background image

GEOLOGICA CARPATHICA, 53, 4, BRATISLAVA, AUGUST 2002

245—256

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST:  GEODYNAMIC

IMPLICATIONS OF MINERALOGICAL,  PETROLOGICAL

AND GEOCHEMICAL PROXIES

PETER IVAN

Department of Geochemistry, Faculty of Science, Comenius University, Mlynská dolina G, 842 15 Bratislava, Slovak Republic;

ivan@fns.uniba.sk

(Manuscript received October 12, 2000; accepted in revised form December 13, 2001)

Abstract: Relics of the oceanic crust of the Triassic-Jurassic Meliata Ocean are preserved as dismembered incomplete
ophiolite sequences only in several small lithostratigraphic units mostly in the Inner Western Carpathians. The current
data on these remnants with special emphasis on volcanic rocks are summarized in the present paper. Mafic volcanic
rocks representing relics of the Meliata oceanic crust differ from each other by the following characteristics: (1) preser-
vation of magmatic textures and structures, (2) geochemical type, (3) metamorphic evolution, (4) related sedimentary
rocks and (5) recent tectonic position. On the basis of these differences, three groups of metabasalts related to the former
oceanic floor can be discerned: (1) HP/LT metamorphosed basalts and dolerites with scarce gabbro as slices and small
blocks in the Bôrka Nappe, (2) mostly LP/LT metamorphosed basalts and dolerites occurring as olistoliths in mélange in
the Jaklovce, Meliata, Bódva Valley Ophiolite and Darnó Hill Formations, and (3) recycled, almost complete ophiolite
magmatic  rocks  forming  clasts  in  the  Upper  Cretaceous  Gosau-type  conglomerate  from  Dobšinská  adová  Jaskyňa
village. The distribution of relatively immobile trace elements (REE, HFSE) in metabasalts indicates their formation in
the back-arc setting. In the initial stage of opening of the Meliata Ocean, the arc-like and back-arc basin basalts, erupted
in the environment of carbonate or pelitic sediments, were generated. The evolved stage is characterized by generation of
basalts close to the N-MORB type in association with abyssal sediments. Basalts close to E-MORB are assumed to be a
melting product of an enriched mantle source probably locally present beneath the spreading basin. Closure of this ocean
in the Middle Jurassic time was related to the subduction and formation of the accretionary prism. Mostly the relics of the
marginal parts of the former oceanic basin were subducted and consequently exhumed, whereas the relics of central parts
were preserved in the accretionary prism. The original location of the Meliata Ocean suture is not known. The present-
day tectonic position of the oceanic crust relics in the Inner Western Carpathians is extremely complex as a consequence
of the repeated nappe forming activity, erosion and plate kinematics. It seems likely that these relics represent a western
continuation of the Hellenide-Dinaride ophiolites displaced by microplate motions in the Miocene.

Key words: Western Carpathians, Meliata Ocean, geodynamics, back-arc basin, oceanic crust.

Introduction

The opening and closing of the Meliata Ocean were important
events, which substantially influenced the Mesozoic geologi-
cal  history  of  the  Inner  Western  Carpathians.  In  spite  of  the
fact that the Meliata Ocean is a frequently used term in many
geodynamic,  tectonic  and  petrological  models  and  schemes,
there are restricted data only related to the origin and structure
of  this  former  ocean.  Such  a  situation  is  caused  by  the  bad
preservation of relics of the Meliata Ocean basin floor and its
marginal  sedimentary  filling  which  form  innumeral  slices  or
olistoliths only. The aim of this paper is to summarize our cur-
rent knowledge concerning real oceanic crust relics of the Me-
liata Ocean in the Western Carpathians realm as follows from
the interpretation of mineralogical, petrological and geochemi-
cal data.

The Meliata Ocean – definition

The Meliata Ocean (or Meliata-Hallstatt Ocean) is the des-

ignation of a hypothetical oceanic basin in the Tethyan Realm,
whose  spreading  was  in  progress  during  the  Middle  Triassic

and closure in the Middle to Upper Jurassic time (Kozur 1991;
Channell & Kozur 1997). It was deduced mostly from results
of lithological and petrological investigations, which discov-
ered abyssal sediments and various mélange types first in the
Mesozoic units of the Inner Western Carpathians and then also
in  the  Juvavic  nappes  of  the  Northern  Calcareous  Alps.  The
Meliata  Ocean  is  regarded  as  a  northwestern  ending  of  the
Tethys Ocean (Kovács 1997; Neugebauer et al. 2001), a basin
connected with this ocean or an isolated active marginal basin
(Stampfli 1996, 2000).

Regional distribution of the Meliata Ocean relics

in the Alpine-Carpathian-Pannonian realm

Relics of the Meliata Ocean have been found as isolated oc-

currences along the northern and southern borders of the litho-
spheric  block  referred  to  as  ALCAPA  (Alpine-Carpathian-
Pannonian),  which  included  mainly  the  area  of  the  Eastern
Alps and Western Carpathians (Fig. 1). The prevailing part of
relics of the Meliata Ocean near the northern border of ALCA-
PA block is located in the Northern Calcareous Alps. They are
represented  by  Jurassic  breccias  and  sedimentary  mélanges

background image

246                                                                                                  IVAN

containing  redeposited  marginal  facies  of  the  Meliata  Ocean
(Gawlick et al. 1999). Relics of the real oceanic crust are re-
stricted to small bodies of metabasalts with the oceanic affini-
ty in the Scythian shales (Kralik et al. 1984). In the Western
Carpathians such relics are known in the form of recycled sed-
imentary material (clasts) in the Cretaceous conglomerates in
the Klape Unit (Pieniny Klippen Belt; Ivan & Sýkora 1997).
Near the southern border of the ALCAPA block the occurrenc-
es  of  oceanic  crust  relics  of  the  Meliata  Ocean  have  been
found  in  the  Medvednica  Mts  near  Zagreb  (Halamić  et  al.
1998, 1999), in the boreholes Inke-9 and Tóalmás-2 and -3 in
the Pannonian Lowland (Harangi et al. 1996) and in the Inner
Western Carpathians where the majority of such occurrences
known at present are concentrated. In the last mentioned area
most of the oceanic crust relics are located in its northern part
where they occur in the Meliata Formation (Hovorka & Spi-
šiak 1988, 1998), in the Bôrka Nappe (Ivan & Kronome 1996;
Mazzoli  &  Vozárová  1998)  and  also  in  the  Cretaceous  con-
glomerates  near  Dobšinská  adová  Jaskyňa  (Hovorka  et  al.
1990; Fig. 2). In the southern part of the Inner Western Car-
pathians they were found in the Bódva Valley Ophiolite For-
mation and Darnó Hill Formation (Harangi et al. 1996).

Oceanic crust relics of the Meliata Ocean in the

Inner Western Carpathians – a concise outline

A wide variability of such parameters as: (1) preserved mag-

matic  structures  and  textures,  (2)  geochemical  type  of  mag-
matic rocks, (3) metamorphic evolution, (4) related sedimenta-
ry  rocks  and  (5)  recent  tectonic  position,  is  typical  for
individual occurrences of the oceanic crust relics of the Melia-
ta Ocean. Taking these differences into account, all the lithos-
tratigraphic units containing oceanic crust relics of the Meliata
Ocean can be divided into four groups: (1) units which experi-
enced  HP/LT  metamorphism  as  a  whole  (units  of  the  Bôrka
Nappe),  (2)  units  with  LP/LT  metamorphosed  oceanic  rocks
only (Jaklovce Formation recently referred to the Meliata For-
mation, Meliata Formation s.s. and Darnó Hill Formation), (3)
evaporitic  mélange  with  low-grade  metamorphosed  oceanic
rock fragments with rare indications of HP/LT event (Bódva
Valley Ophiolite Formation) and (4) units with recycled oce-
anic crust material (Dobšinská  adová Jaskyňa conglomerate).
A  review  of  the  lithology  of  these  units  and  petrography  of
their oceanic rocks is summarized in Table 1.

The presence of basalts/metabasalts as the prevailing igne-

ous  rock  types  in  all  the  mentioned  groups  allows  a  reliable
testing of the oceanic geodynamic setting of their generation
using  trace  element  distribution  or  composition  of  preserved
magmatic  clinopyroxenes.  The  composition  of  selected  relic
magmatic  clinopyroxenes  is  illustrated  in  Table 2,  selected
major and trace element analyses of the basaltic rocks repre-
sented in the Meliata Ocean crust relics from different lithos-
tratigraphic units are summarized in Table 3.

Bôrka Nappe

The newly defined Bôrka Nappe (Mello et al. 1998) located

in the northern part of the Slovenský kras Mts and in the west-

A. Lithostratigraphy of the Inner Western Carpathians

GEMERIC UNIT (Gemericum)
Early Paleozoic
Formations

Štós Formation (Fm.), Gelnica Group (Gr.), Smrečinka
Fm., Rakovec Fm., Klátov Fm.

Late Paleozoic
Formations

Gočaltovo Gr., Rudňany Fm., Zlatník Fm., Hámor Fm.,
Krompachy Gr., Ochtiná Fm., Črmeľ Fm.

MELIATIC UNIT (Meliaticum)
Bôrka Nappe
Formations

Hačava Fm., Kobeliarovo Fm., Nižná Slaná Fm., Jasov
Fm., Bučina Fm., Rudník Fm.

Meliata
Supergroup

Jaklovce Fm., Meliata Fm. (s.s.), Bódva Valley Ophiolite
Fm., Darnó Fm.

TORNAIC UNIT (Tornaikum)

SILICIC UNIT (Silicicum)

GOSAU GROUP

Note: More detailed data to the individual units can be found in following
papers and references herein: Gemeric Unit — Ivan (1996; 1997); Meliatic Unit
— Mock et al. (1998), Mello et al. (1998), Ivan & Mello (2001); Tornaic Unit
— Mello et al. (1997), Kozur & Mock (1997); Silicic Unit — Mello et al.
(1997), Kozur & Mock (1997), Less (2000); Gosau Group — Mello et al.
(2000).

B.  Oceanic crust relics of the Meliata Ocean in the lithostratigraphic formations of
the Meliatic Unit

FORMATION OCEANIC

CRUST RELICS

GEOLOGY GEO-

CHEMICAL
TYPES OF
BASALTS

METAMORPHIC
ALTERATION

Hačava Fm.
(Bôrka Nappe)

Basalts, dolerites,
peridotites, cherts,
(i-gabbro),

Olistoliths in
tectonized
olistostroma,
tectonic slices

IAT
BABB

N-MORB

(ORTM), (LP/LT),
HP/LT (whole
formation)

Kobeliarovo
Fm.
(Bôrka Nappe)

Fe-dolerites,
basalts, peridotites,
cherts

Olistoliths in
tectonized
olistostroma

IAT
BABB

(HP/LT) 

LP/LT-GS

Jaklovce Fm.

Basalts, peridotites,
cherts

Olistoliths, in
olistostroma,
tectonic slices

BABB

N-MORB

LP/LT-GS

Meliata Fm.
(s.s.)

Basalts, peridotites,
cherts

Olistoliths in
olistostroma

BABB

N-MORB

LP/LT-GS

Bódva
Valley
Ophiolite Fm.

Peridotites,
gabbrodolerites,
Fe-gabbrodolerites,
dolerites, basalts,
cherts

Olistoliths in a
salinary
mélange

E-MORB
N-MORB

LP/LT-GS
(ORTM)
(HP/LT)

 →

LP/LT-GS

Darnó Fm.

Basalts, dolerites,
gabbrodolerites,
cherts

Olistoliths in
olistostroma

BABB
E-MORB

LP/LT-GS

Gosau Group

Peridotites,
i-gabbros, basalts,
dolerites, cherts,
c-gabbros,
pyroxenites

Pebbles in
conglomerate

BABB
→N-MORB

ORTM
LP/LT-PP,PA,GS
HP/LT

Explanations: i-gabbros  isotropic gabbros, c-gabbros  cumulate gabbros, (gabbro)
— scattered finding only, IAT— island arc tholeiite, BABB — back arc basin basalt, N-
MORB —
 normal mid-ocean ridge basalt, E-MORB — enriched mid-ocean ridge basalt,
ORTM — oceanic ridge-type metamorphism, HP/LT — high pressure/low temperature
metamorphism (epidote-blueschist facies), LP/LT — low pressure/low temperature
metamorphism,  PP — prehnite-pumpellyite facies, PA — prehnite-actinolite facies, GS
— 
greenschist facies, (ORTM) — indication of older ORTM-phase.

Table  1:  Lithostratigraphical  division  of  the  Inner  Western  Car-
pathians and an overview of the formations with oceanic crust rel-
ics of the Meliata Ocean (see also Fig. 2).

background image

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS                                       247

Table  2:  Representative  analyses  of  various  magmatic  clinopyroxenes  from  the  metamorphosed  oceanic  basalts  of  the  Meliata  Ocean.
Low aluminium and titanium clinopyroxene types are related to the early stage of basalt crystallization.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sample

VVS16

VVS16

VVS16

VVS16

FJAK40

FJAK40

FJAK40

BRU1/b

BRU1/b

BRU1/b

SiO

2

54.12

54.31

52.90

50.75

52.60

49.28

47.88

53.28

50.42

49.59

TiO

2

0.36

0.54

0.78

1.00

0.39

1.51

2.03

0.62

1.13

1.56

Al

2

O

3

1.90

1.62

3.59

3.54

1.59

3.90

3.45

1.60

4.06

3.12

FeO

5.72

8.83

5.98

7.67

10.05

10.15

15.35

9.14

7.71

14.09

MnO

0.22

0.29

0.13

0.09

0.00

0.00

0.39

0.31

0.30

0.32

MgO

17.78

17.14

16.66

15.86

19.59

14.39

11.88

17.47

15.36

12.38

CaO

19.67

17.83

20.18

21.48

15.22

19.77

18.17

17.51

20.17

18.44

Na

2

O

0.28

0.34

0.33

0.46

0.30

0.34

0.30

0.21

0.31

0.38

Cr

2

O

3

0.12

0.11

0.12

Total

100.06

100.90

100.66

100.96

99.74

99.35

99.45

100.39

99.59

99.88

6 O
Si

1.968

1.976

1.920

1.868

1.939

1.858

1.847

1.954

1.875

1.887

AlIV

0.032

0.024

0.080

0.132

0.061

0.142

0.153

0.046

0.125

0.113

AlVI

0.049

0.045

0.073

0.022

0.008

0.031

0.004

0.023

0.052

0.027

Ti

0.010

0.015

0.021

0.028

0.011

0.043

0.059

0.017

0.032

0.045

Fe

0.174

0.269

0.182

0.236

0.310

0.320

0.495

0.280

0.240

0.449

Mn

0.007

0.009

0.004

0.003

0.000

0.000

0.013

0.010

0.010

0.010

Mg

0.964

0.929

0.901

0.870

1.076

0.809

0.683

0.970

0.851

0.702

Ca

0.766

0.695

0.785

0.847

0.601

0.798

0.751

0.688

0.803

0.752

Na

0.020

0.024

0.023

0.033

0.022

0.025

0.023

0.015

0.022

0.028

Cr

0.003

0.003

0.004

Note: VVS16 — HP/LT metamorphosed basalt of BABB type, Bôrka Nappe, Hačava Fm., loc. Radzim Mt.; FJAK40 — LP/LT metamorphosed basalt
close to N-MORB type, Jaklovce Fm., loc. Margecany, quarry near lime factory; BRU-1a — LP/LT metamorphosed basalt close to N-MORB type,
Meliata Fm., loc. Brusník village, borehole BRU-1, 781.5 m. Data sources: Vozárová & Vozár (1992) — BRU-1 and original data. Electron
microprobe analyses of clinopyroxenes were carried out at Slovak Geol. Survey on a Jeol 733 microprobe using the following conditions and standards:
15 kV, 2×10

–8

 A, ZAFO; Na, Al — albite, Ca — wollastonite, Mg — MgO, Mn — willemite, Fe,Cr — chromite and Ti — TiO

2

.

Table 3: Representative analyses of major and selected trace elements in the metamorphosed basalts forming the oceanic crust relics of
the Meliata Ocean.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Sample

FBO-12

VVS-16

VHA-3

Jakl. (12)

Tk-2/254

VM-10

Szo-4

Dar-4

Rm-135

SiO

2

48.03

48.64

47.63

49.00

48.11

49.37

44.81

47.52

TiO

2

3.23

1.62

1.95

1.37

1.15

1.63

3.69

1.82

Al

2

O

3

13.00

15.03

14.94

15.50

16.11

14.97

13.41

14.88

Fe

2

O

3

7.61

3.73

5.33

2.28

       11.08*

5.20

7.54

10.96*

FeO

6.38

6.39

6.86

6.35

-

5.14

6.61

-

MnO

0.17

0.17

0.17

0.17

0.25

0.25

0.14

0.17

MgO

5.06

6.69

6.46

7.05

7.41

5.07

6.12

7.51

CaO

8.66

10.37

9.12

8.90

5.56

6.03

11.11

9.97

Na

2

O

3.13

3.64

3.30

4.15

5.11

6.94

3.02

3.30

K

2

O

1.23

0.02

0.27

0.54

0.33

0.03

0.50

0.59

P

2

O

5

0.04

0.17

0.17

0.18

0.12

0.29

0.32

0.21

LOI

2.14

1.92

2.16

3.10

4.57

5.15

4.23

3.10

Total

99.32

99.03

99.05

99.34

99.80

100.58

102.16

100.03

Cr

28.6

191

455

98.0

413

270

210

329

310

Ni

145

156

81

92

112

Co

25.9

45.5

50.5

122

39

30.5

37

39

Sc

36.0

46.0

44.5

79.0

29.2

31

45

38

V

467

280

313

330

230

233

394

348

346

La

11.5

3.9

5.3

4.2

1.3

2.8

11.1

6.54

6.8

Ce

33.0

14.3

15.5

16.7

5.0

9.3

28.5

16.94

19.0

Nd

28.3

13.2

11.2

13.2

8.4

12.89

9.0

Sm

8.9

4.2

4.2

4.1

3.1

5.63

3.99

4.40

Eu

2.65

1.45

1.45

1.60

0.86

1.10

1.95

1.38

1.42

Tb

1.70

0.79

0.98

1.40

0.61

0.90

Yb

6.3

3.0

3.7

5.00

2.27

2.50

3.51

3.64

3.0

Lu

1.05

0.38

0.63

0.92

0.31

0.41

0.48

0.42

Hf

6.1

2.65

3.2

3.3

1.8

3.6

4.8

3.2

Ta

0.40

0.117

0.199

1.1

0.73

0.6

0.3

Th

2.05

0.58

1.10

0.7

0.6

0.6

Nb

6

1

2

1

11

10

8.7

1

Y

58

30

35

24

22

46

38.2

29

Zr

212

102

112

48

141

249

129

129

Ba

92

43

24

63

55

16

43

80

128

Note: Fe

2

O

3

* — total Fe like Fe

2

O

3

. 1–3 — Bôrka Nappe: 1 — HP/LT metamorphosed fractionated arc-like basalt, loc. Bôrka village; 2 — HP/LT metamorphosed

basalt of BABB type, loc. Radzim Mt, 3 — HP/LT metamorphosed dolerite close to N-MORB type, loc. Hačava, ca. 1 km NW of village, 4 — Jaklovce Fm.,
LP/LT metamorphosed basalt close to N-MORB type, loc. Jaklovce village; 5 — Bódva Valley Ophiolite Fm., LP/LT metamorphosed dolerite close to N-MORB
type, loc. Tornakápolna, borehole Tk-2, 254 m, 6 — LP/LT metamorphosed basalt of E-MORB type, loc. Tornakápolna, borehole Tk-3, 493.8-494.2 m; 7 —
LP/LT metamorphosed coarse-grain dolerite of E-MORB type, loc. Szögliget, borehole Szo-4, 209 m; 8 — Darnó Hill Fm., LP/LT metamorphosed dolerite of
transitional type between E- and N-MORB;  9 — Darnó Hill Fm., LP/LT metamorphosed coarse-grain dolerite close to BABB type, loc. Darnó Hill, borehole RM-
135, 434 m. Data sources: Downes et al. (1990) -8, Hovorka & Spišiak (1993) -4, Harangi et al. (1996) -5,7 and 9, Horváth (2000) -7 (major elements) and original
data. Analyses of REE, Cr, Co, Sc, Hf, Ta and Th in all samples were performed by the INAA (original analyses in laboratories of the company MEGA, Stráž pod
Ralskem, Czech Republic); original analyses of other elements were carried out in Ecologic Laboratories Inc., Spišská Nová Ves, Slovak Republic using ICP OES
method.

background image

248                                                                                                  IVAN

ern  part  of  the  Spišsko-gemerské  rudohorie  Mts  (Fig.  2),  is
composed of several partial nappes or slices formed by differ-
ent lithostratigraphic formations all metamorphosed in HP/LT
conditions. Two of them, preliminarily referred to as the Hača-
va and Kobeliarovo Formations, differing from each other by
the metamorphic P—T conditions, contain oceanic crust relics
of the Meliata Ocean, the others comprise rocks of non-ocean-
ic origin only.

Oceanic  crust  relics  in  the  Hačava  Formation,  formed  by

tectonic slices and olistoliths of metabasalts, metadolerites and
rarely also metagabbros, underwent progressive metamorphic
evolution  from  prehnite-pumpellyite  through  greenschist  to
epidote  blueschist  facies  conditions.  Vestiges  of  the  former
ocean-ridge type metamorphism have been found in the doler-
ites and gabbros (Ivan, in press). The original magmatic min-
eral  associations  were  replaced  by  the  association  composed
of  Na-amphibole  (glaucophane)  and  epidote  with  variable
amounts of Na-pyroxene (acmite), clinozoisite, albite, titanite,
white  mica  and  garnet  (Faryad  1995a;  Mazzoli  &  Vozárová
1998).  Relics  of  magmatic  clinopyroxene  and  amphibole  of
former metamorphic stages have been found locally. Clinopy-
roxene composition (Fig. 3) fully conforms to the geochemical
type  of  basalt  (BABB  type  mentioned  below).  In  spite  of
metamorphic  recrystallization  the  magmatic  textures  are  still
recognizable  and  hyaloclastic,  variolitic,  intersertal,  ophitic,
doleritic  and  gabbroic  textures  have  been  identified  together
with the former glassy chilled margins (Ivan, in press). Such a
variability of magmatic textures in metabasalts indicates that
basalts originally formed lava flows with glassy or lava brec-
cia rinds and probably also pillow lavas.

The study of the distribution of REE and other relatively im-

mobile trace elements revealed that the geochemical types of
metabasalts vary from typical oceanic N-MORB (normal mid-
ocean ridge basalt) type through transitional BABB (back-arc
basin basalt), both with flat primitive REE patterns (Fig. 4) to
arc-related types with distinct deficit of the SZC (subduction
zone component – e.g. Ta – Fig. 6) and LREE enrichment
(Ivan & Kronome 1996). Arc types of metabasalt were erupted
in a carbonaceous environment (now transformed to marbles)
whereas  BABB  types  seem  to  be  related  to  metamorphosed
pelitic rocks and a type close to N-MORB is even accompa-
nied by dark metamorphosed radiolarite.

The  Kobeliarovo  Formation  lithologically  resembles  the

Hačava  Formation.  Oceanic  crust  relics  occur  in  association
with metamorphosed carbonates (marbles) forming olistoliths
in the metapelitic (phyllitic) matrix. They are represented by
dolerites  and  smaller  amounts  of  basalts  with  still  preserved
dolerititic or ophitic textures, which are geochemically close
to  fractionated  arc-related  basalts.  Hyaloclastites,  intensively
altered  and  recrystallized  together  with  the  surrounding  car-
bonate  rocks,  have  also  been  found.  Magmatic  rocks  in  the
Kobeliarovo  Formation  were  originally  metamorphosed  in
epidote  blueschist  metamorphic  conditions  and  later  retro-
gressed  to  greenschist  conditions.  Actinolite,  chlorite,  albite,
octahedron-forming magnetite and titanite compose the most
common mineral assemblage.

The age of oceanic crust relics is not exactly known in the

Bôrka Nappe, it is supposed to be Triassic. The age of HP/LT
metamorphic  stage  was  dated  by  the 

40

Ar/

39

Ar  method  on

fengite to 150—160 Ma (Maluski et al. 1993; Dallmeyer et al.

Fig. 1. Localization of the Meliata Ocean remnants in the Alpine-Carpathian-Pannonian area. Explanations: circles – oceanic crust rel-
ics  (olistoliths),  triangles  –  recycled  relics  of  the  oceanic  crust  relics  as  pebbles  in  the  Cretaceous  conglomerates,  squares  –  relics  of
marginal facies of the MHO resedimented into Jurassic basins in the Northern Calcareous Alps. Structural units were taken from the pa-
per by Harangi et al. (1996).

background image

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS                                       249

1996; Faryad & Henjes Kunst 1997) and its peak P—T condi-
tions as 12 kbar at 400—460

 °C  (Faryad 1995a, 1997).

Jaklovce Formation

The Jaklovce Formation is situated in the eastern part of the

North Gemeric Zone, which is an area of peculiar geological
structure  on  the  northern  border  of  the  Inner  Western  Car-
pathians (Fig. 2). According to Mock et al. (1998) it is formed
by  mélange  with  claystone,  siliceous  shales,  argillites  and
sandstone  matrix  and  olistoliths  of  pale  shallow-water  lime-
stones  (Honce  limestones),  pelagic  cherty  limestones,  dolo-
mites,  radiolarites  and  clastic  sediments.  Pale-green  kerato-
phyre and massive pink rhyolite olistoliths have been found as
well.  An  important  component  of  the  mélange  are  also  olis-
toliths or tectonic slices of basalts usually spatially related to
red  radiolarites  or  red  abyssal  pelitic  sediments  (Kamenický
1957;  Hovorka  &  Spišiak  1988,  1993,  1997).  The  Jaklovce
Formation  has  recently  come  to  be  regarded  as  a  part  of  the
Meliata Formation.

Magmatic textures and partly also primary mineral composi-

tion of basalts are well preserved. Observed glassy, intersertal,
variolitic,  glomeroophitic  and  ophitic  textures  (Kamenický
1957) reflect variations in the cooling rate of the basaltic melt.
Lava breccias indicate direct contact with water. Basalts erupted
probably in the form of sheet lava flows; pillow lavas have not
been reliably proved. The primary mineral association compris-
es clinopyroxene, plagioclase and small amounts of olivine and
ilmenite. Low-grade metamorphic alteration (in greenschist fa-
cies conditions) mostly affected the vicinity of tectonic fissures
causing  saussuritization  and  local  albitization  of  plagioclase,
chloritization  of  olivine  and  partly  also  of  clinopyroxene  and
formation of small chlorite-epidote-albite-pyrite veins.

Magmatic clinopyroxene composition (Fig. 3) as well as the

distribution of REE and other relevant trace elements indicate
that  the  basalts  of  the  Jaklovce  Formation  are  close  to  N-
MORB having typical flat chondrite normalized REE patterns
with characteristic LREE depletion (Fig. 4). Nevertheless, the
still  identifiable  effect  of  the  subduction  zone  component
(SZC) in the mantle source on the composition of the basalts

Fig. 2. Geological sketch-map of the Inner Western Carpathians. Oceanic crust relics of the Meliata Ocean have been found in the Bôrka
Nappe, Meliata Formation (displayed together with Jaklovce Formation located  NE of the town of Gelnica), Bódva Valley Ophiolite For-
mation (in boreholes only) and in the Darnó Formation (off the displayed area). Cretaceous Gosau-type conglomerates contain recycled
material  of  the  Meliata  Ocean  crust.  Early  and  Late  Paleozoic  formations  belong  to  the  Gemeric  Superunit,  Mesozoic  carbonate  forma-
tions to the Silicic Unit partly also to the Turnaic Unit.

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS

background image

250                                                                                                  IVAN

(deficit of Ta together with Th enrichment) is important evi-
dence for generation in the back-arc setting (Fig. 6). Some the
basalt samples of this formation crystallized from fractionated
magmas as follows from the elevated total REE content and
positive Eu anomaly, both a potential consequence of cumu-
late gabbro formation in the rift zone.

The age of oceanic crust relics in the Jaklovce Formation,

that  is  basalts  and  related  red  radiolarites  and  radiolarian

Fig.  3.  TiO

2

-SiO

2

/100-Na

2

O  discriminate  diagram  (Beccaluva  et

al.  1989)  for  relic  magmatic  clinopyroxenes  from  ophiolitic  ba-
salts  representing  former  oceanic  crust  of  the  Meliata  Ocean.
More  “arc-like”  character  of  the  metabasalts  from  Radzim  Mt
(Bôrka  Nappe)  seems  to  be  evident.  Explanations:  1  –  Jaklovce
area  (Jaklovce  Formation),  2  –  Radzim  Mt  (Bôrka  Nappe),  3  –
BRU-1 borehole (Meliata Formation), E-MORB – enriched mid-
ocean ridge basalts, N-MORB – normal mid-ocean ridge basalts,
WOPB –  within oceanic plate basalts, IAT – island arc tholei-
ites, FABA –  intra-oceanic fore-arc basaltic andesites and andes-
ites,  BON  –    boninites.  Data  sources:  Hovorka  &  Spišiak  1988;
Vozárová & Vozár 1992 and unpublished data.

schists, was determinated paleontologically as Triassic (Ladin-
ian; Kozur & Mock 1985) whereas the age of mélange form-
ing is Middle Jurassic (Bathonian?; Kozur & Mock 1995).

Meliata Formation

The Meliata Formation is exposed on the surface in several

small outcrops – tectonic windows – in the northern part of
the Slovenský kras Mts to the south of an important fault zone
– the Rožňava Line (Fig. 2). Under the surface the Meliata
Formation forms footwall of the carbonate Silica Nappe and it
has  been  recorded  in  several  boreholes  (Vozárová  &  Vozár
1992).  The  lithology  of  this  unit  is  similar  to  the  previously
mentioned Jaklovce Formation (and partly also to the Bódva
Valley Ophiolite Formation), which is the reason for their clas-
sification  as  a  single  unit  by  some  authors  (e.g.  Mello  et  al.
1997). The Meliata Formation, like the Jaklovce Formation, is
a mélange with mostly carbonate olistoliths (or tectonic slices)
in a matrix composed of deep-water shales with sparse thin in-
tercalations of breccias, sandstones and thin-bedded radiolar-
ites  (Mock  et  al.  1998).  Rhyolite  olistoliths  have  also  been
found together with oceanic crust relics represented by small
bodies of red radiolarites, fully serpentinized spinel peridotites
and metabasalts. Effusive types often with volcanic glass as a
substantial  component  originally  dominated  among  the  me-
tabasalts. The primary textures such as brecciate, intersertal or
variolitic are still recognizable (Kantor 1955) in spite of the in-
tensive  metamorphic  alteration  to  greenschists  composed  of
albite,  chlorite,  carbonate  and  a  smaller  amount  of  ilmenite
and titanite. A unique occurrence of the basalt with glassy to
variolitic  texture  with  preserved  magmatic  clinopyroxene
crystallized  in  direct  contact  with  black  chert  has  been  also
found.

Limited  geochemical  data  indicate  close  similarity  to  N-

MORB  type  for  metabasalts  from  the  Meliata  Formation
(Figs. 4, 6).

The Triassic age (Ladinian) of the oceanic crust relics in the

Meliata Formation is derived from the paleontologically prov-
en age of red radiolarites (Dumitrica & Mello 1982). The mé-
lange was formed in Jurassic time (Upper Callovian to Lower
Oxfordian  or  Middle  Bathonian  to  Lower  Callovian)  as  fol-
lows from paleontologically dated radiolarites from the matrix
(Kozur et al. 1996; Mock et al. 1998).

Bódva Valley Ophiolite Formation (BVOF)

BVOF has been found in the boreholes only in the Bódva

valley SE of the Slovenský kras/Aggtelek Mts (northern Hun-
gary). It is represented by slices or small fragments of ophi-
olitic rocks (from dm to 100 m in scale) embedded into ductile
Upper  Permian  evaporitic  rocks  (Réti  1985;  Harangi  et  al.
1996; Horváth 1997). The formation comprises serpentinized
spinel peridotites and metamorphosed gabbrodolerites, ferro-
gabbrodolerites and basalts. Variable textures – variolitic, hy-
alopilitic,  intersertal  to  ophitic  –  are  typical  for  the  basalts.
According to Harangi et al. (1996) the majority of the basalts
were originally pillow lavas and lava breccias formed as prod-
ucts of submarine eruptions. Magmatic rocks of the BVOF un-
derwent multi-stage metamorphic alteration resulting in trans-

Fig.  4.  Chondrite  normalized  REE  patterns  for  metabasalts  and
metadolerites  representing  Meliata  Ocean  relics  in  the  northern
part of the Inner Western Carpathians. Note primitive flat shape of
patterns  typical  for  oceanic  rocks.  Explanations:  1  –  Jaklovce
Formation, 2 – Meliata Formation, 3 – Bôrka Nappe, 4 –  Dob-
šinská  adová  Jaskyňa  conglomerates.  Normalization  by  Evensen
et  al.  (1978).  Data  sources:  Ivan  &  Kronome  (1996),  Hovorka  &
Spišiak (1993) and unpublished data.

background image

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS                                       251

formation of magmatic minerals (clinopyroxene, plagioclase,
ilmenite and olivine) to a diverse association of metamorphic
minerals  such  as  Ca  amphiboles  (pargasite,  magnesiohorn-
blende, actinolite), Na-amphibole (riebeckite), Na-Ca amphib-
ole  (winchite),  albite,  chlorite,  epidote,  biotite,  titanite,  car-
bonates  and  ore  minerals  (Horváth  1997,  2000).  The
succession of the mineral growing indicates at least three stag-
es  of  metamorphism:  (1)  oceanic  ridge  metamorphism  over-
printed  by  (2)  HP/LT  stage  followed  by  (3)  retrogression  in
greenschist facies conditions, although there is an alternative
interpretation (e.g. Horváth 2000).

Geochemical  signatures  of  basic  magmatic  rocks  of  the

BVOF vary between N-MORB and E-MORB (Harangi et al.
1996).  E-MORB  type  displays  mildly  dipped  chondrite  nor-
malized REE pattern (Fig. 5) and enrichment in HFSE in rela-
tion to N-MORB (Fig. 7).

The age of magmatic rocks of the BVOF was interpreted as

Triassic  (Ladinian)  on  the  basis  of  paleontological  dating  of
red radiolarites (Kozur 1991). Direct geochronological dating
of gabbrodolerites indicates some older age, probably lowest
Triassic (Horváth 2000).

Darnó Hill Formation

The Darnó Hill Formation crops out as a small (several km

2

)

area SW of the Bükk Mts. It represents, similarly to the Melia-
ta  Formation,  a  mélange  of  olistoliths  of  abyssal  sediments
and  ophiolitic  rocks  in  the  turbidity  sediment  matrix  (Kozur
1991). According to Downes et al. (1990) the ophiolitic olis-
toliths are composed of basalts, dolerites and gabbrodolerites.
In spite of the varying intensity of LP/LT alteration (spilitiza-
tion),  the  original  magmatic  structures  and  textures  are  well
preserved. Basalts erupted as pillow lavas or sheet lava flows.
Clinopyroxene, plagioclase, ilmenite and rare olivine are the
main constituents in the fresh basalts. In altered varieties they
are replaced by chlorite, albite, epidote, carbonate and leucox-
ene.

Two trends are observable in the chemical composition of

basalts:  some  of  them  are  geochemically  close  to  E-MORB
types  (Downes  et  al.  1990)  similar  to  BVOF  basalts,  other
ones remind of BABB type (cf. Harangi et al. 1996) similar to
the Meliata Unit basalts (Fig. 5, Fig. 7).

The age of ophiolitic rocks, supposed to be Triassic (Ladin-

ian), is based on paleontological dating of red radiolarites (De
Wever 1984), whereas the age of the mélange matrix was re-
ported  by  analogical  method  as  Middle  Jurassic  (Kozur  &
Mock 1988; Dosztály & Józsa 1992).

Dobšinská  adová Jaskyňa conglomerates (DLJC)

The most complete evidence for the oceanic crust composi-

tion of the Meliata Ocean comes from the Upper Cretaceous
Gosau-type  conglomerates  from  Dobšinská  adová  Jaskyňa
village (Slovenský raj Mts). The Cretaceous formation at this
locality  is  composed  of  conglomerates,  sandstones,  marly
slates and limestones. Conglomerates build up the lowermost
part of the sequence and are represented by two types with the
different  clastic  material.  Ophiolitic  rocks  are  the  principal
clast type in one of them only. They are accompanied here also

Fig. 5. Chondrite normalized REE patterns for metabasalts and met-
adolerites  –  relic  of  the  Meliata  Ocean  from  the  southern  part  of
the  Inner  Western  Carpathians.  Patterns  with  differentiated  LREE/
HREE enrichment belong to the E-MORB type. Explanations: 1 –
Bódva Valley Ophiolite Formation, 2 – Darnó Hill Formation, 3 –
Inke  and  Tóalmás  boreholes.  Normalization  by  Evensen  et  al.
(1978).  Data  sources:  Downes  et  al.  (1990),  Harangi  et  al.  (1996)
and unpublished data.

by subordinary amounts of marble, cherts, sandstone, calc-al-
kaline basaltic andesite and rhyolite clasts. All clasts are dif-
ferentially  rounded  in  accordance  with  their  resistance.  The
conglomerate  is  poorly  sorted  and  it  has  serpentine  matrix
(Hovorka et al. 1990).

Almost all the components of the typical ophiolite sequence

(e.g. Moores 1982) have been found among clasts of this con-
glomerate  type:  radiolarites,  basalts,  dolerites,  isotropic  gab-
bros, cumulate gabbros, cumulate pyroxenites and spinel peri-

Fig. 6. Hf/3-Th-Ta diagram (Wood 1980) for metabasalts and met-
adolerites representing Meliata Ocean relics in the northern part of
the  Inner  Western  Carpathians.  Mixing  trend  between  N-MORB
and arc characteristics is typical for several recent back-arc basins
(e.g. Falloon et al. 1992). Explanations: symbols – see Fig. 4; A
– N-MORB, B – E-MORB, C – WPB (alkali), D – basalts of
destructive  plate  margin  (IAT  and  CAB).  Data  sources:  Ivan  &
Kronome (1996) and unpublished data.

background image

252                                                                                                  IVAN

dotites (Ivan et al. 1998). Basalt clasts with glassy, intersertal,
variolitic,  subophitic  or  ophitic  textures  were  initially  com-
posed of clinopyroxene, plagioclase and volcanic glass with a
lesser  amount  of  olivine  and  ilmenite.  The  same  association
(except glass) has been found in dolerites, whereas the associ-
ation in gabbros comprises orthopyroxene, clinopyroxene, pla-
gioclase  and  ilmenite.  As  a result  of  the  metamorphic  alter-
ation,  these  associations  were  variably  replaced  by
Ca-amphiboles  (often  gradually  changed  from  pargasite
through magnesiohornblende to actinolite with decreasing of
temperature  in  gabbros),  albite,  chlorite,  epidote,  prehnite,
pumpellyite, grossularite, carbonate and smectite. Pyroxenites
were almost fully transformed to actinolite rocks, peridotites
to  lizardite-chrizotile  or  rarely  to  antigorite  serpentinites.
Metamorphic  alteration  evolving  from  the  amphibolite  (in
gabbros only) to lower greenschist facies conditions resembles
typical oceanic-ridge type metamorphism. Relatively numer-
ous metagabbro clasts with grossularite, pumpellyite, actino-
lite and prehnite do not exclude later overprint by a very low-
grade  metamorphic  stage.  Blueschist  clasts,  rarely  found  in
conglomerate as a product of HP/LT metamorphism, are com-
posed of Na-amphibole (glaucophane), Na-Ca-amphibole, act-
inolite, epidote, albite and titanite. Some of them only seem to
have originated from ophiolite protolith.

Trace element distribution in several studied basaltic clasts in-

dicates their similarity to N-MORB, although arc-like signature
has been also identified in basalt forming small (several meters)
body  located  near  the  base  of  the  conglomerate  layer.  The
geochemical characteristics of gabbros are similar to those from
oceanic floor with positive Eu anomaly for cumulate gabbro.

The Triassic age of ophiolite clasts in Cretaceous DLJC is

most probable because they are associated with red radiolarite
clasts of the paleontologically proven Triassic age (Múčková
1989).

Geodynamic and tectonic implications

In all the above-mentioned formations a fragmentary char-

acter of oceanic crust relics of the former Meliata Ocean is a
typical feature. The relics of the Meliata Ocean can be referred
to as incomplete dismembered ophiolite sequences including
only deep-sea sediments, pillow lavas and sheet lava flows, in
smaller amounts also subvolcanic members (from the sheeted
dyke complex?) and scattered isotropic gabbros. All the above
mentioned rocks belong to the uppermost part of the oceanic
crust. The presence of the real complete oceanic crust in the
Meliata  Ocean,  produced  in  a  zone  similar  to  the  mid-ocean
ridge, follows from the association of magmatic rocks in the
DLJC. In spite of this fact the Meliata Ocean was never a wide
ocean  separating  large  continents.  The  variability  of  basalt
composition  from  the  arc-like  types  through  geochemical
types close to BABB up to almost typical N-MORBs is identi-
cal  with  the  products  of  magmatic  evolution  during  opening
and spreading of recent back-arc basins (e.g. Price et al. 1990;
Gribble et al. 1996, 1998). Arc-like or back-arc basin basalts
are  related  to  the  carbonate  or  clastic  deposition  (Bôrka
Nappe), whereas the types approaching typical N-MORB oc-
cur together with black cherts or red radiolarites. This change
in  sediment  type  can  also  be  interpreted  as  a  result  of  basin
spreading and deepening. E-MORB types or transitional types
between E- and N-MORB, identified in the BVOF and Darnó
Hill  Formation,  are  also  known  from  recent  back-arc  basins
where they are interpreted as a result of the partial melting of
mantle  sources  previously  affected  by  older  mantle  plumes
and generated in the initial stages of the basin opening (Fal-
loon et al. 1992; Wendt et al. 1997; Ewart et al. 1998). There is
evidence for the existence of such types of mantle sources also
from Early Paleozoic and Carboniferous volcanic rocks of the
Inner Western Carpathians (Ivan et al. 1994; Ivan 1997).

The maximum extent of the Meliata Ocean is related to the

Middle Triassic time, when it could have reached a width ap-
proximately several hundreds km. This estimation is based on
basalt  geochemistry,  sediment  lithology  and  analogies  to  re-
cent back-arcs (cf. Gribble et al. 1996, 1998).

Formation of the Meliata Ocean as a back-arc basin had to

be related to the subduction or early post-orogenic settings. It
seems likely that the Meliata Ocean was founded and opened
inboard of the Permian volcanic arc, the vestiges of which are
traceable  in  the  Inner  Western  Carpathians  (Krompachy
Group) or southern Central Western Carpathians (Permian for-
mations of the Veporic Unit) in the form of subaerial calc-alka-
line volcanism producing lavas from basic to acid in composi-
tion  (Vozárová  &  Vozár  1988;  Ivan  1996).  The  products  of
such  a  volcanic  activity  have  been  also  found  together  with
HP/LT  metamorphosed  basalts  of  BABB  signature  and  the
Meliata Ocean affinity forming clasts in the Cretaceous con-
glomerates of the Klape and Manín Units of the Pieniny Klip-
pen Belt (Ivan et al. 1999). Late Permian opening of the Meli-
ata Ocean on the active continental margin was supposed by
Stampfli (1996, 2000) in his global plate tectonic reconstruc-
tions. Following the dynamics of a back-arc basin opening at
the present time (cf. Doglioni et al. 1999) it seems to be possi-
ble that the dipping of the subduction zone, above which the
Meliata Ocean was opened, was to the west. This idea seems

Fig. 7. Hf/3-Th-Ta diagram (Wood 1980) for metabasalts and met-
adolerites – relic of the Meliata Ocean from the southern part  of
the Inner Western Carpathians. Explanations: symbols – see Fig.
5; A  –  N-MORB,  B  –  E-MORB,  C  –  WPB  (alkali), D  –  ba-
salts  of  destructive  plate  margin  (IAT  and  CAB).  Data  sources:
Harangi et al. (1996) and unpublished data.

background image

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS                                       253

to be supported by the paleomagnetically proven original posi-
tion  of  all  future  small  lithospheric  segments  of  the  Alpine-
Carpathian-Pannonian realm, which probably formed together with
Adria,  Sardinia,  Corsica  and  Greece  a  compact  piece  of  land  of
south-north orientation adjacent to the eastern side of the French
Massif Central during the Permian (Neugebauer et al. 2001).

The closure of the Meliata Ocean resulted from its subduc-

tion  connected  with  the  formation  of  the  accretion  wedge  of
Franciscan type (Kozur 1991). The first to be consumed were
the  oldest  sedimentary  complexes  with  some  volcanic  rocks
(arc-like or BABBs) from the basinal margin. They underwent
subduction-related  HP/LT  metamorphism  followed  by  exhu-
mation and now they represent the substantial part of the high-
pressure  metamorphosed  relics  of  the  Meliata  Ocean.  Low-
grade  (LP/LT)  metamorphosed  relics  were  originally
generated mostly during a more developed stage of the Melia-
ta Ocean opening (basalts similar to N-MORB). They were ac-
creted into mélanges probably by peeling of the upper part of
the oceanic crust in accretionary prism because many analo-
gies in geological structure between such terrain (see Kimura
& Ludden 1995) and particularly the Jaklovce Formation can
be found. There is indirect evidence only for the obduction of
the complete oceanic crust sequence onto arc crust following
from  the  petrographic  variability  of  clasts  in  the  DLJC.  The
closure  of  the  Meliata  Ocean  was  dated  as  Middle  Jurassic
(Bathonian  to  Callovian/Oxfordian;)  using  the  paleontologi-
cally estimated age of radiolarites of the mélange matrix (Ko-
zur 1991; Mock et al. 1998).

The recent tectonic position of the Meliata Ocean crust rel-

ics is extremely complex because the pile of nappes and slices
created in the Jurassic accretion wedge was involved in the re-
peated  nappe  structure  formation  during  the  Cretaceous  (cf.
Plašienka  1997).  The  latter  event  is  also  responsible  for  the
formation of salinar mélanges by tectonic mixing of oceanic
crust  relics  with  Permian  evaporites  (Kozur  1991).  The  ero-
sion  of  nappes  containing  the  rocks  of  the  former  Meliata
Ocean in the Upper Cretaceous led to their recycling into Gos-
au-type conglomerates.

The complicated tectonic position of the relics of the Melia-

ta  Ocean  floor  and  marginal  rocks  render  difficult  a  recon-
struction of the paleogeography, subduction trend or original
position of the suture of the Meliata Ocean. According to Neu-
bauer et al. (1999) this suture was situated between the Aus-
troalpine  units  on  the  one  side  and  the  Southalpine  or  Tisia
units on the other side. Direct evidence concerning the geolog-
ical structure of the former continental margins of the Meliata
Ocean derives from olistoliths or clasts of arc-related magmat-
ic rocks (rhyolites, calc-alkaline basalts probably Permian or
Triassic in age) in the Meliatic Fm. or in the DLJC and also
from HP/LT metamorphosed non-oceanic rocks in the Bôrka
Nappe – material of the overriding lithospheric plate located
immediately above the subducting oceanic plate or a continen-
tal margin temporarily involved into the subduction zone (e.g.
Chemenda et al. 1996). These rocks are represented by meta-
morphosed  clastic  sediments  with  sporadic  rhyolites  (Permi-
an?; Faryad 1995b) and calc-alkaline basic volcanic rocks in-
terlayered  by  pelitic  sediments  (Ivan  1999)  or  amphibolites
and gneisses with HP/LT overprint (Faryad 1988), both proba-
bly Early Paleozoic in age.

Several controversial models of the paleogeographical evo-

lution of the Tethyan Realm during the Mesozoic time includ-
ing also the Meliata Ocean (Kozur 1991; Michalík 1994; Neu-
bauer 1994; Stampfli 1996; Channel & Kozur 1997; Kovács
1997; Zacher & Lupu 1998; Gawlick et al. 1999; Neugebauer
et al. 2001) have been proposed. Among these models the con-
ception by Stampfli (1996, 2000), which interpreted the Meli-
ata Ocean as an individual back-arc basin separated by a Per-
mian  island  arc  from  Paleotethys,  seems  to  be,  from  the
geodynamic point of view, in good accordance with the results
obtained  from  the  geological  study  of  the  Mesozoic  oceanic
crust  relics  in  the  Inner  Western  Carpathians.  But  the  extent
and spatial position of this back-arc basin to the coeval large
oceans referred to as Paleotethys and Neotethys still remains
unclear  and,  the  alternatives  of  its  continuation  in  the  Inner
Hellenides, Inner Dinarides, Transylvanides and Northern Do-
brogea, are a matter of discussion (e.g. Zacher & Lupu 1999).
New light could be cast on this problem by kinematical recon-
structions of the ALCAPA and Tisia block movements, which
indicate important dextral displacement of the ALCAPA block
to the NE along the Middle Hungarian Zone connected with
the transport of some structural units of South Alpine-Dinarid-
ic  affinity  as  far  as  the  Bükk  Mts  –  Inner  Western  Car-
pathians area during the Tertiary (Fodor et al. 1998; Haas et al.
2000).  If  such  an  interpretation  is  correct,  then  the  Meliata
Ocean  relics  could  be  directly  related  to  Hellenide-Dinaride
ophiolites and could represent their original northwestern con-
tinuation. The same idea was formerly supported by Kovács
(1997), who argued for it pointing out the presence of oceanic
basalts associated with the Ladinian/Carnian red radiolarites in
both the above mentioned ophiolitic complexes. Unfortunately
lack of reliable data on the magmatic rock geochemistry, geo-
logical  structure  and  evolution  of  the  Hellenide—Dinaride
ophiolite belts do not allow us to trace the position of the Meli-
ata  Ocean  relics  herein.  The  majority  of  ophiolitic  rocks  of
these belts are supposed to be Jurassic in age and they are in-
terpreted as relics of one or two oceans (e.g. Vardar and Pindos
Oceans; Channells & Kozur 1997) younger than the Meliata
Ocean. Jurassic magmatic rocks with MORB signature were
also found in the close neighborhood of the southernmost Me-
liata Ocean relics in the Bükk Mts, but the relation of this in-
complete  ophiolite  complex  to  those  in  the  Dinaride  belts  is
still  unclear  (Downes  et  al.  1990;  Aigner-Torres  &  Koller
1999). According to Pearce et al. (1984) the Dinaride ophio-
lites were formed in a supra-subduction zone geodynamic set-
ting, because they are geochemically more variable in compar-
ison to typical oceanic rocks (or Alpine ophiolites) including
not only MORB but also IAT (island arc tholeiite) or boninitic
types. Although such a characterization of Dinaride ophiolites
may be too generalized (e.g. Bosnian ophiolites belong wholly
to  the  N-MORB,  exceptionally  to  the  E-MORB  type  –
Trubelja et al. 1995), it is fully applicable also for the Meliata
Ocean relics. Speculation, that the Meliata Ocean relics together
with  Hellenide-Dinaride  ophiolite  belts  are  really  remnants  of
one or more (parallelly opened?) back-arc basins, seems to be
reasonable, but the incompatibility of the plate-tectonic models
of  the  Mesozoic-Tertiary  evolution  of  the  western  Tethyan
Realm including its small oceanic basins clearly indicates that a
great amount of exact data is still missing.

background image

254                                                                                                  IVAN

Conclusions

Mineralogical, petrological and geochemical data concern-

ing the Meliata Ocean crust relics together with their geody-
namic implications led us to the following conclusions:

• Oceanic  crust  relics  of  the  Triassic-Jurassic  Meliata

Ocean  are  represented  by  dismembered  ophiolites  forming
slices and blocks in Jurassic olistostroma and mélanges or re-
cycled material in conglomerates

• Metamorphosed basalts and dolerites from the upper part

of  the  former  oceanic  crust  dominate  within  the  Meliata
Ocean crust relics

• Variations  in  basalt  composition  from  arc-like  types

through  BABBs  to  the  types  similar  to  N-MORB  together
with  the  changing  of  enclosing  sediments  from  carbonate  to
deep-sea  ones  in  the  Meliata  Ocean  relics  are  related  to  the
same  magmatic  and  sedimentary  evolution  operating  in  the
course of the opening and spreading of recent back-arc basins

• Jurassic  subduction  and  the  following  exhumation  was

experienced  mostly  by  the  marginal  parts  of  the  Meliata
Ocean  with  magmatic  rocks  of  the  initial  stage  of  opening,
whereas  magmatic  rocks  of  the  evolved  stage  were  usually
obducted or accreted in an accretion wedge

• The Meliata Ocean ophiolite suture in its original posi-

tion  was  destroyed  by  the  following  tectonic  processes  and
nappe formation in the Cretaceous time

• The Meliata Ocean was probably opened as a back-arc

basin  inboard  of  a  Permian  magmatic  arc,  the  vestiges  of
which are traceable in the nappe piles on both sides of the In-
ner and Central Western Carpathian boundary

• Continental margins of the Meliata Ocean comprised in

their  geological  structure  Permian(?)  arc-related  volcanic
rocks together with an arc-related volcano-sedimentary com-
plex, amphibolites and gneisses all probably Early Paleozoic
in age

• The Meliata Ocean relics could be directly related to Hel-

lenide-Dinaride ophiolites representing originally their north-
western continuation displaced into their present-day position
by microplate motions in the Miocene

Acknowledgments: The author is indebted for the support of
this work by the VEGA Grant 1/6000/99. He is also grateful
to A.H.F. Robertson (University of Edinburgh), D. Plašienka
(Geological Institute of Slovak Academy of Sciences) and an
anonymous reviewer for constructive comments and reviews,
which greatly improved the manuscript.

References

Aigner-Torres M. & Koller F. 1999: Nature of the magma source of

the  Szarvaskő  complex  (NE-Hungary):  Petrological  and
geochemical constraints. Ofioliti 24, 1—12.

Beccaluva  L.,  Macciotta  G.,  Piccardo  G.B.  &  Zeda  O.  1989:  Cli-

nopyroxene  composition  of  the  ophiolite  basalts  as  petroge-
netic indicator. Chem. Geol. 77, 165—182.

Channell  J.E.T.  &  Kozur  H.  1997:  How  many  oceans?  Meliata,

Vardar,  and  Pindos  oceans  in  Mesozoic  Alpine  paleogeogra-
phy. Geology 25, 183—186.

Chemenda A.I., Mattauer M. & Bokum A. 1996: Continental subduc-

tion  and  mechanism  for  exhumation  of  high-pressure  metamor-
phic rocks: new model and field data from Oman. Earth Planet.
Sci. Lett.
 143, 172—182.

Dallmeyer R.D., Neubauer F., Handler R., Fritz H., Muller W., Pana

D.  &  Putiš  M.  1996:  Tectonothermal  evolution  of  the  internal
Alps  and  Carpathians:  Evidence  from 

40

Ar/

39

Ar  mineral  and

whole rocks data. Eclogae Geol. Helv. 89, 203—227.

De Wever P. 1984: Triassic radiolarians from the Darnó area (Hunga-

ry). Acta Geol. Hung. 27, 295—306.

Doglioni C., Harabaglia P., Merlini S., Mongelli F., Peccerillo A. &

Piromallo C. 1999: Orogens and slabs vs. their direction of sub-
duction. Earth Sci. Rev. 45, 167—208.

Dosztály L. & Józsa S. 1992: Geochronological evaluation of Meso-

zoic formations of Darnó Hill at Recsk on the basis of radiolari-
ans and K-Ar data. Acta Geol. Hung. 35, 371—394.

Downes H., Pantó G., Árkai P. & Thirlwall M.F. 1990: Petrology and

geochemistry  of  Mesozoic  igneous  rocks,  Bükk  Mountains,
Hungary. Lithos 24, 201—215.

Dumitrica P. & Mello J. 1982: On the age of the Meliata Group and

Silica Nappe radiolarites (localities Držkovce a Bohúňovo, Slo-
vak Karst). Geol. Práce, Spr. 77, 17—28.

Evensen N.M., Hamilton P.J. & O´Nions R.K. 1978: Rare earth abun-

dances in chondritic meteorites. Geochim. Cosmochim. Acta 42,
1199—1212.

Ewart  A.,  Collerson  K.D.,  Regelous  M.,  Wendt  J.I.  &  Niu  Y.  1998:

Geochemical  evolution  within  the  Tonga-Kermadec-Lau  arc-
back arc systems: the role of varying mantle wedge composition
in space and time. J. Petrology 39, 331—368.

Falloon T.J., Malahoff A., Zonenshain L.P. & Bogdanov Y. 1992: Pe-

trology  and  geochemistry  of  back-arc  basin  basalts  from  Lau
Basin spreading ridges at 15, 18 and 19-degrees S. Mineral. Pe-
trology
 47, 1—35.

Faryad  S.W.  1988:  Glaucophanized  amphibolites  and  gneisses  near

Rudník  (Slovenské  rudohorie  Mts).  Geol.  Zbor.  Geol.  Carpath.
39, 747—763.

Faryad  S.W.  1995a:  Phase  petrology  and  p,T  conditions  of  mafic

blueschists  from  the  Meliata  Unit,  West  Carpathians,  Slovakia.
J. Metamorph. Geol. 13, 701—714.

Faryad S.W. 1995b: Petrology and phase relations of low-grade high-

pressure  metasediments  from  the  Meliata  unit,  Western  Car-
pathians, Slovakia. Eur. J. Mineral. 7, 71—87.

Faryad S.W. 1997: Lithology and metamorphism of the Meliata unit

high-pressure  rocks.  In:  Grecula  P.,  Hovorka  D.  &  Putiš  M.
(Eds.): Geological evolution of the Western Carpathians. Miner.
Slovaca, Monogr.
 131—144.

Faryad  S.W.  &  Henjes-Kunst  F.  1997:  Petrologic  and  geochrono-

logical constraints on the tectonometamorphic evolution of the
Meliata  unit  blueschists,  Western  Carpathians  (Slovakia).  In:
Grecula P., Hovorka D. & Putiš M. (Eds.): Geological evolu-
tion  of  the  Western  Carpathians.  Miner.  Slovaca,  Monogr.
145—154.

Fodor L., Jelen B., Márton E., Skaberne D., Čar J. & Vrabec M. 1998:

Miocene-Pliocene  tectonic  evolution  of  the  Slovenian  Periadri-
atic  fault:  Implications  for  Alpine-Carpathian  extrusion  models.
Tectonics 17, 690—709.

Gawlick H.J., Frisch W., Vecsei A., Steiger T. & Böhm F. 1999: The

change from rifting to thrusting in the Northern Calcareous Alps
as recorded in Jurassic sediments. Geol. Rdsch. 87, 644—657.

Gribble  R.F.,  Stern  R.J.,  Bloomer  S.H.,  Stuben  D.,  O´Hearn  T.  &

Newman  S.  1996:  MORB  mantle  and  subduction  components
interact  to  generate  basalts  in  the  Southern  Mariana  Trough
back-arc basin. Geochim. Cosmochim. Acta 60, 2153—2166.

Gribble  R.F.,  Stern  R.J.,  Newman  S.,  Bloomer  S.H.  &  O´Hearn  T.

1998:  Chemical  and  isotopic  composition  of  lavas  from  the

background image

RELICS OF THE MELIATA OCEAN CRUST: GEODYNAMIC IMPLICATIONS                                       255

northern  Mariana  Trough:  Implications  for  magma  genesis  in
back-arc basins. J. Petrology 39, 125—154.

Halamić  J.,  Goričan  Š.,  Slovenec  D.  &  Kolar-Jurovšek  T.  1999:

A Middle  Jurassic  radiolarite-clastic  succession  from  the
Medvednica Mt, (NW Croatia). Geol. Croatica 52, 29—57.

Halamić J., Slovenec D. & Kolar-Jurovšek T. 1998: Pelagic Triassic

limestones  in  pillow  lavas  in  the  Orešje  quarry  near  Gornja
Bistra, Medvednica Mt (northwest Croatia). Geol. Croatica 51,
33—45.

Harangi S., Szabó C., Józsa S., Szoldán Z., Árva-Sós E., Balla M. &

Kubovics I. 1996: Mesozoic igneous suites in Hungary: Impli-
cations for genesis and tectonic setting in the northwestern part
of Tethys. Int. Geol. Rev. 38, 336—360.

Haas J., Mioč P., Pamić J., Tomljenović B., Árkai P., Bérczi-Makk

A.,  Koroknai  B.,  Kovács  S.  &  Felgenhauer  E.R.  2000:  Com-
plex structural pattern of the Alpine-Dinaridic-Pannonian triple
junction. Int. J. Earth Sci. 89, 377—389.

Horváth P. 1997: High-pressure metamorphism and p,T-path of the

metabasic  rocks  in  the  borehole  Komjáti-11,  Bódva  Valley
area, NE Hungary. Acta Mineral. Petrogr. Szeged 38, 151—163.

Horváth  P.  2000:  Metamorphic  evolution  of  gabbroic  rocks  of  the

Bódva Valley Ophiolite Complex, NE Hungary. Geol. Carpath-
ica
 51, 121—129.

Hovorka D., Ivan P., Mock R., Rozložník L. & Spišiak J. 1990: Gos-

au-type  sediments  near  Dobšinská  adová  Jaskyňa:  topics  on
non-traditional  interpretation.  Miner.  Slovaca  22,  519—525  (in
Slovak).

Hovorka D. & Spišiak J. 1988: Mesozoic volcanism of the Western

Carpathians.  Veda,  Bratislava,  1—263  (in  Slovak  with  English
summary).

Hovorka  D.  &  Spišiak  J.  1993:  Mesozoic  volcanic  activity  of  the

Western Carpathian segment of the Tethyan belt: Diversities in
space and time. Jb. Geol. Bundesanst. 136, 769—782.

Hovorka  D.  &  Spišiak  J.  1998:  Mesozoic  Meliata  ocean  dismem-

bered  ophiolites.  In:  Rakús  M.  (Ed.):  Geodynamic  develop-
ment  of  the  Western  Carpathians.  Geol.  Survey  Slovak  Rep.,
Bratislava,  81—88.

Ivan  P.  1996:  Problems  of  geodynamic  evolution  and  geological

structure  of  the  Paleozoic  Gemeric  Unit  (Inner  Western  Car-
pathians)  as  inferred  by  magmatic  rock  study.  Slovak  Geol.
Mag.
 3—4/96, 239—244.

Ivan P. 1997: Rakovec and Zlatník Formations: two different relics

of  the  pre-Alpine  back-arc  basin  crust  in  the  inner  Western
Carpathians.  In:  Grecula  P.,  Hovorka  D.  &  Putiš  M.  (Eds.):
Geological evolution of the Western Carpathians. Miner. Slova-
ca, Monogr. 
281—288.

Ivan  P.  1999:  HP/LT  metamorphosed  calc-alkaline  basalts  of  the

Bôrka Nappe: a significant rock type for the knowledge of the
subduction  mechanism  and  tectonic  evolution  of  the  Western
Carpathians.  In:  Ďurža  O.  &  Rapant  S.  (Eds.):  Geochemistry
1999.  Konf.  Symp.  Sem.,  Geol.  Survey  Slov.  Rep.,  Bratislava,
49—52 (in Slovak).

Ivan P. in press: Relic magmatic minerals and textures in the HP/LT

metamorphosed  oceanic  rocks  of  the  Triassic-Jurassic  Meliata
ocean (inner Western Carpathians). Slovak Geol. Mag.

Ivan P., Demko R. & Sýkora M. 1999: Calc-alkaline basalts and ba-

saltic  andesites  in  the  Cretaceous  conglomerate  of  the  Klape
Unit (Pieniny Klippen Belt) – problem of the source area and
its  geodynamic  setting.  In:  Ďurža  O.  &  Rapant  S.  (Eds.):
Geochemistry  1999.  Konf.  Symp.  Sem.,  Geol.  Survey.  Slov.
Rep.
, Bratislava, 115—119 (in Slovak).

Ivan P., Hovorka D. & Spišiak J. 1998: Complete ophiolites as clasts

in  the  Gosau-type  Cretaceous  conglomerates  from  Dobšinská

adová  Jaskyňa  (Gemeric  Unit,  inner  Western  Carpathians).

In:  Carpath.-Balcan  Geol.  Assoc.  XVI.  Congress.  Abstracts.

Geol. Survey Austria, Vienna, 233.

Ivan  P.  &  Kronome  B.  1996:  Protolith  and  geodynamic  setting  of

the HP/LT metamorphosed basic rocks from the northern mar-
gin  of  the  Bôrka  nappe  (Meliatic  Unit,  Inner  Western  Car-
pathians). Slovak Geol. Mag. 3—4/96, 331—334.

Ivan P., Méres Š. & Hovorka D. 1994: Oceanic crust in geological

history  of  the  Western  Carpathian  orogeny.  Acta  Geol.  Hung.
37, 19—32.

Ivan P. & Sýkora M. 1997: HP/LT metamorphosed magmatic rocks in

the  conglomerates  of  Klape  and  Manín  Units  (Pieniny  Klippen
Belt, Western Carpathians). In: Plašienka D., Hók J., Vozár J. &.
Elečko  M.  (Eds.):  Alpine  evolution  of  the  Western  Carpathians
and related areas. Abstracts, D. Štúr Publ., Bratislava, 20—21.

Kamenický  J.  1957:  Serpentinites,  diabases  a glaucophanitic  rocks

from  the  Triassic  of  the  Spišsko-gemerské  rudohorie  Mts.
Geol. Práce, Zoš. 45, 5—108 (in Slovak).

Kantor  J.  1955:  Diabases  of  Mesozoic  of  the  southern  Slovakia.

Geol. Práce, Zoš. 41, 77—99 (in Slovak).

Kimura  G.  &  Ludden  J.  1995:  Peeling  oceanic  crust  in  subduction

zones. Geology 23, 217—220.

Kovács S. 1997: Middle Triassic rifting and facies differentiation in

Northeast  Hungary.  In:  Sassi  F.P  &  Papanicolaou  D.  (Eds.):
Geodynamic  domains  in  Alpine-Himalayan  Tethys.  Oxford  &
IBH Publ. Co. Pvt. Ltd.
, New Delhi - Calcutta, 375—397.

Kozur H. 1991: The evolution of the Meliata-Hallstatt ocean and its

significance  for  the  early  evolution  of  the  Eastern  Alps  and
Western  Carpathians.  Palaeogeogr.  Palaeoclimat.  Palaeoecol.
87, 109—135.

Kozur H. & Mock R. 1985: Erster Nachweis von Jura in der Meliata

Einheit  der  südlichen  Westkarpaten.  Geol.  Paläont.  Mitt.  13,
223—238.

Kozur  H.  &  Mock  R.  1988:  Deckenstructuren  im  südlichen  Rand-

bereich  der  Westkarpaten  and  Grundzüge  der  alpidischen  En-
twicklung  in  den  Westkarpaten.  Acta  Geol.  Geogr.  Univ.
Comen., Geol.
 44, 5—100.

Kozur H. & Mock R. 1995: First evidence of Jurassic in the Folkmar

Suture Zone of the Meliaticum in Slovakia and its tectonic im-
plications. Miner. Slovaca 27, 301—307.

Kozur  H.  &  Mock  R.  1997:  New  paleogeographic  and  tectonic  in-

terpretations  in  the  Slovak  Carpathians  and  their  implications
and correlations with Eastern Alps and other parts of the West-
ern Tethys. Part II: Inner Western Carpathians. Miner. Slovaca
29, 164—209.

Kozur H., Mock R. & Ožvoldová L. 1996: New biostratigraphic re-

sults  in  the  Meliaticum  in  its  type  area  around  Meliata  village
(Slovakia) and their tectonic and paleogeographic significance.
Geol. Paläontol. Mitt. 21, 89—121.

Kralik  M.,  Koller  F.  &  Pober  E.  1984:  Geochemie  und  K-Ar  alter

der  Diabasvorkommen  von  Annaberg  (Nördliche  Kalkalpen,
Niederösterreich). Mitt. Österr. Geol. Gesell. 77, 37—55.

Less G. 2000: Polyphase evolution of the structure of the Aggtelek-

Rudabánya  Mountains  (NE  Hungary),  the  southernmost  ele-
ment  of  the  Inner  Western  Carpathians  –  a  review.  Slovak
Geol. Mag.
 6, 260—268.

Maluski H., Rajlich P. & Matte P. 1993: 

40

Ar-

39

Ar dating of the In-

ner Carpathians Variscan basement and Alpine mylonitic over-
printing. Tectonophysics 223, 313—337.

Mazzoli  C.  &  Vozárová  A.  1998:  Subduction  related  processes  in

the  Bôrka  Nappe  (inner  Western  Carpathians):  a  geochemical
and  petrological  approach.  In:  Rakús  M.  (Ed.):  Geodynamic
development  of  the  Western  Carpathians.  Geol.  Survey  Slovak
Rep.
, Bratislava, 89—106.

Mello J., Elečko M., Pristaš J., Reichwalder P., Snopko L., Vass D.,

Vozárová A., Gaál  ., Hanzel V., Hók J., Kováč P., Slavkay M.
&  Steiner  A.  1997:  Explanations  to  the  geological  map  of  the

background image

256                                                                                                  IVAN

Slovenský kras Mts 1: 50,000. D. Štúr Publ., Bratislava, 1—255
(in Slovak).

Mello  J.,  Filo  I.,  Havrila  M.,  Ivan  P.,  Ivanička  J.,  Madarás  J.,

Németh Z., Polák M., Pristaš, J., Vozár J., Vozárová A., Liščák
P., Kubeš P., Scherer S., Siráňová Z., Szalaiová V. & Žáková E.
2000: Explanations to the geological map of the Slovenský raj
Mts,  Galmus  Mts  and  Hornád  depression  1:  50,000.  D.  Štúr
Publ.
, Bratislava, 1—303 (in Slovak).

Mello J., Reichwalder P. & Vozárová A. 1998: Bôrka Nappe: high-

pressure relic from the subduction-accretion prism of the Meli-
ata ocean (Inner Western Carpathians, Slovakia). Slovak Geol.
Mag.
 4, 261—273.

Michalík  J.  1994:  Notes  on  the  paleogeography  and  paleotectonics

of the Western Carpathian area during the Mesozoic. Mitt. Ös-
terr. Geol. Gesell.
 86, 101—110.

Mock R., Sýkora M., Aubrecht R., Ožvol ová L., Kronome B., Re-

ichwalder  P.  &  Jablonský  J.  1998:  Petrology  and  petrography
of the Meliaticum near the Meliata and Jaklovce Villages, Slo-
vakia. Slovak Geol. Mag. 4, 223—260.

Moores  E.M.  1982:  Origin  and  emplacement  of  ophiolites.  Rev.

Geophys. Space Phys. 20, 735—760.

Múčková B. 1989: Radiolarites from pebbles of Senonian conglom-

erates  near  Dobšinská  adová  Jaskyňa.  Master  thesis,  Come-
nius Univ.
, Bratislava, 1—69 (in Slovak).

Neubauer  F.  1994:  Kontinentkolision  in  den  Ostalpen.  Geowissen-

schaften 12, 136—140.

Neubauer  F.,  Dallmeyer  R.D.  &  Takasu  A.  1999:  Conditions  of

eclogite formation and age of retrogression within the Sieggra-
ben unit, Eastern Alps: Implications for Alpine-Carpathian tec-
tonics. Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 79, 297—307.

Neugebauer J., Greiner B. & Appel E. 2001: Kinematics of the Al-

pine-West  Carpathian  orogen  and  palaeogeographic  implica-
tions. J. Geol. Soc. 158, 97—110.

Pearce J.A., Lippart S.J. & Roberts S. 1984: Characteristics and tec-

tonic  significance  of  supra-subduction  zone  ophiolites.  In:
Kokelaar B.P. & Howells M.F. (Eds.): Marginal basin geology.
Geol. Soc. London Spec. Publ. 16, 77—94.

Plašienka  D.  1997:  Cretaceous  tectonochronology  of  the  Central

Western Carpathians, Slovakia. Geol. Carpathica 48, 99—111.

Price  R.C.,  Johnson  L.E.  &  Crawford  A.J.  1990:  Basalts  of  the

North  Fiji  Basin:  the  generation  of  back-arc  basin  magmas  by
mixing of depleted and enriched mantle sources. Contr. Miner-
al. Petrology
 105, 106—121.

Réti Z. 1985: Triassic ophiolite fragments in an evaporitic melange,

northern Hungary. Ofioliti 10, 411—422.

Stampfli G.M. 1996: The-Intra Alpine terrain: A Paleotethyan rem-

nant in the Alpine Variscides. Eclogae Geol. Helv. 89, 13—42.

Stampfli G.M. 2000: Tethyan oceans. In: Borkurt E., Winchester J.A.

& Piper J.D.A. (Eds.): Tectonics and magmatism in Turkey and
surrounding area. Geol. Soc. London Spec. Publ. 173, 1—23.

Trubelja F., Marchig V., Burgath K.P. & Vujović Ž. 1995: Origin of

the  Jurassic  Tethyan  ophiolites  in  Bosnia:  A geochemical  ap-
proach to tectonic setting. Geol. Croatica 48, 49—66.

Vozárová A. & Vozár J. 1988: Late Paleozoic in West Carpathians.

D. Štúr Geol. Inst., Bratislava, 1—314.

Vozárová A. & Vozár J. 1992: Tornaicum and Meliaticum in bore-

hole BRU-1, southern Slovakia. Acta Geol. Hung. 35, 97—116.

Wendt  J.I.,  Regelous  M.,  Collerson  K.D.  &  Ewart  A.  1997:  Evi-

dence  for  contribution  from  two  mantle  plumes  to  island-arc
lavas from northern Tonga. Geology 25, 611—614.

Wood  D.A.  1980:  The  application  of  a  Th-Hf-Ta  diagram  to  prob-

lems  of  tectonomagmatic  classification  and  to  establishing  the
nature  of  crustal  contamination  of  basaltic  lavas  of  the  British
Tertiary Volcanic Province. Earth Planet. Sci. Lett. 50, 11—30.

Zacher W. & Lupu M. 1998: The oceanic puzzle of the Alpine-Car-

pathian orogenic belt. Jb. Geol. Bundesanst. 141, 97—106.

Zacher  W.  &  Lupu  M.  1999:  Pitfalls  on  the  race  for  an  ultimate

Tethys model. Int. J. Earth Sci. 88, 111—115.