Mineralization connected with tectonic zones in western part of Polish Outer Carpathians

The aim of the present study was to investigate mineralization present in tectonic windows of the Magura nappe (Outer Carpathians, S Poland): Sopotnia Mała tectonic window, Szczawa tectonic window and the southern part of Mszana Dolna tectonic window (Poręba Wielka area). The mineralization forms a network of veins hosted in rocks referred to as tectonic mélange. Tectonic mélange is a rock having chaotic structure and is formed as a product of long-lasting or repeating tectonic activity, occurring often in thrust zones. The veins do not show preferred orientation or any other sort of arrangement in sampled outcrops. The collected samples were examined using optical microscopy, X-ray diffractometry, and scanning electron microscopy with microanalysis system and cathodoluminescence microscopy. The macroscopic observation that the main component of the veins is calcite was confirmed. The less common component is quartz, often occurring as “Marmarosh diamonds”. Small amounts of barite, strontianite and apatite were also found in individual samples. Considering quite homogeneous data obtained from calcite chemical analyses and cathodoluminescence studies, it is assumed that the veins formed during one stage of carbonate mineralization, possibly preceded by a short episode of quartz crystallization in some places. In one of the outcrops in Poręba Wielka, the stage of intensive quartz mineralization followed the crystallization of calcite. The absence of large deformed zones in calcite crystals and the growth of columnar calcite perpendicular to vein walls indicate that the veins were formed after he main activity of the tectonic processes that produced the tectonic mélange.

Celem niniejszej pracy było zbadanie mineralizacji obecnej w oknach tektonicznych płaszczowiny magurskiej: oknie Sopotni Małej, oknie Szczawy oraz w południowej części okna Mszany Dolnej (rejon Poręby Wielkiej). Mineralizacja ta ma formę sieci żyłek występujących w utworach określanych jako melanże tektoniczne. Są to skały o chaotycznej strukturze będące produktem zwykle długotrwałych lub powtarzających się procesów tektonicznych, występujące np. w strefach nasunięć orogenów. W opróbowanych odsłonięciach żyłki nie wykazują preferowanej orientacji ani innego rodzaju uporządkowania w ich szerokości lub przebiegu. Zebrane próbki zbadano za pomocą mikroskopii optycznej, dyfraktometrii rentgenowskiej, mikroskopii elektronowej skaningowej z systemem mikroanalizy oraz luminescencji katodowej. Potwierdzono makroskopową obserwację, że głównym minerałem budującym żyłki jest kalcyt. Ponadto stwierdzono również występowanie kwarcu w znacznie mniejszej ilości, często w formie tzw. diamentów marmaroskich. W pojedynczych próbkach zaobserwowano przy pomocy mikroskopii elektronowej skaningowej z systemem mikroanalizy obecność niewielkich ilości barytu, apatytu i stroncjanitu. W oparciu o dość jednorodne wyniki analiz chemicznych kalcytu oraz badanie luminescencji przypuszcza się, że wypełnianie żyłek w badanych skałach nastąpiło podczas jednego etapu mineralizacji węglanowej, ewentualnie poprzedzonego w niektórych miejscach krótkim etapem mineralizacji kwarcowej. Natomiast w jednym z odsłonięć w Porębie Wielkiej etap dość intensywnej mineralizacji kwarcem nastąpił po krystalizacji kalcytu. Brak większych stref deformacji kryształów oraz narastanie kalcytu kolumnowego prostopadle do ścian żyłek może sugerować, że wypełnianie szczelin miało miejsce po ustaniu głównej aktywności procesów tektonicznych, które doprowadziły do powstania melanży.