Przemiany metamorficzne gabroidów w masywach Ślęży i Nowej Rudy na Dolnym Śląsku

Niniejsza rozprawa poświęcona jest przemianom metamorficznym notowanym przez gabroidy sudeckich masywów Ślęży i Nowej Rudy. Zaliczane do tzw. grupy ofiolitów centralnosudeckich masywy reprezentują fragmenty kopalnej sekwencji skorupowej, w której gabroidy odpowiadają plutonitom dolnej skorupy oceanicznej. W oparciu o polowe cechy diagnostyczne, mikroskopowe wykształcenie pobranych próbek oraz zmienności zespołów metamorficznych i wyznaczonych geotermobarometrycznie warunków P – T wzrostu amfibolu wykazano znaczące zróżnicowanie warunków przemian każdego z masywów. W wypadku masywu Ślęży rozpoznano następujące epizody metamorficzne: (1) wczesny, związany z rozwojem frontu spękań (sensu Manning et al., 2000) epizod wysokotemperaturowego uwodnienia skał najwyższej partii dolnej skorupy oceanicznej powstałej w strefie ryftu o szybkim spreadingu (≥ 5 cm/rok). Warunki przemian tego etapu odpowiadają przemianom typu HT (sensu Nicolas et al., 2003; 500 – 800°C), (2) związany z inicjacją śródoceanicznej strefy subdukcji rozwój metamorphic sole (pik metamorficzny 606 - 907°C i 663 - 955 MPa) oraz późniejszy, nadpisujący metamorphic sole epizod korespondujący z pograniczem facji prehnitowo – pumpellyitowej i łupków niebieskich, (3) towarzsząca intruzji dajek pakietowych w uwodnione gabroidy statyczna rekrystalizacja pokrywającej się z postulowaną granicą dolnej i górnej skorupy oceanicznej partii masywu Ślęży (T = 612 - 757°C, P = 41 - 155 MPa), (4) Przemiany kontaktowe i oskarnowanie przyległej do granitoidu Strzegomia – Sobótki partii gabroidów (gwałtowny spadek warunków rekrystalizacji od 598 - 701°C i 45 – 90 MPa w wypadku wewnętrznej partii aureoli po < 500°C w wypadku zewnętrznych partii) W wypadku masywu Nowej Rudy rozpoznano dwa diachronicnze epizody metamorficzne: (1) wczesny, związany z rozwojem frontu spękań i konwekcyjnego systemu hydrotermalnego epizod uwodnienia skał reprezentujących niemal pełen profil dolnej skorupy oceanicznej powstałej w warunkach ryftu o szybkim spreadingu. Przemiany związane z frontem spękań przebiegały przy temperaturach 500 - 1200°C (przemiany HT – VHT sensu Nicolas et al., 2003), zaś konwekcyjne przy temperaturach <500°C. Wyznaczone ciśnienia wahają się w przedziale 16 – 295 MPa, (2) poobdukcyjny epizod metamorficzny nadpisujący w niewielkim stopniu epizod oceaniczny (pik metamorficzny odpowiada warunkom facji zieleńcowej). Przeprowadzone badania rzucają nowe światło na historię przemian metamorficznych i pozycję geologiczną gabroidów masywów Ślęży i Nowej Rudy. Opierając się na dostępnych danych geochemicznych i geochronologicznych oraz uzyskanych przez autora rezultatach stwierdzić można, że masyw Ślęży budowany jest przez odspojone od subdukowanej płyty oceanicznej i wbudowane w struktury ofiolitu nadsubdukcyjnego fragmenty skorupy oceaniznej (kompleks oceaniczny sensu Plunder et al., 2016). W oparciu o dostępne wyniki badań nakreślono spójny model ewolucji ofiolitu Ślęży.

This dissertation is focused on the metamorphic evolution of the gabbroic section of the Ślęża and Nowa Ruda massifs, the Sudetes. These massifs are the fragments of the so-called Central Sudetic ophiolite and both are interpreted to be remnants of the ancient oceanic crust where gabbroic members correspond to the lower oceanic crust. Because of field observations, microscopic characteristics of collected samples and thermobarometric P – T calculations of amphibole growth, major variability of the metamorphic evolution paths of the massifs have been unravelled. In case of the Ślęża massif we distinguish the following stages: (1) early high temperature hydratation of the uppermost gabbros of the lower oceanic crust formed in a fast-spreading (≥ 5 cm/year) environment. Cracking front (sensu Manning et al., 2000) related fluid and rock reaction took place at 500 - 800°C (HT alteration sensu Nicolas et al., 2003), (2) Subduction initiation and metamorphic sole development (peak metamorphic temperatures of 606 - 907°C and pressures of 663 - 955 MPa). Subsequent prehnite – pumpellyite to blueschist facies transition overprint of the sole, (3) Intrusion of sheeted dykes into gabbros and static recrystallisation of previously hydrated gabbros along postulated sheeted dyke/gabbro transition (temperatures of 612 - 757°C and pressures of 41 - 155 MPa), (4) Contact metamorphism and formation of discrete skarn bodies along the Strzegom – Sobótka granitoide (temperatures of 598 - 701°C and pressures of 45 - 90 MPa for the innermost part of the aureole, steep decrease to T < 500°C for the outermost zone). In case of the Nowa Ruda massif recognised variability reflects two subsequent metamorphic episodes: (1) Early cracking front and convection related hydrothermal alteration of the entire lower oceanic crust formed in fast-spreading (≥ 5 cm/year) environment. Cracking front drove rock and fluid reactions took place at 500 - 1200°C (HT - VHT alteration sensu Nicolas et al., 2003), convection related episode took place at <500°C (LT alteration sensu op. cit.), P = 16 – 295 MPa, (2) Continental (burial), slight metamorphic overprint (peak metamorphism under greenshist facies conditions). The study presented here sheds new light on the history of metamorphism and the geological setting of the Ślęża and Nowa Ruda Massifs. Taking into account geochemical and geochronological data obtained so far and the above mentioned results, it appears likely that the Ślęża massif represent derived from downgoing plate and wealded to the base of the upper-plate ophiolite pieces of oceanic crustu (oceanic complex sensu Plunder et al., 2015). The above mentioned facts allow us to outline a congruent model of the Ślęża ophiolite evolution.