GEOLOGICA CARPATHICA, 51, 6, BRATISLAVA, DECEMBER 2000

383–397

ROZTOKY INTRUSIVE CENTRE IN THE ÈESKÉ STØEDOHOØÍ MTS.:

DIFFERENTIATION, EMPLACEMENT, DISTRIBUTION,

ORIENTATION AND AGE OF DYKE SERIES

JAROMÍR  ULRYCH

1 

and  KADOSA BALOGH

2

1

Institute of Geology, Academy of Sciences of the Czech Republic, Rozvojová 135, CZ-165 02 Praha 6, Czech Republic

2

Institute of Nuclear Research, Hungarian Academy of Sciences, Bemtér 18/C, H-4026 Debrecen, Hungary

(Manuscript received June 16, 2000; accepted in revised form October 17, 2000)

Abstract: The Roztoky Intrusive Centre (RIC) is formed by a trachytic crater vent, hypabyssal intrusions, together

with more than 1000 almost radially arranged dykes and more rare cone sheets. Hypabyssal Weakly Alkaline Series of

essexite (33–31 Ma)–monzodiorite (33–30 Ma)–sodalite syenite (30–28 Ma) and two coexisting weakly [camptonite

(31  Ma)/gauteite  I?–sodalite  syenite  porphyry–gauteite  II?  (24  Ma)/trachyte?]  and  strongly  alkaline  dyke  series

[camptonite (28 Ma)/monchiquite (26 Ma)–phonolite/tinguaite (26 Ma)/nepheline syenite porphyry cone sheet (30

Ma)] were recognized. Four principal dyke groups were distinguished: I — lamprophyres (58 %) dominated over II —

semilamprophyres (28 %), minor III — basaltic rocks (6 %) and IV — felsic derivatives (9 %). Both radial steeply

dipping dykes of lamprophyres, semilamprophyres, basaltic and rare phonolitic rocks and flat dipping cone sheets of

trachyte and phonolite/nepheline syenite porphyry are present. Dykes of (semi)lamprophyres, and basaltic rocks show

similar preferred strikes of 90° and 0°; felsic derivatives of 330° and 0°. Majority (91–98 %) of dykes (100 % of felsic

dykes) are present within a distance of 7 km from the Roztoky main centre. Joint and dyke patterns are controlled by

the regional paleostress field existing in the upper crust during magma ascent, by orientations of pre-existing fracture

sets in the region and by the superimposed local stress field exerted by the rising intrusion. For the interval of 31–26

Ma  in  the  RIC,  the  analysis  of  dyke  geometries  indicates  the  dominance  of  regional  stress  characterized  by  N–S

tension (lamprophyres 

≈

 semilamprophyres > basaltic rocks > felsic derivatives).

Key  words:  N  Bohemia,  Èeské  støedohoøí  Mts.,  Cenozoic  Roztoky  Intrusive  Centre,  dyke  rocks,  differentiation,

orientations, age relations.

Introduction

The Ohøe (Eger) Rift (OR) is an integral part of the Cenozoic

Central  European  Rift  System  (Wimmenauer  1974).  The

Èeské  støedohoøí  Mts.  (CSM)  represent  the  most  significant

region  of  Cenozoic  intraplate  alkaline  volcanism  within  the

OR (Hibsch 1926; Kopecký 1978; Ulrych 1998). The Roztoky

(Rongstock) Instrusive Centre (RIC) is the largest and the best

known polyphase volcanic centre of central type in the CSM

(Kopecký  1977,  1987;  Ulrych  et  al.  1983;  Ulrych  1998;

Jelínek  et  al.  1989;  Mrlina  1998).  The  Atlantic  Province  of

Becke (1903) — type area of alkaline volcanic rocks — were

recognized in this very region.

Dykes associated with volcanic apparatus are found in sev-

eral  places.  They  reach  their  highest  concentration  in  dyke

swarms, which may be radial or parallel. Radial dykes invari-

ably  converge  on  a  volcanic  centre  or  an  igneous  intrusion.

The principal problem in the development of central-type in-

trusions  accompanied  by  systems  of  radial  and  concentric

dykes  is  the  interpretation  of  differentiation,  emplacement,

distribution, orientation, and age relations of individual rock

series. A regular system of radially orientated joints filled with

dykes is usually interpreted as resulting either from an active

role of basement structures or the active role of magmatic dia-

pirism of hypabyssal intrusions.

Kaiserstuhl represents the sole similar volcanic centre with

central hypabyssal intrusions in the Cenozoic Central Europe-

an  Volcanic  Province  (CEVP).  Despite  the  presence  of  ad-

vanced carbonatite differentiates Kaiserstuhl volcanism (Wim-

menauer 1974) reveals a more simple history of development.

Intrusions of central type were also developed in the Permi-

an Oslo Rift (Dons & Larsen 1978). Structural development of

the Alnö carbonatite intrusion (Sweden) was studied by Ecker-

mann (1966). Based on new structural and geophysical data,

Kresten (1980) reinterpreted individual dyke systems associat-

ed with the central carbonatite intrusions. The older concep-

tion of emanation of radial dyke swarms from a single distinct

centre and a simple diapiric genetic evolved into a conception

of emplacement-induced up-doming of the overlying country

rock  accompanied  by  radial  dykes  with  several  centres  and

two sets of cone sheets. The stress field created by the upward

movement of magma gave rise to the formation of two sets of

joints: tensional joints and cone sheets and shear joints. The

shear joints seems to contain no magmatic fill. Two preferred

strikes (N–S and E–W) are most typical for the radial dyke set.

Predisposition of the dyke system by fracturing pattern in the

host rock and major structural inhomogeneities of the area is

highly probable. The emplacement of radial dykes is associat-

ed with intrusive stage of the RIC history and up-doming of

the whole area. Pairs of mutually perpendicular joints evolved

in two independent systems. Joint formation is associated with

the mechanism of magmatic diapirism, however, the dyke em-

placement  (sensu  Kresten  1980)  associated  with  intrusive

stage (radial dykes and cone sheets) and subsidence stage (ring

384                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

dykes and cone sheets). A depth of the roof of magma cham-

ber is supposed to be less than 2 km in the time of emplace-

ment.

Analogous  intrusions  of  central  type  and  associated  dyke

swarms were also found in the late Cretaceous Serra de Mon-

chique, Mount Ormode Complexes (Rock 1982) and Algarve

Littoral Province, Portugal (Martins 1999). Igneous provinces

of the Monteregian Hills (Canada) and the near White Moun-

tains  (USA)  of  Mesozoic  age  (Eby  1985,  1987)  also  reveal

features in differentiation development similar to those of the

RIC. Distribution, orientation and ages of mafic dyke systems

were presented by McHone (1978).

Geological setting

The CSM represents the largest erosional relict of the Ceno-

zoic volcanosedimentary complex (42–16 Ma) within the OR.

About 60 vol. % are represented by massive volcanics only.

Volumetrically  dominant  relicts  of  superficial  volcanics  (45

vol. %) are formed primarily by primitive volcanic products of

an alkali basalt affinity. The following volcanostratigraphical

formations were recognized on the basis of volcanological and

geochemical  investigations  in  the  central  CSM  (Cajz  et  al.

1999): (i) the Lower Formation — lavas and volcaniclastites

of basanitic character (36–26 Ma), (ii) the Upper Formation —

lavas  and  pyroclastics  of  trachybasaltic  composition  (31–25

Ma) and the problematic (iii) Uppermost Formation — flows

of basanite (24 Ma). The more differentiated shallow Intrusive

Complex (43–16 Ma) is represented (Ulrych et al. 1997; Ul-

rych et al. 1999) by two coeval rock associations of the pre-

vailing weakly alkaline series — WAS (basanite/trachybasalt–

trachyte)  and  the  minor  strongly  alkaline  series  —  SAS

(olivine-poor  nephelinite/tephrite–phonolite).  The  boundary

drawn by Shrbený (1995) for Cenozoic volcanics of the Bohe-

mian Massif was used for the discrimination of trachyte–pho-

nolite in TAS diagram.

The RIC lies according to Kopecký (1978) at the intersec-

tion of hypothetical central faults of the OR (ENE–WSW) and

the  Labe  Tectono-Volcanic  Zone  (WNW–ESE).  A  deeply

eroded central part of the RIC formed by an elliptic crater vent

(3 by 1.5 km) is filled with trachytic breccia with carbonate ce-

ment  and  presumed  hidden  carbonatite  intrusion  (Kopecký

1987). However, the extent of the polyphase RIC including an

olivine nephelinite intrusion at Dobkovice and mondhaldeite

breccia at Neštìmice is probably even larger than 6 by 2.5 km

as supposed by Kopecký (1977).

 The occurrences of hypabyssal stocks and particularly the

above mentioned dense (more than 1000) dyke swarms make

the RIC an important structure. Dykes associated with the in-

trusive centre reveal to some degree a radial, fan-shaped ar-

rangement to the centrally located crater vent and associated

hypabyssal intrusions (Hibsch 1926, 1936) of monzodiorite–

essexite  (Fig.  1).  Nevertheless,  the  hypabyssal  bodies  of

monzodiorite–essexite–sodalite  syenite  series  are  also  partly

linear-arranged, forming two subparallel lines striking NNW–

SSE in the central part of the CSM, transverse to the course of

the OR (ENE–WSW), see Strnad (1965), Kopecký (1978) and

Ulrych & Novák (1989).

Strongly differentiated dyke rocks form a predominantly ra-

dially orientated dyke system reaching to a distance of 10–15

km from the RIC. The dyke system of the RIC is composed of

mafic  derivatives  —  (semi)lamprophyres  totally  prevailing

over felsic derivatives and basaltic dykes (Ulrych 1998). Hy-

pabyssal Weakly Alkaline Series and two coexisting dyke se-

ries Weakly Alkaline and Strongly Alkaline Series were rec-

ognized  by  Ulrych  (1998).  Monzodiorite  (“rongstockite”  of

Tröger 1935) forms a singular hypabyssal strongly tectonized

intrusion located at Roztoky (Rongstock). Three elliptic stocks

of essexite near Malé Bøezno and three laterally positioned so-

dalite syenite bodies (Malé Bøezno, Svádov, Zubrnice) repre-

sent  rocks  of  the  Hypabyssal  Weakly  Alkaline  Series

(HWAS). Hornblendite is a typical cumulate in the sodalite sy-

enites, camptonites and “gauteites” — semilamprophyres sen-

su Wimmenauer (1973). The Roztoky crater vent with a tra-

chytic  filling  is  younger  than  the  subvolcanic  body  of

monzodiorite and (semi)lamprophyre dykes with the exception

of felsic dykes penetrating the trachyte breccia.

The RIC is accompanied by the Tertiary Pb–Zn–Cu(Ag,Te)

hydrothermal mineralization (Pivec et al. 1984, 1998).

Methods of study

The average data on chemical composition of principal rock

types of the RIC were modified from Ulrych (1989). Chemical

analyses were performed by wet methods, trace element con-

centrations  were  analysed  by  XRF  and  INAA  methods.  For

conditions of measurement see Ulrych (1989).

K-Ar  ages  were  measured  at  the  Institute  of  Nuclear  Re-

search  of  the  Hungarian  Academy  of  Sciences,  Debrecen.

Crushed  rock  samples  were  washed  and  their  aliquots  were

pulverized for K determination. The samples were degassed

by high-frequency induction heating, the usual getter materials

(titanium sponge, getter pills of SAES St 707 type) were used

for cleaning of Ar. The 

38

Ar spike was introduced to the sys-

tem from a gas-pipette before the degassing was started. The

cleaned Ar was directly introduced into the mass spectrometer.

The mass spectrometer was a magnetic sector type of 150  mm

radius and 90° deflection operating in static mode. The argon

extraction line and the mass spectrometer were constructed at

the  Institute  of  Nuclear  Research.  Potassium  concentrations

were measured by flame photometry using Na and Li as buff-

ers and internal standards. The interlaboratory standards Asia

1/65,  HD–B1,  LP–6  and  GL–O  as  well  as  atmospheric  Ar

were used for controlling and calibrating the determinations.

Details of the instruments, the applied methods and results of

calibration were described by Balogh (1985) and Odin et al.

(1982).

Geochemical characteristics of subvolcanic rocks

series

The mineral, petrographic and geochemical characteristics,

including Sr and Nd isotope studies, of the individual subvol-

canic rocks of the RIC were presented by Ulrych et al. (1983,

1998, 2000) and Jelínek et al. (1989). For chemical composi-

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               385

tions  of  the  rocks  see  Table  1a,b,c.  Three  main  alkaline

rock series of the RIC were recognized by Ulrych (1998)

and the fourth series by Ulrych et al. (2000) see TAS dia-

gram in Fig. 2:

— Hypabyssal weakly alkaline plutonic series (HWAS)

formed by essexite–monzodiorite–sodalite  syenite  is  charac-

terized by D.I. = 46–64, Mg # = 44–52, A.I. = 0.60–0.78; a

dyke of leucomonzonite is the most highly differentiated prod-

uct of monzodiorite (D.I. = 80; Mg # = 32; A.I. = 0.81); horn-

blendite  cumulates  are  the  most  mafic  products  of  the  RIC

suite (D.I. = 30; Mg # = 60; A.I. = 0.53). The A.I. increases in

the  monzodiorite–sodalite  syenite–leucomonzonite  hypabys-

sal rock series (0.60–0.81) and from mafic to felsic types in

both  dyke  series.  The  fO

2 

value  of  mineral  assemblages  in-

creases with decreasing depth of their crystallization level in

the (monzodiorite–essexite–sodalite syenite)-dyke rock series

(Ulrych et al. 1983).

— Weakly alkaline dyke series (WAS) formed by (trachy-

basalt  ?)–camptonite/gauteite  I–sodalite  syenite  porphyry–

gauteite II–(trachyte ?) (D.I. = /39/65–81; Mg # = 32–41; A.I.

= 0.57–0.75).

—  Strongly  alkaline  dyke  series  (SAS)  composed  of

(tephrite/basanite?)–camptonite/monchiquite–(tephriphono-

lite–phonolite/tinguaite/nepheline syenite porphyry ?) (D.I. =

/39/47–87; Mg # = 16–50/55/; A.I. = /0.53/0.57–1.04). Coex-

isting SAS and WAS are similar to rock associations described

from Cantal, Massif Central, France by Wilson et al. (1995),

Siebengebirge, Germany by Vieten et al. (1988) and the Teplá

Highland, Bohemia by Pivec et al. (in print).

— Old felsic series (OFS) (42.7–38.2 Ma) formed by bos-

tonite I–nepheline phonolite corresponding to “older phono-

lite”  of  Hibsch  (1926).  Rhyolites  known  as  xenoliths  (?)  in

bostonite I dykes originated by melting of gneisses from the

crystalline basement (Ulrych et al. 2000).

Fig. 1. A sketch of the Roztoky Intrusive Centre with special attention to dyke distribution (Hibsch 1930 adapted). Map sheets 1 : 25,000. 1

— Roztoky–Podmokly, 2 — Benešov nad Plouènicí, 3 — Velké Bøezno, 4 — Verneøice.

386                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

Table 1a: Average chemical composition of hypabyssal rock series  of the Roztoky Intrusive Centre.

E — essexite, MD — monzodiorite, LM — leucomonzonite, SS — sodalite syenite, H — hornblendite, SMS — sodalite monzosyenite; x — mean, s — standard deviation,

n — number of samples. (D.I. — differentiation index sensu Thornton & Tuttle 1960; Mg# = Mg/(Mg + Fe2+); Fe3+/Fe = 0.15; A.I. — alkalinity index sensu Shand 1922).

Rock

E

MD

LM

SS

H

SMS

wt. %

x

s

n

x

s

n

x

s

n

x

s

n

x

s

n

x

s

n

SiO

2

46.40

0.94

16

47.03

2.14

11

54.23

0.91

2

51.06

1.44

13

42.42

1.23

14

49.83

1.30

14

TiO

2

3.24

0.62

16

2.46

0.57

11

1.20

0.04

2

1.76

0.43

13

4.34

0.70

14

1.73

0.27

14

Al

2

O

3

14.61

1.96

16.68

0.68

11

17.68

0.26

2

16.25

1.34

13

11.91

1.35

14

17.21

0.79

14

Fe

2

O

3

5.57

1.78

16

5.35

1.08

11

3.78

0.97

2

5.56

1.04

13

5.50

0.78

14

2.94

0.24

14

FeO

5.30

1.20

16

5.11

1.17

11

1.69

1.10

2

2.36

0.59

13

7.06

1.01

14

3.78

0.27

14

MnO

0.21

0.06

16

0.26

0.05

11

0.09

0.05

2

0.28

0.20

13

0.22

0.53

14

0.16

0.04

14

MgO

5.13

1.02

16

3.79

0.49

11

1.15

0.03

2

2.70

0.68

13

8.60

1.65

14

1.94

0.46

14

CaO

9.32

1.20

16

8.80

0.64

11

3.49

0.60

2

6.53

1.44

13

11.83

0.68

14

6.40

0.62

14

Na

2

O

3.88

0.79

16

4.00

0.42

11

4.99

0.05

2

5.25

1.01

13

2.93

0.77

14

4.14

0.82

14

K

2

O

3.28

0.56

16

3.18

0.51

11

5.63

0.57

2

3.78

0.54

13

1.42

0.43

14

3.98

0.23

14

P

2

O

5

0.59

0.20

16

0.95

0.95

11

0.32

0.05

2

0.43

0.16

13

1.37

0.22

14

0.53

0.07

14

H

2

O

+

1.54

1.02

16

1.45

0.60

11

2.14

0.09

2

3.08

0.95

13

1.42

0.51

14

2.28

0.60

14

H

2

O

­

0.50

0.33

16

0.42

0.24

11

0.48

0.25

2

0.73

0.45

13

0.99

0.60

14

1.70

0.99

14

CO

2

0.31

0.24

10

0.72

0.37

8

2.87

1.03

2

1.00

0.67

9

0.77

0.23

14

2.91

1.48

10

F

0.10

0.02

10

0.13

0.03

8

0.05

0.03

2

0.08

0.03

9

0.15

0.02

14

0.10

0.03

10

S

0.03

0.01

    6

0.15

0.13

    5

0.31

0.06     2

0.04

0.02

    5

0.08

0.03

    5

   0.05

0.01

    4

Total

100.01

100.48

100.10

100.89

99.44

99.68

Q

2.39

2.43

C

3.77

2.42

Or

19.83

19.13

34.29

23.06

8.54

24.64

Ab

17.51

24.72

 43.42

35.43

17.80

36.62

An

13.00

18.43

0.83

9.87

15.37

10.75

Ne

8.67

5.23

5.60

4.00

Ac

Ns

Di

22.36

12.38

11.22

24.44

Hy

2.96

7.11

Ol

2.04

3.70

1.24

8.54

Mt

8.25

7.89

2.33

3.52

8.11

4.46

Hm

2.29

3.31

Il

6.29

4.75

2.35

3.45

8.38

3.44

Ap

1.32

2.11

0.97

3.04

1.21

Li ppm

28.00

1.00

3

23.00

3.00

7

27.00

1

39.00

1.00

3

10.00

1.00

3

31.00

4.00

6

Rb

74.00

14.00

7

58.00

11.00

7

114.00

1

98.00

29.00

13

9.40

6.30

3

108.00

4.00

10

Cs

0.85

0.09

3

1.30

1.10

4

1.90

1

2.20

0.30

3

0.11

0.03

3

22.00

0.40

6

Sr

970.00

287.00

7 1,012.00

168.00

7

575.00

1 1,518.00 237.00

13

330.00

165.00

3 1,350.00

95.00

10

Ba

1,035.00

113.00

7

936.00

57.00

7

485.00

1 1,296.00 137.00

13

558.00

33.00

3 1,407.00

50.00

10

Ga

19.00

5.80

3

18.30

1.30

7

21.10

1

21.00

1.00

3

11.00

1.10

3

19.00

1.70

3

Pb

2.30

5.80

3

1.50

1.70

7

1.00

1

8.00

1.70

3

-

-

3

5.00

1.30

3

As

10.00

1.00

3

10.70

2.70

7

9.20

1

7.70

1.20

3

18.00

1.40

3

6.00

1.00

3

Sc

17.30

1.40

3

13.00

2.20

5

5.10

1

4.80

0.40

3

73.00

12.00

3

6.80

0.30

6

Y

22.00

2.00

3

25.00

3.00

4

27.00

1

33.00

1.00

3

7.50

4.30

3

21.00

2.00

10

La

65.00

2.00

3

52.00

6.00

5

79.00

1

114.00

3.00

3

24.00

3.30

3

85.00

3.00

6

Ce

145.00

6.00

3

128.00

30.00

5

171.00

1

224. 00

11.00

3

81.00

14.00

3

150.00

5.00

6

Pr

1

Nd

55.00

6.00

3

42.00

21.00

5

65.00

1

50.00

1.00

3

35.00

4.00

3

41.00

5.00

6

Sm

9.10

0.50

3

9.60

2.80

5

9.90

1

10.50

0.30

3

7.20

1.90

3

9.00

0.33

6

Eu

2.50

0.10

3

2.60

3.50

5

2.70

1

2.90

1.60

3

2.60

0.60

3

2.60

0.05

6

Gd

6.60

0.40

3

6.50

0.60

5

6.90

1

7.80

0.40

3

6.22

0.50

2

6.90

0.40

3

Tb

0.97

0.07

3

0.89

0.14

5

1.00

1

1.02

0.06

3

0.93

0.10

3

0.96

0.04

6

Dy

1

Ho

1.02

0.16

3

0.98

0.50

4

1.10

1

1.13

0.23

3

0.85

0.25

2

1.04

0.21

6

Er

1

Tm

0.39

0.14

3

0.36

0.23

4

0.40

1

0.47

0.08

3

0.21

0.11

3

0.22

0.10

6

Yb

2.40

0.10

3

1.90

0.40

4

2.50

1

2.50

0.20

3

1.01

0.21

3

1.80

0.20

6

Lu

0.40

0.10

3

0.51

0.01

4

0.48

1

0.44

0.07

3

0.22

0.17

3

0.16

0.10

6

Th

11.10

3.20

7

7.10

1.20

5

10.20

1

15.60

3.80

13

0.89

0.20

3

12.40

0.40

6

U

4.10

0.80

3

2.50

0.70

4

4.40

1

6.00

0.20

3

0.14

0.10

3

3.00

0.90

6

Zr

369.00

85.00

7

330.00

66.00

7

402.00

1

519.00

35.00

13

112.00

17.00

3

314.00

13.00

10

Hf

10.20

0.40

3

8.00

1.70

5

10.00

1

10.00

0.50

3

1.80

0.50

3

8.70

0.20

6

V

243.00

37.00

7

211.00

21.00

7

181.00

1

143.00

48.00

13

434.00

73.00

3

122.00

27.00

3

Nb

74.00

31.00

7

71.00

15.00

7

110.00

1

140.00

14.00

13

48.00

14.00

3

185.00

15.00

10

Ta

5.90

0.30

3

5.30

1.40

4

7.20

1

9.40

0.50

3

2.90

1.80

3

14.00

0.10

6

Cr

27.00

6.00

3

16.90

4.80

7

5.10

1

4.70

1.20

3

40.00

6.00

3

6.90

3.20

6

Co

31.00

18.00

7

41.00

26.00

7

19.00

1

22.00

14.00

13

47.00

17.00

3

6.60

1.90

10

Ni

8.70

1.50

3

7.10

2.20

7

2.90

1

3.00

1.00

3

209.00

44.00

3

4.10

0.60

3

Cu

35.00

5.00

3

17.10

4.60

7

7.10

1

11.30

0.60

3

32.00

11.00

3

12.70

3.10

3

Zn

89.00

19.00

7

97.00

26.00

7

7.30

1

91.00

17.00

13

60.00

7.00

3

91.00

6.00

6

D.I.

46.02

49.09

80.10

64.09

30.34

63.68

C.I.

36.95

28.72

7.63

19.43

49.47

15.20

Mg

51.06

44.47

32.14

43.67

60.02

20.63

A.I.

0.68

0.60

0.81

0.78

0.53

0.65

K/Rb

368.00

455.00

414.00

320.00

1,254.13

318.00

Rb/Sr

0.08

0.06

0.20

0.05

0.03

0.08

Th/U

2.71

2.84

2.32

2.60

6.36

4.13

Zr/Hf

41.30

36.20

40.20

51.90

62.22

36.10

Nb/Ta

12.54

13.40

15.28

14.89

16.55

13.21

Ti/V

69.90

79.80

39.70

73.80

60.00

85.00

5 REE

288.38

245.34

340.18

414.76

159.24

298.68

(La/Yb)

19.43

19.63

22.67

32.71

17.04

36.95

Eu/Eu*

0.94

0.95

0.95

0.94

1.16

0.97

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               387

Table 1b: Average chemical composition of dyke rocks of the WAS of the Roztoky Intrusive Centre.

Tb 

—

 trachybasalt, Mh - mondhaldeite, SSP 

—

 sodalite syenite porphyry, G 

—

 gauteite, Bo 

—

 bostonite, T 

—

 trachyte, R 

—

 rhyolite.

Rock

Tb

Mh

SSP

G

Bo

T

R

wt. %

  x

  s

     n

 x

 s

     n

  x

 s

     n

 x

 s

     n

 x

 s

     n

 x

  s

     n

x

1

SiO

2

45.59

1.58

3

46.87

0.34

2

47.20

0.32

2

53.26

2.78

20

55.41

0.85

5

55.23

3.59

15

66.70

TiO

2

2.84

0.33

3

2.78

0.09

2

1.76

0.78

2

1.66

0.47

20

1.38

0.44

5

0.88

0.60

15

0.35

Al

2

O

3

14.28

1.05

3

17.24

0.04

2

18.54

0.21

2

18.04

2.31

20

17.75

0.97

5

19.15

1.57

15

16.25

Fe

2

O

3

5.95

1.94

3

5.18

0.11

2

3.20

1

3.78

1.42

12

4.19

0.95

5

2.82

1.69

11

0.06

FeO

5.68

0.58

3

3.54

0.13

2

2.64

1

2.54

1.34

12

1.40

1.75

5

1.50

1.22

11

1.65

MnO

0.20

0.79

3

0.18

0.01

2

0.16

0.01

2

0.18

0.08

20

0.25

0.20

5

0.12

0.07

15

0.02

MgO

4.97

1.86

3

2.23

0.04

2

1.22

0.04

2

1.97

0.77

20

1.32

0.63

5

0.91

0.81

15

0.55

CaO

10.92

1.72

3

5.76

0.25

2

7.00

0.27

2

5.04

1.33

20

4.45

0.66

5

3.12

1.47

15

2.90

Na

2

O

3.33

0.19

3

4.02

0.02

2

4.66

0.07

2

4.48

1.36

20

5.15

0.68

5

4.74

1.08

15

4.15

K

2

O

2.43

0.69

3

3.77

0.06

2

4.47

0.15

2

5.12

1.25

20

4.42

0.77

5

5.77

1.34

15

2.70

P

2

O

5

0.81

0.34

3

0.60

0.02

2

0.35

0.01

2

0.38

0.11

20

0.47

0.21

5

0.17

0.14

15

0.03

H

2

O

+

2.63

1

1.33

0.09

2

3.82

1

2.25

1.06

  7

0.65

0.69

5

3.07

1.23

11

3.55

H

2

O

­

0.62

1

0.56

0.02

2

0.51

1

0.49

0.37

  7

2.33

0.47

5

0.66

0.54

11

1.25

CO

2

0.18

1

4.83

0.15

2

3.45

1

1.19

1.58

12

1.46

0.96

5

2.22

1.97

11

F

0.10

0.03

 7

S

      0.10      0.08

 7

Total

100.43

98.89

98.98

100.38

100.63

100.56

100.16

Q

6.78

2.29

4.19

25.37

C

7.46

2.14

0.79

5.09

1.34

Or

14.79

22.99

27.93

31.03

26.77

35.32

16.75

Ab

18.84

35.03

35.62

38.17

44.57

41.46

36.78

An

17.29

1.98

11.51

14.20

10.35

0.48

14.91

Ne

5.49

3.23

0.34

Ac

Ns

Di

25.45

1.13

Hy

5.75

3.38

2.35

4.00

Ol

1.48

2.26

3.17

Mt

8.88

4.05

4.15

4.06

1.36

2.77

0.09

Hm

2.54

0.52

1.08

3.35

1.01

Il

5.55

5.45

3.53

3.23

2.69

1.73

0.70

Ap

1.82

0.81

0.85

1.05

0.38

0.07

Li ppm

Rb

67.00

24.04

3

145.00

12.00

2

124.50

14.85

2

112.77

37.93

15

115.50

20.51

4

145.71

19.21

10

61.00

Cs

1.40

1

1.50

0.42

  2

4.10

1

1.53

Sr

1192.50 342.95

3

794.50

21.92

2

1258.00 195.16

2

899.12 171.22

15

1012.50 194.50

4

812.86 391.35

3

677.00

Ba

1349.50 338.72

3

1146.00

93.34

2

1010.00

14.14

2

1190.77 303.19

15

1154.50

24.75

4

1287.50 286.79

10

1194.00

Ga

37.00

1

24.00

1

23.00

0.00

2

26.20

3.27

  7

18.00

1

26.00

1

18.00

Pb

5.33

2.08

3

10.50

3.54

2

8.50

0.71

2

10.25

9.02

  8

23.50

2.12

2

14.00

1

21.00

As

6.50

0.50

  2

1.50

1

13.00

Sc

6.17

1

3.80

1

7.44

1.07

  2

5.19

1.26

2

3.40

Y

26.00

8.48

3

32.00

1

23.00

2

23.75

5.40

15

30.50

0.71

2

20.00

1

22.00

La

61.00

1

81.00

1

65.00

1

61.30

2.40

  2

58.50

1.41

2

93.00

1

137.00

Ce

129.00

1

161.00

1

173.00

1

134.50

21.92

  2

163.50

0.71

2

109.00

1

82.00

Pr

Nd

47.80

1

52.00

1

59.00

11.30

  2

63.50

3.54

2

20.00

Sm

10.10

1

10.40

1

10.40

2.55

  2

15.00

0.00

2

3.90

Eu

2.98

1

2.50

1

2.60

0.14

  2

2.50

0.06

2

1.00

Gd

7.90

1

6.90

1

6.80

0.22

  2

6.00

0.17

2

2.60

Tb

1.00

1

0.79

1

0.83

0.04

  1

0.90

0.09

2

0.37

Dy

1

4.30

1

5.40

  1

Ho

0.99

1

0.90

1

0.88

  1

1.05

2.13

2

Er

2.10

  1

Tm

0.30

1

0.24

1

0.21

  1

Yb

1.80

1

1.10

1

1.20

0.14

  2

1.00

0.15

2

0.90

Lu

0.31

1

0.15

1

0.12

0.17

  2

0.14

0.02

2

0.12

Th

12.00

4.24

3

11.50

1

12.00

1.41

2

15.83

5.04

  7

14.80

3.11

2

11.20

1

27.00

U

3.00

0.24

3

2.50

2.12

2

4.00

2

2.50

2.12

  3

3.10

0.17

2

2.80

2.12

3

3.50

Zr

395.50

34.65

3

420.00

38.18

2

549.00

2

434.50

80.28

15

452.50

28.73

4

556.86 100.68

10

239.00

Hf

6.20

1

8.60

9.10

0.71

  2

6.90

1

5.00

V

260.00

1

245.00

7.07

2

230.00

2

205.71

35.52

  7

150.50

41.72

4

225.71

59.68

10

170.00

Nb

81.00

1

71.00

1

110.00

1

88.00

25.13

  7

119.00

1

125.00

21.21

10

21.00

Ta

4.00

1

4.60

1

5.30

0.57

  2

5.50

1

0.60

Cr

41.50

2.12

3

22.50

9.19

2

9.00

1.41

2

16.31

8.05

15

10.50

0.71

4

11.00

6.53

10

24.00

Co

32.33

0.58

3

21.00

2.83

2

10.50

6.36

2

13.71

4.56

15

17.00

3.15

4

11.86

11.31

10

2.10

Ni

25.33

9.29

3

15.00

1.41

2

2.50

0.71

2

10.25

9.02

  7

6.05

2.83

4

5.89

3.76

10

22.00

Cu

49.67

0.17

3

19.50

6.36

2

12.50

7.78

2

17.00

13.06

15

10.51

0.73

4

3.71

1.98

10

12.00

Zn

80.67

2.08

3

70.50

28.99

2

69.50

41.75

2

69.13

13.14

15

90.50

7.78

4

35.43

11.96

10

40.00

D.I.

39.12

64.79

66.80

69.53

73.64

80.96

78.90

C.I.

41.36

15.25

9.94

11.58

7.42

6.85

4.78

Mg

48.57

36.31

31.67

41.01

34.87

32.09

40.36

A.I.

0.57

0.57

0.67

0.72

0.75

0.73

0.60

K/Rb

301.10

215.85

298.07

376.93

317.70

328.75

367.47

Rb/Sr

0.06

0.18

0.10

0.13

0.11

0.18

0.09

Th/U

4.00

4.60

3.00

6.33

4.77

4.00

7.71

Zr/Hf

67.74

63.84

47.75

65.58

47.80

Nb/Ta

17.75

23.91

16.60

21.64

35.00

Ti/V

65.48

68.02

45.87

48.38

54.97

23.37

12.34

5 REE

190.00

315.18

317.28

285.34

312.09

202.00

247.89

(La/Yb)

N

32.28

42.39

36.64

41.96

109.19

Eu/Eu*

0.80

0.85

0.89

0.68

0.74

388                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

Table 1c:  Average chemical composition of dyke rocks of the SAS  of the Roztoky Intrusive Centre.

Te/Ba 

—

 tephrite/basanite, M 

—

 monchiquite, C 

—

 camptonite, Tp 

—

 tephriphonolite, TiP 

—

  tinguaite porphyry, NSP 

—

  nepheline syenite porphyry,  P 

—

 phonolite, Ti 

—

 tin-

guaite, TiA 

—

 anomalous tinguaite.

Rock

Te/Ba

M

C

Tp

TiP

NSP

P

Ti

TiA

wt. %

 x

 s

   n

 x

 s

  n

  x

  s

  n

   x

1

  x

 s

  n

  x

 s

  n

  x

1

  x

  s

  n       x

1

SiO

2

43.12

1.90

3

44.01

1.81

24

45.78

2.30

30

50.43

52.93

2.30

3

53.13

0.37

3

54.85

56.54

0.80

4

59.32

TiO

2

2.87

1.10

3

3.02

0.75

24

2.65

0.47

30

1.27

1.22

0.08

3

0.85

0.35

3

0.47

0.41

0.18

4

0.27

Al

2

O

3

15.81

2.87

3

15.09

1.50

24

16.21

1.43

30

18.22

18.07

1.46

3

19.58

1.19

3

20.88

20.08

0.87

4

18.30

Fe

2

O

3

5.07

0.40

3

5.72

1.35

18

5.31

0.69

24

2.64

3.82

2.12

3

1.96

0.22

3

2.13

1.53

0.61

4

1.45

FeO

5.53

0.25

3

5.14

1.20

18

4.46

0.90

24

2.41

2.57

0.78

3

1.73

0.40

3

1.24

1.53

0.43

4

1.04

MnO

0.20

0.03

3

0.21

0.08

24

0.18

0.04

30

0.19

0.24

0.11

3

0.34

0.31

3

0.19

0.22

0.16

4

0.30

MgO

6.03

1.67

3

4.81

1.23

24

4.34

1.21

30

1.03

0.79

0.21

3

0.80

0.15

3

0.46

0.34

0.14

4

0.05

CaO

9.91

2.05

3

9.62

1.86

24

9.07

1.68

30

5.29

4.50

0.69

3

3.26

0.35

3

2.83

2.13

0.59

4

1.06

Na

2

O

3.31

0.48

3

3.93

0.61

24

3.34

1.29

30

6.31

6.77

0.48

3

7.72

1.14

3

7.99

7.81

1.43

4

8.49

K

2

O

2.78

0.65

3

3.37

1.08

24

3.46

0.93

30

4.86

4.91

0.19

3

4.16

0.26

3

5.40

5.69

0.48

4

4.95

P

2

O

5

0.57

0.15

3

0.68

0.18

24

0.63

0.18

30

0.27

0.24

0.04

3

0.08

0.02

3

0.10

0.15

0.10

4

0.04

H

2

O

+

2.66

1.17

3

2.27

1.34

8

2.34

0.42

14

4.96

1.69

0.36

3

3.59

0.72

3

2.29

0.97

0.33

4

0.65

H

2

O

­

0.83

0.38

3

1.58

1.21

8

0.78

0.26

14

0.98

0.63

0.17

3

0.45

0.21

3

0.39

1.57

1.34

4

2.81

CO

2

0.55

0.14

3

1.75

1.43

18

0.95

1.11

24

0.39

1.80

2.01

3

1.57

1.04

3

0.28

0.87

0.98

4

0.32

F

S

0.04

0.01

  3

  0.07

  0.04

    8     0.08

    1

     0.14

  1

Total

99.28

101.27

99.58

99.25 100.18

99.22

99.50

99.84

99.05

Q

15.42

30.21

C

0.21

Or

17.17

20.48

21.23

30.85

29.68

25.84

32.00

43.77

30.63

Ab

12.09

17.53

21.13

31.62

37.63

43.42

39.44

An

20.92

13.91

19.68

7.50

4.47

6.19

5.12

Ne

9.28

8.99

4.42

13.88

11.30

13.60

15.29

Ac

5.54

4.38

Ns

13.91

16.32

Di

18.33

15.31

13.18

5.97

4.12

2.67

3.63

2.78

Hy

2.59

0.78

Ol

6.23

3.76

3.61

0.80

2.09

Mt

7.68

8.52

7.55

0.67

5.65

3.02

3.09

Hm

0.30

5.25

0.01

Il

5.70

5.89

5.22

2.37

1.70

0.89

0.78

0.54

Ap

1.30

1.52

1.43

0.63

0.54

0.18

0.22

0.33

0.09

Li ppm

Rb

47.00

1

75.50

26.80

10

82.29

35.51

23 111.00 133.00

12.73

2 162.00

1 138.00 168.00

1

733.00

Cs

3.10

1.41

2

0.91

1

10.20

1

6.20

1

3.00

1

Sr

1058.00

1 872.33 260.94

10 927.10 218.21

23 1403.00 912.00 305.47

2 1830.00

1 1969.00 1315.00

1

92.00

Ba

1210.00

1 760.40 257.35

19 1038.57 357.57

23 1180.00 1429.00

2 1581.00

1 1668.00 1154.00

1

23.00

Ga

29.00

1

25.33

3.25

10

23.67

2.83

10

27.00

31.00

1

33.00

1

28.00

29.00

1

51.00

Pb

3.00

1

8.94

3.70

19

9.87

4.59

23

15.00

20.50

10.61

2

14.00

1

17.00

42.00

24.09

2

76.00

As

2.00

1

Sc

12.77

1.46

2

15.58

4.43

4

141.00

1

1.81

1

2.25

1

Y

19.00

1

27.44

6.00

10

25.05

4.65

23

22.00

22.00

5.66

2

20.00

1

33.00

30.00

1

29.00

La

57.00

1

60.00

12.52

4

54.88

7.96

4

97.00 100.00

1

87.00

1 110.00

94.60

1

198.00

Ce

89.00

1 147.33

40.67

4 135.25

14.59

4 131.00 147.00

1 181.00

1 134.00 137.00

1

213.00

Pr

18.40

1

14.45

0.49

2

11.90

1

Nd

66.00

16.37

4

53.00

8.04

4

31.50

1

39.00

1

20.00

1

Sm

11.90

3.54

4

11.70

3.65

4

3.40

1

7.50

1

4.64

1

Eu

2.67

0.55

4

2.68

0.19

4

1.00

1

1.70

1

1.43

1

Gd

6.25

0.35

4

6.50

2.17

4

2.50

1

5.10

1

4.70

1

Tb

0.73

0.04

4

0.96

0.35

4

0.42

1

0.70

1

0.81

1

Dy

4.20

1

5.38

0.35

2

2.40

1

Ho

0.88

1

1.02

0.94

4

0.50

1

1.20

1

Er

2.20

1

2.52

0.25

2

1.60

1

Tm

0.31

1

0.31

0.28

2

0.30

1

0.15

1

Yb

2.33

0.67

4

1.75

1.06

4

2.30

1

2.30

1

3.10

1

Lu

0.30

1

0.30

0.00

2

0.40

1

0.43

1

Th

10.00

1

11.50

3.55

10

13.00

5.38

10

13.00

16.00

1

19.00

1

17.00

23.20

1

146.00

U

2.00

1

3.00

0.00

2

3.00

0.00

3

2.00

6.00

1

3.00

1

4.00

4.30

1

38.00

Zr

354.00

1 363.67

83.18

10 355.24

85.10

10 481.00 550.50

21.92

2 598.00

1 584.00 639.00

1 1479.00

Hf

6.85

1.34

4

6.56

1.06

2

8.50

1

8.60

1

11.90

1

V

310.00

1 270.00

64.03

10 222.78

58.48

10 200.00 245.00

77.78

2 110.00

1 190.00

64.00

1

Nb

63.00

1

70.83

17.83

10

95.29

47.85

10

86.00 131.00

1 118.00

1

75.00 113.00

1

721.00

Ta

1

5.30

0.42

4

4.65

0.21

2

6.30

1

3.00

1

4.10

1

Cr

11.00

1

35.94

23.18

19

30.78

2.00

23

5.00

5.00

0.00

2

15.00

1

19.00

6.00

2.83

2

4.00

Co

55.00

1

33.37

8.81

19

24.35

7.01

23

5.00

9.50

1.73

2

8.20

1

4.00

6.00

5.66

2

7.00

Ni

23.00

1

15.24

8.64

19

20.18

8.28

23

3.00

4.50

2.12

2

6.00

1

3.00

2.00

1.41

2

8.00

Cu

32.00

1

47.82

35.03

19

36.61

16.28

23

8.00

11.50

6.39

2

17.00

1

8.00

11.10

0.72

2

9.00

Zn

75.00

1

71.18

23.36

19

78.00

22.36

23

75.00

70.75

35.54

2 102.00

1

55.00 110.00

16.97

2

251.00

D.I.

38.55

47.00

46.78

76.35

78.60

82.87

86.73

59.20

60.84

C.I.

37.94

33.49

29.56

6.63

12.21

6.80

6.65

7.00

4.09

Mg

55.61

49.50

49.62

31.09

21.61

32.44

23.41

15.63

4.28

A.I.

0.53

0.67

0.57

0.86

0.91

0.88

0.91

1.04

1.06

K/Rb

491.05

370.57

349.07

363.49 306.49

213.19

324.86 281.18

56.06

Rb/Sr

0.04

0.09

0.09

0.08

0.15

0.09

0.07

0.13

7.97

Th/U

5.00

3.83

4.33

6.50

2.67

6.33

4.25

5.40

3.84

Zr/Hf

53.09

54.15

64.76

69.53

53.70

Nb/Ta

13.36

20.49

20.79

39.33

27.56

Ti/V

55.50

67.06

71.31

38.07

29.85

46.33

14.83

38.41

5 REE

146.00

323.50

290.70

228.00 305.22

324.30

244.00 268.06

411.00

(La/Yb)

N

18.47

22.49

31.19

27.13

21.89

Eu/Eu*

0.85

0.85

1.13

1.20

1.13

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               389

Principal dyke rock characteristics

The study of the distribution of dyke rocks in the RIC was

based on field measurements and geological maps 1: 25,000

of Hibsch (1897–1927). Four principal dyke rock types were

distinguished  by  Hibsch  (1936)  in  the  central  part  of  the

CSM: I (L) — lamprophyres, II (SL) — semilamprophyres,

III (BR) — basaltic rocks and IV (FD) — felsic derivatives.

Emplacement of dykes

Geological setting of the RIC showing central arrangement

is similar to that of the Alnö Complex (Kresten 1980). Tra-

chytic  breccia  of  the  Roztoky  crater  vent,  with  hidden  hy-

pabyssal  body/ies  together  with  forceful  diapiric  essexitic

and  syenitic  intrusions  (with  signs  of  magmatic  stoping),

caused up-doming of the overlying country rocks and forma-

tion of several systems of joints. The passive intrusions are

represented by the radial dyke system dominating the RIC,

representing  fillings  of  radial  joints  around  the  central

intrusion(s). Tensional joints and, to a limited extent, proba-

bly also shear joints originated during the upward movement

of magma. After mass reduction and degassing of the volcanic

system (p

magma chamber

 < p

overlying rocks

), subsidence of the wall-

rocks occurred being associated with an another set of tension-

al  and  shear  joints  above  the  central  intrusion.  These  two

paired joint systems (sensu Kresten 1980) may be intruded by

magma forming ring dykes, and cone sheets. However, these

systems in the RIC are scarce. Cone sheets dipping to the pre-

supposed centre at moderate or steep dip angles are rare in the

RIC. Kopecký (1977, 1987) suggested that the “ring” dykes

are represented by the moderately dipping (50°–30°) dykes of

trachytic  composition.  However,  the  presence  of  ring  dykes

was not approved. Rare cone sheets are formed by young fel-

sic derivatives (trachyte, phonolite, nepheline syenite porphy-

ry, and tinguaite?). Their strikes are mostly straight and char-

acteristic semicircular forms are absent. They do not represent

classical cone sheets and rather correspond to the definition of

tangential dykes of Heinrich (1966). It is noteworthy that no

ring dykes and cone sheets have been recognized in Kaiserstu-

hl (Keller & Schleicher 1990).

Moderate dip angles (50°) of a group of nepheline syenite

porphyries (up to 13 m thick) would bring cone sheets to a

common shallow focus about 3 km below the present surface.

Taking erosion into account, the depth of the focus would be

not deeper than 3.6 km. The depth of the top of the magma

source is, however, estimated generally at deeper than 6.5 km

(at the time of intrusion), an exception being the unusual cone

sheet-like structures associated with the Homa Mountain car-

bonatite complex in Kenya (King et al. 1972), where the focus

lies at a depth of 1–2 km and the cone sheets appear to have

been emplaced by explosive activity. Trachytic cone sheets of

irregular geometries in the RIC commonly display dip angles

between 30° and 45°. There is probably a tendency for the in-

clination to be lower towards the outer side of the set and high-

er towards the centre of the complex.

Quantitative distribution

Dykes presented in the geological maps by Hibsch (1897–

1927) were affiliated to the above mentioned principal rock

types (I–IV), and dyke strikes and dips were verified in out-

crops. However, less than 70 % of dykes from the maps were

found  in  outcrops  and  are  measurable  today.  New,  yet  un-

known dykes (20) were found in new artificial outcrops. Maxi-

mum  dyke  concentration  (more  than  94  %  of  dykes)  is  ob-

served on four map sheets (see Fig. 1) of Hibsch (1899; 1897;

1902;  1910),  figures  in  parentheses  denote  the  numbers  of

dykes  present:  Roztoky–Podmokly/Rongstock–Bodenbach

(221),  Benešov  nad  Plouènicí/Bensen  (70),  Velké  Bøezno/

Großpriesen (344) and Verneøice/Wernstadt (144). Dyke rocks

occur  less  frequently  also  on  9  other  map  sheets  of  Hibsch

(1897–1927). The concept of genetic association of all dykes

in  the  central  part  of  the  CSM  with  the  RIC (Hibsch  1930,

1936), including the Mìrunice–Tøebenice sheet with dykes 27

km from the centre, is disputable. An overview of principal

dyke  rocks  types  (altogether  816  dykes)  recognized  in  the

CSM (according to Hibsch 1930 associated with the RIC ?) is

presented in Table 2.

The  properties  of  dykes  of  the  individual  types  (I–IV)  of

Hibsch (1936) revealed:

I (L)  —  dominance  of  lamprophyric rocks  (sensu  Rock

1991) — camptonite, monchiquite, mondhaldeite (58 %).

II  (SL)  —  marked  presence  of  semilaprophyric  rocks

(sensu Wimmenauer 1973)  — gauteite, bostonite II and I?

(28 %).

III (BR) — minor presence of basaltic rocks (with sodalite

group minerals)  — sodalite/hauyne tephrite/basanite  — tra-

chybasalt (6 %).

IV (FD) — minor presence of young felsic derivatives  —

trachyte,  phonolite,  tinguaite,  tinguaite  porphyry,  nepheline

syenite porphyry (9 %).

Fig. 2. Position of rocks from the RIC in TAS diagram (Le Maitre

Ed. 1989) showing three differentiation series. Dykes of SAS: (Ba/

Te — basanite/tephrite?), M — monchiquite, C — camptonite, Tp

— tephriphonolite, TiP — tinguaite porphyry, Ti — tinguaite, TiA

— anomalous tinguaite, NSP — nepheline syenite porphyry. Dykes

of WAS: (Tb — trachybasalt?),  Mh — mondhaldeite,  SSP — so-

dalite syenite porphyry, SMS — sodalite-bearing monzosyenite, G

— gauteite, (Bo — bostonite I? and II), T — trachyte, (R — rhyo-

lite–xenolith?) (small symbols). Hypabyssal series: H — hornblen-

dite,  E  —  essexite,  MD  —  monzodiorite,  SS  —  sodalite  syenite,

Lm — leucomonzonite (large symbols). Dashed line discriminates

alkaline from subalkaline fields.

390                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

The study of quantitative distribution of dyke rocks associ-

ated  with  the  RIC  was  performed  on  four  map  sheets  men-

tioned above in two modes: (i) not considering the alongstrike

lengths  of  dykes,  (ii)  considering  the  alongstrike  lengths  of

dykes. The quantitative distributions of dykes into four rock

types using the two methods are presented in Table 3 and Fig.

3. Minor differences were established in the distribution of in-

dividual dykes using the two methods (cf. Fig. 3).

Space distribution

A plot of strikes for radial dykes from the RIC area shows

several  maxima  of  constructed  dyke  intersections.  The  sup-

posed main centre of the RIC is located in the area between the

Roztoky monzodiorite intrusion (Vysoký kopec Hill) and the

near  group  of  essexite  bodies  forming  Líska  Hill  at  Malé

Bøezno and in the trachyte caldera filling (cf. Kopecký 1987).

A minor centre is located at Hradištì Hill at Svádov. The high

number of dyke rock derivatives on map sheet Zálezly (15) in-

dicates the possible presence of a hitherto unknown intrusive

centre; the most distant dyke differentiates (sheet Mìrunice–

Tøebenice) lying ca. 27 km from the RIC may be associated

with this centre.

Frequences of individual dyke-rock types (I–IV) were cal-

culated for different 10 km wide zones centered around the

Table 2: Distribution of dyke rock types in the Roztoky Intrusive

Centre based on Hibsch’s (1926) data.

Fig.  3.  Distributions  of  principal  dyke  rock  types  (I–IV)  in  the

Roztoky  Intrusive  Centre.  Total  n  —  not  considering  the  along-

strike  lengths  of  dykes,  cumulative  length  —  considering  the

alongstrike lengths of dykes. L — lamprophyres, SL — semilam-

prophyres, BR — basaltic rocks, FD — felsic derivatives.

Table  3.  Distribution of principal dyke rock types (I–IV) in the

Roztoky Intrusive Centre.

RIC. With respect to the substantial drop in the number of

dykes at distances exceeding 10 km, such dykes were evalu-

ated as a single category. The numbers and cumulative num-

bers of all dyke-rock types (I–IV) and their frequences in the

different zones, total numbers for the individual dyke-rock

types and their proportions are given in Table 4 and Fig. 4 to-

gether with the total and cumulative total number of dykes

(700) and their proportions in percent.

Statistical evaluation of dyke-rock distribution around the

RIC revealed:

— small proportions of dykes (2–5 %) at distances smaller

than 1 km, with the exception of felsic derivatives (20 %);

basaltic dykes do not occur at this distance at all,

— the highest proportions of dykes of all groups at dis-

tances between 2–4 km (51–55 %),

— strikes of radial dykes indicate the main intrusive centre

in  the  area  of  the  monzodiorite–essexite  intrusions  (Roz-

toky–Malé Bøezno) and a minor centre in the area of sodalite

syenite intrusions at Svádov,

— high frequency (91–98 %; felsic derivatives 100 %) of

dykes of all groups at distances smaller than 7 km from the

postulated Roztoky centre; this distance correlates with the oc-

Total n

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Total n in %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Cumulative 

 length in % 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Cumulative length

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

IV 

(FD

)

IV (FD)

I (S)

II (SL)

III (BR)

III 

(BR

)

II 

(SL

)

I (

L)

IV 

(FD

)

III 

(BR

)

II 

(SL

)

I (

L)

IV 

(FD

)

III 

(BR

)

II 

(SL

)

I (

L)

Dyke rock types

Number of dykes Number of dykes

n

in 

Camptonite

52

6.37

Monchiquite

460

56.37

Hauyne monchiquite

25

3.06

Leucite monchiquite

11

1.35

Mondhaldeite

10

1.23

Total dark derivatives

558

68.38

Gauteite

161

19.73

Sodalite gauteite

28

3.43

Bostonite

65

7.97

Sodalite bostonite

3

0.37

Leucomonzosyenite

1

0.12

Total light derivatives

258

31.62

Total

816

100.00

Along strike

Rock type

dyke length (m)

      I(L)            II(SL)        III(BR)      IV(FD)

 Total I–IV

Number of dykes — n

    0–100

122

37

5

6

170

100–200

176

100

23

35

334

200–300

72

42

4

13

131

300–400

9

9

4

4

26

400–500

18

4

2

4

28

500–600

2

2

0

1

5

600–700

4

0

1

0

5

700–800

1

0

0

0

1

Total

404

194

39

63

700

Total ()

57.71

27.70

5.60

9.00

100.01

Cumulative length

864

431

96

157

1548

Cumulative length

55.81

27.84

6.20

10.14

99.99

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               391

— quantitative distribution of dykes of all groups at differ-

ent distances from the RIC centre is similar for all types of

dyke rocks with the exception of felsic derivatives, which oc-

cur at distances of < 5 km only, with a cumulative maximum

(85 %) within the range of 4 km; other dyke groups reveal

cumulative maximum (82–83 %) within the range of 5 km

only — high viscosity may cause the lower mobility of acid

magma.

Dyke orientations

Strikes of the dykes were estimated with a precision of 10°

from the above mentioned four map sheets 1: 25,000; strikes

of less than 70 % of dykes only could be tested in the field.

Dips of the radial dykes can be measured only rarely (15 %

of dykes), with totally prevailing dip angles of 90–80°. Pre-

currences of sodalite syenite bodies which, according to Ko-

pecký’s (1977) interpretation, have signs of ring-dyke arrange-

ment,

—  accumulation  of  foid  (semi)lamprophyres,  to  a  lesser

extent  also  of  sodalite  bostonites  I  (and  sodalite  trachyba-

salts),  are  spatially  associated  (Hibsch  1926)  with  sodalite

syenite bodies,

—  dyke  differentiates  at  distances  of  >15–20  km  can  be

hardly  associated  with  the  RIC  —  a  problem  of  opening  of

joints and penetration of liquids at such distances,

— another volcanic centre in the CSM with differentiated

dyke suite is the Býèkovice Intrusive Centre (Ulrych & Novák

1989); the most distant dyke differentiates in the Mìrunice–

Tøebenice area may be associated with a yet unknown volcanic

centre located on the neighbouring map sheet Zálezly, with a

higher concentration of dyke derivatives,

Fig. 4. Distributions of principal dyke rock types (I–IV) given by their frequencies of different distances from the Roztoky Intrusive Cen-

tre. L — lamprophyres, SL — semilamprophyres, BR — basaltic rocks, FD — felsic derivatives.

I(L)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 - 1

 2 - 3

 4 - 5

 6 - 7

 8 - 9

 

over 10

km

%

II(SL)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 - 1

 2 - 3

 4 - 5

 6 - 7

 8 - 9

 

over 10

km

%

III(BR)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 - 1  2 - 3  4 - 5  6 - 7  8 - 9

 

over 10

km

%

IV(FD)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 - 1

 2 - 3

 4 - 5

 6 - 7

 8 - 9

 

over 10

km

%

Total (I-IV)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 - 1

 2 - 3

 4 - 5

 6 - 7

 8 - 9

 

over 10

km

%

392                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

Table 5: Preferred orientation of principal dyke rock types (I–IV).

Table 4: Distribution of principal rock types (I–IV) given by their frequencies at different distances from the Roztoky Intrusive Centre.

ferred orientations at the individual dyke groups are given in

Table 5; all measured strikes of the dykes are presented in

rose diagrams (Fig. 5). Strikes of dykes exposed on the right

and the left banks of the Labe River (Souèek et al. 1985) are

shown in the same figure. Variations in strikes of all dyke

groups  in  all  four  sectors  of  the  RIC  (Hobl  1987  data  are

used) are presented in Fig. 6.

Analysis of the Tertiary paleostress history obtained from

field work and paleostress analysis of shear faults in the re-

gion of the central part of the Ohøe Rift in the CS was made

by  Adamoviè  &  Coubal  (1999).  The  mechanical  model  of

magma emplacement into an elastic host rock formulated by

Pollard (1973) based on Anderson’s presumption was used

by the above mentioned authors as a basis for the determina-

tion of the direction of maximum principal stress component

from the intrusion shape in horizontal cross section. Magma

inhibition and solidification occurred after magma pressure

equilibrated  with  the  regional  stress  in  the  host  rock.  The

present geometries of intrusive bodies result from this equil-

ibrated  stress  field,  thus  giving  evidence  of  the  effects  of

both the magma pressure and regional stress (Pollard et al.

1975; Delaney & Pollard 1981). Adamoviè & Coubal (1999)

distinguished b extension-dominated period in the Ohøe Rift

in the Middle Eocene to Middle Miocene:

—  b

1

 — paleostress field characterized by E–W to NE–

SW extension, effective in the eastern part of the Ohøe Rift in

the interval of 40–26 Ma,

— b

2

 — paleostress field characterized by N–S extension

progressively spreading from its central part in the Most Ba-

sin (onset at 34 Ma) to its eastern part (onset at 26 Ma), and

— b

3 

— paleostress field characterized by NW–SE exten-

sion, commenced at 24 Ma.

The evaluation of dyke strikes of all types (I–IV) revealed that:

 — dyke orientation was controlled (i) by the paleostress

field existing in the upper crust during magma ascent (Adam-

oviè  &  Coubal  1999),  (ii)  by  orientations  of  pre-existing

fracture sets in the region, and (iii) by the superimposed local

stress field exerted by the rising intrusion(s). The pre-exist-

ing  fracture  sets  used  as  pathways  for  magma  ascent  were

primarily represented by ruptures formed as reverse faults in

the  latest  Cretaceous  and  earliest  Tertiary  (Sub-Hercynian

and Laramide phases sensu Ziegler (1982)), and later modi-

fied as normal faults. To a lesser degree the dyke strikes may

be controlled by pre-Cretaceous ruptures at deep crustal level

(Saxothuringian Crystalline basement),

—  similar  orientation  maxima  for  steeply  dipping  radial

dykes (90–80°) of the (semi)lamprophyres and basaltic dykes,

with totally prevailing strikes of 90° and 0°; similar preferred

strikes are also present in the Alnö Complex (Kresten 1980).

—  independent  structural  plan  of  the  felsic  derivatives

(FD) with prevailing dyke strikes of 330° and 90°,

— preferred strikes of the (semi)lamprophyres (L and SL)

and basaltic dykes (BD) are neither parallel, nor perpendicu-

lar to the eminent structures of the Roztoky area, i.e. the axis

of the Ohøe Rift (70°), Labe Tectono-Volcanic Zone (300°)

or other structures; FD dykes (330°) reveal structural affinity

to the Zubrnice Fault (320°), and ore veins in the Roztoky

monzodiorite (20–30°) and FD dykes (10°) to the fault dislo-

cating the Roztoky monzodiorite body (20°),

— partly different strike maxima of the dykes on the right

and  the  left  banks  of  the  Labe  River  can  be  probably  ex-

plained by the primarily(?) asymmetrical development of the

RIC dykes and/or, more probably, by the different represen-

tation of dykes of the individual groups (I–IV) having char-

acteristic  strikes  on  the  two  Labe  River  banks.  The  right

bank poses a relatively better preserved, tectonically subsid-

ed block with a higher number of dykes, however, practically

with no exposed dykes of the youngest LD group.

Rock type

I(L)

II(SL)

III(BR)

IV(FD)

Total (I–IV)

Cumulative

total (I–IV)

Distance

(km)

  n

n in %

5n 5n in %     n

  n in % 5n 5n in %

n

  n in %    5n

5n in %     n

  n in %     5n 5n in %

 n

 n in %      n

5n

0–1

20

4.8

20

4.8

3

1.5

3

1.5

8

19.5

8

19.5

31

4.4

31

4.4

1–2

57

13.8

77

18.6

38

19.9

41

21.4

6

14.6

14

34.1

5

9.1

5

9.1

106

15.1

137

19.6

2–3

131

31.7

208

50.4

49

25.7

90

47.1

7

 17

21

51.2

14

25.5

19

34.6

201

28.7

338

48.3

3–4

97

23.5

305

73.9

52

27.2

142

74.3

14

34.1

35

85.4

14

25.5

33

60.1

177

25.3

515

73.6

4–5

39

9.4

344

83.3

16

8.4

158

82.7

6

14.6

41

100.0

12

21.8

45

81.9

73

10.4

588

84.0

5–6

21

5.1

365

88.4

15

7.9

173

90.6

100.0

4

7.3

49

89.2

40

5.7

628

89.7

6–7

9

2.2

374

90.6

8

4.2

181

94.8

100.0

5

9.1

54

98.3

22

3.1

650

92.9

7–8

0

 0

374

90.6

2

   1

183

95.8

100.0

1

1.8

55

100.0

3

0.4

653

93.3

8–9

0

 0

374

90.6

0

   0

183

95.8

100.0

100.0

653

93.3

9–10

3

0.7

377

91.3

0

   0

183

95.8

100.0

100.0

3

0.4

656

93.7

over 10

36

8.7

413 100.0

8

4.2

191 100.0

100.0

100.0

44

6.3

700 100.0

Total

413

   191

41

55

   700

Dyke rock types

max                                   

"

    min.

I(L) — lamprophyres

90°

0°

60°

290°

40°

II(SL) — semilamprophyres

90°

290°

0°

10°

40°

III(BR) — basaltic rocks

330°

90°

290°

10°

50°

IV(FD) — felsic derivatives

90°

0°

40°

320°

340°

Dykes total

90°

0°

290°

60°

40°

Dykes on right bank of Labe (SOUÈEK et al. 1985)

90°

300°

0°

60°

Dykes on left bank of Labe (SOUÈEK et al. 1985)

60°

90°

0°

300°

Ohøe Rift (axis)

70°

Labe Volcano-Tectonic Zone (axis)

300°

Zubrnice Fault transverse to the Ohøe Rift

320°

Fault dislocating the Roztoky monzodiorite body

20°

Polymetallic ore veins at Roztoky

20–30°

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               393

— for the interval of 31–26 Ma, the analysis of dyke geome-

tries indicates the dominance of regional stress characterized

by the emplacement of E–W-striking dykes (L 

≈ 

SL > BR > FD):

(i) the oldest BA dykes probably associated with the Low-

er Formation basanitic lavas (31–29 Ma in the central part of

the CS) reveal, in addition to the prevailing E–W strike, also

N–S and NW–SE strikes,

(ii)  younger  dykes  (31–26  Ma)  of  groups  L  and  SL  are

characterized  by  very  similar  pattern  of  dyke  distribution

with marked preference of E–W-striking dykes and minor N–

S strikes,

(iii) a substantially different pattern is characteristic for the

youngest  (26–24  Ma)  LD  dykes  with  prevailing  NW–SE

strikes  together  with  minor  E–W,  WNW–ESE  and  NNE–

SSW strikes.

Age relations

Mutual  geological  age  relations  between  principal  dyke-

rock types in the RIC were difficult to determine due to the

absence  of  relevant  outcrops  and  dyke  intersections.  Dyke

dip angles are mostly high (80–90°) and dykes in individual

outcrops are mostly subparallel. The following time succes-

sion (from older to younger) of the principal dyke-rock types

was established: basanitic (also the adequate extrusive for-

mation including a feeding channel of olivine nephelinite) >

essexitic  and  syenitic  plutonic  intrusions  >  semilampro-

phyres (gauteite) > lamprophyres (camptonite, monchiquite)

>  trachybasaltic  extrusive  formation  >  felsic  derivatives

(bostonite II? > > trachyte 

≈

 tinguaite). All these field data

are in agreement with radiometric K-Ar ages.

Multiple dykes consisting of several simple dykes adjacent

to one another or intruded alongside or within each are con-

siderably more frequent than classical dyke crossings. Multi-

ple dykes are represented in particular by older gauteite “pa-

rental”  dykes  penetrated  or  paralleled  by  camptonites,  or

bostonite II dykes penetrated by tinguaite with glassy rims.

Older basaltic dykes BA are exclusively cut by all dykes (L

and SL). On the other hand, trachytes cut all dykes. This im-

plies that L and SL intruded into a uniform joint system, old-

er BA dyke groups into a partly different system, while the

youngest FD group into a totally different joint system. No

dyke-rock inclusions in other dykes were observed except of

“rhyolite” xenoliths in bostonite (Ulrych et al. 2000).

Subvolcanic  products  of  plutonic  HWAS  and  dyke  SAS

and WAS represent various magmatic pulses of a crustal vol-

Fig. 5. Rose diagrams of strikes for principal dyke rock types (I–IV) in the Roztoky Intrusive Centre. L — lamprophyres, SL — semilam-

prophyres, BR — basaltic rocks, FD — felsic derivatives.

Fig. 6. A sketch of the Roztoky Intrusive Centre with rose diagrams

of strikes for all dykes in four principal sectors of the centre.

394                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

canic chamber. However, tephrites/basanites of SAS and tra-

chybasalts of WAS probably belong to the extrusive Lower

and Upper Formations. The pertinence of trachytic rocks to

the WAS is also disputable. The individual above mentioned

rock series may represent products of separate pulses mediat-

ed by a subcrustal magmatic chamber.

K-Ar ages were published for various RIC rocks (Arakely-

anc et al. 1977; Bellon & Kopecký 1977; Wilson et al. 1994)

These  data  together  with  sixteen  new  K-Ar  datings  (whole-

rock and mineral ages) are presented in Table 6 and in Fig. 7.

The ages of individual dyke groups (I–IV) of the intrusive vol-

canic series (sub 4–6) present in the RIC are distributed within

a relatively narrow interval of 33–24 Ma (cf. 18–13 Ma Kai-

serstuhl — Keller & Streicher 1990; 79–65 Ma Oseèná Com-

plex — Pivec et al. 1998; 281–265 Ma and 273–241 Ma plu-

tonic  intrusions  of  two  segments  of  the  Oslo  Graben  —

Sundvoll et al. 1990). However, an influence of strong alter-

ation processes (e.g. “propylitization” of Hibsch 1926) of the

dyke derivatives and thermal effect of various younger intru-

sions can cause a loss of Ar. Excess of Ar can be associated

with  crystallization  of  some  minerals  —  interceptors  of  Ar,

e.g.  sodalite.  All  the  above  mentioned  effects  may  result  in

prolongation of magmatic activity in the RIC.

The following magmatic series were distinguished in the

region of the RIC:

1  —  Old  felsic  series  (sodalite  phonolites,  sodalite  tra-

chytes – Shrbený & Vokurka 1985 and bostonites I) represent

the pre-RIC intrusive activity (42.7–38.2 Ma) in the central

part of the CSM.

2 — Lower Formation (basanitic lavas and volcaniclas-

tites),  representing  extrusive  volcanic  products,  pre-date

(36.1–25.5  Ma)  the  beginning  of  RIC  intrusive  activity

(HWAS); feeding channel of massive olivine nephelinite at

Table 6:  K-Ar ages of the principal rock types from the Roztoky Intrusive Centre.

Dobkovice revealed the age of 30.9–29.3 Ma; tephrite/basan-

ite dykes are probably associated with this formation.

3 — Upper Formation (trachybasaltic lavas and pyroclas-

tics) represents continued (partly overlapping with the Lower

Formation)  extrusive  volcanic  activity  (30.8–24.7 Ma);  a

feeding channel at Vysoký Kámen Hill revealed the age of

27.1 Ma, a relict of the Vrabinec diatreme of 26.8 Ma (Pfe-

iffer et al. 1984); trachybasaltic dykes (with minerals of so-

dalite group) are probably associated with this formation.

4 — Hypabyssal Weakly Alkaline Series with simulta-

neous  bodies  of  essexites  (33.1–31.3  Ma),  monzodiorite

(32.7–29.5  Ma)  and  sodalite  syenites  (30.3–28.2  Ma)  was

emplaced synchronously with the extrusive volcanic activity;

hornblendite cumulate in sodalite syenite revealed the age of

30.1 Ma.

5 — dykes of coeval (30.9–25.6 Ma), Strongly and Weakly

Alkaline  Series:  camptonites/(gauteites  I?)  (30.9–28.2  Ma),

monchiquites (25.6 Ma), nepheline syenite porphyries proba-

bly forming cone sheets (30.1 Ma), tinguaite porphyries (25.6

Ma) and gauteites II? (23.6 Ma)/trachytes?

6  —  trachytic  breccia  with  carbonate  cement  filling  the

main Roztoky crater vent (caldera with pseudotrachyte filling

of Kopecký 1987) contains xenoliths of monzodiorite, lampro-

phyres etc.; however, it is intruded by felsic dyke rocks (dykes

and/or cone sheets — tinguaite /porphyry/, trachyte, phonolite,

nepheline  syenite  porphyry);  hydrothermal  polymetallic  ore

veins penetrating the Roztoky monzodiorite paralleled by bos-

tonite dyke and intersected by younger trachytes.

7  — Uppermost  Formation  (flow/s/  of  basanite)  repre-

sents  continued  (partly  overlapping  the  Upper  Formation)

extrusive volcanic activity (24.0 Ma).

8 — youngest intrusive volcanic activity in the RIC area is

represented by small stocks of nepheline phonolites (17.0 Ma;

No.

Rock type

Locality

Age (Ma)

Method

Source

54

Essexite — dark, medium-grained, hbl-cpx

Lícha hill near Malé Bøezno

33.1

hornblende

this work

55

Essexite — light, medium-grained, hbl-cpx

Lícha hill near Malé Bøezno

31.3

alkali feldspar

this work

14

Monzodiorite — fine-grained, cpx-bi

Roztoky, railway cut

32.7

hornblende

this work

15

Monzodiorite — medium-grained, cpx-bi

Roztoky, railway cut

29.5

whole rock

Bellon & Kopecký (1977)

16

Monzodiorite coarse-grained, bi-cpx

Roztoky, railway cut

30.8

hornblende

this work

4

Monzodiorite fine-grained, cpx-bi

Roztoky, railway cut

30.9

clinopyroxene

this work

4

Monzodiorite fine-grained, cpx-bi

Roztoky, railway cut

30.7

biotite

this work

3

Sodalite syenite — fine-grained, hbl-cpx

Hradištì Hill near Svádov

28.0

whole rock

Arakelyanc et al. (1977)

59

Sodalite syenite — fine-grained, hbl-cpx

Hradištì Hill near Svádov

28.6

analcime

this work

60

Sodalite syenite — fine-grained, hbl-cpx

Giegelberg Hill, near Zubrnice, quarry

30.1

analcime

this work

115

Hornblendite — coarse-grained, cumulate in sod. syenite

Giegelberg Hill, near Zubrnice, quarry

30.8

hornblende

this work

8

Camptonite with hbl+phl phenocrysts

Dobkovice, quarry

28.2

whole rock

Wilson et al. (1994)

11

Monchiquite with cpx phenocrysts

Dobkovice, quarry

25.6

whole rock

Wilson et al. (1994)

9

Camptonite with hbl+phl phenocrysts

Leština, quarry

30.9

whole rock

Wilson et al. (1994)

99

Gauteite II? with hbl-bi-plag phenocrysts

Tìchlovice, quarry

23.6

whole rock

Wilson et al. (1994)

152

Tinguaite porphyry — porphyritic with ne-fsp phenocrysts

Skrytín, water-tower

25.6

magnetic fraction this work

13

Nepheline syenite porphyry — coarse-grained

Roztoky, railway cut

30.1

light fraction

this work

195

Bostonite — fine-grained

Malé Bøezno, borehole

38.6

whole rock

this work

98

Rhyolite — coarse-grained to porphyritic

Malé Bøezno, borehole

43.4

whole rock

this work

19

Olivine nephelinite — fine-grained

Dobkovice, quarry

29.3

whole rock

Wilson et al. (1994)

30

Olivine nephelinite — fine-grained

Tìchlovice, quarry

30.9

whole rock

Wilson et al. (1994)

17

Tephrite — fine-grained

Vysoký kámen Hill near Neštìmice

27.1

whole rock

this work

96

Phonolite — fine-grained, plg phenocrysts

Kozí hora Hill near Neštìmice

42.7

whole rock

this work

24

Sodalite trachyte — fine-grained

Radešín Hill near Radešín

29.8

whole rock

this work

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               395

Shrbený & Vokurka 1985) and leucite tephrites (16.1 Ma; Pfe-

iffer et al. 1984 ) lying at transitions to the basanite Late Mi-

ocene Intrusive Formation (13–9 Ma) known from the Teplice

area, CSM (Ulrych et al. 1999; Cajz et al. 1999).

Discussion and conclusions

The RIC representing the main volcanic centre of the CSM

is  structurally  predisposed  by  the  intersection  of  two  main

tectono-volcanic  structures  of  the  Bohemian  Massif  (Ko-

pecký 1978). It belongs to characteristic volcanic structures

of central type. The ages of individual intrusive subvolcanic

rock types of the RIC fall within a narrow interval of 33–24

Ma: (i) Hypabyssal Weakly Alkaline Series (33.1–28.2 Ma)

of plutonic intrusions emplaced synchronously with coeval,

(ii) Strongly and Weakly Alkaline Series (30.9–23.6 Ma) of

dykes and intruded by (iii) felsic dykes and cone sheets (<

23.6 Ma).

The proportions of dykes of the individual rock types I–IV (I

—  lamprophyres,  II  —  semilamprophyres,  III  —  basaltic

rocks, IV — felsic derivatives) indicate a pronounced domi-

nance  of  (semi)lamprophyres  forming  together  83  %  of  all

dykes. Lamprophyres represent potential parental magmas for

hypabyssal intrusions (cf. similar situation in Monteregian in-

trusions — Bédard 1989). 

87

Sr/

86

Sr and 

143

Nd/

144

Nd ratios of

the lamprophyres (0.70405–0.70435; 0.512627) and hypabys-

sal essexitic–syenitic (0.70446–0.70363) rocks show the same

upper mantle source with minor crustal contamination (Ulrych

et  al.,  in  print)  with  tephrite/basanite  (0.7031–0.70353;

0.512738–0.512849)  and  trachybasalts  (0.70443–0.70465;

0.512679–0.512742) extrusions (Cajz et al. 1999 and Ulrych

et al. in print). Tephrite/basanite and trachybasalt dyke rocks

(6 % of dykes in the RIC) probably associated with the Upper

and Lower Formations sensu Cajz et al. (1999) do not belong

to the RIC proper. Rare augitite represents the most primitive

dyke derivative in the RIC (Jelínek et al. 1989). Minor felsic

derivatives (9 %) of trachyte, and phonolite composition form

Fig. 7. Age histograms for principal rock types (I–IV) in the Roztoky Intrusive Centre. E — essexite, MD — monzodiorite, SS — so-

dalite syenite, H — hornblendite, M — monchiquite, C — camptonite, G — gauteite, TiP — tinguaite porphyry, NSP — nepheline syen-

ite porphyry, Tr — trachyte, Ba — basanite, Tb — trachybasalt, Bo — bostonite I, Ph — phonolite.

396                                                                                  ULRYCH

 

and BALOGH

cone sheets and radial dykes representing the younger prod-

ucts of the RIC. Their age is  presumably  similar  to  that  of

gauteites II? (24 Ma).

 Statistical evaluation of the distribution of dyke rocks in

the  RIC  area  indicates  low  frequency  of  dykes  (2–5  %)  at

distances of < 1 km, with the exception of felsic derivatives

(20  %);  basaltic  dykes  are  completely  missing  within  this

distance. Frequency maxima (51–55 %) of all dykes charac-

teristically occur at distances of 2–4 km. Substantial cumula-

tive frequency of dykes of all groups (91–98 %; felsic deriva-

tives even 100 %) is in distance up to 7 km from the RIC.

This distance correlates with accumulations of sodalite syen-

ite bodies which according to Kopecký (1977), show signs of

ring-dyke  arrangement.  Dykes  at  distances  of  >  15–20  km

(map  sheet  Mìrunice–Tøebenice)  can  be  hardly  genetically

associated with the RIC and may be associated with a yet un-

specified volcanic centre near Zálezly. Other minor volcanic

centres  with  dyke  suite  are,  e.g.,  the  Býèkovice  Intrusive

Centre, CSM (Ulrych & Novák 1989) with associated lam-

prophyre swarm of mostly linear character in the Vinné–Tøe-

bušín Zone.

 Strikes of radial dykes indicate that the main intrusive cen-

tre is present in the area between Roztoky and Malé Bøezno

with monzodiorite–essexite intrusions with some marginal so-

dalite syenite intrusions, e.g. near Svádov. Dykes of sodalite

(semi)lamprophyres, sodalite bostonites II and sodalite basal-

tic rocks are spatially often associated with the sodalite syenite

bodies (cf. Hibsch 1926). Different strike maxima of the dykes

on the right and the left banks of the Labe River can be proba-

bly explained by the different representation of dykes of the

individual groups (I–IV) having characteristic strikes on the

two Labe River banks. The right bank poses a relatively better

preserved, tectonically subsided block with a higher number of

dykes. For the interval of 31–26 Ma, the analysis of dyke ge-

ometries indicates the dominance of regional stress character-

ized by the emplacement of E–W-striking dykes. The oldest

BA  dykes  probably  associated  with  the  Lower  Formation

basanitic lavas (31–29 Ma) reveal, in addition to the prevailing

E–W strike, also N–S and NW–SE strikes. The younger dykes

(31–26 Ma) of groups L and SL are characterized by very sim-

ilar pattern of dyke distribution with marked preference of E–

W-striking dykes and minor N–S strikes. A substantially dif-

ferent pattern is characteristic for the youngest (26–24 Ma) LD

dykes with prevailing NW–SE strikes together with minor E–

W, WNW–ESE and NNE–SSW strikes.

Acknowlegements: The preparation of the paper was partly

supported by Grant Project of Ministry of Culture CR under

Identification  Code  RK99P03OMG035  “Mineralogy  of  the

Èeské støedohoøí Mts.”. The K-Ar dating was supported by the

Hungarian  Science  Foundation  Projects  Nos.  T014961  and

T029897.  The  research  was  covered  by  joint  Hungarian  –

Czech  Project  “Comparative  volcanostratigraphy  of  the

Neoidic volcanism of the Bohemian Massif and the Pannonian

Basin”. The authors are grateful to P. Kresten, Uppsala, P. Ra-

jlich, and J. Adamoviè, Institute of Geology AS CR, Praha and

Jaroslav Lexa, Slovak Geological Survey, Bratislava for their

stimulating comments on the manuscript and for a thoughtful

review.

References

Adamoviè J. & Coubal M. 1999: Intrusive geometries and Cenozoic

stress  history  of  the  northern  part  of  the  Bohemian  Massif.

Geolines 9, 5–14.

Arakelyanc  M.M.,  Bogatikov  O.A.,  Borsuk  A.M.  &  Kopeckii  L.

1977: Magmatism of the North-Bohemian Rift Zone. In: Afa-

nasiev G.D. (Ed.): Correlation of Magmatic and Metamorphic

Rocks. Nauka 281–285 (in Russian).

Balogh K. 1985: K-Ar dating of Neogene volcanic activity in Hun-

gary:  Experimental  technique,  experiences  and  methods  of

chronologic studies. MS ATOMKI Rep. D/1, 277–288.

Bellon H. & Kopecký L. 1977: Spectres d´ages radiométriques du

volcanisme du rift du Massif Bohémien. 5

eme

 Réunion Annuelle

des Sciences de la terre, Rennes, Soc. Géol. France 57.

Cajz V., Vokurka K., Balogh K., Lang M. & Ulrych J. 1999: The

Èeské støedohoøí Mts.: Volcanostratigraphy and geochemistry.

Geolines 9, 21–28.

Dellaney P.T. & Pollard D.D. 1981: Deformation of host rocks and

flow  of  magma  during  growth  of  minette  dikes  and  breccia

bearing  intrusions  near  Ship  Rock,  New  Mexico.  U.S.  Geol.

Surv. Prof. Pap. 1202.

Dons J.A. & Larsen B.T. 1978: The Oslo Paleorift. A Review and

Guide  to  Excursions  Universitetsforlaget,  Trondheim.  Inter-

Union Comm. Geodyn. Sci. Rep.  46, 199.

Eby G.N. 1985: Age relations, chemistry, and petrogenesis of mafic

alkaline dikes from the Monteregian Hills and younger White

Mountain Igneous provinces. Oxford. Canad. J. Earth Sci. 22,

1103–1111.

Eby G.N. 1987: The Monteregian Hills and White Mountain alka-

line igneous provinces, eastern North America. In: Fitton J.G.

& Upton B.G.J. (Eds.): Alkaline Igneous Rocks. Blackwell Sci.

Publ., Oxford. Geol. Soc. Spec. Publ. 30, 433–447.

Eckermann H.V. 1966: Progress of research on the Alnö carbonatite.

In:  Tuttle  O.F.  &  Gittings  J.  (Eds.):  Carbonatites.  J.  Wiley  &

Sons, New York etc., Interscience Publ. 3–31.

Heinrich E.W. 1966: The Geology of Carbonatites. Rand McNally &

Company, Chicago.

Hibsch  J.E.  1897:  Erläuterungen  zur  geologischen  Karte  des  Böh-

mischen Mittelgebirges. Blatt III (Bensen). Wien. Tschermaks

Mineral. Petrogr. Mitt. 17, 1–96.

Hibsch  J.E.  1899:  Erläuterungen  zur  geologischen  Karte  des  Böh-

mischen  Mittelgebirges.  Blatt  II  (Rongstock–Bodenbach).  Ts-

chermaks Mineral. Petrogr. Mitt. 19, 1–101.

Hibsch  J.E.  1902:  Erläuterungen  zur  geologischen  Karte  des  Böh-

mischen  Mittelgebirges.  Blatt  V  (Großpriesen).  Tschermaks

Mineral. Petrogr. Mitt. 21, 1–126.

Hibsch  J.E.  1910:  Erläuterungen  zur  geologischen  Karte  des  Böh-

mischen Mittelgebirges. Blatt VI (Wernstadt–Zinkenstein). Ts-

chermaks Mineral. Petrogr. Mitt. 27, 1–58.

Hibsch  J.E.  1926:  Erläuterungen  zur  geologischen  Übersichtskarte

des  Böhmischen  Mittelgebirges  und  der  unmittelbar  angren-

zenden  Gebiete  zugleich  ein  allgemein  verständlicher  geolo-

gischer Führer. Freier Lehrerverein, Tetschen a.d. Elbe.

Hibsch  J.E.  1930:  Geologischer  Führer  durch  das  Böhmische  Mit-

telgebirge. Verlag Gebrüder Borntraeger, Berlin.

Hibsch J.E. 1936: Über die vulkanischen Gangspalten im Böhmis-

chen Mittelgebirge. Neu. Jb. Mineral. Geol. Paläont., Beil. 70,

571–577.

Hobl M. 1987: Geochemistry of dyke rocks of the Roztoky Volcanic

Centre. M. Sc. Thesis, Charles University, Prague, 1–53.

Jelínek E., Souèek J., Tvrdý J. & Ulrych J. 1989: Geochemistry and

petrology of alkaline dyke rocks of the Roztoky volcanic cen-

tre, Èeské støedohoøí Mts., ÈSSR. J. Chem. Erde 49, 201–217.

Keller J. & Schleicher H. 1990: Urach, Hegau, Kaiserstuhl. Excur-

sion 2A, August 27 to September 2, 1990. IAVCEI Intern. Vol-

ROZTOKY  INTRUSIVE  CENTRE: DIFFERENTIATION  AND  AGE  OF  DYKE  SERIES                               397

canol. Congress, Mainz (FRG) 59.

King B.C., Le Bas C.M. & Sutherland D.S. 1972: The history of the

alkaline volcanoes and intrusive complexes of eastern Uganda

and western Kenya. J. Geol. Soc. London 128, 173–205.

Kopecký L. 1977: Excursion to volcanic centre near Roztoky — al-

kali  trachytic  breccia  with  carbonatite  cement.  Excursion  to

125th  Anniversary  of  J.E.  Hibsch  birth,  6–8.  Czechoslovak

Soc. Mineral. Geol., Most–Praha.

Kopecký L. 1978: Neoidic taphrogenic evolution and young mag-

matism of the Bohemian Massif. Sbor. Geol. Vìd , Ø.. G 31,

91–107.

Kopecký L. 1987: The Roztoky pseudotrachyte caldera in the Èeské

støedohoøí  Mts.,  Czechoslovakia,  In:  Kopecký  L.  (Ed.):  Proc.

First  Seminar  Carbonatites  and  Alkaline  Rocks  Bohemian

Massif and Ambient Region. Geol. Surv. 119–156.

Kresten  P.  1980:  The  Alnö  complex:  tectonics  of  dyke  emplace-

ment. Lithos 13, 153–158.

Le Maitre (Ed.) 1989: A Classification of Igneous Rocks and Glos-

sary of Terms. Blackwell Sci. Publ., Oxford.

Martins L.T. 1999: Cretaceous alkaline magmatism in Algarve Lit-

toral  (South  Portugal):  A  basanite–lamprophyre  rock  suite.

Geolines 9, 84–92.

McHone  J.G.  1978:  Distribution,  orientation,  and  ages  of  mafic

dikes  in  central  New  England.    Geol.  Soc.  Amer.  Bull.  89,

1645–1655.

Mrlina J. 1999: Geophysical characteristics of the Roztoky Volca-

nic Centre, the Èeské støedohoøí Mts., Bohemia. Geolines  9,

97–103.

Odin  G.S.  et  35  collaborators  1982:  Interlaboratory  standards  for

dating  purposes.  In:  Odin  G.S.  (Ed.):  Numerical  Dating  in

Stratigraphy. Wiley & Sons, Chichester 123–150.

Pfeiffer L., Kaiser G. & Pilot J. 1984: K-Ar-Datierung von jungen

Vulkaniten  im  Süden  der  DDR.  Freiberg.  Forsch.-H.,  C 389,

93–97.

Pivec E., Chrt J., Kašpar P. & Ulrych J. 1984: The Neoidic polyme-

tallic mineralization at Roztoky.  Studie ÈSAV, Academia, Pra-

ha, 1–60 (in Czech with English summary).

Pivec E., Ulrych J., Lang M., Árva-Sós E. & Nekovaøík È. in press:

Weakly alkaline trachyte–rhyolite series from the Teplá High-

land,  Western  Bohemia:  Geochemical  constraints.  Geol.  Ba-

varica 25.

Pivec E., Ulrych J., Höhndorf A. & Rutšek J. 1998: Melilitic rocks

from  northern  Bohemia:  geochemistry  and  mineralogy.  Neu .

Jb. Mineral., Abh. 173, 2, 119–154.

Pivec E., Ulrych J., Šrein V., Bendl J., Dobeš P. & Žák K. 1998: Epi-

thermal Tertiary Pb–Zn–Cu (Ag,Te) mineralization in the Roz-

toky  volcanic  centre,  Èeské  støedohoøí  Mts.,  Czech  Republic.

Geol. Carpathica 49, 139–146.

Pollard D.D. 1973: Derivation and evaluation of a mechanical mod-

el for sheet intrusions. Tectonophysics 19, 233–269.

Pollard D.D., Muller O.H. & Dockstader D.R. 1975: The form and

growth of fingered sheet intrusions. Geol. Soc. Amer. Bull. 86,

351–363.

Rock  N.M.S.  1982:  The  late  Cretaceous  alkaline  igneous  province

in  the  Iberian  peninsula,  and  its  tectonic  significance.  Lithos

15, 111–131.

Rock N.M.S. 1991: Lamprophyres. Blackie, Glasgow.

Shand  S.J.  1922:  The  problem  of  the  alkaline  rocks.  Proc.  Geol.

Soc. S. Afr. 25, 19–33.

Shrbený O. 1995: Chemical composition of young volcanites of the

Czech Republic. Czech Geol. Surv. Spec. Pap. 4, 1–57.

Shrbený O. & Vokurka K. 1985: The present state of geochronologi-

cal and isotope studies of neovolcanites of the Bohemian Mas-

sif and their inclusions. MS Archive Czech Geological Survey,

Praha (in Czech).

Strnad  J.  1965:  On  the  possible  presence  of  the  carbonatite  and

nepheline syenite in the Èeské støedohoøí Mts.  Èas. Mineral.

Geol. 10, 97–103 (in Czech with English summary).

Sundvoll B., Neumann E.R., Larsen B.T. & Tuen E. 1990: Age rela-

tions among Oslo Rift magmatic rocks: implications for tecton-

ic and magmatic modelling. Tectonophysics 178, 67–87.

Souèek J., Jelínek E., Tvrdý J., Ulrych J. & Žežulková I. 1985: Al-

kaline  dyke  rocks  of  the  Èeské  støedohoøí  Mts.  Unpublished

Report,  State  Plan  of  Basic  Research  No.  II–4–1/05,  Charles

University, Prague, 57.

Thornton C.P. & Tuttle O.F. 1960: Chemistry of ignous rocks. I. Dif-

ferentiation Index. Amer. J. Sci. 258, 664–684.

Tröger W.E.  1935: Spezielle Petrographie der Eruptivgesteine. Ein

Nomenklaturkompendium. Borntraeger, Berlin.

Ulrych J. 1998: Geochemistry of subvolcanic alkaline rocks of the

Roztoky intrusive centre, Èeské støedohoøí Mts., Bohemia. Er-

langer Beitr. Petr. Mineral. 8, 1–42.

Ulrych J. & Novák P. 1989: Geochemistry of the Býèkovice monzo-

syenitic  body,  Èeské  støedohoøí  Mts.,  Czechoslovakia.    Acta

Univ. Carol., Geol., Fediuk 139–163.

Ulrych J. & Pivec E. 1997: Age-related contrasting alkaline volca-

nic series in North Bohemia. Chem. Erde 57, 300–323.

Ulrych J., Pivec E., Fiala J. & Lang M. 1983: Petrology of the alkaline

subvolcanic rocks from the Roztoky area Èeské støedohoøí Mts.

Academia, Praha. Rozpr. Ès. Akad. Vìd, Ø.  Mat. Pøír. Vìd 1–84.

Ulrych J., Pivec E., Lang M., Rutšek J., Balogh K. & Kropáèek V.

1999: Cenozoic intraplate volcanic rock series of the Bohemi-

an Massif: a review. Geolines 9, 123–129.

Ulrych  J.,  Pivec  E.,  Lang  M.,  Rutšek  J.,  Höhndorf  A.  &  Bendl  J.

2000: Rhyolites from the Roztoky Intrusive Centre, Èeské støe-

dohoøí Mts., Bohemia: xenoliths or dyke differentiates? Chem.

Erde 27.

Ulrych J., Svobodová J. & Balogh K. in print: The Èeské støedohoøí

Mts., Bohemian Massif: how long can the mantle plum alive?

Neu. Jb. Mineral., Abh. 25.

Vieten K., Hamm H.M. & Grimmeisen W. 1988: Tertiärer Vulkanis-

mus des Siebengebirges. Fortschr. Mineral. 66, 2, 1–42.

Wilson  M.,  Downes  H.  &  Cebria  J.H.  1995:  Contrasting  fraction-

ation  trends  in  coexisting  continental  alkaline  magma  series,

Cantal, Massif Central, France. J. Petrology 32, 811–849.

Wilson M., Rosenbaum J. & Ulrych J. 1994: Cenozoic magmatism

of  the  Ohøe  rift,  Czech  Republic:  geochemical  signatures  and

mantle  dynamics.  Ankara.  Abstracts  Intern.  Volcanol.  Con-

gress 1.

Wimmenauer  W.  1973:  Lamprophyre,  Semilamprophyre  und  an-

chibasaltische Ganggesteine. Fortschr. Mineral. 51, 3–67.

Wimmenauer W. 1974: The alkaline province of Central Europe and

France.  In:  Sorensen  H.  (Ed.):  The  Alkaline  Rocks.  Wiley  &

Sons, London, 286–291.

Ziegler P.A. 1982: Geological Atlas of Western and Central Europe.

Elsevier, Amsterdam.