Geneze fosfátu v jeseneckých vápencích konicko-mladečského pruhu (drahanský faciální vývoj moravskoslezského paleozoika na Moravě)
Roč.28,č.1-2(2021)
Jesenec Limestone of the Famennian to Tournaisian age belongs to the Drahany Facies Domain (Development) of the Moravian-Silesian Paleozoic sedimentary sequence. Massive micritic and biosparitic limestone layers occasionally alternate with sandy limestone and limestone with an admixture of pyroclastic material.
Several mm to 25 mm angular and rounded fragments of black phosphorites were found in the investigated limestones crop out in the Konice-Mladeč Belt (sediments and volcanites) north of the villages of Dzbel and Jesenec. We use an optical microscope and electron probe microanalysis to classify and interpret these phosphorites. Based on shape, phosphorite particles we divided into two principal groups: angular intraclasts and rounded concretions. Fine-grained brecciated intraclasts are fragments of phosphorite layers formed on the surface of carbonate sediment (probably near the volcanoes) in a shallow-water environment. The destruction of these phosphate crusts may have been due to waves associated with storm activity or volcanic eruptions.
Fine-grained phosphorite concretions comprise predominantly dark-colored subhedral to anhedral fluorapatite (0.07–0.14 wt. % FeO; up to 0.04 wt. % MnO) with interspersed calcite (0.06–0.14 hm. % FeO; up to 0.43 wt. % MgO) and quartz crystals. Apatite spherulites up to 0.2 mm in diameter are locally visible. Rare present pyrite crystals and their relics indicate polyphase evolution, including partial replacement of pyrite by apatite. We assume the crystallization of pyrite in an anoxic environment as the first phase of the process. The low pH of pore waters due to pyrite oxidation led to the dissolution of the biogenic phosphate and its subsequent precipitation in the form of concretions.
petrography; apatite; limestones; Famennian; Tournaisian; Rhenohercynian foreland basin; Bohemian Massif
Bábek, O. (1996). Tafonomie a biofacie konodontových společenstev jeseneckých vápenců na Drahanské vrchovině a jejich význam pro faciální analýzu. – Geologické výzkumy na Moravě a ve Slezku v r. 1995, 3, 76–78. Brno.
Bábek, O. (1997). Microfacies analysis of Dcvonian to Lower Carboniferous carbonates and its impact on the interpretation of internal architecture of the Konice-Mladeč Belt, Moravia, Czech Republic. – Journal of the Czech Geological Society, 42, 59–73.
Bábek, O. (2001a). Konodontová biostratigrafie jeseneckých vápenců na území konicko - mladečského pruhu na Moravě, Český masív. – Acta Musei Moraviae, Scientiae Geologicae, 86, 1–2, 161–173. Brno.
Bábek, O. (2001b). Konodontová biostratigrafie vápenců přechodního (ludmírovského) vývoje na území konicko-mladečského pruhu, Drahanská vrchovina, Český masív. – Přírodovědné studie Muzea Prostějovska, 4, 17–29. Prostějov.
Bábek, O., Kalvoda, J., Krejčí, Z. (1994). New stratigraphical results in the Paleozoic of the Drahanská vrchovina Upland (Moravia, Czech Republic). – Journal of the Czech Geological Society, 39, 2–3, 197–204.
Bábek, O., Janoška, M. (1997). Tectonic evolution of the Konice-Mladeč Belt: Structural analysis and a facies disjunction. – Acta Universitatis Palackianae Olomucensis, Facultas Rerum Naturalium, Geologica, 35, 31–35.
Bábek, O., Tomek, Č., Melichar, R., Kalvoda, J., Otava, J. (2006). Structure of unmetamorphosed Variscan tectonic units of the southern Moravio-Silesian zone, Bohemian Massif, (a review). – Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen, 239 (1), 37–75. Stuttgart. https://doi.org/ 10.1127/njgpa/239/2006/37
Barth, V. (1960). Devonský vulkanismus Šternbersko-hornobenešovského pásma v Nízkém Jeseníku. – Acta Universitatis Palackianae Olomucensis, Facultas Rerum Scientiarum 1: Geographica-geologica, 1, 5–131.
Barth, V. (1964). Faciální vývoj vulkanického komplexu v jižní části konicko-mladečského devonu na Drahanské vrchovině. – Acta Universitatis Palackianae Olomoucensis, Geographica-geologica Olomouc, Universita Palackého, 6, 13–64.
Bolourchifard, F., Fayazi, F., Mehrabi, B., Memarkouchehbagh, A. (2019). Evidence of high-energy storm and shallow water facies in Pabdeh sedimentary phosphate deposit, Kuhe-Lar-anticline, SW Iran. – Carbonates and Evaporites, 34(4), 1703–1721. https://doi:10.1007/s13146-019-00520-4
Cosmidis, J., Benzerara, K., Gheerbrant, E., Estève, I., Bouya, B., Amaghzaz, M. (2013). Nanometer-scale characterization of exceptionally preserved bacterial fossils in Paleocene phosphorites from Ouled Abdoun (Morocco). – Geobiology, 11 (2), 139–153.
Ding, H., Yao, S., Chen, J. (2014). Authigenic pyrite formation and re-oxidation as an indicator of an unsteady-state redox sedimentary environment: Evidence from the intertidal mangrove sediments of Hainan Island, China. – Continental Shelf Research, 78, 85–99. doi:https://doi.org/10.1016/j.csr.2014.02.011
Dvořák, J. (1994). Variský flyšový vývoj v Nízkém Jeseníku na Moravě a ve Slezsku. – Special Papers No. 3. Czech Geological Survey. Praha.
Dvořák, J. (1996). Ukončení komplexního výzkumu vrtů v konickém paleozoiku (sz. část Drahanské vrchoviny). – Zprávy o geologických výzkumech v roce 1995. ČGU, Brno, 29, 54–55.
Engel, W., Franke, W. (1983). Flysch sedimentation: its relations to tectonism in the European Variscides. – In: Martin, H., Eder, F. W. (eds). – Intracontinental Fold Belts. Springer, Berlin, 289–322.
Finger, F., Steyrer, H. P. (1995). A tectonic model for the eastern Variscides: Indication from a chemical study of amphiboles in the south-eastern Bohemian Massif. – Geologica Carpathica, 46, 137–151.
Gál, P., Polgári, M., Józsa, S., Gyollai, I., Kovács, I., Szabó, M., Fintor, K. (2020). Contribution to the origin of Mn-U-Be-HREE-enrichment in phosphorite, near Bükkszentkereszt, NE Hungary. – Ore Geology Reviews, 125, 103–665. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103665
Guilbert, J. M., Park, C. F. (2007). The geology of ore deposits. – Waveland Press. Long Grove. 985 s.
Hirschler, A., Lucas, J., Hubert, J. C. (1990). Apatite genesis: a biologically induced or biologically controlled mineral formation process?. – Geomicrobiology Journal, 8 (1), 47–56.
Hladil, J. (1994). Moravian Middle and Late Devonian Buildups: evolution in time and space with respect to the Laurussian shelf. – Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 172, 111–125.
Chlupáč, I. (1959). K stratigrafii drahanského vývoje moravského devonu. – Věstník Ústředního ústavu geologického, 35, 329–332, Academia, Praha.
Chlupáč, I., Svoboda, J. (1963). Geologické poměry konicko-mladečského devonu na Drahanské vrchovině. – Sborník Ústředního ústavu geologického, 28, 347–386. Praha.
Chlupáč, I. (1964). K stratigrafickému delení moravského devonu. – Časopis pro mineralogii a geologii, 9, 3, 309–316, Praha.
Chlupáč, I., Brzobohatý, R., Kovanda, J., Stráník, Z. (2002). Geologická minulost České republiky. Academia, Praha.
Kalvoda, J., Bábek, O., Fatka, O., Leichmann, J., Melichar, R., Nehyba, S., Špaček, P. (2008). Brunovistulian terrane (Bohemian Massif, Central Europe) from late Proterozoic to late Paleozoic: a review. – International Journal of Earth Science, 97, 497–518.
Kalvoda J., Bábek O. (2010). The Margins of Laurussia in Central and Southeast Europe and Southwest Asia. – Gondwana Research, 17, 2–3, 526–545.
Kettner, R. (1965). Tektonika konicko – mladečského devonu na drahanské vrchovině. – Věstník Ústředního ústavu geologického, 40, 6, 461–466. Praha.
Kumpera, O. (1983). Geologie spodního karbonu jesenického bloku. – Knihovna Ústředního Ústavu geologického, 59, 172 s.
Li, Y., Schieber, J. (2015). On the origin of a phosphate enriched interval in the Chattanooga Shale (Upper Devonian) of Tennessee – A combined sedimentologic, petrographic, and geochemical study. – Sedimentary Geology, 329, 40–61. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2015.09.005
Paytan, A., McLaughlin, K. (2007). The Oceanic Phosphorus Cycle. – Chemical Reviews, 107(2), 563–576. https://doi:10.1021/cr0503613
Schieber, J. (2007). Oxidation of detrital pyrite as a cause for Marcasite Formation in marine lag deposits from the Devonian of the eastern US. – Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography 54 (11–13), 1312–1326.
Sigel, A., Sigel, H., Sigel, R. K. (2008). Biomineralization: From Nature to Application 4. – John Wiley & Sons. Chichester. 671 s.
Streit, R. (2019). Vulkanologická a petrografická charakteristika podmořských vulkanických hornin z jižní části konicko-mladečského pruhu. – MS, bakalářská práce. Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. Brno.
Svoboda, J., Prantl, F. (1951). Příspěvek ke stratigrafii devonských bradel na Drahanské vysočině. – Věstník Ústředního ústavu geologického, 26, 5, 263–273, Praha.
Svoboda, J., Prantl, F. (1954). Stratigraficko-tektonický výzkum devonských bradel na Drahanské vysočině. – Zprávy o geologických výzkumech v r. 1953, 194–198, Praha.
Trappe, J. (2001). A nomenclature system for granular phosphate rocks according to depositional texture. – Sedimentary Geology, 145(1), 135–150. https://doi.org/10.1016/S0037-0738(01)00103-8
Zukalová, V., Chlupáč, I. (1982). Stratigrafická klasifikace nemetamorfovaného devonu moravskoslezské oblasti. – Časopis pro mineralogii a geologii, 7, 3, 225–241, Praha.
