmatitu na kalcitickou horninu však nelze zcela vyloučit, i když v takovém případě by nejspíš vznikla obvyklá zonálnost, se samostatnými zónami wollastonitu, granátu, příp. pyroxenu.

Poděkování

V práci jsou uvedeny výsledky výzkumu, který byl finančně podpořen Ministerstvem kultury ČR v rámci projektů MK00009486201 (S.H.) a MK00002327201 (J.S.). Milou povinností autorů je poděkovat R. Škodovi, PhD. (Přírodovědecká fakulta MU, Brno) za spolupráci při laboratorním výzkumu.

Literatura

Burnham Ch. W. (1962): Lattice constant refinement. - Carnegie Inst. Washington Year Book 61, 132-135.

Cartwright I., Buick I. S. (1995): Formation of wollastonite-bearing marbles during late regional metamorphic channelled fluid flow in the upper calcsilicate unit of the Reynolds Range Group, central Australia, J. Metam. Geol., 13 (3), p. 397-417.

Hesse K. F. (1984): Refinement of the crystal structure of wollastonite-2M (parawollastonite). - Z. Krist. 168, 93-98.

Kadlec T. (2007): Turmalín jako indikátor stupně kontaminace granitických pegmatitů z okolí Vlastějovic nad Sázavou, Diplomová práce, PřF MU Brno, 79 stran.

Koutek J. (1964): Magnetovcová ruda magdalenské skarnové kry ve Vlastějovicích, Zpr. o geol. výzk. v roce 1964, 39-41

Markl G. (1999): Wollastonite formation during Variscan post-tectonic cooling in the Schwarzwald, Germany. – Mineral. Petrol., 66, 193-213.

Meinert L. D. (1992): Skarns and Skarn Deposits. - Geoscience Canada, 19, 4, 144-162

Němec D. (1964): Skarny županovické oblasti. - Sbor. geol. Věd., ložisk. Geol, 3, 43-108.a (Čechoslovakija). - Geochimija, v. 1968, 190 - 197.

Němec D. (1991): Regional typization of the iron skarns of the Bohemian - Moravian heights. - Acta Mus. Moraviae, Sci. nat., 76, 51-82.

Ondruš P. (1993): ZDS - A computer program for analysis of X-ray powder diffraction patterns. - Materials Science Forum, 133-136, 297-300, EPDIC-2. Enchede.

Pauliš P. (1993): Sekundární minerály antimonu ze skarnového ložiska Vlastějovice v Posázaví, Čas. Nár. Muz., Ř. přírodověd., 162, 91-92.

Pouchou J. L., Pichoir F. (1985): “PAP” (φ ρZ) procedure for improved quantitative microanalysis. In: Microbeam Analysis (J. T. Armstrong, ed.). San Francisco Press, San Francisco, pp 104-106

Trojer F. J. (1968): Crystal structure of parawollastonite. - Z. Krist. 127, 291-308.

Yvon K., Jeitschko W., Parthé E. (1977): Lazy Pulverix, a computer program for calculation X-ray and neutron diffraction powder patterns. - J. Appl. Cryst. 10, 73-74.

Vavřín I. (1962): Pegmatity magdalénského skarnového ložiska u Vlastějovic nad Sázavou, Sbor. Nár. Muz. (Praha), Ř. B, 18, 89-105

Žáček V. (1997): Compositional evolution of garnet in the regional metamorphosed Moldanubian skarn, Vlastějovice, Bohemia - evidence of the preservation of early stages pre-dating regional metamorphism. - Věst. Čes. geol. Úst., 72, 1, 37-48.

Užíváme cookies, abychom vám zajistili co možná nejsnadnější použití našich webových stránek. Pokud budete nadále prohlížet naše stránky předpokládáme, že s použitím cookies souhlasíte.