background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA, APRIL 2009, 60, 2, 181—190                                                  doi: 10.2478/v10096-009-0012-5

Geochronology of the Neogene calc-alkaline intrusive

magmatism in the “Subvolcanic Zone” of the

Eastern Carpathians (Romania)

ZOLTÁN PÉCSKAY

1

, IOAN SEGHEDI

2

, MARINEL KOVACS

3

, ALEXANDRU SZAKÁCS

2, 4

and ALEXANDRINA FÜLÖP

3

1

Institute of Nuclear Research of Hungarian Academy of Sciences, Bem tér 18/c, 4026 Debrecen, Hungary;  pecskay@atomki.hu

2

Institute of Geodynamics, Str. J.-L. Calderon 19—21, 020032 Bucharest, Romania

3

North University Baia Mare, Faculty of Mineral Resources and Environment, Str. Victor Babe  62/A, 4800 Baia Mare, Romania

4

Sapientia University, Str. Matei Corvin 4, 400112 Cluj Napoca, Romania

(Manuscript received February 11, 2008; accepted in revised form October 23, 2008)

Abstract: The Poiana Botizei— ible —Toroiaga—Rodna—Bârgău intrusive area (PBTTRB), northwest Romania, known
as the “Subvolcanic Zone”, is located between the Gutâi (NW) and Călimani (SE) volcanic massifs. It consists of rocks
displaying a wide range of compositions and textures: equigranular or porphyritic with holocrystalline groundmass
(gabbro-diorites,  diorites,  monzodiorites  and  granodiorites),  and/or  porphyritic  with  fine  holocrystalline  or  glassy-
cryptocrystalline groundmass, similar with effusive rocks: basalts, basaltic andesites, andesites, dacites and rhyolites.
The time-span of intrusive rocks emplacement is similar with the nearest calc-alkaline volcanic rocks from Gutâi (NW)
and  Călimani  (SE)  massifs.  They  are  represented  by  stocks,  laccoliths,  dykes  and  sills  typical  for  an  upper  crustal
intrusive  environment.  In  the  absence  of  biostratigraphic  evidence,  a  comprehensive  K-Ar  study  of  intrusive  rocks
using whole rock samples, groundmass and monomineral fractions (biotite, hornblende) has been carried out in order to
understand the magmatic evolution of the area. The oldest K-Ar ages recorded in the analysed rocks are close to 11.5 Ma
and magmatism continued to develop until about 8.0 Ma. The inception of intrusion emplacement in the PBTTRB is
coeval with intrusive activity spatially related to volcanism within the neighbouring Gutâi and Călimani massifs. How-
ever, its culmination at ca. 8 Ma ago is younger than the  interruption of this activity at ca. 9.2 Ma in Gutâi and Călimani
Mts where intrusive activity resumed for ca. 1 Myr. These circumstances strongly suggest that the geodynamic evolu-
tion of the area controlled the development of both volcanic and intrusive activity and their reciprocal relationships. The
overall geological data suggest that in the PBTTRB intra-lithospheric transpressional-transtensional tectonic processes
controlled the generation and emplacement of intrusive bodies between ca. 12—8 Ma.

Key words: Eastern Carpathians, geodynamic aspects, intrusive magmatism, K-Ar dating,  Neogene calc-alkaline rocks.

Introduction

The  Poiana  Botizei— ible —Toroiaga—Rodna—Bârgău  intru-
sive  area  (PBTTRB)  represents  a  particular  segment  of  the
Carpathian Neogene magmatic arc characterized by intrusive
magmatism with no trace of volcanic products in contrast to
the  neighbouring  segments  –  the  Gutâi  and  Călimani  Mts
(Fig. 1)  –  where  intrusions  are  closely  related  to  volcanic
activity.  This  area  is  traditionally  referred  to  in  the  Roma-
nian  geological  literature  as  the  “Subvolcanic  Zone”  of  the
Eastern Carpathians (e.g. Peltz et al. 1972).

The  timing  of  polyphase  Miocene  tectonics  in  the  Mara-

mure  area (Northern Romania), combined with field obser-
vations,  stratigraphic  arguments  and  fission-track  analysis
suggests  that  during  the  Miocene  the  area  was  subjected  to
geodynamic  evolution  stages  developed  in  sinistral
transpressional  (16—12 Ma)  followed  by  sinistral  transten-
sional (12—10 Ma) stress regimes along the major transcrust-
al  Bogdan  Vodă—Drago   Vodă  fault  system  (Tischler  et  al.
2006).  Although  Miocene  magmatic  rocks  are  widely  dis-
tributed  in  the  PBTTRB,  the  emplacement  history  of  these

intrusive  rocks  remained  obscure  up  to  now  because  of  the
scarcity  of  radiometric  age  data  (e.g.  Pécskay  et  al.  1995b)
and uncertainty of stratigraphical relationships with the host
Miocene sedimentary rocks.

Comparative  radiometric  data  of  the  intrusive  rocks  and

related mineralizations from Poiana Botizei,  ible  and Oa -
Gutâi  Mts  were  published  by  Kovacs  et  al.  (1997).  During
the last decade K-Ar age data have been accumulated mak-
ing  it  possible  for  the  first  time  to  discuss  the  evolution  of
magmatism in the PBTTRB. For chronostratigraphic assign-
ment we refer to the time-scale of the Central Paratethys ac-
cording to Vass & Balogh (1989).

Geological setting

The  study  area  is  located  in  the  internal  Eastern  Car-

pathians (Northern Romania) (inset in Fig. 1). It consists of
the  northeastern  part  of  the  Tisia  (Biharia  Unit)  and  Dacia
blocks (Bucovinian nappes) that have been deformed in mid-
Cretaceous  times  (“Austrian”  phase)  until  Late  Cretaceous

background image

182

PÉCSKAY, SEGHEDI, KOVACS, SZAKÁCS and FÜLÖP

times  (“Laramide”  phase)  (Săndulescu  1984,  1994).  Upper
Cretaceous-Paleocene  sediments  unconformably  cover  all
tectonic contacts between the Tisia and Dacia blocks and are
unconformably  covered  by  Eocene-Lower  Miocene  strata.
The Tisia and Dacia blocks, together with their cover, were
overthrust by the Pienides during Early Miocene times (Săn-
dulescu  et  al.  1981).  The  post-Lower  Miocene  deposits  of
the Pannonian and Transylvanian Basins begin with the dep-
osition of the Middle Miocene (Badenian) Dej tuff during a
period  of  mainly  explosive  rhyolitic  volcanism  (Szakács
2000).  Intermediate  calc-alkaline  magmatism  started  during
Middle Miocene times in the Eastern Carpathians (13.5 Ma,
Pécskay et al. 1995a,b). The most obvious tectonic feature in
the  study  area  is  the  > 75 km  long  E-striking  left-lateral
Bogdan Vodă—Drago  Vodă fault system (e.g. Săndulescu et
al. 1981). Most of the intrusive bodies in the PBTTRB, ex-
cept for those in the south Bărgâu Mts, which are related to a
NW-SE strike slip tectonic system beneath the Călimani vol-
canic area (e.g. Fielitz & Seghedi 2005; Seghedi et al. 2005),

have  been  emplaced  in  relation  to  this  E-W  strike-slip  tec-
tonic system (Fig. 1).

General features of the intrusive magmatism

Poiana Botizei,  ible , Toroiaga and Rodna—Bârgău areas

are each characterized by a cluster of isolated intrusive bod-
ies of varied size and composition. The Poiana Botizei intru-
sions are situated in the eastern extension of the Gutâi massif
where both intrusive and volcanic products occur (Kovacs et
al. 1995) (Fig. 1). Similarly, in the south-east the intrusions
in the Bârgău area appear as the northward extension of the
Călimani Massive. It has been pointed out that intrusive ac-
tivity  predated  volcanism  in  the  Călimani  volcanic  area
(Török  1961;  Seghedi  et  al.  2005)  and  postdated  the  early
volcanic activity in the Gutâi-Oa  area (Kovacs et al. 1995).

The areas of intrusive magmatism are briefly described in

the following sections while their petrographic summary and

Fig. 1. Simplified geological map of the Poiana Botizei— ible —Toroiaga—Rodna—Bârgău area (northern Eastern Carpathians) showing the oc-
currences of intrusive bodies. The inset shows the location of the area in Romania. 1 – Outcrop areas of the main intrusive bodies; 2 – Out-
crop areas of volcanic rocks belonging to the Gutâi and Călimani massifs; 3 – Post-Miocene sediments; – Middle to Upper Miocene sedi-
ments; 5 – Eocene to Lower Miocene sediments; 6 – Pienides units; 7 – Moldavides units; – Transylvanides units; 9 – Bucovinian
units; 10 – Faults; 11 – Thrust/reverse faults. The large frames correspond to figures 2 and 3, respectively. The smallest frame shows the oc-
currence area of small intrusions in the Poiana Botizei area.

background image

183

GEOCHRONOLOGY OF THE NEOGENE CALC-ALKALINE INTRUSIVE MAGMATISM (ROMANIA)

modal composition are given in the Appendix. The most im-
portant bodies are of stock or laccolith type surrounded by a
complex system of sills and dykes. Also individual dykes or
sills of different size, from several km to several meters, can
be  found.    At  the  contact  with  sedimentary  strata  haloes  of
hornfelses or breccias occur. At the margin of the large bod-
ies,  as  well  as  in  the  dykes  or  sills,  the  porphyritic  texture
with fine holocrystalline or glassy-cryptocrystalline ground-
mass is dominant suggesting rapid cooling; therefore, the ef-
fusive  nomenclature  was  used.  A  large  petrographic
spectrum was identified: rhyolites, dacites, andesites, basaltic
andesites and basalts. In central parts the large intrusions show
medium to large equigranular or porphyritic texture with ho-
locrystalline groundmass (gabbro-diorites, diorites, quartz di-
orites, monzodiorites and granodiorites), which are altered by
hydrothermal solutions (i.e. propylitic and argillic facies).

Poiana Botizei area

Small-size  (up  to  800 m)  intrusive  bodies  of  various

shapes  pierce  Paleogene  sedimentary  deposits  (Săndulescu
1984). The intrusions cluster within a ca. 5 km wide and ca.
10 km long east-west-oriented area (Fig. 1). Typical calc-al-
kaline  rocks  are  represented  by  diorites,  quartz  diorites,
quartz monzodiorites, porphyritic microgranodiorites, andes-
ites  and  dacites.  According  to  geological  evidence,  the  mi-
crogranodiorites  and  dacites  are  apparently  younger  than
other rocks.

ible  area

This  area,  situated  between  the  Gutâi  and  Rodna  Moun-

tains,  is  represented  by  a  complex  succession  of  intrusive
bodies,  which  pierce  Paleogene  and  Lower  Miocene  sedi-
mentary  deposits,  south  of  the  Drago   Vodă  fault  (Figs. 2,
3B). The  ible  Mts represent a polyphase intrusive complex

consisting of a few large km-sized and numerous small-sized
bodies (up to several hundred meters across) emplaced dur-
ing several magmatic pulses (e.g. Pop et al. 1984). The large
intrusions  in  the  north-western  and  central  part  of  the  area
(e.g.  Hudin  and  Tomnatec,  Fig. 3)  are  composed  of  micro-
granodiorites and dacites; the south-eastern part is dominat-
ed  by  the  monzodioritic  intrusion 

ible -Bran-Măgura

Neagră  (5 km  in  length)  surrounded  by  a  ring  composed  of
Arcer  quartz  diorites,  microdiorites  and  andesites  (Fig. 3B)
(Uduba a  et  al.  1983;  Pop  et  al.  1984).  A  large  number  of
small  intrusions  composed  of  diorites,  quartz  diorites,  mi-
crodiorites and andesites are clustered around the main intru-
sions  throughout  the  whole  area  (Fig. 2).  The  main
monzodioritic  intrusion  pierces  the  amphibole  dacites  near
Tomnatec  Peak,  as  also  proved  in  the  underground  mining
gallery.  Crustal  contamination  is  suggested  by  Pop  et  al.
(1984) based on the presence of cordierite in the Hudin mi-
crogranodiorites.

Contact phenomena form hornfelses and skarn accumula-

tions  (magnesian  skarns  with  phlogopite  described  by
Uduba a et al. 1982). Ore deposits associated with the main
intrusion are represented by (1) a vein system mostly orient-
ed NE—SW, showing a lower temperature outer belt (Sb, As,
Ag) and a higher temperature internal belt (Zn, Pb, As, Cu),
and  (2)  a  core  with  disseminated  copper-enriched  ore  (Cu,
Zn, Pb) related to a deep, hidden porphyry system with mag-
netite and chalcopyrite (Uduba a et al. 1983).

Toroiaga area

The  Toroiaga  intrusive  area,  situated  north  of  the  Rodna

Mountains and north of the Drago  Vodă fault, consists of a
complex  of  subvolcanic  intrusions  that  pierce  metamorphic
rocks and in its southern part, Paleogene and Miocene sedi-
mentary deposits, suggesting a multiphase intrusive activity
(Berza  et  al.  1982,  1984).  In  the  Toroiaga  Massif,  five  dis-

Fig. 2. Geological map of the

ible   Mts.  1  –  Biotite  mi-

crogranodiorites  (Hudin  type)
and  amphibole-bearing  dac-
ites  (Tomnatec  type);  2  –
Quartz monzodiorites ( ible
type);  3  –  Pyroxene  andes-
ites  (Arcer  type);  4  –  Dior-
ites,  quartz  diorites,  mi-
crodiorites and andesites; 5 –
Paleogene  flysch;  6  –  Oli-
gocene-Miocene  sedimentary
deposits;  7  –  Thrust  faults;
8  –  K-Ar  sample  locations;
9  –  Geological  cross-sec-
tion (Fig. 3B).

background image

184

PÉCSKAY, SEGHEDI, KOVACS, SZAKÁCS and FÜLÖP

tinct  phases  of  calc-alkaline  rocks  (diorites,  quartz  diorites,
microgranodiorites,  microdiorites  and  andesites)  (Berza  et
al. 1982) intrude metamorphic rocks of the Median Dacides
belonging  to  Bucovinian  units  (Săndulescu  1994).  Hydro-
thermal  activity  and  mineralization  processes  are  related  to
the second and third intrusion phases.

Rodna—Bârgău area

This  area  is  situated  south  of  the  Drago   Vodă  fault

(Fig. 1)  and  extends  from  the  southern  part  of  the  Rodna
Mountains  and  continues  over  75 km  NE—SW  below  the
Călimani  Mountains  volcanic  edifice.  The  main  contribu-
tions to the knowledge of magmatic rocks in this area come
from  Kräutner  (1930),  Athanasiu  et  al.  (1956),  Mânzăraru
(1965),  Teodoru  et  al.  (1973),  Istrate  in  Kräutner  et  al.
(1978),  Seghedi  in  Kräutner  et  al.  (1990),  Ureche  (2000),
Ni oi et al. (2002), Papp et al. (2005).

A cluster of many subvolcanic intrusions with highly vari-

able  geometries  intrudes  metamorphic  rocks  and  Paleogene
and Miocene sedimentary deposits (Fig. 4), either as results
of  a  single  moment  of  intrusion  or  multiphase  intrusive  ac-
tivity. Laccoliths are the most common type, as at Bucnitori,
Cornii, Heniu, Oala, Căsarul, Colibi a (e.g. Mânzăraru 1965;
Seghedi in Kräutner et al. 1990). They are always surround-
ed by swarms of smaller bodies which form an intricate sys-
tem  of  sills  and  dykes.  Individual  dykes  and  sills  can  be
followed along strike from several meters to several kilome-
ters. Hornfelses and, less frequently, breccias are present at
the contact with sedimentary rocks. Porphyritic texture with
fine-grained groundmass, allowing the usage of the effusive
nomenclature,  is  the  most  common  rock  fabric,  suggesting
rapid cooling of magma in a shallow environment. The larg-
est  dioritic-andesitic  bodies  (up  to  10 km  across)  such  as
Cornii,  Heniul  and  Colibi a  are  mostly  equigranular,  fine-
grained or less frequently coarse-grained in their central part.
They  commonly  affected  by  propylitic  and  argillic  hydro-
thermal alterations, sometimes associated with Cu, Pb, (Au)
mineralization.  The  rock-types  of  small  individual  bodies
range across a large petrographic spectrum: basalts, basaltic
andesites, andesites, dacites and rhyolites. The intrusions of

acidic composition (rhyolites and dacites, sometimes garnet-
bearing) mostly occur in the south-eastern part of the Rodna
Mts.  A  few  of  them  with  small  dimensions  (several  tens  or
hundred  of  meters  in  length)  are  located  close  to  the  Căli-
mani volcanic area. Frequent xenoliths are present mainly in
the intermediate to basic types (microdiorites, diorites, basal-
tic andesites and andesites) (Ni oi et al. 2002).

Radiometric age determination

Experimental techniques and sample preparation

About 200 g of each rock sample was crushed and sieved

to 300 µm. Adhering fine particles were removed by rinsing
in distilled water. Approximately 0.8 g of sieved rough sam-
ple  was  weighed  for  whole  rock  and  amphibole  and  about
0.2 g  for  biotite.  The  amount  of  radiogenic 

40

Ar  was  deter-

mined by the isotope dilution method using 

38

Ar as a spike.

Mass discrimination of Ar isotopes was corrected by measur-
ing atmospheric Ar.

For the determination of K content, about 1 g of the identi-

cal sample that was used for Ar measurement was grounded
in an agate mortar to the grain size finer than 50 µm. About
100 mg of this powdered sample was dissolved in hydrofluo-
ric acid and nitric acid using a Teflon bomb. Potassium con-
tents  were  determined  using  flame  photometry  with  Li
internal  standard.  The  decay  constants  of  Steiger  &  Jäger
(1977) were used in the age calculation. The inter-laboratory
standards Asia 1/65, HD-B1, LP-6 and GL-O as well as at-
mospheric Ar were used for control and calibration of analy-
ses.  All  analytical  errors  represent  one  standard  deviation
(i.e. 68% analytical confidence level). Details of the instru-
ments,  the  applied  methods  and  results  of  calibration  have
been described elsewhere (Balogh 1985).

We dated whole rock samples, mono-minerals (amphibole

and biotite) or groundmass following thin section investiga-
tions. A standard technique (i.e. heavy liquids, magnetic sep-
arator)  for  mineral  separation  was  used.  The  purity  of  the
mineral  fraction  was  improved  by  handpicking.  Biotite  was
cleaned  in  ethyl-alcohol  with  ultrasonic  cleaner  with  addi-

Fig. 3. Geological cross-sections showing age relationships between intrusive bodies. A – Runca  intrusive body in the Poiana Botizei
area. B – The main intrusive body of the  ible  Mts. 1 – Pyroxene microdiorites; 2 – Biotite dacite/microgranodiorites; 3 – Amphib-
ole-bearing dacites (Tomnatec type); 4 – Quartz monzodiorites ( ible  type); 5 – Pyroxene andesites (Arcer type); 6 – Paleogene flysch;
7 – K-Ar ages.

background image

185

GEOCHRONOLOGY OF THE NEOGENE CALC-ALKALINE INTRUSIVE MAGMATISM (ROMANIA)

Fig. 4. Geological map of the Rodna—Bârgău area (according to the Geological map of Romania, scale 1 : 200,000; Geological Institute of
Romania). 1 – Metamorphic formations; – Eocene sediments; 3 – Oligocene sediments; 4 – Oligocene—Lower Miocene sediments;
– Lower Miocene sediments; 6 – Middle-Upper Miocene sediments; 7 – Pleistocene sediments; 8 – Quaternary alluvial deposits;
9 – Intrusive bodies; 10 – K-Ar sample locations.

background image

186

PÉCSKAY, SEGHEDI, KOVACS, SZAKÁCS and FÜLÖP

tional  shaking.  For  the  whole  rock  dating  we  selected  the
samples that have not been affected by secondary alteration.

Results

Analytical results of 54 K-Ar age determinations of intru-

sive rocks from the PBTTRB are presented in Table 1 (new
results)  and  Table 2  (data  previously  published  by  Pécskay
et  al.  1995b).  Holocrystalline  rocks  are  normally  excellent
for dating as the high temperature mineral phases retain ra-
diogenic  argon  quantitatively.  However,  coarse-grained  in-
trusive  rocks  can  sometimes  give  inconsistent  ages.  The
most suitable radiometric datings have been acquired by anal-
ysing  biotite  and  amphibole.  Feldspars  have  not  been  used
since they easily lose radiogenic argon due to thermal effects.
Intrusive  rocks  are  prone  to  slow  cooling  after  emplacement
and may undergo thermal metamorphism that can rejuvenate
the  rock  and  give  younger  apparent  ages.  Low 

40

Ar-rad  (%)

increase dramatically the analytical errors (e.g. sample BR-21;
Table 1).  Therefore,  our  most  important  conclusions  were
based on the samples with the highest 

40

Ar-rad (%).

Figure 5 displays a synoptic view of all the available K-Ar

age data grouped according to the occurrence areas and rock
types. Although the intrusions in the Rodna and Bârgău ar-
eas suggest a quite homogeneous area, we presented them in
two groups according to a geographical divide separating the
Rodna  Mts  with  metamorphic  host  rocks  from  the  Bârgău

Mts with sedimentary host rocks. It is obvious that the em-
placement of intrusions spans a time interval of ca. 3.5 Myr
between  ca.  11.5  and  8 Ma,  entirely  belonging  to  the  Pan-
nonian time (according to Vass & Balogh 1987). Except for
Toroiaga, where very few data are available, there is no sig-
nificant difference between the age distributions of intrusive
rocks  in  the  different  areas.  However,  the  intrusions  in  the
western part of the study area (Poiana Botizei and  ible ) ap-
pear  to  have  been  generated  during  a  shorter  time  interval
(2.5 Myr) since the youngest dated rocks are about 9 Ma old.

Figure 6 shows a statistical representation of the K-Ar data

available  for  the  PBTTRB  according  to  rock  types  and  in
comparison  with  age  ranges  of  volcanic  activity  and  intru-
sive  magmatism  in  the  neighbouring  Oa -Gutâi  and  Căli-
mani  volcanic  areas.  More  than  50 %  of  the  K-Ar  ages
cluster in the 10.5—9 Ma age interval. The two peaks appar-
ently reflect the most important pulses of intrusive activity in
the area.  A third peak at the youngest ages around 8 Ma sug-
gests a sudden end of the intrusion emplacement after a short
final pulse. Although no systematic correlation between rock
types and age can be observed, it is worth mentioning that the
only  dated  rhyolite  occurring  at  the  boundary  between  the
Rodna and Bârgău Mts belongs to the youngest age group.

According to the available data, the inception of the intru-

sion  emplacement  in  the  PBTTRB  is  coeval  with  intrusive
activity spatially related to volcanism within the neighbour-
ing Gutâi and Călimani massifs (Fig. 6). On the other hand,

 

Sample# Lab# 

Location 

Rock 

type 

Dated 

fraction 

(%) 

40

Ar rad 

(ccSTP/g)

 ×10

–7 

40

Ar rad 

(%) 

K-Ar age 

(Ma) 

BR-1 

5956 Valea 

Strâmbă-B mDi 

wr 

1.07 

4.317 

20.6 

10.4±0.7 

BR-2 

5957 

Valea  Strâmbă-B 

mDi Am 

wr 

0.71 

2.371 

31.9 

  8.6±0.4 

BR-3 

5958 

Valea  Strâmbă, forest road-B 

mDi Am 

wr 

1.12 

4.167 

21.5 

  9.5±0.6 

BR-4 

5959 Sângeorz-Băi, Quarry-R 

D Bi 

wr 

1.49 

6.271 

52.9 

10.8±0.4 

BR-5 

5960 Măgura Rodnei, Someş v. quarry-R 

D AmBi 

wr 

2.45 

7.630 

54.1 

  8.0±0.4 

BR-6 

5961 

Vinului v., lower -R 

A Am 

wr 

1.71 

6.416 

42.4 

  9.6±0.4 

BR-7 

5962 

Vinului v., Upper-R 

D BiAm 

wr 

Bi 

2.74 
7.21 

           8.504 
         22.51 

25.7 
68.5 

  8.0±0.4 
  8.0±0.3 

BR-8 

5963 Pleşilor v.-R 

BA 

wr 

0.46 

2.053 

17.9 

11.4±0.9 

BR-9 

5964 Pleşilor v., upstream-R 

A GrAm 

wr 

0.94 

3.755 

52.2 

10.3±0.4 

BR-10 

5965 Pleşilor v., Măgura Porcului-R 

A Am (Bi) 

wr 

2.23 

7.838 

43.2 

  9.0±0.4 

BR-11 

5966 

Vinului v., (Cormaia tributary) -R 

D BiAm 

Bi 

7.17           22.39 

45.4 

  8.0±0.3 

BR-12 

5967 

Cormaia v., downstream Vinului v.-R 

D Bi 

Bi 

7.04           27.23 

30.2 

  9.9±0.5 

BR-13 

5968 

Poiana Ilvei, quarry before tunnel-R 

D AmGr 

wr 

1.10 

4.085 

52.1 

  9.5±0.4 

BR-14 

5969 Lunca 

Ilvei, 

Şant road-old quarry-B 

A Am 

wr 

Am 

1.51 
0.67 

5.188 
3.344 

50.2 
11.9 

  8.9±0.4 
12.7±1.5 

BR-15 

5970 Măgura Neagră  Ivăneşti -B 

A Am (Bi) 

gm 

1.52 

6.563 

31.1 

11.1±0.5 

BR-16 

5981 Ivăneşti- Ivăneşti valley-B 

BA Px 

gm 

1.92 

6.956 

14.7 

  9.3±1.0 

BR-17 

5972 Arsişa quarry, Măgura Arsiţei-B A 

AmBi 

wr 

1.49 

5.729 

36.2 

 

 

9.8±0.5 

BR-19 

5974 

Zagra quarry-B 

A Am 

wr 

1.03 

3.492 

45.6 

  8.7±0.4 

BR-20 

5975 Rebra, 

Pietriş Hill-B 

wr 

3.08 

9.674 

70.1 

  8.0±0.3 

BR-21 

5976 Colibiţa, Căsărel Hill-B 

BA PxAm 

gm 

Am 

0.45 
0.27 

1.909 
1.115 

10.2 
16.3 

10.8±1.4 
10.4±0.9 

BR-22 

5977 Tihuţa, Zîmbroiu Hill-B 

A Am 

wr 

Am 

1.70 
0.63 

5.979 
2.163 

43.0 
20.8 

  9.0±0.4 
  8.8±0.6 

BR-23 

5978 W 

Tihuţa, road side outcrop-B 

BA PxAm 

wr 

0.62 

2.253 

22.9 

  9.3±0.6 

BR-24 

5979 W 

Tihuţa, road side outcrop-B 

A Am 

wr 

0.82 

3.464 

35.7 

10.8±0.5 

BR-25 

5980 Mureşenii Bârgăului, road side quarry-B 

A Am 

wr 

0.93 

3.782 

20.0 

10.4±0.9 

Areas: R – Rodna, B – Bârgău; Rock-types: BA – basaltic andesite, mDi – microdiorite, A – andesite, D – dacite, R – rhyolite;
Minerals: Am - amphibole,  Px – pyroxene, Bi – biotite, Gr – garnet; Dated fraction: wr – whole rock, Am – amphibole, Bi – biotite,
gm – ground mass.

Table 1: Analytical results of K-Ar age determinations.

background image

187

GEOCHRONOLOGY OF THE NEOGENE CALC-ALKALINE INTRUSIVE MAGMATISM (ROMANIA)

Table 2: Published K-Ar age data (according to Pécskay et al. 1995).

Sample # 

Location 

Rock type 

K-Ar age (Ma) 

Poiana Botizei 

PB-1 

Runcaş Peak 

mDiPx 

11.2±0.9 

PB-2 

Roţii Valley 

APx 

11.1±0.7 

PB-3 

Ulmului Valley 

mDiPx 

10.4±0.6 

PB-4 

Poienii Valley 

APx 

10.3±0.5 

PB-5 

Rugului Valley 

MDiPx 

10.3±0.5 

PB-6 

Prisacele Peak 

DBiAmPx 

  9.7±0.4 

PB-7 

Runcaş Peak 

DBiAmPx 

  9.3±0.4 

PB-8 

Pietroasa Peak 

QDiPx 

  9.3±0.5 

PB-9 

Izvorul Rugului V. 

DPxAmBi 

  9.0±0.4 

Ţibleş 

T1 

Stegioara Peak 

QDiPx 

11.5±0.5 

T2 

Stegioara Summit 

QDiPx 

10.9±0.5 

T3 

Hudieş Peak 

DiPx 

10.6±0.7 

T4 

Hudieş Summit 

DiPx 

10.2±0.4 

T5 

Hudin Peak 

mGDiBiAmPx 

10.0±0.4 

T6 

Arieşului Valley 

mGDiBiAmPx 

10.0±0.4 

T7 

Arcer gallery 

MDiPx 

  9.8±0.5 

T8 

Cascadelor Valley 

MDiPx 

  9.6±0.4 

T9 

Arcer Peak 

APx 

  9.4±0.9 

Toroiaga 

TR1 

Secului Valley 

GDiBi 

  9.7±0.5 

TR2 

Secului Valley 

GDiBi 

  9.6±0.4 

TR3 

Toroiaga Summit 

ABi 

  9.0±0.6 

Rodna 

R535 

Măgura Rodnei 

DAmBi 

  8.6±0.4 

RD7 

Cormaia Valley 

ABiAm 

  9.0±0.5 

Bârgău 

RD5 

Măgura Sturzii quarry 

DBiAm 

10.6±0.7 

RD3 

Runcu quarry 

DiPx 

10.4±0.8 

RD9 

Cornii drill 3/470 

DiAm 

  9.9±0.7 

RD8 

Cornii drill 11/670 

DiAm 

  9.8±0.8 

RD1 

Turnuri quarry 

DiAm 

  9.3±0.4 

RD6 

Zagra quarry 

AAm 

  9.1±0.6 

RD2 

Chicera-Arşiţa 

GbDiPx 

  8.8±0.5 

Rock-types: Di – diorite, mDi – microdiorite, Mdi – monzodiorite,
GDi – granodiorite, mGDi – microgranodiorite, QDi – quartz-diorite,
GbDi – gabbrodiorite, A – andesite, D – dacite;
Minerals: Am – amphibole, Px – pyroxene, Bi – biotite.

Fig. 5.  Summary  of  K-Ar  age  determinations  clustered  according  to  the  occurrence  areas  shown  within  the  chronostratigraphic  scale  of
Vass & Balogh (1989). Individual K-Ar ages are displayed with error bars. Rock types are shown by symbols: circles – gabbro-diorites
and basalts/basaltic andesites; squares – diorites and andesites; triangles – granodiorites and dacites; diamonds – rhyolites.

intrusions continued to be emplaced in the PBTTRB until ca.
8 Ma,  after  the  roughly  simultaneous  interruption  of  intru-
sive  activity  in  Gutâi  and  Călimani  ca.  9.2 Ma.  Intrusive
magmatism  resumed  for  ca.  1 Myr  in  Gutâi  and  Călimani
roughly  at  the  time  when  the  youngest  intrusions  were  em-
placed in the PBTTRB ca. 8 Ma (Fig. 6).

K-Ar ages of the main magmatic rock types in the Poiana

Botizei area range between 11.2—10.3 Ma for the intermedi-
ate-basic  rocks  and  9.7—9.0 Ma  for  the  more  acidic  rocks.
These data are in agreement with the field evidence: micro-
granodiorites/dacites dated to 9.3 Ma pierce the 11.2 Ma mi-
crodiorites in Runca  Peak (Fig. 3A).

Besides the nine age determinations from magmatic rocks

belonging to the two main phases in the  ible  Mts (Table 1,
Fig. 5)  three  K-Ar  ages  were  obtained  from  postmagmatic
minerals (phlogopite from magnesian skarns and illite from
hydrothermal veins; Kovacs et al. 1997). The dacitic rocks of
the  larger  intrusions  are  ca.  10 Ma  (two  determinations).
9.8—9.4 Ma is the age interval of the main monzodioritic in-
trusion and its ring. Small intrusions from the north-western
part  of  the  complex  cluster  between  11.5—10.2 Ma.  These
ages  confirm  the  observed  field  relationships  between  the
rocks  of  the  two  main  phases  (the  quartz  monzodiorites  of
the  ible -Bran-Măgura Neagră pierce the Tomnatec dacites,
Fig. 3B).  The  small  andesitic-dioritic  intrusions  emplaced
outside  the  ring  in  the  north-western  part  of  the  mountains
are slightly older than the rocks of the larger intrusions. The
radiometric  age  of  phlogopite  from  the  magnesian  skarns
(10.0 ± 0.5 Ma; Kovacs et al. 1997) in the contact area of the
monzodioritic  main  intrusion,  found  in  a  mining  gallery,
confirms  the  age  of  the  generating  intrusion.  The  7.8  and
8.0 Ma  ages  obtained  from  two  illite  samples  from  hydro-
thermal veins (Kovacs et al. 1997) near the main monzodior-
itic intrusion are consistent with the ages obtained from the
fresh igneous rocks.

background image

188

PÉCSKAY, SEGHEDI, KOVACS, SZAKÁCS and FÜLÖP

In the Toroiaga Massif only Vertic granodiorites (9.7 and

9.6 Ma)  and  Toroiaga  andesites  (9.0 Ma)  have  been  dated.
The ages of the rocks are comparable with the ages of the in-
termediate  rocks  from  ible   Mts  and  Rodna—Bârgău  area.
However,  the  much  shorter  time  interval  may  reflect  rather
the scarcity of radiometric age data than the real age range of
intrusion emplacement.

No obvious relationships could be pointed out between rock

types  and  intrusion  ages  in  the  Rodna  and  Bârgău  areas
(Fig. 5). The K-Ar ages are in agreement with geological ob-
servations on a local scale suggesting the emplacement of dif-
ferent rock compositions in individual bodies at various time
intervals.  The  obtained  ages  are  relevant  for  emplacement
times  of  the  small-sized  intrusions,  while  in  the  case  of  the
large  bodies  (Cornii,  Heniul  and  Colibi a)  the  emplacement
history  cannot  be  resolved  yet.  However,  the  data  suggest
long-range development of intrusive activity for those bodies
for which multiple datings are available (e.g. 10.6—8.4 Ma for
Heniu, 9.9—8.9 Ma for Cornii).

Discussion

The PBTTRB represents the eastern segment of the arc-type

Carpathian  magmatic  front  which  attained  its  maximum
length (ca. 700 km) in the ca. 12—10 Myr time interval (Sza-
kács et al. 2007). The western segment of the same magmatic
front  includes  a  number  of  small-sized  intrusions  in  eastern
Moravia  and  in  the  Pieniny  area  in  Poland  (Pécskay  et  al.
1995a and Pécskay et al. 2006) with no trace of volcanic activ-
ity, while its central segment is volcanic. The PBTTRB intru-
sive  activity  is  delayed  (11.5—8 Ma)  compared  to  that  of  the
Eastern  Moravia-Pieniny  intrusions  (13.5—10.8 Ma;  Pécskay
et al. 1995a, 2006). This evolutionary pattern records a pro-
gressive  extension  of  the  magmatic  front  in  the  15—10 Myr
time interval which is, in fact, the only period during which a
clearly  defined  magmatic  front  was  present  along  the  Car-
pathian arc (Szakács et al. 2007).

Fig. 6. Histogram with K-Ar age distribution of intrusive rocks in the PBTTRB in comparison with the time intervals of volcanic activity
and intrusive magmatism in the neighbouring Oa -Gutâi and Călimani massifs.

Links  between  intrusive  magmatism  and  regional  geody-
namics

Tischler  et  al.  (2006)  invoke  sinistral  transpression  16  to

12 Ma along the Bogdan Vodă fault that shifts to sinistral tran-
stension  12—10 Ma  along  the  coupled  Bogdan-Drago -Vodă
fault  system.  The  coeval  inception  of  intermediate  intrusive
activity ca. 11.5 Ma might be explained speculatively as a re-
sponse  to  the  change  in  the  regional  tectonic  regime  from
transpressional to transtensional 12 Ma (Tischler et al. 2006)
allowing  magma  ascent  and  shallow  intrusion  emplacement.
The  spatial  distribution  of  intrusive  bodies  in  the  PBTTRB
does not show a direct relationship with the main trace of the
Drago   Vodă  fault.  They  are  rather  controlled  by  secondary
conjugate  extensional  faults  (NW—SE  and  NE—SW)  located
both  to  the  North  (Toroiaga)  and  South  (Poiana  Botizei,

ible , Rodna—Bârgău) of the main fault trace.

Conclusive  petrological  studies  are  missing  in  this  area.

Seghedi et al. (1995) concluded that most of the acidic rocks
in the PBTTRB were derived from crustal melts rather than
from differentiation of a basic parent magma, resulting from
melting  in  the  lithospheric  mantle.  The  recent  geochemical
and  isotopic  studies  in  the  Rodna—Bârgău  area  (Ni oi  et  al.
2002; Papp et al. 2005) account for different magma sources
to explain the large diversity of rock types; it is suggested that
each  intrusion  evolved  independently  with  specific  fraction-
ation, crustal assimilation and/or magma mixing processes.

Sinistral  transpressional  (16—12 Ma)  followed  by  sinistral

transtensional  (12—10 Ma)  stress  regimes  along  the  Bogdan-
Drago -Vodă fault system (Tischler et al. 2006) controlled the
generation and emplacement of intrusive bodies ca. 12—8 Ma
as  related  to  the  melting  of  the  local  heterogeneous  mantle
lithosphere,  that  was  previously  fertilized  via  subduction
processes  (e.g.  Seghedi  et  al.  2004).  The  resulting  rocks
show one of the most composite petrographic varieties in the
entire Carpathian-Pannonian region.

The estimation of intrusion depths of the subvolcanic bod-

ies looks very important for the understanding of possible re-

background image

189

GEOCHRONOLOGY OF THE NEOGENE CALC-ALKALINE INTRUSIVE MAGMATISM (ROMANIA)

lationships with volcanism especially related to larger bodies
( ~ 10 km across), but a detailed assessment is missing. Such
bodies may represent magma chambers to feed volcanism on
the surface. Volcanic deposits possibly emplaced on the sur-
face could be eroded away completely due to the strong up-
lift of the study area (e.g. at least 1 km in the Rodna Mts) as
pointed  out  by  exhumation  histories  according  to  fission
track studies (e.g. Tischler et al. 2006), but no volcanic prod-
ucts have been identified so far in the PBTTRB area.

Conclusions

The  intrusive  magmatism  located  in  the  internal  Eastern

Carpathians  of  Northern  Romania  (PBTTRB)  developed
over  ca.  3.5 Myr  during  Pannonian  times.  The  inception  of
intrusive  activity  was  roughly  coeval  in  the  Poiana  Botizei,

ible  and Rodna—Bârgău areas ca. 11.5 Ma. Most intrusions

were  emplaced  in  the  9—10.5 Myr  time  interval.  The  latest
intrusions are obviously older (ca. 9 Ma) in the western part
of the area (Poiana Botizei and  ible ) than in the east (ca.
8 Ma  in  Rodna—Bârgău).  There  is  no  obvious  relationship
between rock-types and age, but the only rhyolitic rocks be-
long to the youngest age group. The tighter age spectrum of
Toroiaga intrusions probably reflects the very few radiomet-
ric age determinations available as compared to the other oc-
currence  areas.  In  the  8—9 Ma  age  interval  the  PBTTRB  is
the  only  area  in  the  Eastern  Carpathians  where  intrusive
magmatism  took  place,  whereas  around  11.5—9 Ma  intru-
sions were also emplaced in the neighbouring Oa -Gutâi and
Călimani  volcanic  massifs.  It  is  interesting  to  note  that  the
end  of  intrusive  magmatism  in  the  PBTTRB  (8 Ma)  coin-
cides with the reactivation of intrusion emplacement in both
adjacent  areas;  the  geodynamic  significance  of  these  devel-
opments are to be unraveled by future studies. The PBTTRB
area was characterized during Pannonian time by a complex
transpressional-transtensional tectonic regime (Tischler et al.
2006) that gave way to magma emplacement processes dur-
ing continental lithosphere transtension at  ~ 12 Ma that con-
trolled all major phases of shallow intrusions.

Acknowledgments:  The  financial  support  for  this  research
work  was  provided  by  the  Hungarian  National  Scientific
Fund (OTKA No. K68153). The field-work has been done in
the  framework  of  bilateral  agreements  between  the  Roma-
nian  Academy  and  Hungarian  Academy  of  Sciences  during
1995—2004. The Institute of Nuclear Research of the Hungari-
an Academy of Sciences (ATOMKI) and the Institute of Geo-
dynamics  of  Romanian  Academy  are  acknowledged.  The
authors wish to thank, Krzysztof Birkenmajer, Vladica Cvet-
ković and the responsible editor Jaroslav Lexa for the critical
reading of the manuscript and for their constructive reviews.

References

Athanasiu  L.,  Dimitrescu  R.  &  Semaka  Al.  1956:  Petrographical

study  of  the  magmatism  from  Bârgău  Mts.  D.S.  Com.  Geol.
XI, 40—62 (in Romanian).

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

gary.  Experimental  technique,  experiences  and  methods  of
chronological studies. ATOMKI Reports D/1, 277—288.

Berza T., Borco  M., Ianc R. & Bratosin I. 1982: La succession des

intrusions  Neogenes  de  la  region  Toroiaga- iganul  (Monts
Maramure ). D.S. Inst. Geol. Geofiz. 67, 11—24.

Berza T., Ianc R. & Bratosin I. 1984: Arsi a pyroxene andesites – a

distinct  type  of  Neogene  magmatic  rock  from  Baia  Bor a  re-
gion (Maramure  Mts.). D.S. Inst. Geol. Geofiz. 68, 47—57 (in
Romanian).

Fielitz W. & Seghedi I. 2005: Late Miocene—Quaternary volcanism,

tectonics  and  drainage  system  evolution  in  the  East  Car-
pathians, Romania. Tectonophysics 410, 111—136.

Kovacs M., Pécskay Z., Edelstein O., Crihan M., Bernad A. & Ga-

bor  M.  1995:  The  evolution  of  the  magmatic  activity  in  the
Poiana Botizei- ible  area; a new approach based on radiomet-
ric datings. Rom. J. Mineralogy 77, 1, 25.

Kovacs M., Edelstein O., Gabor M., Bonhomme M. & Pécskay Z.

1997:  Neogene  magmatism  and  metallogeny  in  Oa -Gutâi-

ible   Mts.;  a  new  approach  based  on  radiometric  datings.

Rom. J. Mineral Deposits 78, 35—45.

Kräutner  T.  1930:  Some  data  about  the  geology  of  Rodna  and

Bârgău Mts., with a critical overview on the geological litera-
ture of this region. D.S. Inst. Geol. XII, 1—19 (in Romanian).

Kräutner H., Kräutner F., Szasz L., Istrate A. & Uduba a G. 1978:

Geological map of Romania, sc, 1 : 50,000, sheet Rodna Veche.
Inst. Geol. Geofiz.,  Bucharest.

Kräutner H., Kräutner F., Szasz L. & Seghedi I. 1990: Geological

map of Romania, sc, 1 : 50,000, sheet Rebra. Inst. Geol. Geofiz.,
Bucharest.

Mânzăraru L. 1965: Mineralogic and petrographic study of the sub-

volcanic bodies from the NW part of Bârgău Mts. Stud. Tehn.
Econ
.  (Bucharest) I, 1, 5—80 (in Romanian).

Ni oi E., Munteanu M., Marincea  . & Paraschivoiu V. 2002: Mag-

ma-enclaves  interaction  in  the  East  Carpathians  subvolcanic
zone, Romania: petrogenetic implications. J. Volcanol. Geoth.
Res.
 118, 229—259.

Papp  D.C.,  Ureche  I.,  Seghedi  I.,  Downes  H.  &  Dallai  L.  2005:

Petrogenesis of convergent-margin calc-alkaline rocks and the
significance  of  the  low  oxygen  isotope  ratios:  the  Rodna-
Bârgău Neogene subvolcanic area (Eastern Carpathians). Geol.
Carpathica
 56, 1, 77—90.

Peltz  S.,  Vasiliu  C.  &  Udrescu  C.  1972:  Petrology  of  magmatic

rocks from the Neogene subvolcanic zone of the Eastern Car-
pathians. An. Inst. GeolGeofiz. (Bucharest) XXXIX, 177—256
(in Romanian).

Pécskay  Z.,  Lexa  J.,  Szakács  A.,  Balogh  K.,  Seghedi  I.,  Konečný

V.,  Kovacs  M.,  Márton  E.,  Kaličiak  M.,  Széky-Fux  V.,  Póka
T., Gyarmati P., Edelstein O., Ro u E. & Žec B. 1995a: Space
and time distribution of Neogene-Quaternary volcanism in the
Carpatho-Pannonian region. Acta Volcanol. 7, 15—28.

Pécskay Z., Edelstein O., Seghedi I., Szakács A., Kovacs M., Cri-

han M. & Bernad A. 1995b: K-Ar datings of Neogene-Quater-
nary  calc-alkaline  volcanic  rocks  in  Romania.  Acta  Vulcanol.
7, 53—62.

Pécskay  Z.,  Lexa  J.,  Szakács  A.,  Seghedi  I.,  Balogh  K.,  Konečný

V.,  Zelenka  T.,  Kovacs  M.,  Póka  T.,  Fülöp  A.,  Márton  E.,
Panaiotu C. & Cvetković V. 2006: Geochronology of Neogene
magmatism in the Carpathian arc and intra-Carpathian area: a
review. Geol. Carpathica 57, 6, 511—530.

Pop N., Uduba a G., Edelstein O., Pop V., Kovacs M., Damian G.,

I tvan D., Stan D. & Bernad A. 1984: A bimodal igneous com-
plex of Neogene age,  ible , East Carpathians, Romania. An.
Inst. Geol. Geofiz
(Bucharest) LXIV, 81—90.

Săndulescu  M.  1984:  Geotectonics  of  Romania.  Editura  Tehnică,

Bucharest, 1—366 (in Romanian).

background image

190

PÉCSKAY, SEGHEDI, KOVACS, SZAKÁCS and FÜLÖP

Săndulescu M. 1994: Overview of Romanian Geology. In: ALCA-

PA  II  field  guide  book.  Romanian  J.  Tectonics,  Reg.  Geol.
Suppl. 2, 75, 3—15.

Săndulescu  M.,  Kräutner  H.G.,  Balintoni  I.,  Russo-Săndulescu  D.

&  Micu  M.  1981:  The  structure  of  the  East  Carpathians.
(Guide Book B1), Carpathian-Balkan Geol. Assoc., 12th Con-
gress
, Bucharest, 1—92.

Seghedi  I.,  Szakács  A.  &  Mason  P.R.D.  1995:  Petrogenesis  and

magmatic evolutions in the East Carpathians Neogene volcanic
arc (Romania).  Acta Volcanol. 7(2), 135—145.

Seghedi I., Downes

 

H., Szakács

 

A., Mason P.R.D., Thirlwall

 

M.F.,

Ro u E., Pécskay

 

Z., Márton E. & Panaiotu C. 2004: Neogene—

Quaternary  magmatism  and  geodynamics  in  the  Carpathian-
Pannonian region: a synthesis. Lithos 72, 117—146.

Seghedi I., Szakács A., Pécskay Z. & Mason P.R.D. 2005: Eruptive

history and age of magmatic processes in the Călimani volca-
nic structure, Romania. Geol. Carpathica 56, 67—75.

Steiger R.H. & Jäger E. 1977: Subcommisssion on Geochronology:

convention on the use of decay constants in geo- and cosmo-
chronology. Earth Planet. Sci. Lett. 12, 359—362.

Szakács A. 2000: Petrologic and tephrologic study of Lower Bade-

nian  volcanic  tuffs  from  NW  of  Transylvanian  Basin.  Ph.D.
Thesis
Univ. Bucharest, 1—168 (in Romanian).

Szakács  A.,  Pécskay  Z.,  Seghedi  I.  &  Balogh  K.  2007:  A  21 Ma

long  story  of  Neogene-Quaternary  magmatism  in  the  Car-
pathian-Pannonian Region (Eastern Europe): Time-space evo-

lution patterns. Agenda and abstracts. The Second International
Conference on the Geology of Tethys, Cairo University, 19—22
March 2007.
 Tethys Geol. Soc., Cairo, 1—91.

Teodoru  I.,  Teodoru  C.  &  Popescu  Tismana  A.  1973:  Geological

and  petrographical  research  in  Southern  Bârgău  Mts.  D.S.
Com. Geol.
 LIX 155—174 (in Romanian).

Tischler  M.,  Gröger  H.R.,  Fügenschuh  B.  &  Schmid  S.M.  2006:

Miocene tectonics of the Maramure  area (Northern Romania):
implications  for  the  Mid-Hungarian  fault  zone.  Int.  J.  Earth.
Sci. (Geol. Rdsch.).
 DOI 10.1007/s00531-006-0110-x.

Török  Z.  1961:  Considération  sur  la  nature  des  masses  subvolca-

niques  des  Monts  Călimani.  Comp.  Rendus  Sci.  (Bucure ti)
XL, 57—59.

Uduba a G., Edelstein O., Pop N., Istrate G., Kovacs M., I tvan D.,

Bogancsik V. & Roman L. 1982: Magnesian skarns from  ible :
preliminary data. D.S. Inst. Geol. Geofiz. LXVI, 2, 139—156.

Uduba a G., Edelstein O., Pop N., Rădu  M., I tvan D., Kovacs M.,

Pop V., Stan D., Bernad A. & Götz A. 1983:  The  ible  Neo-
gene igneous complex of North Romania: some petrologic and
metallogenetic  aspects.  An.  Inst.  Geol.  Geofiz.  (Bucharest)
LXI, 285—295.

Ureche  I.  2000:  Petrology  of  the  Neogene  magmatites  from  the

Bârgău  Mountains.  Ph.D  Thesis,“Babes-Bolyai”  Univ.  Cluj
Napoca
, 1—70 (in Romanian, with English abstract).

Vass  D.  &  Balogh  K.  1987:  The  periods  of  main  and  late  Alpine

molasses. Z. Geol. Wiss. (Berlin) 17, 849—858.

Poiana Botizei:

 

Diorites/quartz diorites: Pl–62—78 %, Px–18—30 %, Q–2—7 %;

 

Porphyritic  texture:  phenocrysts  (Pl–35—55 %,  Px–15—25 %);

groundmass–holocrystalline (25—50 %);

 

Porphyry  quartz  monzodiorites:  phenocrysts  (Pl–26—45 %,

Px–10—25 %); groundmass–holocrystalline (35—60 %) with graphic
intergrowths;

 

Porphyry microgranodiorites/dacites: phenocrysts (Pl–23—30 %,

Px–2—8 %,  Am–1—5.5 %,  Bi–0.5—3 %,  Q–0.5—2.2 %);  ground-
mass (56—63 %), holocrystalline, equigranular or microlithic;

 

Andesites: phenocrysts (Pl–13—30 %, Px–6—17 %, Am–0—3 %,

Bi–0—2 %); groundmass (53—82 %), microlithic to microgranular.

ibles:

 

Diorites/quartz  diorites:  phenocrysts  (Pl–40—60 %,  Px–3—

15 %,  Am–0.5—6 %,  Bi–1—7 %,  Q–2—10 %);  groundmass  (20—
43 %) equigranular to porphyric microgranular (Hudie  and Stegioara);

 

Quartz  monzodiorites:  phenocrysts  (Pl–18—48 %,  Px–2.5—

10 %,  Am–2—9 %);  groundmass  (20—50 %),  holocrystalline  with
graphic intergrowths, or Pl–40—68 %, K-feldspar–5—20 %, Q–6—
15 %, Px + Am–15—25 % (Arcer gallery);

 

Microgranodiorites:  phenocrysts  (Pl–20—30 %,  Bi–2—10 %,

Px–2—7 %); groundmass (58—70 %), microgranular with quartz and
K-feldspar (Hudin);

 

Andesites:  phenocrysts  (Pl–36—50 %,  Px–2—12 %);  ground-

mass (46—65 %), microgranular to cryptocrystalline (Arcer);

 

Dacites: phenocrysts (Pl–20—35 %, Px–4—12 %, Am–1—3 %,

Bi–0—4 %);  groundmass  (62—70 %),  microgranular  to  pilotaxitic
(Tomnatec).

Toroiaga:

The petrography and the modal data of the main rock types are ac-

cording to Berza et al. (1982 and 1984), as follows:

 

Diorites and andesites show similar composition but contrasting

Appendix

Main petrographic types together with the modal data

grain-size: phenocrysts (Pl–55 %, Px–1.5—5 %, Am–7.5 %, Bi–
7.5 %,  Q–1.5 %);  microgranular,  cryptocrystalline  or  granophyric
groundmass ~ 25—30 %; (Secu-Nova  and Toroiaga);

 

Andesites:  phenocrysts  (Pl–25 %,  Am–2.5 %,  Bi–3 %,  Q–

2.5 %); microlithic to cryptocrystalline groundmass  ~ 67 % (Piciorul
Caprei);

 

Andesites-dacites:  phenocrysts  (Pl–35 %,  Am–3.5 %,  Bi–

7 %,  Q–3 %);  microgranular  to  cryptocrystalline  groundmass
~

45 % (Vertic);

 

Quartz adesites-dacites: phenocrysts (Pl–35 %, Am–3 %, Bi–

7 %,  Q–2.5 %);  microgranular  to  cryptocrystalline  groundmass
~

52.5 % (Novicior).

Rodna—Bârgău:

 

Microdiorites,  diorites  or  gabbrodiorites:  phenocrysts  (Pl–55—

59 %,  Px–1.5—9 %,  Am–5—7.5 %,  Bi–0—3 %,  Q–0—2 %);
groundmass ~ 20—35 % – medium—microgranular or granophyric;

 

Amphibole-garnet-bearing  microdiorites/microgranodiorites  or

andesites and dacites: phenocrysts (Pl–20—28 %, Am–4—7 %, Q–
1—3 %, Gn–1—3 %), groundmass–microgranular (75—65 %);

 

Basaltic andesites and basalts: phenocrysts (Pl–2—3 %, Am–0—

5 %, Cpx–2—3 %), groundmass–microgranular (90—75 %);

 

Amphibole  pyroxene  andesites:  phenocrysts  (Pl–16—24 %,

Am–7—10 %,  Cpx–5—8 %,  Opx–1—2 %),  groundmass–micro-
granular (70—60 %);

 

Amphibole  andesites:  phenocrysts  (Pl–18—26 %,  Am–10—

14 %), groundmass–microgranular (70—60 %);

 

Amphibole-biotite  andesites:  phenocrysts  (Pl–20—28 %,

Am–3—6 %, Bi–1—4 %, Q–1—3 %), groundmass–microgranular
(75—60 %);

 

Dacites: phenocrysts (Pl–10—24 %, Q–2—4 %, Am–5—8 %, Bi–

1—3 %), groundmass–microgranular to cryptocrystalline (80—65 %);

 

Rhyolites:  phenocrysts  (Pl–5—12 %,  Q–2—4 %,  Bi–1—4 %),

groundmass–cryptocrystalline (90—80 %).