Research of preneogene subcontinental lithosphere of the Carpathian-Pannonian Region with petrologic and geochemical analysis on Late-Cretaceous-Paleogene alkali basic magmatics and mantle xenoliths  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
64020
Type PF
Principal investigator Nédli, Zsuzsanna Tünde
Title in Hungarian A Kárpát-Pannon régió alatti preneogén szubkontinentális litoszféra megismerése a régió késő-kréta - paleogén alkáli bázisos kőzeteinek és köpenyzárványainak kőzettani és geokémiai vizsgálatával
Title in English Research of preneogene subcontinental lithosphere of the Carpathian-Pannonian Region with petrologic and geochemical analysis on Late-Cretaceous-Paleogene alkali basic magmatics and mantle xenoliths
Keywords in Hungarian Kárpát-Pannon régió, preneogén alkáli bázisos magmatitok, köpenyxenolitok, kőzettan, geokémia
Keywords in English Carpathian-Pannonian Region, preneogene alkali basic magmatics, mantle xenoliths, petrology, geochemistry
Discipline
Mineralogy, Petrology (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Panel Earth sciences 1
Department or equivalent Department of Petrology and Geochemistry (Eötvös Loránd University)
Starting date 2006-02-01
Closing date 2010-01-31
Funding (in million HUF) 12.627
FTE (full time equivalent) 1.44
state closed project
Summary in Hungarian
A Kárpát-Pannon régió köpenykutatása elsősorban az Alcapa alatti litoszférát célozta és főleg a fiatal (neogén) alkáli bazaltokat és zárványokat, miközben a neogén előtti litoszféra ill. a Tisza egység alatti felsőköpeny alig ismert.
A Tisza blokkon két jelentős preneogén magmás tevékenység található (Villányi-hegység, Ruszka-havasok), amelyek magmatitjai egyedülállóak, mert köpeny zárványaik a Tisza alatti szubkontinentális litoszféra egyetlen adathordozói, és mert az alig ismert neogén előtti litoszférát mintázzák meg. Azonban kismértékben megkutatottak.
A projekt célja e két magmás tevékenység és köpeny zárványaik komplex kőzettani- geokémiai vizsgálata. Mivel a Tisza blokk előfordulásai mellett az Alcapa egységben is található azonos korú, geokémiailag hasonló, zárvány-tartalmú magmatit előfordulás, ezek összevetése a vizsgált magmatitokkal kivételes lehetőséget nyújt az említett blokkok litoszféra gyökerének és fizikai, kémiai változásainak megismeréséhez és a Tisza egység déli peremén lezajlott földtörténeti események újraértelmezéséhez.
Tervezett vizsgálatok: terepi dokumentáció, mintavétel; petrográfiai elemzés vékonycsiszolatokkal; fő- és nyomelem-kémiai, ásványkémiai, folyadék- ill. szilikátolvadék zárvány vizsgálat; a magmatitok összehasonlító vizsgálata
Célok, várható eredmények: a Tisza egység alatti földköpeny fizikai-kémiai jellemzése; a köpenyt ért metaszomatikus folyamatok értelmezése; a magmatizmus petrotektonikai helyzetének, magmafejlődési folyamatainak, a magmatitokban található egyedülálló ásvány (rhönit) keletkezési mechanizmusának meghatározására; új adatok integrálása a Kárpát-Pannon régió litoszféra modelljébe.
Summary
The lithosphere beneath the Alcapa block as well as the neogene alkali basalts and their xenoliths have been mainly the subject of the mantle researches of Carpathian-Pannonian Basin recently. Whereas the preneogene lithosphere and/or mantle beneath the Tisza block is dominantly unknown.
Two important preneogene magmatic activity is known from the Tisza block (Villány Mts., Poiana Rusca). Their magmatics are unique because their mantle xenoliths provide the only information about the subcontinental lithosphere beneath the Tisza block and also because they sample the little known preneogene lithosphere. They however are little studied.
The aim of the project is the complex petrological-geochemical analysis of these magmatics and their mantle xenoliths. The fact that geochemically similar, xenolith-bearing magmatics of the same age are also known from the Alcapa block, provides an excellent possibility for comparison and study of the lithospheric roots and physical-chemical changes of these block as well as for reinterpretation of the geological events of the southern margin of Tisza block in the Mezosoic.
Analytical methods: field documentation, sampling, petrographic studies using thin sections, major and trace element analysis, mineral chemistry analysis, fluid and silicate-inclusion studies, comparative studies of magmatics
Aims, expected results: Physical-chemical description of the mantle beneath the Tisza block; interpretation of metasomatic events affected the mantle; determination of petrotectonic setting of magmatism, magma evolution, petrogenesi of a unique mineral in ocelli (rhönite); integration of new data in the model of Carpathian-Pannonian lithosphere.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás 1. évében a terepbejárás, terepi dokumentáció, mintavétel, a 2-3. évben az anyagvizsgálatok és adatértelmezés történt. Megvalósultak a következő anyagvizsgálatok: a villányi-hegységből és a ruszka-havasokból újonnan gyűjtött minták petrográfiai leírása, 30 xenolit minta elektronmikroszonda és LA-ICPMS vizsgálata, mindkét lelőhelyről xenolit klinopiroxének kristályszerkezeti paramétereinek meghatározása egy-kristály röntgendiffrakcióval. A ruszka-havasoki xenolitok I-típusú, 4-fázisú felsőköpenyt reprezentálnak, modális metaszomatózis nem mutatható ki, kismértékben kimerültek, utólagos nyomelem gazdagodást nem mutatnak. Jelentős változatosságot mutat a minták modális összetétele és sok minta sorolható a világszerte ritka, ám a Kárpát-Pannon-Balkán régióban több helyről leírt ortopiroxén-gazdag lherzolit/websterit típusba. A petrográfia és az LA-ICPMS vizsgálatok nyomelemekben szegény, uralkodóan szilikátos olvadék vándorlását sugallják a köpenyben, amely geokémiailag elérő a régió alatti litoszférában mindezidáig leírt olvadékoktól. A sorozat nagyjából azonos, nagy hőmérsékleten és a klinopiroxének kristályszerkezeti paraméterei alapján nagy nyomáson került egyensúlyba. A villányi-hegységi minták adatai ezzel ellentétben kis nyomáson való újrakristályosodásra utalnak. Az új eredmények jól illeszkednek a Kárpát-Pannon régióról meglévő ismereteinkbe, miszerint a medence peremén vastagabb a litoszféra, amíg a medence központi régióiban jelentős elvékonyodást szenvedett.
Results in English
In the 1st year field-work and sampling were carried out, in the 2-3rd years studies were focused on analytical work and data interpretation. I carried out petrographical description of newly collected samples from the Villány Mts and Poiana Rusca, electron microprobe and LA-ICPMS analysis of 30 xenoliths and crystal structural analysis of xenolith clinopyroxenes from both localities by single crystal diffractometer. Xenoliths from Poiana Rusca sample a I-type, 4-phase, non metasomatised, slightly depleted lithosphere without subsequent trace element enrichment. Xenoliths are variable in modal composition, several samples belong to the orthopyroxene-rich lherzolite/websterite group which is worldwide rare but described from some localities in the Carpathian-Pannonian-Balcanian region. Petrography and LA-ICPMS data suggest trace element-poor, silicic melt percolation in the mantle, which is geochemically different from percolating melts in the lithosphere beneath the region, described previously. Equilibrium temperature of the series is homogeneously high, equilibrium pressure, based on crystal structural data, is also high. Crystal structural data of xenoliths from the Villány Mts suggest a re-equilibration at lower pressure. These new data are in agreement with our knowledge about the lithospheric structure of the Carpathian-Pannonian region: in the centre of the basin the lithosphere is thicker, whereas the peripheries suffered significant thinning during the Neogene.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=64020
Decision
Yes





 

List of publications

  
Nédli, Zs., M.Tóth, T., Szabó, Cs.: The pre-Neogene subcontinental lithosphere beneath the Tisza block, based on the study of Upper Cretaceous lamprophyre dykes and their mantle xenoliths from the Villány M, HunTek Workshop, Sopron, absztrakt kötet, 2007
Nédli, Zs., M. Tóth, T., Szabó, Cs.: The Mesozoic subcontinental lithospheric mantle beneath the Tisza Unit (S Hungary): upper mantle xenoliths in Late Cretaceous lamprophyre from Villány Mts., European Mantle Workshop (EMAW 2007), Ferrara, absztrakt kötet, 2007
Nédli, Zs., M. Tóth, T., Szabó, Cs.: A Tisza egység alatti szubkontinentális litoszféra megismerése a Villányi-hegység késő-kréta - paleogén alkáli bázisos kőzeteinek és köpenyzárványainak vizsgálatával, EMTT konferencia, Buziásfürdő, konferenciakiadvány, 2007
Nédli, Zs., Princivalle, F., Dobosi, G., Embey-Isztin, A., Hidas, K., Berkesi, M., Szabó, Cs.: Crystal chemistry of clinopyroxenes enclosed in upper mantle xenoliths from the Carpathian-Pannonian Region(Hungary):contributions to petrogenesis and pressure estimation, European Mantle Workshop (EMAW 2007), Ferrara, absztrakt kötet, 2007
Nédli Zs., Princivalle F., Dobosi G., Embey-Isztin A.: Clinopyroxene crystal chemistry of texturally heterogeneous upper mantle xenolith series from the Carpathian-Pannonian Region(Hungary):what does crystal structure message, Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, 07073, 2007
Nédli, Zs., Princivalle, F., Lenaz, D., M. Tóth, T.: Crystal chemistry of clinopyroxene and spinel from mantle xenoliths hosted in Late Mesozoic lamprophyres (Villány Mts, S Hungary)., Neues Jahrbuch Miner. Abh., 185, 1-10, 2008
Nédli, Zs., Princivalle, F., Downes, H., Dégi, J., Szabó, Cs.: Petrology and thermobarometry of mantle xenoliths from the Poiana Rusca (W Romania), Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, 2-2-2008, 2008
Nédli Zs., Princivalle F., Szabó Cs.: Evolution of the pre-Neogene subcontinental lithospheric mantle beneath the Poiana Rusca (W Romania), Mitt.Österr.Miner.Ges. 155, 2009
Nédli Zs., Princivalle F., Dobosi G., Embey-Isztin A.: Crystal chemistry of clinopyroxenes from upper mantle xenolith series in the Balaton-Bakony Volcanic Area (Carpathian - Pannonian Region, Hungary), European Journal of Mineralogy, 21, 433-442, 2009
Nédli Zs., M.Tóth T., Szabó Cs.: A Villányi-hegység felső-kréta lamprofír telérei, in: Magmás és metamorf képződmények a Tiszai egységben. M. Tóth, T. (ed.) Geolitera, Szeged, 219-244, 2009
Nédli Zs., M. Tóth T., Downes H., Császár G., Beard A., Szabó Cs.: Petrology and geodynamical interpretation of mantle xenoliths from Late Cretaceous lamprophyres, Villány Mts (S Hungary), Tectonophysics (elfogadva), 2010



Back »