Munkánk középpontjába a Pannon-medence két nagy neogén alkálibazaltos vulkáni területének xenolitjait és azok kőzetalkotó ásványainak szilikátolvadék-, illetve CO2-fluidum tartalmú zárványait helyeztük. Részleteiben vizsgáltuk a köpeny-kéreg határon végbement olvadék alápárnázódás folyamatait a Nógrád-Gömöri kumulát-, illetve a felsőköpenyben lezajlott kémiai és/vagy ásványos átalakulás (metaszomatózis) különböző módozatait a Bakony-Balaton felvidék peridotit-xenolitjai alapján. Rávilágítottunk arra, hogy már a felszíni alkáli bazaltos vulkanizmust megelőzően is képződtek nagy mennyiségben mafikus alkáli magmák, amelyek a köpeny kéreg határon alápárnázódva a későbbi bazaltok összetételét is befolyásolhatták. Hasonló összetételű magmák nyomai megfigyelhetők voltak a Balaton felvidéki felsőköpeny kőzetekben is. A szilikátolvadék zárványok megjelenése a peridotitok kőzetalkotó ásványaiban egyértelműen metaszomatikus folyamatok eredménye. Szintén bizonyítottuk, hogy a Balaton-felvidék köpenylitoszférájának fejlődése során – egymástól jelentős távolságra található xenolitlelőhelyek kőzetei alapján – számolni kell olyan metaszomatikus anyagokkal, amelyek kérdéses korú és helyzetű óceáni lemezből származó Si-gazdag olvadékhoz köthetők. A tihanyi xenolitok CO2 fluidum-zárványainak petrográfiai és mikrotermometriai vizsgálata a Balaton felvidék alatti köpenylitoszféra 8 millió évvel ezelőtti geotermája egy részének rekonstruálását eredményezte.
kutatási eredmények (angolul)
This project covers a detailed geochemical and petrologic research on silicate melt- and CO2-bearing fluid inclusions of rock-forming minerals from the mantle lithospheric xenolith suites of the two largest Neogene alkaline basaltic volcanic fields inside the Pannonian Basin. We studied in details underplated cumulate series from the crust-mantle boundary of the Nógrád-Gömör Volcanic Field, as well as the metasomatized peridotitic fragments of the upper mantle from the Bakony-Balaton Highland Volcanic Field. We proved that significant amount of mafic alkaline basaltic magmas were produced and underplated at the crust-mantle boundary prior to the Neogene and alkaline basaltic volcanism occurring as volcanic fields on the surface were most probably contaminated and modified by passing through these large rock bodies. Based on silicate melt inclusion study of peridotite xenoliths, similar mafic magmas metasomatized the upper mantle beneath the Bakony-Balaton Highland. Furthermore, the occurrence of silicate melt inclusions in peridotitic minerals is an obvious evidence for mantle metasomatism. We revealed that during the evolution of the mantle lithosphere beneath this volcanic field, one should reckon on the effect of Si-rich metasomatizing agents, which may derive from a subducted oceanic slab. The study of CO2 fluid inclusions from the xenoliths of the Tihany Maar volcano provides ~12°C/km temperature gradient for the upper mantle 8 million years ago.
Kóthay Klára Szabó Csaba Török Kálmán Victor Sharygin: Egy csepp a magmaból: Szilikatolvadek-zarvanyok a hegyestűi alkali bazalt olivin fenokristályaiban, Földtani Közlöny, 135, 31-55., 2004
Csaba Szabó, György Falus, István Kovács, Kálmán Török, Enikő Bali, Júlia Dégi, Károly Hidas: New aspects of lithospheric research: How xenolith analysis may contribute to deep geophysical observations and interpretation., Geodynamics of Central Europe, Conference – Workshop, Zakopane;, 2004
Enikő Bali, Csaba Szabó, Kálmán Török, David W. Peate & Robert J. Bodnar: Significance of orthopyroxene-rich rocks in the upper mantle: a case study on xenoliths from alkali basalts of the Bakony-Balaton Highland Volcanic Field, western Hungary, 32th International Geological Congress, Firenze, 2004
György Falus, Csaba Szabó, Orlando Vaselli & Károly Hidas: Garnet symplectites and their significance: a case study from the Little Hungarian Volcanic Field, western Pannonian Basin., 32th International Geological Congress, Firenze, 2004
Csaba Szabó, György Falus, Enikő Bali, István Kovács, Zoltán Zajacz & Károly Hidas: New textural and geochemical evidence for spatial and temporal evolution of the subcontinental lithospheric mantle beneath the Pannonian Basin, International Geological Congress, Firenze, 2004
Kovács István, Zajacz Zoltán, Szabó Csaba: Type-II xenoliths and related metasomatism from the Nógrád-Gömör Volcanic Field, Carpathian-Pannonian region (northern Hungary-southern Slovakia), Tectonophysics, 2004
Zajacz Zoltán, Kovács István, Szabó, Csaba, Halter Werner, Pettke Thomas: Evolution of mafic alkaline melts crystallized in the uppermost lithospheric mantle: a melt inclusion study of olivine-clinopyroxenite xenoliths, northern Hungary, Journal of Petrology, 2007
Bali Enikő, Falus György, Szabó Cs., Peate David W., Hidas Károly, Török, Kálmán, Ntaflos, Theodoros: Remnants of boninitic melts in the upper mantle beneath the central Pannonian Basin?, Mineralogy and Petrology, 2006
Berkesi Márta, Hidas Károly, Szabó Csaba: Fosszilis geoterma rekonstruálása a Bakony-Balaton-felvidék alatti felsőköpenyben Tihanyról származó peridotit xenolitok CO2 fluidumzárvány vizsgálatával, Magyar Geofizika, 2007
