Výskyt hydroxylsynchyzitu-(Ce) na hydrotermální žíle ve vápencích z lomu cementárny Hranice
Roč.32,č.1-2(2025)
A new occurrence of a mineral of the synchysite group was identified in a hydrothermal vein in the limestone quarry of the cement plant at the Hranice town (Moravo-Silesian Palaeozoic, Bohemian Massif, Czech Republic). The vein is formed by two chemically distinct generations of calcite (Cal97-100Rdc0-2Sid0-1), Fe-rich dolomite (Dol65-75Ank21-31Ktn2-6), quartz, pyrite and chalcopyrite. The synchysite-group mineral forms microscopic inclusions hosted by Fe,Mn-enriched calcite associated with pyrite and chalcopyrite. Since Ce predominates within the sum of REE+Y and the contents of F are low (0.14–0.29 apfu), the mineral can be classified as hydroxylsynchysite-(Ce). Chondrite-normalized REE distribution patterns show a decrease from La to Er and a distinct positive Eu anomaly. The LaCN/SmCN ratios of the mineral (1.51–2.49) are different from those of the host limestones (2.81–3.14). Similar discrepancy is observed also in case of two other synchysite occurrences from area of the Moravo-Silesian Palaeozoic hosted by Culmian siliciclastic sediments. Therefore, the exact source of REE cannot be identified on the basis of determined elemental ratios only. The fractionation of REE during synchysite crystallization was mostly negligible at all three above-mentioned sites, which suggests a low content of strong REE-complexing ligands (i.e., F-, OH-, or CO32-) in the fluids and a dominant role of weak ligands (i.e., Cl-, SO42-,
HCO3-). The positive Eu anomaly indicates an increase of redox potential of fluids, but not up to strongly oxidizing conditions (as Ce anomaly is absent). The fluoride ions could act as a depositional anion, allowing the precipitation of REE into a mineral phase. The given parameters (chloride solutions, geochemically open system, mixing of brines with other types of fluids) reflect well the features of hydrothermal system of post-Variscan mineralizations, which is also consistent with mineral composition of veins at all discussed sites.
Anders, E., Grevesse, N. (1989). Abundance of the elements: Meteoritic and solar. – Geochimica et Cosmochimica Acta, 53, 197–214. https://doi.org/10.1016/0016-7037(89)90286-X
Bau, M. (1991). Rare-earth element mobility during hydrothermal and metamorphic fluid-rock interaction and the significance on the oxidation state of europium. – Chemical Geology, 93, 219–230. https://doi.org/10.1016/0009-2541(91)90115-8
Bau, M., Möller, P. (1992). Rare earth element fractionation in metamorphogenic hydrothermal calcite, magnesite and siderite. – Mineralogy and Petrology, 45, 231–246. https://doi.org/10.1007/BF01163114
Dolníček, Z. (2010). Xenotim-(Y) z rudní žíly na lokalitě Zlatý důl u Hluboček (kulm Nízkého Jeseníku). – Geologické výzkumy na Moravě a ve Slezsku v roce 2009, 17, 133–135.
Dolníček, Z., Zimák, J., Slobodník, M., Malý, K. (2003). Mineralogy and formation conditions of the four types of hydrothermal mineralization from the quarry in Hrubá Voda (Moravo-Silesian Culm). – Acta Universitas Palackianae Olomucensis, Facultas Rerum Naturalium, Geologica, 38, 7–22.
Dolníček, Z., Kropáč, K., Lehotský, T., Škoda, R., Jačková, I., 2008: Nové petrografické, mineralogické a paleontologické výzkumy v lomu Podhůra (kra Maleníku, moravskoslezský kulm). – Acta Musei Moraviae, Scientiae geologicae, 93, 91–112.
Dolníček, Z., Nepejchal, M., Ulmanová, J. (2019). Řepová u Mohelnice – mineralogicky nejpestřejší žilný rudní výskyt v moravskoslezském kulmu. – Bulletin Mineralogie Petrologie, 27, 1, 109–135.
Dolníček, Z., Krejčí Kotlánová, M., Koutňák, R., Ulmanová, J. (2024a). Mineralogická charakteristika Cu-mineralizace z lomu Podhůra u Lipníka nad Bečvou (moravskoslezský kulm, Česká republika). – Acta Musei Moraviae, Scientiae geologicae, 109, 1, 51–69.
Dolníček, Z., Sejkora, J., Škácha, P. (2024b). Hypogene alteration of base–metal mineralization at the Václav vein (Březové Hory deposit, Příbram, Czech Republic): The result of recurrent infiltration of oxidized fluids. – Minerals, 14, 10, 1038. https://doi.org/10.3390/min14101038
Dolníček, Z., Krejčí Kotlánová, M., Koutňák, R. (2025). Hydroxylsynchyzit-(Ce) z lomu cementárny Hranice – první výskyt REE minerálu na hydrotermálních žilách ve vápencích moravskoslezského paleozoika. – In: Kropáč, K., Lehotský, T., Jirásek, J., Hýlová. L., Šimíček, D. (eds.): Sborník abstraktů Paleozoikum 2025, 26, 11.
Förster, H. J. (2001). Synchysite-(Y)-synchysite-(Ce) solid solutions from Markersbach, Erzgebirge, Germany; REE and Th mobility during high-T alteration of highly fractionated aluminous A-type granites. – Mineralogy and Petrology, 72, 4, 259–280. https://doi.org/10.1007/s007100170019
Kotlánová, M. (2015). Mineralogie a podmínky vzniku rudních žil z vybraných lokalit jihozápadní části nízkojesenického kulmu. – MS, diplomová práce, PřF UP Olomouc.
Kotlánová, M., Dolníček, Z., Kapusta, J. (2016). Minerály vzácných zemin na hydrotermálních polymetalických žilách z historického ložiska Zlatý důl u Hluboček – Mariánského Údolí (kulm Nízkého Jeseníku). – Bulletin Mineralogicko-petrologického oddělení Národního muzea, 24, 1, 70–79.
Krmíček, L., Sulovský, P., Halavínová, M. (2005). Výskyt minerálů vzácných zemin na hydrotermálních žilách Drahanské vrchoviny. – Geologické výzkumy na Moravě a ve Slezsku v roce 2004, 12, 64–68.
Kučera, J. (2009). Povariské paleofluidní systémy v karbonských sedimentech Moravsko-slezského paleozoika. – MS, disertační práce, PřF MU Brno.
Kučera, J., Cempírek, J., Dolníček, Z., Muchez, P., Prochaska, W. (2009). Rare earth elements and yttrium geochemistry of dolomite from post-Variscan vein-type mineralization of the Nízký Jeseník and Upper Silesian Basins, Czech Republic. – Journal of Geochemical Exploration, 103, 69–79.
Lee, S. G., Lee, D. H., Kim, Y., Chae, B. G., Kim, W. Y., Woo, N. Ch. (2003). Rare earth elements as indicators of groundwater environment changes in a fractured rock system: evidence from fracture-filling calcite. – Applied Geochemistry, 18, 135–143. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(02)00071-9
Meng, D., Wu, X., Han, Y., Meng, X. (2002). Polytypism and microstructures of the mixed-layer member B2S, CaCe3(CO3)4F3 in the bastnaesite-(Ce)–synchysite-(Ce) series. –Earth and Planetary Science Letters, 203, 3–4, 817–828.
Migdisov, A. A., Williams-Jones, A. E. (2014). Hydrothermal transport and deposition of the rare earth elements by fluorine-bearing aqueous liquids. – Mineralium Deposita, 49, 987–997. https://doi.org/10.1007/s00126-014-0554-z
Migdisov, A. A., Williams-Jones, A. E., Brugger, J., Caporuscio, F. A. (2016). Hydrothermal transport, deposition, and fractionation of the REE: Experimental data and thermodynamic calculations. – Chemical Geology, 439, 13–42. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2016.06.005
Monecke, T., Kempe, U., Monecke, J., Sala, M., Wolf, D. (2002). Tetrad effect in rare earth element distribution patterns: a method of quantification with application to rock and mineral samples from granite-related rare metal deposits. – Geochimica et Cosmochimica Acta, 66, 1185–1196.
Slobodník, M., Dolníček, Z. (2001). Základní charakteristika fluid z hydrotermální mineralizace u Hrabůvky, Nízký Jeseník. – Geologické výzkumy na Moravě a ve Slezsku v roce 2000, 52–54.
Sverjensky, D. A. (1984). Europium redox equilibria in aqueous solution. – Earth and Planetary Science Letters, 67, 70–78. https://doi.org/10.1016/0012-821X(84)90039-6
Trdlička, Z., Hoffman, V. (1975). Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung der Gangkarbonate von Kutná Hora (ČSSR). – Freiberger Forschungshefte, 6, 29–81.
Tvrdý, J., Dolníček, Z., Ulmanová, J., Krátký, O., Nekl, M. (2021). REE minerály fenitů čistecko-jesenického masivu (Česká republika). – Bulletin Mineralogie Petrologie, 29, 2, 297–320. https://doi.org/10.46861/bmp.29.297
Uher, P., Ondrejka, M., Bačík, P., Broska, I., Konečný, P. (2015). Britholite, monazite, REE-carbonates and calcite: products of hydrothermal alteration of allanite and apatite in A-type granite from Stupné, Western Carpathians, Slovakia. – Lithos, 236–237, 212–225.
Wood, S. A. (1990). The aqueous geochemistry of the rare-earth elements and yttrium 2. Theoretical predictions of speciation in hydrothermal solutions to 350°C at saturation water vapor pressure. – Chemical Geology, 88, 99–125. https://doi.org/10.1016/0009-2541(90)90106-H
Zimák, J., Novotný, P. (2002). Minerály vzácných zemin na hydrotermálních žilách v kulmu Nízkého Jeseníku a Oderských vrchů. – Časopis Slezského muzea Opava (A), 51, 179–182.
Zimák, J., Losos, Z., Novotný, P., Dobeš, P., Hladíková, J. (2002). Study of vein carbonates and notes to the genesis of the hydrothermal mineralization in the Moravo-Silesian Culm. – Journal of the Czech Geological Society, 47, 3–4, 111–122.
Tato práce je licencována pod Mezinárodní licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0.
Copyright © 2025 Zdeněk Dolníček, Michaela Krejčí Kotlánová, Rostislav Koutňák