background image

GEOLOGICA CARPATHICA, AUGUST 2008, 59, 4, 277—293

www.geologicacarpathica.sk

Introduction

An ophiolite mélange is a tectono-sedimentary unit initially
accreted in a deep ocean trench (accretionary wedge) over a
subducting plate in front of the leading edge of the overrid-
ing  plate.  The  mélange  is  an  archive  of  very  heterogeneous
rock fragments, derived from both sides of the accretionary
wedge,  representing  remnants  of  different  tectonostrati-
graphic units formed during the long lasting evolution of an
oceanic  system.  Systematic  petrological  and  geochemical
analyses  of  these  rocks  fragments  give  an  opportunity  to
study the history of an oceanic system from the steady state
oceanic crust formation to the final closure. This method is
particularly efficient when regional field relations fail to re-
solve the geotectonic affiliation of poorly exposed ophiolitic
rocks as confirmed in the Panonnian Basin and Sava Zone.

Mt Medvednica is located on the southernmost segment of

the  Zagorje-Mid-Transdanubian  Shear  Zone  (ZMTDZ)  and
exposes  one  of  the  largest  ophiolitic  mélanges  in  the  entire
Pannonian  Basin  and  NW  Sava  Zone.  The  Mt  Medvednica
ophiolite  mélange  is  peculiarly  positioned  between  the  Ma-
liak  ophiolites  to  the  NW  and  Dinaric/Vardar  ophiolites  to
the SE (Fig. 1A). The mélange consists of remnants of Me-
sozoic  oceanic  crust  along  with  fragments  of  sedimentary
rocks  derived  from  different  geotectonic  provenances  (Slo-
venec  1998,  2003;  Slovenec  &  Pamić  2002,  and  references
therein).

Amphibole gabbroic rocks from the Mt Medvednica ophiolite

mélange (NW Croatia): geochemistry and tectonic setting

DAMIR SLOVENEC

1

 and BOŠKO LUGOVIĆ

2

1

Croatian Geological Survey, Sachsova 2, HR-10000 Zagreb, Croatia;  damir.slovenec@hgi-cgs.hr

2

Institute of Mineralogy, Petrology and Mineral Deposits, Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering, University of Zagreb,

Pierottijeva 6, HR-10000 Zagreb, Croatia;  blugovic@rgn.hr

(Manuscript received December 27, 2007; accepted in revised form March 31, 2008)

Abstract: Amphibole gabbroic rocks with heteradcumulate and isotropic fabric constitute centimeter to hectometer
large fragments in the Early Callovian to the Late Valanginian ophiolite mélange of the Mt Medvednica located at the
SW tips of the Zagorje-Mid-Transdanubian Shear Zone. Normalized multielement concentration patterns have strong
Ta-Nb anomaly [(Nb/La)

MORBN

= 0.28—0.72] for all rocks, while normalized REE concentration of isotropic gabbros

show patterns transitional between mid-ocean ridge and island arc magmatic rocks [(La/Lu)

 MORBN

= 0.92—1.12]. Low

Ti, Cr and Na content of clinopyroxene from the isotropic gabbros ( < 0.98 wt. % TiO

2

, < 0.94 wt. %  Cr

2

O

3

, < 0.39 wt. %

Na

2

O) combined with high Ca-plagioclase (up to An

93

) and crystallization of plagioclase after augite-diopside with

tschermakite-magnesiohornblende as intercumulus oikocrystal bring in the evidence of formation in a suprasubduction
setting. The rocks were severely albitized and uralitized in greenschist facies on the sea floor and altered in prehnite-
pumpellyite  facies  during  emplacement.  Due  to  the  alterations  the  LILE  may  have  been  selectively  enriched  while
HFSE and REE retained magmatic ratios. Overall geochemical data and age determination of gabbropegmatite (161.1 Ma)
are liable to geotectonic constraints and advocate a proto-arc—immature intra-oceanic island arc source of the Mt Medvednica
gabbroic  fragments.  It  was  suggested  that  the  Mt  Medvednica  gabbroic  rocks  represent  remnants  of  an  extinct  intra-
oceanic arc system formed in the Repno domain of the Neotethyan oceanic realm. A petrogenetic and geotectonic connec-
tion between the Repno and Maliak-Dinaric oceanic domains cannot be positively postulated on the basis of the presented
data.

Key words: Croatia, Zagorje-Mid-Transdanubian

 

Shear Zone, Mt Medvednica, island arc, amphibole gabbros, ophiolite

mélange.

The  fragments  of  cumulus  and  isotropic  gabbroic  rocks

with  magmatic  amphibole  are  relatively  widespread  in  the
Mt  Medvednica  ophiolite  mélange  (Crnković  1963;  Slo-
venec & Pamić 2002). Amphibole mafic intrusives have par-
ticular importance in the study of ophiolites because they are
diagnostic  for  suprasubduction  origin  of  an  ancient  oceanic
crust.  However,  detailed  study  of  the  petrological  and
geochemical  characteristics  of  the  Mt  Medvednica  amphib-
ole gabbroic rocks have not been performed yet.

The  aim  of  this  paper  is  to  give  overall  petrological  and

geochemical  characteristics  of  the  Mt  Medvednica  amphib-
ole  gabbroic  rocks  to  determine  their  petrogenesis  and  to
suggest  the  probable  geotectonic  setting  of  their  formation.
For the first time we present the evidence for the existence of
a  proto-arc—island  arc  system  in  the  ZMTDZ.  Finally,  we
correlate the Mt Medvednica gabbroic rocks with equivalent
rocks from the Szarvaskő ophiolites at Bükk Mts in NE Hun-
gary and the Meliata ophiolites at Jaklovce intending to fig-
ure out their potential geotectonic link.

Geological setting

Mt Medvednica is located on the ZMTDZ segment of the

Sava  Zone  (Fig. 1A,B).  This  part  of  the  Sava  Zone  repre-
sents  the  area  of  the  triple  junction  of  the  Southern-Eastern
Alps, Tisia block of the Pannonian Basin and the Internal Di-

background image

278

SLOVENEC and LUGOVIĆ

narides and consists of mixed and superimposed Dinaric and
Alpine  tectonostratigraphic  and  tectonometamorphic  slices
of still debatable origin (Pamić & Tomljenović 1998; Herak
1999; Haas et al. 2000; Haas & Kovács 2001; Pamić 2002,
2003). The low-grade metamorphic unit of Early Aptian age
(Belak et al. 1995) are derived from the protoliths of Silurian
to Ladinian volcano-sedimentary successions and from Mid-
dle Jurassic—Lower Cretaceous island arc volcanics (Lugović
et  al.  2006,  and  references  therein).  In  the  recent  structural
assemblage  this  low-grade  metamorphic  complex  thrusts
over the ophiolite mélange. The accretion age of the ophio-
lite  mélange  was  constrained  by  palynomorph  assemblages
as  Middle  Jurassic  to  Hauterivian  (Babić  et  al.  2002).  Both
units  are  covered  by  Cretaceous-Paleocene  alluvial  fan  to
flysch  sequences.  These  successions  form  the  base  of  the
transgressive  Neogene  sedimentary  sequence  composed  of
Miocene limestones, clastics and marls. The pre-Neogene Mt
Medvednica  basement  is  believed  to  have  experienced  long
distance  transport  from  the  NW  and  was  rotated  during  the
Oligocene by ca. 100° CW to the alignment perpendicular to
the  Dinaric  structural  trend  in  the  SE  (Tomljenović  2002;
Tomljenović et al. 2008) (Fig. 1A).

Within the pelitic-siltous matrix the Mt Medvednica ophi-

olite  mélange  archives  variously  sized  rock  fragments  of
very  different  tectonic  settings.  Gabbroic  cumulus  and  iso-
tropic  rocks  form  decimeter  to  hectometer  large  fragments
within  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mélange  (Fig. 1B).

Large gabbroic blocks are locally intersected by gabbropeg-
matite  veins,  or  may  contain  their  segregations  and  ooze.
Most  rock  fragments  are  not  suitable  for  paleontological  or
geochemical dating (Halamić 1998).

The oldest blocks in the mélange are olistoliths of Illyri-

an-Fassanian  pelagic  limestones  associated  with  MORB-
pillow lavas (Halamić et al. 1998) and, fragments of Middle
to  Upper  Triassic  limestones  interlayered  with  radiolarian
cherts (Halamić & Goričan 1995). The uppermost Bajocian
to Lower Callovian radiolarian cherts are also found in the
Mt  Medvednica  ophiolite  mélange  together  with  MORB-
pillow lavas as slices which were assumed to record an oce-
anic ridge relationship (Halamić et al. 1999). The age span
of  the  K-Ar  data  (196—179 Ma)  performed  on  the  MORB-
type  gabbro  and  dolerite  (Pamić  1997)  revealed  that  the
oceanic  crust  formed  within  the  same  paleogeographical
domain  also  between  the  Pliensbachian  and  Bajocian.  The
Middle Jurassic to Hauterivian ophiolitic mélange as a tec-
tonic  formation  was  involved  in  Aptian  to  post-Paleocene
emplacement  onto  the  eastern  continental  margin  of  the
Adria  plate  (Pamić  &  Tomljenović  1998;  Pamić  2002).
However, the ophiolite emplacement which resulted in ob-
duction of mantle peridotite took place before the Senonian
as  is  clearly  seen  from  the  mantle  peridotite  clasts  docu-
mented  in  the  Campanian  basal  conglomerates  (Halamić
1998)  and  by  subaerial  weathering  to  the  Ni-lateritic  crust
(Palinkaš et al. 2006).

Fig. 1. A – Geotectonic sketch map of the Alps, Dinarides and Hellenides showing the position of the Periadriatic-Sava-Vardar suture zone
(after Pamić 2000). Legend: 1 – External units (External Dinarides and Alps); 2 – Internal units [Passive continental margin, Central Dinar-
ide Ophiolite Belt (CDOB), Mirdita Zone]; 3 – Periadriatic-Sava-Vardar Zone; 4 – Serbo-Macedonian Massif; 5 – Pelagonides; 6 – Golija
Zone; 7 – Zagorje-Mid-Transdanubian Zone; 8 – Panonian Basin. Faults: BL – Balaton; DF – Drava; PL – Periadriatic; SF – Sava;
SP – Skadar-Peć; SN – Sava Nape; VF – Vardar; ZZ – Zagreb-Zemplin. Mountains: I – Ivanščica; K – Kalnik; Ko – Kopaonik;
Md – Medvednica; SG – Samoborska Gora; SD – Szarvaskő-Darnó; B – Bódva valley; JK – Jaklovce. B – Simplified geological map
of Mt Medvednica (modified after Halamić 1998). Legend: 1 – Neogene and Pleistocene sedimentary rocks; 2 – Late Cretaceous-Paleocene
flysch including Senonian carbonate breccias; 3 – ophiolite mélange with blocks of: 4 – basalt intersected by dolerite dikes, 5 – gabbros,
6 – cumulate peridotites, 7 – Jurassic radiolarites and shales with olistoliths composed of basalts; 8 – Alb-Cenomanian limestones and clas-
tic rocks (shale, siltite and sandstone); 9 – Lower Cretaceous metamorphic complex; 10 – reverse or thrust faults; 11 – normal faults; 12 –
geological contact line; 13 – main creeks; 14 – sample location (1 = mc-16; 2 = mc-pg; 3 = vs-801; 4 = vs-335; 5 = m-16/2; 6 = vs-331;
7 = vs-367; 8 = vs-386; 9 = vk-298; 10 = mc-2/4; 11 = rn-13; 12 = vs-494; 13 = vh-617; 14 = vs-578).

background image

279

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

Analytical techniques

Eight  samples  were  selected  for  the  analysis  of  mineral

chemistry. The minerals were analysed with Camebax SX51
microprobe equipped with five wavelength spectrometers at
the Mineralogisches Institut, Universität Heidelberg. The el-
ements were measured by WDS with an accelerating voltage
of 15 kV, beam current of 20 nA,  ~ 1 µm beam size and 10 s
counting  time  for  all  elements.  For  feldspars  an  analysis
beam  size  of  10 µm  was  used.  Natural  oxides  (corundum,
spinels, hematite and rutile) and silicates (albite, orthoclase,
anorthite  and  wollastonite)  were  used  as  standards  and  for
calibration. Raw data for all analyses were corrected for ma-
trix  effects  with  the  PAP  algorithm  (Pouchou  &  Pichoir
1984, 1985) implemented by CAMECA. Calculations of the
structural  chemical  formulas  were  done  using  a  software
package  authorized  by  Hans-Peter  Mayer  (Mineralogisches
Institut University of Heidelberg).

The total of twelve representative samples were crushed in

a steel jaw. After splitting, rock chips free of visible vein and
crack  fillings  were  ground  in  an  agate  ring-disc  mill,  and
powders  were  then  dried  at  110 °C.  Three  samples  were
analysed for the major elements and trace elements Rb, Ba,
Sr, Zr, Y and Cr at XRAL Laboratories at Toronto (Canada)
by  wavelength  dispersive  X-ray  fluorescence  (WDS  XRF)
on lithium borate fusion pellets using international reference
samples for calibration. Trace elements (Th, Nb, Ta, Hf, Sc,
V,  Co,  Ni,  Zn  and  REE)  of  those  samples  were  determined
by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)
at ACME Laboratories in Vancouver, Canada. Another set of
nine samples were analysed by ICP for major elements, and
ICP-MS for all trace elements at Actlab Laboratories in An-
caster, Canada.

Amphibole  separate  from  gabbropegmatite  (sample  mc-

pg) was prepared by crushing and sieving the grain fraction
200—400 

µm  followed  by  magnetic  separation  and  final

handpicking  under  stereomicroscope.  The  amphibole  sepa-
rate was wrapped in aluminium foil and stacked in an irradi-
ation  capsule  with  similar-aged  samples  and  neutron  flux
monitors (Fish Canyon Tuff sanidine). Samples were irradi-
ated at the McMaster Nuclear Reactor in Hamilton, Ontario
and analysed at the Noble Gas Laboratory Pacific Centre for
Isotopic  and  Geochemical  Research,  University  of  British
Columbia, Vancouver, Canada. The samples were step-heat-
ed at incrementally higher powers in the defocused beam of
a  10 W  CO

2

  laser  until  fused.  The  gas  evolved  from  each

step was analysed by a VG5400 mass spectrometer equipped
with an ion-counting electron multiplier.

Petrography and mineral chemistry

The  gabbroic  rocks  of  Mt  Medvednica  are  medium-  to

coarse-grained  (1—4 mm)  and  may  contain  1—5 cm  large
grains  in  the  gabbropegmatite.  The  rocks  preserve  igneous
fabric in spite of being successively altered. Amphibole gab-
bro  dominates  over  amphibole-  olivine-gabbro  and  minor
gabbropegmatite.  The  rocks  are  isotropic  and  only  a  few
samples  show  heteradcumulate  poikilitic  texture  with  large

oikocrystals of brown-reddish amphibole enclosing fresh cu-
mulus  clinopyroxene  (Fig. 2A)  or  albitized  plagioclase
(Fig. 2B).  Occasionally,  olivine  pseudomorphosed  by  ser-
pentine and magnetite is also embedded by amphibole. The
crystallization sequence includes olivine, augite, plagioclase,
reddish-brown  amphibole  and  Fe-Ti  oxide  (magnetite-ul-
vöspinel).  Plagioclase  forms  oikocrystals  in  cumulate  oliv-
ine-gabbros.  Poikilitic  embedding  of  plagioclase  and
amphibole  suggests  their  cotectic  crystallization.  Detailed
petrography of these rocks may be found in Slovenec (1998).

The  cumulus  clinopyroxene  embedded  in  the  amphibole

oikocrysts (see Fig. 2) ranges in composition from augite to
diopside  (Wo

42—49

En

42—50

Fs

6—14

;  Fig. 3).  A  reaction  relation

of  augite  with  enclosing  amphibole  was  not  observed.  The
clinopyroxene  from  the  gabbroic  cumulates  shows  Mg#  of
75.8—88.9  suggesting  that  the  most  evolved  composition
fractionated from a melt having Mg# of around 39 [calculat-
ed on K

d

 ( = cpx/bulk rock FeO

tot

/MgO molar ratio) of 0.20

after  Grove  et  al.  (1982);  Baker  &  Eggler  (1987)].  Abun-
dances  of  Ti,  Al,  Cr  and  Na  are  low  ( < 0.64 wt. %  TiO

2

;

Fig. 2. Back-scattered electron image of (A) cumulus gabbro, sample
mc-16,  showing  large  oikocrystal  of  zoned  tschermakite-magnesio-
hornblende enclosing cumulus clinopyroxene surrounded by various
alterations minerals. The numbers correspond to the microprobe spot
analyses as indicated in the tables of mineral chemistry (for example:
1 – tschermakite, 2 and 3 – magnesiohornblende, 4 – actinolite).
Legend: Ab = albite; Amp = amphibole; Cpx = clinopyroxene; Prh =
prehnite. (B) cumulus gabbro, sample vh-617, showing albitized cu-
mulus  plagioclase  (spots  3  and  4)  enclosed  in  large  intercumulus
oikocrystal of magnesiohornblende (spots 1 and 2).

background image

280

SLOVENEC and LUGOVIĆ

Fig. 3.  Plot  of  clinopyroxene  compositions  in  the  En—
Wo—Fs  (Mg

2

Si

2

O

6

—Ca

2

Si

2

O

6

—Fe

2

Si

2

O

6

)  diagram  with

the  nomenclature  fields  of  Morimoto  (1988)  for  gab-
broic  rocks  from  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mé-
lange. Fields for clinopyroxene compositions from iso-
tropic gabbros of Szarvaskő Ophiolite Complex (Balla
& Dobretsov 1984) and basalts from the Jaklovce For-
mation  (Hovorka  &  Spišak  1988;  Ivan  2002)  plotted
for correlation constraints.

Fig. 4. Discriminant diagram (A) Ti—Al

IV

 and (B) SiO

2

/100—Na

2

O—TiO

2

 (simplified after Beccaluva et al. 1989) for clinopyroxene from

the Mt Medvednica gabbros. For convenience cumulus pyroxenes are also plotted although they were not considered in geotectonic con-
straints. IAT = island-arc tholeiites, MORB = mid-ocean ridge basalts, BARB = back-arc ridge basalts. Symbols and fields as in the Fig. 3.

< 2.41 wt. % Al

2

O

3

;  < 0.51 wt. % Cr

2

O

3

;  < 0.38 wt. % Na

2

O;

Table 1).  The  clinopyroxene  from  isotropic  gabbros  has  a
composition of Wo

39—48

En

40—49

Fs

8—19

, similar to the composi-

tion  of  cumulus  clinopyroxene  (Fig. 3;  Table 1).  However,
they  are  slightly  enriched  in  all  non-quadrilateral  compo-
nents  (Fig. 4A,B)  except  Na

2

O  which  is  identical

( < 0.97 wt. %  TiO

2

;  < 4.16 wt. %  Al

2

O

3

;  wt. %  1.01  Cr

2

O

3

;

Table 1). The Al

VI

/Al

IV

 ratio of cumulus clinopyroxene does

not exceed 0.73 which is typical of clinopyroxene from low
to  medium  pressure  igneous  rocks  (Aoki  &  Kushiro  1968;
Wass 1979). The Al

VI

/Al

IV

 ratio of clinopyroxene from iso-

tropic gabbros is low ( < 0.56), consistent with their position
higher in the ophiolite pile.

All analysed amphiboles show Mg# [ = Mg/(Mg + Fe

2 +

)] of

0.591—0.868  and  belong  to  the  Ca-amphibole  group  (Ta-
ble 2; Fig. 5). Magnesiohornblende oikocrystal embaying al-
bitized  plagioclase  in  a  cumulus  gabbro  (Fig. 2B)  has

homogeneous composition across the grain (Table 2) whilst
amphibole  oikocrystal  in  the  sample  mc-16  (Fig. 2A)  shows
three generations rimward: (1) reddish-brown igneous tscher-
makite  enclosing  cumulus  augite,  (2)  brown  magnesiohorn-
blende  as  the  late  stage  crystallization  to  deuteric  product,
and (3) pale green actinolite as low temperature alteration of
brown  magnesiohornblende  (Table 2,  Fig. 2A  and  Fig. 5).
The zoning pattern of a tschermakite from the gabbropegma-
tite showing decreasing Ti, Al and Na towards the grain pe-
riphery  (Fig. 6)  is  typical  of  fractional  crystallization.
Amphiboles  (1)  and  (2)  in  the  sample  mc-16  resemble  the
fractionation  pattern  of  tschermakite  megacryst  from  the
gabbropegmatite confirming their igneous origin. Tscherma-
kite in the cumulus rocks is characterized by high Ti and Al
contents  compared  to  the  late  magmatic  magnesiohorn-
blende (2.84—3.77 wt. % TiO

2

 vs. 1.22—2.66 wt. % TiO

2

 and

9.43—11.14 wt. % Al

2

O

3

 vs. 5.52—8.80 wt. % Al

2

O

3

), and par-

background image

281

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

Table 1: Selected microprobe analyses and formulae of clinopyroxene from the gabbroic rocks in the Mt Medvednica ophiolite mélange.

Fig. 5. Al

IV

—(Na + K)

A

 plot of amphiboles from the Mt Medvednica

gabbroic rocks with the nomenclature fields of Leake et al. (1997).
Amphiboles  from  the  Mt  Medvednica  ultramafic  cumulates
(Lugović et al. 2007) are shown for comparison (shaded fields).

Fig. 6.  Compositional  zoning  patterns  of  a  tschermakite  megacryst
from  the  Mt  Medvednica  gabbropegmatite  (sample  mc-pg).  All  spot
analyses from the profile resembling alteration composition were omit-
ted for simplicity. Oxides are in wt. % and grain size in millimeters.

ticularly  to  the  low  temperature  alteration  amphiboles  con-
fined at the grain periphery (Table 2). In the isotropic gabbros
igneous magnesiohornblende was preserved only in the sam-
ples  vs-617  and  vs-331  showing  similar  composition  to  the
magnesiohornblende from cumulus rocks (Table 2, Fig. 5).

Most measured feldspars show albite composition (An

0.2—2.7

;

Table 3).  Relic  igneous  plagioclase  in  cumulate  gabbros
shows the most Ca-rich composition (An

88.7—92.9

). In the iso-

tropic gabbros plagioclase is systematically lower in Ca and,
although  homogeneous,  individual  grains  in  a  sample  may
show  significant  composition  variations  (An

23.6—59.9

  in  the

sample vs-578).

Magmatic Fe-Ti-oxides are magnetite-ulvöspinel solid so-

lutions (Table 4). In most samples they now contain a net of
very  fine  exsolved  lamellae  and  patches.  EPMA  spot  mea-
surement  yields  mixed  analyses  for  the  exsolved  minerals
which may be interpreted as magnetite and pseudobrookite.

The  Mt  Medvednica  gabbroic  rocks  are  severely  altered

showing  two  distinct  alteration  assemblages.  The  chemical

Formulae calculated on the basis of 4 cations and 6 oxygens. CG = cumulus gabbro, IG = isotropic gabbro. Mg# = 100*Mg/(Mg + Fe

2+

).

background image

282

SLOVENEC and LUGOVIĆ

Table 

2:

 Selected 

microprobe 

analyses 

and 

formulae 

of 

amphibole 

from 

th

gabbroic 

rocks 

in 

the 

Mt 

Medvednica 

ophiolite 

mélange.

compositions  of  secondary  amphiboles  are
displayed in Table 2, other secondary miner-
als  in  Table 4.  Older  alteration  is  typical  of
the greenschist facies and includes albite, acti-
nolite plus chlorite (clinochlore, penninite and
diabantite) and serpentine after magmatic pla-
gioclase,  clinopyroxene  and/or  tschermakite-
magnesiohornblende  and  cumulus  olivine.
Subsequent  alteration  comprises  prehnite,
pumpellyite, titanite and muscovite (sericite).
Pumpellyite  is  Al-rich  (Table 4),  typical  of
pumpellyite after plagioclase (Aldahan 1989;
Izhizuka 1991) indicating alteration grade be-
tween  zeolite  and  greenschist  facies.  Titanite
shows a high rate of Al and lower of Fe

3+

 sub-

stitution (Table 4), consistent with the compo-
sition  of  titanite  from  prehnite-pumpellyite
facies alterations (Coombs et al. 1976; Mével
1981).

Bulk-rock chemistry

Chemical  analyses  of  the  Mt  Medvednica

gabbroic  rocks  are  shown  in  Table 5.  High
values  for  LOI  (2.12—4.52 wt. %)  combined
with  petrographic  evidence  suggest  that  the
igneous  composition  of  the  rocks  may  have
been changed through successive alterations
including weathering.

In spite of the alterations, all analysed rocks

plot  in  the  field  of  sub-alkali  gabbros
(Fig. 7A). The diagram TiO

2

—Al

2

O

3

 (Fig. 7B)

distinguishes between cumulates and basaltic
liquid composition, which is more suitable for
altered  rocks.  Cumulus  rocks  resemble  the
composition  of  olivine  gabbros  and  trocto-
lites, whereas isotropic rocks plot in the field
of  clinopyroxene-plagioclase  gabbros.  The
rocks  have  low  CaO/Al

2

O

3

  ratio  (0.44—0.82)

typical  of  ophiolitic  gabbros  (Werner  1984).
In the AFM diagram (Fig. 8) cumulates occu-
py  the  field  of  Mg-gabbros  while  isotropic
gabbros are scattered in the field of ophiolitic
basalt  suggesting  that  the  latter  rocks  may
represent  liquid  composition.  High  Mg#
(76.8—85.3  vs.  62.3—75.6)  and  wide  range  of
Al

2

O

3

 

(10.71—16.68 wt. % 

vs. 

15.19—

17.10 wt. %) in the cumulate rocks relative to
the  isotropic  varieties  (Table 5)  are  strongly
controlled by the modal ratio of cumulus min-
erals  and  intercumulus  amphibole  in  the
former,  and  by  similar  modal  mineral  abun-
dances in the latter.

Crystallization of amphibole in arc-related

cumulates  will  not  deplete  the  liquid  in  Zr,
but will in the Sc, Ti and V (Meurer & Clae-
son 2002) and therefore the slight increase in
Zr  in  the  Mt  Medvednica  isotropic  gabbros

Formulae 

calculated 

on 

the 

basis 

of 

23 

oxygens 

and 

fixed 

number

 of 

13 

cations 

excluding 

Ca, 

Na 

and 

(6), 

15 

cations 

excluding

 Na 

and 

(5) 

or 

15 

cations 

excluding 

(4) 

to 

match 

the 

best 

amphibole

crystalochemical 

parameters. 

Estimated 

H

2

corresponds 

(OH) 

per 

formula 

unit. 

Mg# 

 =

 Mg/(Mg 

Fe

2+

). 

CG 

cumulate 

gabbro, 

IG 

isotropic 

gabbro, 

GPG 

gabbropeg

matite.

background image

283

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

Table 3: Selected microprobe analyses and formulae of feldspars from the gabbroic rocks in the Mt Medvednica ophiolite mélange.

Table 4: Selected microprobe analyses and formulae of chlorite, prehnite, pumpellyite, magnetite-ulvöspinel, muscovite and titanite from
the gabbroic rocks in the Mt Medvednica ophiolite mélange.

Formulae calculated on the basis of 8 oxygens and total Fe as trivalent. CG = cumulus gabbro, IG = isotropic gabbro, GPG = gabbropegmatite.
An = 100*Ca/(Ca + Na + K).

Mgt = magnetite-ulvöspinel, Ms = muscovite, Tnt = titanite. CG = cumulus gabbro, IG = isotropic gabbro, GPG = gabbropegmatite. Formulae cal-
culated on the basis of 14 oxygens and all Fe as divalent for chlorite; 11 oxygens and all Fe as trivalent for prehnite; 12.5 oxygens and all Fe as
trivalent for pumpellyite; 4 oxygens and 3 cations for magnetite-ulvöspinel; 11 oxygens and all Fe as divalent for muscovite; 5 oxygens and all Fe
as trivalent for titanite. H

2

O is calculated and corresponds to 8 (OH), 2 (OH), 3 (OH) and 2 (OH) per formula unit in chlorite, prehnite pumpellyite

and muscovite, respectively. Mg = 100*Mg/(Mg + Fe

2+

).

background image

284

SLOVENEC and LUGOVIĆ

(Table 2)  may  reflect  clinopyroxene  fractionation.  This  is
corroborated by the Sc/Yb ratio ranging from 9 to 73. Thus,
we used Zr as a potential differentiation index to test the be-
haviour of selected compatible elements (Sc, V, Ni and Cr)
and incompatible elements (Ti and La) in the analysed rocks
(Fig. 9A—F). In the isotropic gabbros Sc is negatively corre-
lated with Zr (Fig. 9A) whilst V and Ti tend to be positively
correlated (Fig. 9B and 9C). Since V and Ti are highly com-
patible  with  clinopyroxene  in  tholeiitic  melt  their  inconsis-
tent  behaviour  in  the  analysed  rocks  suggests  that  the
distribution of V is also strongly controlled by the crystalli-
zation of coexisting Fe-Ti-oxide. The amount of Ni decreas-
es  in  the  evolved  isotropic  gabbros  due  to  cessation  of
olivine fractionation (Fig. 9D). The low concentration of Cr

Fig. 7. (A) TAS classification diagram with the nomenclature fields of intrusive rocks after Cox et al. (1979) and (B) Al

2

O

3

—TiO

2

 discrimi-

nation diagram (adopted from Colombi 1989) for the gabbroic rocks from the Mt Medvednica ophiolite mélange. Symbols as in the Fig. 5.

Fig. 8. A—F—M [(Na

2

O + K

2

O)—FeO

total

—MgO] diagram (from Bian-

chi et al. 1998, slightly modified by Colombi 1989) for the gabbroic
rocks  from  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mélange.  Symbols  as  in
the Fig. 5.

in  the  isotropic  gabbros  (Fig. 9E)  reflects  the  high  partition
of Cr in spinel and clinopyroxene of underlying cumulus ul-
tramafic rocks (Lugović et al. 2007). La is strongly positive-
ly  correlated  with  Zr  (Fig. 9F)  suggesting  that  La  was  not
significantly affected by alterations. In short, the HFSE and
REE  may  be  used  in  petrogenetic  and  geotectonic  con-
straints.

N-MORB  normalized  multielement  concentrations  of  the

gabbroic rocks from the Mt Medvednica are displayed in the
spider  diagrams  (Fig. 10A).  The  samples  show  high  LILE
(Cs, Ba, Rb, K) enrichment and, excluding strong Sr spike,
have a nearly flat profile for more compatible elements with
higher relative concentrations in isotropic gabbros, which is
consistent  with  their  higher  degree  of  fractionation.  Com-
pared to the compatible elements, the LILE could be affected
during alterations and weathering. We plotted LILE concen-
trations  against  Zr  and  found  scattered  distributions  (not
shown) suggesting that the LILE were not enriched to such
an  extent  only  by  magmatic  processes.  It  particularly  holds
true for Sr, at least for the isotropic gabbros, since they show
early plagioclase fractionation through negative Eu anomaly
(Fig. 10B2). Amongst the HFSE, Nb and Ta show significant
negative anomalies for cumulate and isotropic gabbros [(Nb/
La)

MORBN

= 0.40—0.72 and 0.28—0.35, respectively] typical for

subduction related rocks. Ti may be relatively enriched or de-
pleted (Fig. 10A). The cumulate and early fractionated isotro-
pic  gabbros  have  low  abundances  of  Ti  (0.15 wt. %  TiO

2

  in

the sample vs-386 vs. 0.47 wt. % TiO

2

 in the sample vs-494)

resulting from Ti enrichment in the amphibole oikocrystals of
underlying ultramafic cumulates (Lugović et al. 2007) which
is  typical  of  suprasubduction  cumulate  gabbros  (Saunders  et
al. 1980). Positive Ti anomalies in late isotropic mafic rocks
(1.44 wt. %  TiO

2

  in  the  sample  vs-331)  are  connected  to  the

onset of Fe-Ti-oxides (Elthon 1991).

The  REE  contents  of  the  gabbroic  rocks  from  the  Mt

Medvednica  normalized  to  N-MORB  concentrations  are

background image

285

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

Fig. 9. Variation diagrams for selected elements with Zr as an index of the fractionation index for the Mt Medvednica gabbroic rocks. A –
Sc—Zr, B – V—Zr, C – TiO

2

—Zr, D – Ni—Zr, E – Cr—Zr and F – La—Zr. Symbols as in the Fig. 5.

Fig. 10. N-MORB-normalized (A) multielement and (B) REE patterns for the Mt Medvednica gabbroic rocks. Normalization values are
from Sun & McDonough (1989).

background image

286

SLOVENEC and LUGOVIĆ

Table 5: Chemical analyses of gabbroic rocks from the Mt Medvednica ophiolite mélange.

Table 6: 

40

Ar/

39

Ar data of gabbropegmatite amphibole from the Mt Medvednica ophiolite mélange.

Major  elements  in  wt.%,  trace  elements  in  ppm.  GPG  =  gabbropegmatite.  LOI  =  loss  on  ignition  at  1100 

°C.  Mg#  =  100*molar  MgO/

(MgO+FeO

total

). Analyses obtained at Actlabs laboratories indicated by the italic sample lebels.

Corrected for background (mean values in mol: m/e40 = 1.4 

× 10

—16

; m/e39 = 7.6 

× 10

—17

; m/e38 = 3.5 

× 10

—17

; m/e37 = 5.4 

× 10

—17

;  m/e36 =

5.5 

× 10

—17

),  mass  discrimination  (measured 

40

Ar/

36

Ar  =  293.5±0.5),  abundance  sensitivity  (5  ppm),  and  radioactive  decay. 

Normalized  to

100% delivery to mass spectrometer. 

Includes static blank. 

Corrected for atmospheric argon and nucleogenic interferences 

40

Ar/

39

Ar

K

 = 0.0306;

36

Ar/

37

Ar

Ca

 = 0.00027; 

39

Ar/

37

Ar

Ca

 = 0.00077). J-factor = 0.004683 (assumed Fish Canyon Tuff sanidine = 28.02 Ma; Renne et al. 1998).

background image

287

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

shown in Fig. 10B. The normalizing REE patterns are parallel
at  different  concentration  levels  with  the  higher  level  in  the
isotropic gabbros suggesting persistently constant modal com-
position of the fractioned phases and, consequently, accumu-
lation  by  different  settling  rate  rather  than  by  change  in  the
settling mineral assemblage. All samples show REE patterns
transitional  between  mid-ocean  ridge  and  island  arc  plutonic
rocks.  The  cumulus  gabbros  have  a  slightly  depleted  HREE
profile whereas the early fractionated isotropic gabbros show
an almost flat HREE profile [(Tb/Lu)

MORBN

 from 0.76 to 0.91

vs.  0.94—1.13].  The  evolved  isotropic  gabbros  display  con-
cave-down  HREE  profile.  The  cumulus  rocks  exhibit  flat  to
slightly  LREE  enriched  profiles  [(La/Nd)

MORBN

= 0.85  to

1.05], while the isotropic gabbros show pronounced LREE en-
richment  [(La/Nd)

MORBN

= 1.09—1.29].  The  concave-down

shaped MREE profile of the REE patterns reflects amphibole
fractionation through the cumulate sequence. The intensity of
the Eu-anomaly (Eu/Eu*) decreases from the early cumulates
(1.07—1.18) through isotropic gabbros down to 0.86.

40

Ar/

39

Ar dating of gabbropegmatite

The  analytical  data  from  laser  incremental  heating  of  the

amphibole separate are detailed in Table 6 and 

39

Ar release

spectra  are  shown  in  Fig. 11.  The  apparent  ages  increase
over the first heating step to attain maximum apparent ages
for  the  middle  half  of  the  age  spectrum  and  then  decrease
over the last few steps. Plateau age calculated by the criteria
of Ludwig (2003) is 161.1 ± 2.1 Ma. We interpreted the pla-
teau age as the age of gabbropegmatite crystallization. This
calendar age of gabbropegmatite crystallization corresponds
almost  exactly  to  the  boundary  between  the  Callovian  and
Oxfordian (see in Ogg 2004).

Discussion

The  mafic  cumulate  fragments  from  the  Mt  Medvednica

ophiolite  mélange  comprise  amphibole  olivine  gabbro  and
amphibole  gabbro.  Amphibole  gabbro  intersected  by  minor

Fig. 11. 

40

Ar/

39

Ar  apparent  age  diagram  of  gabbropegmatite  am-

phibole separate from the Mt Medvednica ophiolite mélange.

amphibole  pegmatitic  gabbro  dominates  amongst  isotropic
(noncumulate)  rocks.  On  account  of  cumulate  rock  mineral
composition and rock type the Mt Medvednica mafic intru-
sive association is an analogue of the Type III arc cumulate
suite defined by Beard (1986) from arc intrusive complexes
of  Bear  Mountain,  Adak  and  Lesser  Antilles.  The  observed
crystallization  sequence  is  olivine,  augite-diopside,  Ca-pla-
gioclase  and  minor  magnetite-ulvöspinel  as  cumulus  phase
followed  by  tschermakite-magnesiohornblende  and  plagio-
clase as intercumulus fillings (Fig. 2A and 2B). The crystal-
lization  sequence  is  typical  of  fractionation  of  tholeiite
basalts under low to medium pressure (Serri 1980) in supra-
subduction  settings  and  is  atypical  for  mafic  rocks  from  an
ocean  ridge  (Pearce  et  al.  1984).  Maximum  crystallization
pressure  and  temperature  were  inferred  as  0.55 GPa  and
850 °C, respectively, using semiquantitative thermobarome-
ter calibrated by Ernst & Liu (1998) based on the Al- and Ti
contents  in  tschermakite.  This  all  suggests  that  the  magma
crystallized Mt Medvednica amphibole gabbro probably un-
derwent  fractional  crystallization  in  a  high-level  magma
chamber.

Abundant  tschermakite-magnesiohornblende  throughout

the gabbroic sequence as well as in the ultramafic cumulates
from Mt Medvednica (Lugović et al. 2007) indicates volatile
influenced  early  crystallization.  In  texture  and  chemical
composition  these  amphiboles  undoubtedly  resemble  am-
phiboles defined as magmatic in the ophiolitic gabbros (e.g.
Coogan 2003). The ophiolitic mafic-ultramafic rocks associ-
ations crystallized from volatile-rich magmas are almost ex-
clusively found in subduction zones, either in island arcs or
continental  margins  (Conrad  &  Kay  1984;  DeBari  &  Cole-
man 1989; Claeson & Meurer 2004; Kocak et al. 2005) sug-
gesting  the  formation  of  the  Mt  Medvednica  ophiolite
plutonic  sequences  in  an  analogue  of  recent/ancient  supra-
subduction setting. The normal zoning of igneous tscherma-
kite  (Fig. 6)  indicates  crystallization  in  a  closed  system
(Stern 1979). The relatively low Ti- and Al abundances and
apparent  chemical  homogeneity  of  cumulus  augite  suggest
slow cooling at elevated pressure.

However, amphibole gabbros may also occur on the mid-

ocean  ridges.  In  the  MORB  setting,  formation  of  Ti-par-
gasite-tschermakite  is  confirmed  in  the  late-magmatic
evolution of an intrusive sequence as low abundant intersti-
tial feelings, blebs and as replacive or vein minerals (Tribu-
zio  et  al.  2000;  Coogan  et  al.  2001).  In  suprasubduction
ridge ophiolites like at Oman, magmatic amphibole may be
abundant in cumulate gabbros (Coogan 2003) or in gabbroic
dikes  as  large  poikilitic  patches  associated  with  similar  or-
thopyroxene and clinopyroxene patches (Bosch et al. 2004).
The Mt Medvednica amphibole cumulates and isotropic gab-
bros are thus in this respect more akin to the latter.

The peculiar lithology of the Mt Medvednica gabbroic suite

is  pegmatitic  gabbro  composed  of  secondary  albite  and  well
preserved igneous tschermakite. Such pegmatitic occurrences
were  repeatedly  attributed  to  the  interaction  of  magma  with
seawater infiltrated down to the magma chamber, which in the
case  of  the  Trinity  Ophiolite  Complex  (California)  was  as
deep  as  close  to  Mohorovičić  discontinuity  (Boudier  et  al.
1989).  However,  for  augite-tschermakite  gabbropegmatites

background image

288

SLOVENEC and LUGOVIĆ

hosted  in  gabbro  from  Szarvaskő  Ophiolite  Complex,  Bükk
Mountains in NE Hungary, assimilation of sedimentary rocks
increasing volatile content in the gabbro magma chamber was
attributed  to  cause  local  crystallization  of  gabbropegmatite
(Péntek et al. 2006). This gabbropegmatite shows deuteric and
low temperature amphibole alterations similar to Mt Medved-
nica gabbropegmatite but along with host gabbros shows less
intensity  of  albitization.  We  have  found  Boudier  et  al.’s
(1989)  explanation  more  acceptable  for  the  Mt  Medvednica
oceanic  crust  and,  moreover,  suggest  that  the  sea  water,
warmed  during  downward  percolation  through  the  crust,  is
also  responsible  for  the  severe  alterations,  particularly  albiti-

Fig. 12.  Discrimination  diagrams  for  the  gabbroic  rocks  from  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mélange.  A  –  TiO

2

—FeO

total

/

(FeO

total

+MgO) diagram (Serri 1981). B – V—Ti/1000 diagram (Shervais 1982). IAT = island-arc tholeiites, MORB = mid-ocean ridge

basalts, BABB = back-arc basin basalts, CAB = calc-alkaline basalts, CFB = continental flood basalts, OIB = ocean-island basalts and
AB = alkali basalts. C – Th—Hf/3— Nb/16 diagram (Wood 1980). N-MORB = normal mid-ocean ridge basalts, E-MORB = enriched MORB,
WPT = within plate tholeiites, WPB = alkaline within plate basalts, CAB = calc-alkaline basalts and IAT = island-arc tholeiites. D – (Nb/
Zr)

pm

—(La/Sm)

pm

 diagram (Révillon et al. 2000). Normalized values for primitive mantle (pm) are from Hofmann (1988). Symbols and fields

as in the Fig. 3. Fields for isotropic gabbros of Szarvaskő Ophiolite Complex (Aigner-Torres & Koller 1999 and Downes et al. 1990) and ba-
salts from the Jaklovce Formation (Ivan 2002) are plotted for correlation constraints.

zation  of  the  entire  rock  pile  to  the  mineral  assemblage  ana-
logue  of  greenschist  facies.  The  prehnite-pumpellyite  facies
alteration is clearly successive to the greenschist facies miner-
al  paragenesis  and  we  address  its  formation  to  the  ophiolite
emplacement. In the Szarvaskő gabbropegmatite Péntek et al.
(2006) inferred a temperature of 250—400 °C for sea-floor al-
teration paragenesis, and 270—285 °C at 0.15—0.2 GPa for the
prehnite-pumpellyite facies alteration assemblage.

In severely altered ophiolitic rocks clinopyroxene is often

the only mineral that preserves an igneous composition. This
fact  was  proved  to  introduce  clinopyroxene  as  a  robust
geochemical tracer of the original tectonic setting of the host

background image

289

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

rock  (Beccaluva  et  al.  1989).  Clinopyroxene  from  the  Mt
Medvednica amphibole gabbros plotted in discriminatory dia-
grams  shows  clear  compositional  correspondence  with  cli-
nopyroxenes from modern ocean island arc magmatic rocks
(Fig. 4A and 4B). The composition of the relic plagioclase in
the Mt Medvednica cumulus gabbros (Table 3) is consistent
with  clinopyroxene  composition.  Such  high  Ca-plagioclase
coexisting with amphibole is typically found in the island arc
cumulates (e.g. Burns 1985) as a consequence of crystalliza-
tion from water saturated melts (Arculus & Wills 1980).

Many  discriminant  diagrams  were  introduced  to  distin-

guish  between  ophiolitic  volcanic  rocks  from  different  tec-
tonic  settings  (Fig. 12).  The  diagrams  are  also  used  for
discrimination of plutonic rock but, only if they represent the
melt, that is they are not cumulates. The diagrams were de-
vised for fresh rocks of known tectonic position and should
be used with caution for altered rocks. Since the Mt Medved-
nica  gabbroic  rocks  are  severely  altered  we  only  use  ele-
ments  which  were  proved  to  resemble  magmatic
interelement ratios. The majority of the analysed rocks corre-
spond  to  high  Mg-gabbros  (Fig. 8)  and  show  geochemical
trend  typical  of  low-Ti  gabbro  suites  (Fig. 12A).  Low-Ti
gabbros  are  assumed  to  be  highly  representative  of  supra-
subduction  ophiolites  and  particularly  of  island  arc  ophio-
lites  (Serri  1981).  The  island  arc  affinity  of  the  Mt
Medvednica  gabbros  is  confirmed  in  the  classical  discrimi-
nation diagram Ti-V (Shervais 1982) where the gabbros plot
within the field of island arc tholeiites (Fig. 12B). However,
beside  gabbropegmatite,  one  gabbro  (sample  vs-331)  is  Ti-
and  V-enriched  and  therefore  more  akin  to  the  ocean  ridge
gabbro.  Since  this  sample  contains  an  unusually  high
amount  of  exsolved  Fe-Ti-oxides  (former  magnetite-ul-
vöspinel)  it  is  interpreted  as  an  integral  part  of  the  supra-
subduction  suite  rather  than  ridge  gabbro.  The  island  arc
environment  of  analysed  rocks  is  fully  confirmed  by  their
plot  in  the  diagram  Th—Hf/3—Nb/16  (Fig. 12C)  where  the
analysed rocks plot in the tholeiitic field of island arc mag-
matic rocks. Mantle wedge source for these rocks was only
slightly depleted (Fig. 12D), which is also suggested by the el-
ement relations from the REE patterns (Fig. 10). Transitional
harzburgites representing mantle residium after approximately
20% partial melting exposed near Gornje Orešje several kilo-
meters  to  the  east  of  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mélange
(Lugović  et  al.  2007)  appear  to  be  the  best  candidate  for  the
mantle wedge of the Mt Medvednica island arc.

Ophiolite mélanges from the SW ZMTDZ exposed in the

Mts Medvednica, Kalnik and Ivanščica (Fig. 1) were regard-
ed by Haas et al. (2000) as a single tectonostratigraphic unit,
namely the Kalnik Unit (KU). We assumed that the KU con-
tains ophiolitic rock fragments of a discrete Mesozoic ocean-
ic  domain,  hereafter  termed  the  Repno  oceanic  domain
(ROD),  as  originally  proposed  by  Babić  et  al.  (2002).  The
formation  of  MORB-type  oceanic  crust  in  the  ROD  com-
menced in the late Ladinian (Halamić et al. 1998; Goričan et
al.  2005)  and  is  clearly  traced  during  the  Upper  Triassic
(Halamić  &  Goričan  1995).  The  formation  of  MORB-type
gabbros  and  dolerites  continued  from  Pliensbachian  to  the
Bajocian  as  documented  by  K-Ar  bulk-rock  isotopic  ages
(Pamić 1997). The youngest MORB-type crust may be rec-

ognized  in  the  pillow  lavas  exposed  adjacent  to  the  Lower
Callovian cherts (Halamić et al. 1999). If the ophiolitic rock
fragments from the Mt Medvednica mélange resemble rem-
nants of the same slow-spreading ( ~ 1.5 mm/yr) oceanic do-
main  which  was  continously  producing  oceanic  crust  from
the  late  Ladinian  to  the  Early  Callovian,  then  oceanic  crust
about 900 km wide must have been formed.

An intraoceanic subduction leads to formation of an accre-

tionary  wedge  in  front  of  a  fore-arc—arc  system  (Wilson
1989).  The  commencement  of  intra-oceanic  subduction  in
the  ROD  is  not  clear.  Most  probably  subduction/accretion-
ary wedge started to form soon after Bajocian-Early Callov-
ian  when  the  youngest  ridge  crust  was  documented  (Pamić
1997;  Halamić  et  al.  1999).  The  accretionary  wedge  in  the
ROD corresponds to the KU sensu Haas et al. (2000) and to
the  chaotic  Repno  Complex  sensu  Babić  et  al.  (2002).  The
age of the Repno Complex was constrained to Early Callov-
ian to Late Valanginian (Babić et al. 2002) and the lower age
matches well the assumed age of the cessation of ridge crust
formation. However, Babić et al. (2002) do not link the Rep-
no  Complex  to  an  intra-oceanic  setting  but  to  the  “eastern”
continental  margin  (Tisia?).  The  existence  of  a  post  Bajo-
cian-Lower  Callovian  fore-arc,  that  is  a  proto-arc  sensu
Woodhead et al. (1998) in the ROD may be envisaged from
the  ultramafic  cumulate  rock  fragments  archived  in  the  Mt
Medvednica  ophiolite  mélange  and  transitional  tectonite
peridotites from Gornje Orešje (Lugović et al. 2007). During
the time of around 15 Ma, a fore-arc progrades to an island
arc  with  coeval  cognate  back-arc  basin  (Stern  &  Bloomer
1992;  Bloomer  et  al.  1995).  Following  this  model  we  link
the  Mt  Medvednica  gabbropegmatite,  which  crystallized
161.1 Ma ago, to an early suprasubduction stage, namely to
the  proto-arc  setting.  Our  amphibole  gabbroic  rocks  clearly
testify for the progradation of that proto-arc and formation of
ophiolites in an island arc setting. The ROD island arc never
prograded to maturity as it may be concluded from the total
absence of calc-alkaline rocks in the mélange. We adopt the
age span of Babić et al. (2002) for the KU but doubt its pro-
posed setting. Assuming our approach is correct, the age of
duration of the subduction factory producing the ROD proto-
arc—island  arc  ophiolites  may  be  extended  to  the  Late  Val-
anginian.  Cognate  back-arc  ophiolites  were  not  recognized
among the ophiolitic rock fragments in the ROD yet.

The closure of the ROD arc—back-arc system was complet-

ed  rapidly  during  the  Barremian—Aptian  by  the  obduction  of
the ROD island arc onto the Adria continental platform and re-
sulted  in  formation  of  the  Mt  Medvednica  orthogreenschists
(Lugović et al. 2006) 118 Ma BP (Belak et al. 1995). The ini-
tiation of closure of the potential cognate ROD back-arc basin
may  be  inferred  from  the  amphibolites  in  the  metamorphic
sole  in  Mt  Kalnik.  These  amphibolites  metamorphosed
118 Ma BP from back-arc ridge tholeiite basaltic and gabbro
protoliths (Šegvić et al. 2005; Ignjatić 2007).

In modern island arc—back-arc systems there is a correla-

tion between the rate of subduction and the intensity of back-
arc volcanism (Rodkin & Rodkinvo 1996). Island arcs with
low  subduction  rates  (3—7 cm/yr)  show  slight  HFSE  deple-
tion  and  low  back-arc  volcanism,  whilst  island  arcs  with
high  subduction  rates  ( > 10 cm/yr)  show  high  HFSE  deple-

background image

290

SLOVENEC and LUGOVIĆ

tion (Thirlwall et al. 1994). In the Mt Medvednica isotropic
gabbros  the  intensity  of  Ta-Nb  depletion  is  significant
(Fig. 10A) advocating at least a medium subduction rate. As-
suming that the subduction/accretion processes in the ROD
were  active  from  after  the  Early  Callovian  to  the  Late  Val-
anginian  (Babić  et  al.  2002),  that  is  around  35 Myr,  an  im-
pressive  amount  ( ~ 900 km)  of  MORB-type  oceanic  crust
must  have  been  subducted  underneath  the  Mt  Medvednica
island arc.

Our  data  document  the  establishment  of  an  island  arc  in

the  ROD  positioned  between  the  Meliata/Maliak  ophiolites
in  the  NW  and  the  Dinaric/Vardar  ophiolites  in  the  SE
(Fig. 1A). With the aim of testing the geochemical affinities
of these ophiolites, we have correlated the geochemical char-
acteristics of the amphibole gabbros from the Mt Medvedni-
ca  ophiolite  mélange  with  selected  rocks,  thought  to  be
possible equivalents, from the Szarvaskő Ophiolite Complex
in the NE part of ZMTDZ and from the Jaklovce Formation
of Meliata ophiolites. In the Figs. 3, 4 we compare clinopy-
roxene from the Mt Medvednica gabbros, Szarvaskő gabbros
(Balla  &  Dobretsov  1984)  and  Jaklovce  basalts  since  these
gabbroic  rock  were  not  reported  by  analyses  (Hovorka  &
Spišak 1988; Ivan 2002). The liable data for the correlation
of gabbroic rocks from the Central Dinaric and Vardar Zone
ophiolites  are  not  available.  However,  there  is  little  doubt
about  the  formation  of  the  Central  Dinaric  ophiolites  in  a
ridge, either in the middle of an ocean (Trubelja et al. 1995)
or possibly in a back-arc (Lugović et al. 1991). The Vardar
ophiolites  seem  to  be  related  to  a  back-arc  basin  (see  com-
piled  in  Pamić  et  al.  2002).  The  pyroxene  from  the  Mt
Medvednica gabbros shows a distinctive chemical composi-
tion compared to clinopyroxene from the relevant ophiolites
(Fig. 3) showing a composition akin to clinopyroxene hosted
in  island  arc  tholeiitic  rocks  (Fig. 4).  The  clinopyroxenes
from the Szarvaskő gabbros and Jaklovce basalts show com-
position  similar  to  clinopyroxenes  from  magmatic  rocks

formed in the mid-ocean ridge or back-arc ridge. These ob-
servations  are  consistent  with  relations  in  the  discriminant
and  spider  diagrams  where  the  Mt  Medvednica  gabbros  are
characterized by strong suprasubduction geochemical signa-
tures, typical of island arcs, whereas the Szarvaskő gabbros
and  Jaklovce  basalt  show  insignificant  to  slight  traces  of
subduction  component  (Figs. 12A—C  and  13).  Therefore,  a
petrogenetic  and  consequently  geotectonic  connection  be-
tween the Mt Medvednica amphibole gabbros and Szarvaskő
ophiolites cannot be postulated. Mt Medvednica gabbros ap-
pear to be peculiar ophiolitic rocks which represent remnants
of an extinct island arc from the Repno oceanic domain and
are not comparable to either rocks reported up to now from
the  Meliata/Maliak  ophiolites  and  Dinaric/Vardar  ophio-
lites. They should be considered as the marker rock type for
geotectonic  correlations  in  the  western  Tethyan  realm,  par-
ticularly concerning the ophiolites of the Vardar Zone which
were  assumed  to  have  been  formed  in  a  back-arc  setting
(Pamić et al. 2002). However, a fore-arc—island arc segment
of  the  oceanic  system  as  the  source  of  these  ophiolites
should not be disregarded (Lugović et al. 2006a).

Conclusions

The analysed amphibole gabbroic rocks intersected by am-

phibole  gabbropegmatite  are  fragments  of  a  dismembered
ophiolite  within  the  Mt  Medvednica  ophiolite  mélange
formed between the Early Callovian and the Late Valangin-
ian and positioned in the SW tips of the ZMTDZ, this is the
NW  part  of  the  Sava  Zone.  The  rocks  belong  to  the  Repno
oceanic domain located between the Maliak and Dinaric do-
mains.

The gabbros showing a crystallization sequence of olivine,

augit-diopside, Ca-plagioclase and magnetite-ulvöspinel em-
bedded in tschermakite-magnesiohornblende in the cumulate

Fig. 13. N-MORB-normalized (A) multielement and (B) REE patterns for the representative isotropic gabbros from the Mt Medvednica
ophiolite mélange compared with gabbroic rocks from Szarvaskő Ophiolite Complex and from the Jaklovce Formation basalts. Data for
Szarvaskő are from Aigner-Torres & Koller (1999) and Downes et al. (1990) and for basalts from Jaklovce basalts from Ivan (2002). Nor-
malization values are from Sun & McDonough (1989).

background image

291

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

rocks are interpreted to have been formed at low to moderate
pressure from wet magmas in a high-level magma chamber.

Geochemical data on mineral and rock chemistry and age

determination suggest a proto-arc—immature island arc as the
crystallization  source  of  the  analysed  gabbroic  rock  frag-
ments. Formation of this system is linked to the Early Call-
ovian  to  Late  Valanginian  intra-oceanic  subduction  in  the
Repno  oceanic  domain.  The  island  arc  most  likely  did  not
evolve to maturity.

The  Mt  Medvednica  amphibole  gabbroic  rocks  experi-

enced  ocean-floor  greenschist  facies  alteration  by  percolat-
ing of descending solutions. Prehnite-pumpellyite alterations
are addressed to the ophiolite emplacement.

The  island  arc  became  extinct  during  obduction  onto  the

Adria platform and, besides the analysed fragments, was rec-
ognized  in  the  Baremian-Aptian  greenschist  facies  ortho-
metamorphic rocks from Mt Medvednica.

The  peculiar  geochemical  characteristics  of  the  analysed

amphibole  gabbroic  rocks  promote  them  as  an  excellent
marker  for  petrogenetic  and  geotectonic  correlations  of  su-
prasubduction  ophiolites  from  the  western  Tethys,  particu-
larly of the Vardar Zone.

Acknowledgments: The presented outcome is the result of the
scientific projects “Mesozoic magmatic, mantle and pyroclastic
rocks of northwestern Croatia”; Project No. 181-1951126-1141
and  “Tectonomagmatic  correlation  of  fragmented  oceanic
lithosphere in the Dinarides”; Project No. 195-1951126-3205,
carried  out  with  the  support  of  the  Croatian  Ministry  of  Sci-
ence, Education and Sport. We thank H-P. Meyer for micro-
probe  facilities  and  I.  Fin  for  polished  thin  sections.  We
appreciate  the  laboratory  assistance  of  M.  Valent,  N.  Čegec
and  B.  Prša.  Critical  comments  by  Z.  Jovanović,  P.  Ivan,  B.
Tomljenović  and  an  anonymous  reviewer  greatly  helped  to
improve an earlier version of 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.

Aldahan  A.A.  1989:  The  paragenesis  of  pumpellyite  in  granitic

rocks from the Siljan area, central Sweden. Neu. Jb. Mineral.
Mh.
 367—383.

Aoki K. & Kushiro I. 1968: Some clinopyroxenes from ultramafic

inclusions in Dreiser Weiher, Eifel. Contr. Mineral. Petrology
21, 743—749.

Arculus R.J. & Wills K.J.A. 1980: The petrology of plutonic blocks

and inclusions from the Lesser Antilles island arc. J. Petrology
21, 743—799.

Babić Lj., Hochuli P.A. & Zupanič J. 2002: The Jurassic ophiolitic

mélange  in  the  NE  Dinarides:  Dating,  internal  structure  and
geotectonic implications. Eclogae Geol. Helv. 95, 263—257.

Baker  D.R.  &  Eggler  D.H.  1987:  Compositions  of  anhydrous  and

hydrous melts coexisting with plagioclase, augite, and olivine
or  low-calcium  pyroxene  from  one  atmosphere  to  8 kbar:  ap-
plication to the Aleutian volcanic center of Atka. Amer. Miner-
alogist
 72, 12—28.

Balla Z. & Dobretsov N.L. 1984: Mineralogy and petrology of pe-

culiar  type  ophiolites—magmatic  rocks  from  Szarvaskő  (Bükk

Mountains, North Hungary). Ofioliti 9, 107—122.

Beard J.S. 1986: Characteristic mineralogy of arc-related cumulate

gabbros: implications for the tectonic setting of gabbroic plu-
tons and for andesite genesis. Geology 14, 848—851.

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

nopyroxene  composition  of  ophiolite  basalts  as  petrogenetic
indicator. Chem. Geol. 77, 165—182.

Belak  M.,  Pamić  J.,  Kolar-Jurkovšek  T.,  Pécskay  Z.  &  Karan  D.

1995: Alpine regional metamorphic complex of Mt. Medvednica
(northwestern  Croatia).  In:  Vlahović  I.,  Velić  I.  &  Šparica  M.
(Eds.): Proceedings, 1

st

 Croatian Geological Congress, Opatija,

18—21.10.1995. Inst. Geol., Zagreb, 1, 67—70 (in Croatian).

Bianchi G.W., Martinotti G. & Oberhänsli R. 1998: Metasedimen-

tary  cover  sequences  and  associated  metabasites  in  the  Sab-
bione Lake zone, Formazza Valley, Italy, NW Alps. Schweiz.
Mineral. Petrogr. Mitt.
 78, 133—146.

Bloomer  S.H.,  Taylor  B.,  MacLeod  C.J.,  Stern  R.J.,  Fryer  P.,

Hawkins J.V. & Johnson L. 1995: Early arc-volcanism and the
ophiolite  problem:  a  perspective  from  drilling  in  the  western
Pacific. In: Taylor B. & Natland J. (Eds.): Active margins and
marginal  basins  of  the  Western  Pacific.  Washington  D.C.,
Amer. Geophys. Union
, 1—30.

Bosch  D.,  Jamais  M.,  Boudier  F.,  Nicolas  A.,  Dautria  J.M.  &

Agrinier  P.  2004:  Deep  and  high-temperature  hydrothermal
circulation in the Oman ophiolite – petrological and isotopic
evidence. J. Petrology 45, 1181—1208.

Boudier F., Le Seur E. & Nicolas A. 1989: Structure of an atypical

ophiolite:  the  Trinity  complex,  eastern  Klamath  Mountains,
California. Geol. Soc. Amer. Bull. 101, 820—833.

Burns  L.E.  1985:  The  Border  Ranges  ultramafic  and  mafic  com-

plex, south-central Alaska: cumulate fractionates of island-arc
volcanics. Canad. J. Earth Sci. 22, 1020—1038.

Claeson D.T. & Meurer W.P. 2004: Fractional crystallization of hy-

drous basaltic “arc-type” magmas and the formation of amphib-
ole-bearing gabbroic cumulates. Contr. Mineral. Petrology 147,
288—304.

Colombi  A.  1989:  Métamorphism  et  Géochimie  des  roches  ma-

fiques  des  Alpes  Ouest-centrales  (géoprofil  Viège-Domodos-
sola-Locerano). Mémoires de Géologie (Lausanne) 4, 1—216.

Conrad  W.K.  &  Kay  R.W.  1984:  Ultramafic  and  mafic  inclusions

from  Adak  Islands:  Crystallisation  history,  and  implications
for the nature of primary magmas and crustal evolution in the
Aleutian arc. J. Petrology 25, 88—125.

Coogan  L.A.  2003:  Contaminating  the  lower  crust  in  the  Oman

ophiolite. Geology 31, 1065—1068.

Coogan L.A., Wilson R.N., Gillis K.M. & MacLeod C.J. 2001: Near-

solidus  evolution  of  oceanic  gabbros:  Insights  from  amphibole
geochemistry. Geochim. Cosmochim. Acta 65, 4339—4357.

Coombs D.S., Nakamura Y. & Vuagnat M. 1976: Pumpellyite-acti-

nolite  facies  schist  of  the  Taveyanne  formation  near  Loeche,
Valais, Switzerland. J. Petrology 17, 440—447.

Cox K.G., Bell J.D. & Pankhust R.J. 1979: The interpretation of ig-

neous rocks. Allen and Unwin, 1—450.

Crnković B. 1963: Petrography and petrogenesis of the magmatites

of the northern part of Mt. Medvednica. Geol. Vjes. 16, 63—160
(in Croatian, English summary).

DeBari S.M. & Coleman R.G. 1989: Examination of deep levels of

an island arc: Evidence from the Tonsina ultramafic-mafic as-
semblage, Tonsina, Alaska. J. Geophys. Res. 94, 4373—4391.

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

and geochemistry of Mesozoic igneous rock, Bükk Mountains.
Lithos 24, 201—215.

Elthon D. 1991: Geochemical evidence for formation of the Bay of

Islands ophiolite above a subduction zone. Nature 354, 140—143.

Ernst W.G. & Liu J. 1998: Experimental phase-equilibrium study of

Al- and Ti contents of calcic amphibole in MORB – A semi-

background image

292

SLOVENEC and LUGOVIĆ

quantitative thermobarometer. Amer. Mineralogist 83, 952—969.

Goričan Š., Halamić J., Grgasović T. & Kolar-Jurkovšek T. 2005:

Stratigraphic  evolution  of  Triassic  arc-backarc  system  in
northwestern Croatia. Bull. Soc. Géol. France 176, 3—22.

Grove T.L., Gerlach D.C. & Sando T.W. 1982: Origin of calc-alka-

line series lavas at Medicine Lake Volcano by fractionation, as-
similation and mixing. Contr. Mineral. Petrology 80, 160—182.

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

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

Haas J. & Kovács S. 2001: The Dinaridic-Alpine connection – as

seen from Hungary. Acta Geol. Hung. 44, 345—362.

Halamić J. 1998: Lithostratigraphic characterisation of Jurassic and

Cretaceous  sediments  with  ophiolites  at  Mts  Medvednica,
Kalnik  and  Ivanščica.  Ph.D.  Thesis,  Univ.  Zagreb,  1—188  (in
Croatian, English summary).

Halamić  J.  &  Goričan  Š.  1995:  Triassic  radiolarites  from  Mts.

Kalnik and Medvednica (Northwestern Croatia). Geol. Croati-
ca
 48, 129—146.

Halamić J., Slovenec Da. & Kolar-Jurkovšek T. 1998: Triassic pe-

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

Halamić J., Goričan Š., Slovenec Da. & Kolar-Jurkovšek T. 1999:

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

Herak  M.  1999:  Tectonic  interrelation  of  the  Dinarides  and  the

Southern Alps. Geol. Croatica 52, 83—98.

Hofmann A.W. 1988: Chemical differentiation of the Earth: the re-

lationship between mantle, continental crust, and oceanic crust.
Earth Planet. Sci. Lett. 90, 297—314.

Hovorka  D.  &  Spišak  J.  1988:  Mesozoic  Meliata  ocean  dismem-

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

Ignjatić  S.  2007:  Lower  Cretaceous  amphibolites  from  lherzolite

metamorphic  sole  (Kalnik  Mt.,  Croatia).  Dipl.  Thesis,  Univ.
Zagreb
, 1—61 (in Croatian, English summary).

Ivan P. 2002: Relicts of the Meliata ocean crust: geodynamic impli-

cations  of  mineralogical,  petrological  and  geochemical  prox-
ies. Geol. Carpathica 53, 245—256.

Izhizuka  H.  1991:  Pumpellyite  from  zeolite  facies  metabasites  of

the  Horokanai  ophiolite  in  the  Kamuikotan  zone,  Hokkaido,
Japan. Contr. Mineral. Petrology 107, 1—7.

Kocak  K.,  Isôk  F.,  Arslan  M.  &  Zedef  V.  2005:  Petrological  and

source region characteristics of ophiolitic hornblende gabbros
from the Aksaray and Kayseri regions, central Anatolian crys-
talline complex, Turkey. J. Asian Earth Sci. 25, 883—891.

Leake B.E. & group of authors 1997: Nomenclature of amphiboles:

Report of the Subcommittee on amphiboles of the International
Mineralogical Association, Commission on new minerals and
mineral names. Canad. Mineralogist 35, 219—246.

Ludwig K.R. 2003: Isoplot 3.09. A geochronological toolkit for Mi-

crosoft  Excel.  Berkley  Geochronology  Center,  Spec.  Publ.
No. 4
, 1—71.

Lugović  B.,  Altherr  R.,  Raczek  I.,  Hofmann  A.W.  &  Majer  V.

1991:  Geochemistry  of  peridotites  and  mafic  igneous  rocks
from  the  Central  Dinaric  Ophiolite  Belt,  Yugoslavia.  Contr.
Mineral. Petrology
 106, 201—216.

Lugović  B.,  Šegvić  B.  &  Altherr  R.  2006:  Petrology  and  tectonic

significance  of  greenschists  from  the  Mt.  Medvednica  (Sava
unit, NW Croatia). Ofioliti 31, 39—50.

Lugović B., Šegvić B., Babajić E. & Trubelja F. 2006a: Evidence of

short-living  intaroceanic  subduction  in  the  Central  Dinarides,
Konjuh ophiolite complex (Bosnia-Herzegovina).  Proceedings,

International  Symposium,  Mesozoic  Ophiolite  Belts  of  the
Northern  Part  of  the  Balkan  Peninsula,  Belgrade-Banja  Luka,
May 31—June 6, 2006. Serbian Academy of Sciences and Arts &
Academy of Sciences and Arts of Republic of Srpska
, 72—75.

Lugović B., Slovenec Da., Halamić J. & Altherr R. 2007: Petrology,

geochemistry  and  geotectonic  affinity  of  the  Mesozoic  ultra-
mafic  rocks  from  the  southwesternmost  Mid-Transdanubian
Zone in Croatia. Geol. Carpathica 58, 511—530.

Meurer W.P. & Claeson D.T. 2002: Evolution of crystallizing inter-

stitial  liquid  in  an  arc-related  cumulate  determined  by  LA
ICPMS mapping of a large amphibole oikocryst. J. Petrology
43, 607—629.

Mével  C.  1981:  Occurrence  of  pumpellyite  in  hydrothermally  al-

tered basalts from Vema Fracture Zone (Mid-Atlantic Ridge).
Contr. Mineral. Petrology 76, 386—393.

Morimoto N. 1988: Nomenclature of pyroxenes. Schweiz. Mineral.

Petrol. Mitt. 68, 95—111.

Ogg J.G. 2004: The Jurassic Period. In: Gradstein F.M., Ogg J.G. &

Smith A.G. (Eds.): A geologic time scale. Cambridge Univer-
sity Press
, 307—343.

Palinkaš  L.A.,  Bermanec  V.,  Moro  A.,  Dogančić  D.  &  Strmić-

Palinkaš  S.  2006:  The  northernmost  Ni-lateritic  weathering
crust  in  the  Tethyan  domain,  Gornje  Orešje,  Medvednica  Mt.
Proceedings,  International  Symposium,  Mesozoic  Ophiolite
Belts of the Northern Part of the Balkan Peninsula, Belgrade-
Banja  Luka,  May  31—June  6,  2006.  Serbian  Academy  of  Sci-
ences and Arts & Academy of Sciences and Arts of Republic of
Srpska
, 97—101.

Pamić  J.  1997:  The  northwesternmost  outcrops  of  the  Dinaridic

ophiolites: a case study of the Mt. Kalnik (North Croatia). Acta
Geol. Hung.
 40, 37—56.

Pamić J. 2000: The Periadriatic-Sava-Vardar Suture Zone. In: Vla-

hović I. & Biondić R. (Eds.): Proceedings, 2

nd

 Croatian Geo-

logical  Congress,  Cavtat-Dubrovnik,  17—20.5.2000.  Inst.
Geol., 
Zagreb, 333—337 (in Croatian, English summary).

Pamić  J.  2002:  The  Vardar  Zone  of  the  Dinarides  and  Hellenides

versus the Vardar Ocean. Eclogae Geol. Helv. 95, 99—113.

Pamić J. 2003: The allochthonous fragments of the Internal Dinar-

idic  units  in  the  western  part  of  the  South  Pannonian  Basin.
Acta Geol. Hung. 46, 41—62.

Pamić  J.  &  Tomljenović  B.  1998:  Basic  geological  data  on  the

Croatian  part  of  the  Mid-Transdanubian  Zone  as  examplified
by  Mt.  Medvednica  located  along  the  Zagreb-Zemplen  Fault
Zone. Acta Geol. Hung. 41, 389—400.

Pamić J., Tomljenović B. & Balen D. 2002: Geodynamic and petro-

genetic  evolution  of  Alpine  ophiolites  from  the  central  and
NW Dinarides: an overview. Lithos 65, 113—142.

Pearce  J.A.,  Lippard  S.J.  &  Roberts  S.  1984:  Characteristics  and

tectonic significance of supra-subduction ophiolites. In: Koke-
laar  B.P.  &  Howels  M.F.  (Eds.):  Marginal  basin  geology.
Geol. Soc. London, Spec. Publ. 16, 74—94.

Péntek A., Molnar F. & Watkinson D.H. 2006: Magmatic fluid segre-

gation and overprinting hydrothermal processes in gabbro peg-
matites of the Neotethyan ophiolitic Szarvaskő Complex (Bükk
Mountains, NE Hungary). Geol. Carpathica 57, 433—446.

Pouchou J.L. & Pichoir F. 1984: A new model for quantitative anal-

yses.  I.  Application  to  the  analysis  of  homogeneous  samples.
La Recherche Aérospatiale 3, 13—38.

Pouchou J.L. & Pichoir F. 1985: “PAP” (

φ

~

-

ρ

~

-Z) correction procedure

for  improved  quantitative  microanalysis.  In:  Armstrong  J.T.
(Ed.): Microbeam analysis. San Francisco Press, 104—106.

Renne  P.R.,  Swisher  C.C.,  Deino  A.L.,  Karner  D.B.,  Owens  T.L.  &

DePaolo  D.J.  1998:  Intercalibration  of  standards,  absolute  ages
and uncertainties in 

40

Ar/

39

Ar dating. Chem. Geol. 145, 117—152.

Révillon S., Arndt N.T., Chauvel C. & Hallot E. 2000: Geochemical

study of ultramafic volcanic and plutonic rocks from Gorgana

background image

293

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC SETTING OF THE AMPHIBOLE GABBROIC ROCKS (NW CROATIA)

Island, Columbia: the plumbing system of an oceanic plateau.
J. Petrology 41, 1127—1153.

Rodkin M.V. & Rodkinvo A.G. 1996: Origin and structure of back-

arc basins: new data and model discussion. Phys. Earth Planet.
Inter.
 93, 123—131.

Saunders A.D., Tarney J., Marsh N.G. & Wood D.A. 1980: Ophio-

lites as ocean crust or marginal basin crust: a geochemical ap-
proach.  In:  Panayiotou  A.  (Ed.):  Proc.  Int.  Ophiolite  Conf.
Nicosia, Cyprus
, 193—204.

Serri  G.  1980:  Chemistry  and  petrology  of  gabbroic  complexes

from  the  Northern  Apennine  ophiolites.  In:  Panayiotou  A.
(Ed.): Proc. Int. Ophiolite Conf. Nicosia, Cyprus, 296—313.

Serri S. 1981: The petrochemistry of ophiolitic gabbro-complexes:

A  key  for  classification  of  ophiolites  to  low-Ti  and  high-Ti
types. Earth Planet. Sci. Lett. 52, 203—212.

Shervais  J.W.  1982:  Ti-V  plots  and  petrogenesis  of  modern  and

ophiolitic lavas. Earth Planet. Sci. Lett. 59, 101—118.

Slovenec Da. 1998: Ophiolitic rocks in the area of the Bistra Creek

on the northern slopes of Mt. Medvednica. MSc Thesis, Univ.
Zagreb
, 1—104 (in Croatian, English summary).

Slovenec  Da.  2003:  Petrology  and  geochemistry  of  the  ophiolitic

rocks from Medvednica Mt. PhD Thesis, Univ. Zagreb, 1—180
(in Croatian, English summary).

Slovenec Da. & Pamić J. 2002: The Vardar Zone ophiolites of Mt.

Medvednica  located  along  the  Zagreb-Zemplín  line  (NW
Croatia). Geol. Carpathica 53, 53—59.

Stern C. 1979: Open and closed system igneous fractionation within

two Chilean ophiolites and tectonic implication. Contr. Miner-
al. Petrology
 68, 243—258.

Stern R.J. & Bloomer S.H. 1992: Subduction zone infancy: exam-

ples  from  the  Eocene  Izu-Bonin-Marianas  and  Jurassic  Cali-
fornia arcs. Geol. Soc. Amer. Bull. 104, 1621—1636.

Sun S.S. & McDonough W.F. 1989: Chemical and isotopic systemat-

ics of oceanic basalts: implications for mantle composition and
processes. In: Saunders A.D. & Norry M.J. (Eds.): Magmatism
in ocean basins. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 42, 313—345.

Šegvić B., Lugović B. & Ignjatić S. 2005: Petrochemical and geo-

tectonic characteristics of amphibolites from the Zagorje-Mid-
Transdanubian shear zone (Mt. Kalnik, Croatia). In: Vlahović
I. & Biondić R. (Eds.): Abstract Book, 3

rd

 Croatian Geological

Congress,  Opatija,  29.09.—01.10.2005.  Croat.  Geol.  Survey,
Zagreb, 143—144.

Thirlwall  M.F.,  Smith  T.E.,  Graham  A.M.,  Theodoroux  N.,  Holl-

ings P., Davidson J.P. & Arculus R.J. 1994: High field strength
element anomalies in arc lavas: source or process. J. Petrology
35, 819—838.

Tomljenović B. 2002: Structural characteristics of Medvednica and

Samoborsko Gorje Mts. PhD Thesis, Univ. Zagreb, 1—206 (in
Croatian, English summary).

Tomljenović B., Csontos L., Márton E. & Márton P. 2008: Tectonic

evolution of the northwestern Internal Dinarides as constrained
by structures and rotation of Medvednica Mts., North Croatia.
In:  Tectonic  Aspects  of  the  Alpine-Carpathian-Dinaride  Sys-
tem. Geol. Soc. London, Spec. Publ. (in print).

Tribuzio R., Tiepolo M. & Thirlwall M.F. 2000: Origin of titanian

pargasite in gabbroic rocks from the Northern Apennine ophio-
lites  (Italy):  insights  into  the  late-magmatic  evolution  of  a
MOR-type  intrusive  sequence.  Earth  Planet.  Sci.  Lett.  176,
281—293.

Trubelja F., Marching 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.

Wass S.Y. 1973: The origin and petrogenetic significance of hour-

glass zoning in titaniferous clinopyroxenes. Mineral. Mag. 39,
133—144.

Werner C.D. 1984: Global evolution of the mafic magmatism with spe-

cial regard to the rare earth elements. Miner. Slovaca 16, 29—37.

Wilson  M.  1989:  Igneous  petrogenesis.  Unwin  Hyman  Ltd.,  Lon-

don, 1—465.

Woodhead J.D., Eggins S.M. & Johnson R.W. 1998: Magma gene-

sis in the New Britain island arc: further insights into melting
and mass transfer processes. J. Petrology 39, 1641—1668.