background image

GEOLOGICA CARPATHICA

, APRIL 2018, 69, 2, 187–198

doi: 10.1515/geoca-2018-0011

www.geologicacarpathica.com

Permian A-type rhyolites of the Muráň Nappe,  

Inner Western Carpathians, Slovakia:  

in-situ zircon U–Pb SIMS ages and tectonic setting 

MARTIN ONDREJKA

1, 

, XIAN-HUA LI 

2

, RASTISLAV VOJTKO 

3

, MARIÁN PUTIŠ

1

,  

PAVEL UHER

1

 and TOMÁŠ SOBOCKÝ

1

1 

Department of Mineralogy and Petrology, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina,  

Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava, Slovakia; 

 

martin.ondrejka@uniba.sk

2 

State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China

3 

Department of Geology and Palaeontology, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava,  

Mlynská dolina, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava, Slovakia

(Manuscript received November 6, 2017; accepted in revised form February 15, 2018)

Abstract: Three representative A-type rhyolitic rock samples from the Muráň Nappe of the inferred Silicic Unit of  

the Inner Western Carpathians (Slovakia) were dated using the high-precision SIMS U–Pb isotope technique on zircons. 

The geochronological data presented in this paper is the first in-situ isotopic dating of these volcanic rocks. Oscillatory 

zoned  zircon  crystals  mostly  revealed  concordant  Permian  (Guadalupian)  ages:  266.6 ± 2.4  Ma  in  Tisovec-Rejkovo   

(TIS-1), 263.3 ± 1.9 Ma in Telgárt-Gregová Hill (TEL-1) and 269.5 ± 1.8 Ma in Veľká Stožka-Dudlavka (SD-2) rhyolites. 

The results indicate that the formation of A-type rhyolites and their plutonic equivalents are connected to magmatic 

 activity during the Permian extensional tectonics and most likely related to the Pangea supercontinent break-up.

Keywords: Permian volcanism, Western Carpathians, Muráň Nappe, A-type rhyolites, zircon, SIMS U–Pb age.

Introduction

Numerous occurrences of acid volcanic rocks, mainly rhyo-

lites in Permian to Lower Triassic siliciclastic to carbonate 

sequences  of  the  inferred  Silicic  Unit  Muráň  and  Drienok 

nappes have been reported by many authors (e.g., Stur 1868; 

Oppenheimer  1931;  Grenar  &  Kotásek  1956;  Zorkovský 

1959 a, b;  Losert  1963;  Slavkay  1965,  1981;  Klinec  1976; 

Hovorka & Spišiak 1988; Uher et al. 2002 a, b; Ondrejka et al. 

2007, 2015; Demko & Hraško 2013). The (trachy)andesite– 

trachyte–rhyolite lava and pyroclastic sequences as belonging 

to the K-alkalic association (according to de La Roche et al. 

1980 classification) were characterised in the PO-1 borehole 

near Poniky village in the Drienok Nappe (Slavkay 1965, 

1981). The sequence was named the Skálie Formation and it 

corre lates with the Lower Triassic volcanic suite of the Bükk 

Unit in Hungary (Hovorka & Spišiak 1988). The major and 

trace element geochemical and mineralogical characteristics 

of  these  volcanic  rocks  (Uher  et  al.  2002 b)  are  compatible 

with analogous occurrences of post-Variscan anorogenic 

A-type magmatic rocks in the Alpine-Carpathian belt (e.g., 

Bonin 1990; Beltrán-Triviño et al. 2016). 

The lack of convincing  radiometric dates has confused 

 previous authors about the stratigraphic position of these 

 rhyolites  and  their  inferred  Early  Triassic  age  (Biely  1956; 

Slavkay 1965, 1981; Mello et al. 2000 b; Uher et al. 2002 a, b; 

Ondrejka et al. 2015). However, the age of these volcanic 

rocks was deduced only from their close geological position to 

adjacent  Triassic  sediments  (Klinec  1976;  Slavkay  1981; 

Mello et al. 2000 a, b). Determination of the exact age of these 

volcanites resulted in EPMA monazite dating of the Gregová 

rhyolite body which gave a Guadalupian age of 263 ± 3.5 Ma 

(Demko  &  Hraško  2013).  This  geochronological  data  was 

supported by comprehensive petrographical, lithofacial, and 

volcanological study which reported the close volcanics rela-

tionship to Permian sedimentary succession upwards followed 

by  Triassic  sediments  (Demko  &  Hraško  2013).  However, 

a precise geochronological solution is required to place these 

volcanites in stratigraphic successions of the inferred Silicic 

Unit Muráň Nappe in the southern part of the Inner Western 

Carpathians. The aim of this paper is to yield accurate radio-

metric ages for these acid volcanic rocks by in-situ zircon   

U–Pb SIMS isotopic dating. We selected three typical occur-

rences of the rhyolites from Muráň Nappe: Tisovec-Rejkovo, 

Veľká  Stožka-Dudlavka,  and  Telgárt-Gregová  Hill  for  this 

dating (Fig. 1).

Geological setting, mineral composition, 

 geochemistry and petrology of A-type rhyolites

The  Silicic  Unit  (e.g.,  Plašienka  et  al.  1997)  includes  the 

struc 

turally highest, non-metamorphosed nappe stack 

restricted to the Vepor-Gemer Belt of the Inner Western 

Carpathians and to the Slovak-Aggtelek Karst to the south. 

(i.e.  Drienok,  Muráň,  Vernár,  Stratená,  Silica,  Szőlősardó,  

background image

188

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

and Bódva nappes). Lithostratigraphy establishes Late Permian 

to Late Jurassic sedimentary successions dominated by exten-

sive Middle to Late Triassic platform-type carbonates, and  

the unit is facially analogous to the Schneeberg and Mürzalpe 

nappes of the Upper Tirolic and/or Juvavic nappes of the 

Northern Calcareous Alps (Mello et al. 1997).

The original sedimentary position of the Silicic Unit is not 

well constrained. Facially, it could be placed on the northern 

passive margin of the Meliata (Neotethys) Ocean (Haas et al. 

1995) but the structural position on the top of the nappe stack 

would infer origin from the southern margin of the Ocean  

(as in Hók et al. 1995, 2014; Putiš et al. 2014; Lačný et al. 

2016; Plašienka et al. 2016).

The lower part of the Silicic Unit is composed of the Werfen 

Formation. This ranges from tens to hundreds of metres thick 

sedimentary succession of continental to shallow marine 

Fig. 1. Position of investigated rhyolites of the Muráň Nappe in the Inner Western Carpathians: A — Tisovec-Rejkovo (TIS-1), N 48°40’7.89”, 

E 19°55’28.96”; B — Veľká Stožka-Dudlavka (SD-2), N 48°46’9.42”, E 19°56’32.47”; C — Telgárt-Gregová Hill (TEL-1), N 48°51’21.41”, 

E 20°12’16.13”: The geological maps are modified after Klinec (1976).

background image

189

PERMIAN A-TYPE RHYOLITES OF THE MURÁŇ NAPPE, INNER WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

deposits, mainly shales to sandstones with marlstones, lime-

stones and a siliciclastic admixture of Late Permian to Early 

Triassic  age  (Bystrický  1964;  Slavkay  1965;  Klinec  1976; 

Biely et al. 1992, 1997; Mello et al. 2000 a, b; Vojtko 2000). 

From this group of nappe stack, the Muráň, Vernár, and Drienok 

nappes contain the rhyolite bodies in the lower  portion of  

the formation (Fig. 2; Bódvaszilas Member; Hips 1996).

The A-type rhyolitic rocks have the common features of 

acid volcanics. The texture is commonly porphyric with 

a microfelsitic to felsitic groundmass. Fluidal texture also 

occurs  in  some  places.  Phenocrysts,  0.5–4  mm  in  size,  are 

 represented by euhedral mesoperthitic alkali feldspars (Fig. 3a) 

and corroded ß-quartz (Fig. 3b). The feldspars are commonly 

replaced by post-magmatic chessboard albite or fine-grained 

aggregates of white mica (Uher et al. 2002b; Ondrejka et al. 

2007). The groundmass consists of a very fine-grained aggre-

gate of quartz, alkali feldspar, white mica, hematite pigment, 

and occasionally biotite, chlorite, and accessory zircon, 

monazite-(Ce), xenotime- (Y), rutile, ilmenite, magnetite, 

hematite, and barite (Uher et al. 2002b; Ondrejka et al. 2015) 

(Fig. 3c). Moreover, the rhyolite body at Tisovec-Rejkovo 

contains a unique REE–Y–(Th)–P–As–(Si)–(Nb)–(S) acces-

sory assemblage comprising REE arsenate-phosphate-silicate 

solid solutions, REE carbonates and rarely cerianite-(Ce) 

(Ondrejka et al. 2007).

All studied rhyolites are rich in Si and especially K, and 

depleted  in  Ti,  Mg,  Ca,  Na,  and  P  (Uher  et  al.  2002 a, b; 

Ondrejka et al. 2007). Despite the relatively low Al contents 

due to depletion in Ca and Na, the rhyolites are peraluminous 

with A/CNK = 1.15  to  1.7.  High  Si  contents  connected  with 

low Mg and Ca resulted in anomalously high R1 parameter 

and  very  low  R2  (after  Batchelor  &  Bowden  1985)  with 

a trend concordant with anorogenic magmatic suites (Uher et 

al. 2002 b). The rhyolites trace element geochemistry has slight 

enrichment in Rb, Zr, Y and REE, depletion in Sr, Ba and V, as 

well as elevated Rb/Sr and Ga/Al ratios (Uher et al. 2002 b) 

which are typical for alkali-rich post-orogenic and anorogenic 

Si-rich magmatic suites of A-type affinity (Whalen et al. 

1987). The A-type tendency is also evident in chondrite- 

normalised REE distribution patterns with pronounced nega-

tive Eu-anomaly and slightly enriched LREEs (Uher et al. 

2002 b; Ondrejka 2004). 

Zircon typology of the rhyolites shows dominant high alka-

line and high temperature (800 –900 ± 50 °C) types and sub-

types  (Fig.  3d,e;  Uher  et  al.  2002 b;  Ondrejka  et  al.  2015) 

which are characteristic for anorogenic alkaline magmatic 

Fig. 2. Simplified Permian to Triassic lithostratigraphic column of the Vernár Nappe and Muráň Nappe.

background image

190

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

suites (Pupin 1980). These results correspond with the zircon 

saturation temperatures (T

Zr

) of the rhyolites, calculated from 

bulk-rock chemical composition (Watson & Harrison 1983), 

where T

Zr 

= 820 – 895 °C  (Uher  et  al.  2002 b;  Ondrejka  et  al. 

2015). The study of Fe –Ti oxide mineral assemblage reveals 

late magmatic to (sub)solidus evolution of the rhyolites, with 

estimated equilibrium temperatures from ~ 750 to ~ 400 °C and 

oxygen fugacity values approaching the NiNiO buffer from 

– 0.76 Δlog f O

2

 (~ 626 °C) to 1.53 Δlog f O

2

 (~655 °C) (Ondrejka 

et al. 2015).

Analytical methods

Zircon crystals were extracted using standard density and 

magnetic separation techniques. Zircons and zircon U–Pb age 

standards were mounted in 2.5 cm diameter epoxy polished to 

expose the crystal interiors for analysis. Zircon crystals were 

documented with transmitted and reflected light microphoto-

graphs, followed by cathodoluminescence (CL) imaging under 

a field emission scanning electron microscope equipped with 

Gatan  MonoCL4  detector  at  the  Institute  of  Geology  and 

Geophysics, Chinese Academy of Sciences (IGG-CAS) in 

Beijing. After imaging, the zircon mount was coated with high 

purity gold to reach < 20 Ω resistance prior to SIMS analysis.

Measurement of U, Th, and Pb isotopes was conducted 

using a Cameca IMS-1280HR SIMS at the Institute of Geology 

and Geophysics, Chinese Academy of Sciences in Beijing. 

The instrument description and analytical procedure follow Li 

et al. (2009), and we give only a brief summary. The primary 

O

2

 ion beam spot is approximately 20 × 30 μm in size. Positive 

secondary ions were extracted with a 10 kV potential. A 60 eV 

energy window was used in secondary ion beam optics with 

mass resolution of approximately 5400 (at 10 % peak height) 

to separate Pb

+

 peaks from isobaric interferences. A single 

electron multiplier was then used in ion-counting mode to 

measure secondary ion beam intensities by peak jumping 

mode. Each measurement consists of 7 cycles. The Pb/U 

 calibration  was  performed  relative  to  the  Plešovice  zircon 

standard (

206

Pb / 

238

U age = 337.13 ± 0.37 Ma; Sláma et al. 2008); 

U and Th concentrations were calibrated against zircon stan-

dard 91500 (Th = 29 ppm, and U = 81 ppm, Wiedenbeck et al. 

Fig. 3. Microphotographs, BSE and SEM images showing textural aspects and mineral composition of A-type rhyolites of the Muráň Nappe: 

a — phenocryst of euhedral chessboard albite (Fs) and fine-grained aggregates of white mica (X polaroids); b — phenocrysts of corroded 

ß-quartz (II polaroids); c — zircon (Zrn) and monazite-(Ce) (Mnz) enclosed in Fe-Ti oxide trellis aggregates represented by magnetite, ilmenite 

(Mt/Ilm) and rutile, hematite (Rt/Hem); d — zircon crystal of D type morphology; e — zircon crystal of P

5

 subtype morphology.

background image

191

PERMIAN A-TYPE RHYOLITES OF THE MURÁŇ NAPPE, INNER WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

1995). A long-term uncertainty of 1.5 % (1s RSD) for 

206

Pb / 

238

measurements of the standard zircons was propagated to the 

unknowns (Li et al. 2010), although the measured 

206

Pb / 

238

error in a specific session is generally ≤ 1%  (1σ RSD). 

Measured compositions were corrected for common Pb 

 

using non-radiogenic 

204

Pb. Corrections are sufficiently small 

to be insensitive to the choice of common Pb composition,  

and the average of present-day crustal composition (Stacey  

&  Kramers  1975)  is  used  for  the  common  Pb;  assuming  

that the common Pb is largely surface contamination intro-

duced in sample preparation. Data reduction was performed 

by  Isoplot/Ex   version  2.49  program  (Ludwig  2001). 

Uncertainties on individual analyses in data tables are reported 

at  1σ  level,  and  Concordia  U–Pb  ages  are  quoted  with  

95 %  confidence   interval  except  where  otherwise  noted.  

The Qinghu (China) zircon standard and samples were alter-

nately analysed as unknowns in order to monitor the external 

uncertainties of SIMS U–Pb zircon dating calibrated against 

the Plešovice standard. Twenty-two Qinghu zircon measure-

ments yielded concordia age of 160 ± 1 Ma which is identical 

within error to the 159.5 ± 0.2 Ma recommended value (Li et 

al. 2013).

Results

Zircon descriptions

Zircon  crystals  were  separated  from  the A-type  rhyolites 

from Tisovec (TIS-1 sample), Telgárt (TEL-1 sample), and 

Veľká  Stožka  (SD-2  sample).  The  highest  quality  zircon 

 crystals in all samples were selected for measurement to avoid 

fractures and mineral inclusions. The apparent zircon mor-

phology ranges from euhedral and long-prismatic to sub-

hedral, stubby grains. Among them, the euhedral crystals are 

the most common. Some zircons have slightly resorbed shapes 

with varying degree of crystal-edge rounding. Zircons crystals 

are  transparent,  mostly  100 –200  µm  in  length  with  length /

width ratios of ~ 1.5:1 to ~ 3:1. While magmatic regular fine 

oscillatory and sector zoning are common features of the 

investigated zircon crystals, irregular (subsolidus?) domains 

are also visible in CL imaging (Fig. 4).

SIMS zircon U–Pb ages

A total of 58 spot analyses were performed on zircon  crystals 

from samples TIS-1, TEL-1 and SD-2. The zircons reveal 

variable  concentrations  of  uranium  (~ 40  to  930  ppm)  and 

 thorium (~15 to 1220 ppm) which give a relatively wide  

Th/U ratio between 0.05 and 2.33 for all three samples  

(Tables 1 to 3). Values for f

206

 (the proportion of common 

206

Pb 

in total measured 

206

Pb)  are  in  the  range  of  0.09 –3.19 % 

 (TIS-1,  Table  1),  0.24–1.25 %  (TEL-1,  Table  2)  and  0.04–

1.66 % (SD-2, Table 3).

A total of 19 spot analyses were obtained from the Tisovec- 

Rejkovo rhyolite, TIS-1 sample (Table 1). Apart from a single 

zircon crystal (spot TIS-1-1) which shows a different mor-

phology (S-subtypes), the remaining 18 zircon crystals exhibit 

D or P

4-5

 morphology (according to typology of Pupin 1980) 

(Fig. 4). Their U–Pb isotope analyses are concordant within 

analytical errors; yielding a concordia age of 266.6 ± 2.4 Ma 

(MSWD  of  concordance = 1.3)  (Fig.  5).  Spot  TIS-1-1  gives 

a clearly older age of 462.7 ± 6.6 Ma (1σ) which is interpreted 

as an inherited xenocryst.

A total of 19 spot analyses were obtained from the Telgárt-

Gregová Hill rhyolite, TEL-1 sample (Table 2). One analysis 

(spot TEL-1-5) yields a clearly older date of 781.2 ± 11.6 Ma 

(1σ)  than  the  majority  of  the  population.  This  zircon  has 

unambiguously resorbed shape with irregular zoning under 

CL, thus indicating a potential inherited xenocryst in origin. 

The remaining 18 zircons are mostly euhedral crystals with 

concentric  zoning  (Fig.  4).  They  give  concordant  U–Pb  

results  within  analytical  errors;  yielding  a  concordia  age  of 

263.3 ± 1.9 Ma (MSWD of concordance = 0.16) (Fig. 6).

A total of 20 spot analyses were conducted for the Veľká 

Stožka-Dudlavka,  SD-2  sample  (Table  3).  One  analysis  

(spot SD-2-2) gives a clearly younger date of 239.0 ± 3.5 Ma 

(1σ) than others, possibly due to partial loss of radiogenic Pb. 

The remaining 19 analyses are concordant within analytical 

errors, yielding a concordia age of 269.5 ± 1.8 Ma (MSWD of 

concordance = 0.19) (Fig. 7).

Discussion and conclusion

Acid  volcanic  rocks  of  the  inferred  Silicic  Unit  Muráň 

Nappe in the Inner Western Carpathians were investigated 

mainly from the view-point of their stratigraphic position and 

determination of their petrographic composition (Zorkovský 

1959 a, b; Slavkay 1965, 1981) and mineralogical–geochemical 

characteristics (Uher et al. 2002 a, b; Ondrejka et al. 2007, 2015). 

Lithological and stratigraphic correlations without radiometric 

data prompted previous authors to deem the rhyolites of  

the Silicic Unit as Early Triassic (Biely 1956; Slavkay 1965, 

1981; Mello et al. 2000 b; Uher et al. 2002 a, b; Ondrejka et  

al. 2015).

The  magmatic  crystallisation  ages  of  ca.  270 –263  Ma 

 presented in this paper are the first in-situ isotopic ages of 

these volcanic rocks constrained by the U–Pb SIMS method 

on zircon. However, already the first preliminary geochrono-

logical results indicated a Permian age for the rhyolites in 

question. These were obtained from the Poniky-Drienok  

(261 ± 15 Ma) and Veľká Stožka (258 ± 12 Ma) rhyolite bodies 

by the in-situ EPMA U–Th–Pb method on monazite (Ondrejka 

2004).  The  ages  are  relatively  imprecise  due  to  low  Th, 

U  contents measured by EPMA and the restricted number of 

analytical spots (12 and 15 respectively) which resulted in 

 relatively large 2σ errors. Moreover, recent monazite EPMA 

chemical dating from the Telgárt-Gregová Hill rhyolite body 

gave a more precise Permian age (Guadalupian) of 263 ± 3.5 Ma 

(Demko & Hraško 2013) which is in good agreement with our 

presented SIMS U–Pb ages.

background image

192

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

Fig.  4.  CL  images  of  zircons  from  the A-type  rhyolite  from  Muráň  Nappe  with  illustrated  analytical  spots  and  corresponding 

206

Pb / 

238

U  

age values.

background image

193

PERMIAN A-TYPE RHYOLITES OF THE MURÁŇ NAPPE, INNER WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

Analogous zircon U–Pb SIMS ages of ca. 270 to 260 Ma 

were determined from the following locations; a rhyolite lava 

flow in Permian siliciclastics and rhyodacite dyke in crystal-

line basement micaschist-gneisses of the Infratatric Unit in  

the Považský Inovec Mts. (~ 267–262 Ma; Putiš et al. 2016), 

a quartz-bearing, magmatically mixed and/or contaminated 

volcanic dykes of alkaline basalt in the Tatric Unit of  

the  Považský  Inovec  Mts.  (~ 260  Ma;  Pelech  et  al.  2017),  

the  A-type  Turčok  metagranite  (~ 263  Ma;  Radvanec  et  al. 

2009) and rare metal S-type granites in the Gemeric Unit 

~ 275 –250 Ma (Finger & Broska 1999; Kohút & Stein 2005; 

Radvanec et al. 2009). Permian ages of acid magmatism were 

also documented in the Northern Veporic Unit, including  

the eastern part of the Nízke Tatry Mts. (Kotov et al. 1996; 

Bezák  et  al.  2008;  Vozárová  et  al.  2016).  Very  similar  age 

intervals  (~ 275 –255  Ma)  were  also  obtained  from  volcanic 

sample/spot

U

Th

Pb

Th/U

f

206

207

Pb/

235

U

±σ

206

Pb/

238

U

±σ

206

Pb/

238

U

±σ

207

Pb/

235

U

±σ

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(%)

(%)

(%)

age (Ma)

 (Ma)

 age (Ma)

 (Ma)

TIS-1/1

266.5

14.2

20.8

0.053

0.09

0.57731

2.17

0.0727

1.50

452.2

6.6

462.7

8.1

TIS-1/2

620.3

412.6

33.0

0.665

0.18

0.30316

1.69

0.0422

1.50

266.3

3.9

268.9

4.0

TIS-1/3

474.0

274.8

25.1

0.580

0.26

0.30312

1.77

0.0429

1.50

271.0

4.0

268.8

4.2

TIS-1/4

557.9

427.2

28.8

0.766

3.19

0.29134

4.14

0.0410

1.71

259.2

4.3

259.6

9.5

TIS-1/5

740.2

434.9

39.0

0.588

0.41

0.30447

1.67

0.0425

1.50

268.4

3.9

269.9

4.0

TIS-1/6

548.7

326.2

28.5

0.595

0.18

0.29541

1.87

0.0420

1.51

265.3

3.9

262.8

4.3

TIS-1/7

428.2

235.0

22.4

0.549

0.34

0.30453

1.78

0.0429

1.50

270.7

4.0

269.9

4.2

TIS-1/8

432.2

351.8

23.8

0.814

0.40

0.29153

2.30

0.0422

1.50

266.5

3.9

259.8

5.3

TIS-1/9

933.0

978.4

54.1

1.049

0.35

0.29292

1.90

0.0421

1.50

265.6

3.9

260.9

4.4

TIS-1/10

492.6

293.1

26.2

0.595

0.10

0.30421

1.81

0.0429

1.50

270.7

4.0

269.7

4.3

TIS-1/11

902.3

892.9

53.0

0.990

0.36

0.30256

2.29

0.0430

1.50

271.6

4.0

268.4

5.4

TIS-1/12

466.5

279.9

24.2

0.600

0.20

0.29882

1.77

0.0419

1.50

264.3

3.9

265.5

4.1

TIS-1/13

426.1

255.3

21.7

0.599

0.67

0.27534

2.78

0.0416

1.50

262.5

3.9

247.0

6.1

TIS-1/14

525.1

1223.6

40.1

2.330

1.91

0.29241

4.65

0.0423

1.69

267.3

4.4

260.5

10.7

TIS-1/15

638.3

516.9

36.4

0.810

0.14

0.30881

1.70

0.0437

1.51

275.5

4.1

273.3

4.1

TIS-1/16

482.7

282.3

24.6

0.585

0.41

0.28907

2.15

0.0413

1.50

260.7

3.8

257.8

4.9

TIS-1/17

341.2

165.8

17.3

0.486

0.32

0.30253

1.83

0.0422

1.50

266.2

3.9

268.4

4.3

TIS-1/18

376.0

204.7

18.6

0.544

0.42

0.27788

2.34

0.0407

1.70

257.1

4.3

249.0

5.2

TIS-1/19

750.9

496.8

41.1

0.662

0.35

0.30995

1.66

0.0434

1.50

273.7

4.0

274.1

4.0

Table 1: SIMS zircon U–Th–Pb data of the rhyolite sample TIS-1 (Tisovec-Rejkovo).

sample/spot

U

Th

Pb

Th/U

f

206

207

Pb/

235

U

±σ

206

Pb/

238

U

±σ

206

Pb/

238

U

±σ

207

Pb/

235

U

±σ

 (ppm)

 (ppm)

 (ppm)

(%)

(%)

(%)

 age (Ma)

(Ma)

 age (Ma)

(Ma)

TEL-1/1

112.1

79.5

5.9

0.709

1.25

0.29439

2.38

0.0410

1.51

259.0

3.8

262.0

5.5

TEL-1/2

43.5

16.0

2.1

0.368

0.37

0.29479

4.75

0.0412

1.74

260.5

4.4

262.3

11.0

TEL-1/3

181.0

105.8

9.4

0.585

0.68

0.29764

2.08

0.0419

1.50

264.4

3.9

264.6

4.8

TEL-1/4

220.5

179.4

12.0

0.813

0.61

0.29205

1.99

0.0420

1.51

265.3

3.9

260.2

4.6

TEL-1/5

283.7

191.0

46.6

0.673

0.62

1.15836

2.18

0.1283

1.58

778.1

11.6

781.2

11.9

TEL-1/6

179.9

125.8

9.5

0.699

0.55

0.29307

2.09

0.0418

1.50

264.0

3.9

261.0

4.8

TEL-1/7

119.3

82.0

6.3

0.688

0.76

0.29592

2.43

0.0415

1.68

262.0

4.3

263.2

5.7

TEL-1/8

141.5

79.5

7.2

0.562

0.91

0.27857

4.42

0.0415

1.51

262.3

3.9

249.5

9.8

TEL-1/9

234.0

202.5

12.7

0.865

0.69

0.27604

3.36

0.0415

1.51

262.1

3.9

247.5

7.4

TEL-1/10

128.1

89.9

6.8

0.702

0.72

0.29547

2.27

0.0418

1.50

263.8

3.9

262.9

5.3

TEL-1/11

230.3

148.8

12.1

0.646

0.42

0.30028

2.06

0.0423

1.50

267.4

3.9

266.6

4.9

TEL-1/12

281.0

131.1

14.0

0.466

0.38

0.30170

1.89

0.0417

1.50

263.2

3.9

267.7

4.5

TEL-1/13

216.5

123.2

11.1

0.569

0.36

0.29609

1.98

0.0417

1.50

263.3

3.9

263.3

4.6

TEL-1/14

239.6

150.5

12.7

0.628

0.44

0.30755

1.95

0.0421

1.50

266.1

3.9

272.3

4.7

TEL-1/15

89.5

47.6

4.6

0.532

0.53

0.28974

2.56

0.0422

1.53

266.3

4.0

258.4

5.8

TEL-1/16

92.0

52.6

4.7

0.571

0.72

0.28760

2.53

0.0415

1.50

262.0

3.9

256.7

5.8

TEL-1/18

198.5

107.4

10.2

0.541

0.24

0.29556

2.55

0.0419

1.50

264.7

3.9

262.9

5.9

TEL-1/19

223.0

144.0

11.5

0.646

0.41

0.29354

1.98

0.0414

1.50

261.4

3.9

261.3

4.6

TEL-1/20

112.0

77.2

5.9

0.689

0.73

0.29815

2.71

0.0417

1.54

263.5

4.0

265.0

6.3

Table 2: SIMS zircon U-Th-Pb data of the rhyolite sample TEL-1 (Telgárt–Gregová Hill).

background image

194

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

and volcano-sedimentary rocks in the Permian successions of 

the Gemeric unit and in the Meliatic Bôrka nappe in the Inner 

Western  Carpathians  (Vozárová  et  al.  2009,  2012;  Kohút  et  

al. 2013).

The specific geochemistry of the dated rhyolites also reveals 

their origin in an extensional regime of the crust. Despite their 

unusual K-enrichment, the geochemistry indicates affinity to 

alkali  volcanic  suites  rich  in  Si,  Rb,  Zr,  Y  and  REE  and 

depleted in Mg, Ca, Na, P, Sr, Ba and V; closely comparable to 

hot and dry anorogenic A-type granitic rocks (Whalen et al. 

1987; Eby 1990; Frost & Frost 1997; Frost et al. 2001). Zircon 

typology (Pupin 1980) and saturation thermometry (Watson & 

Harrison 1983) also support the solidification from high tem-

perature and alkali magma (Uher et al. 2002 b).

Finally, it should be noted that 

the portrayed rhyolites occur only 

in the Muráň nappe and its equi-

valent Vernár and Drienok nappe 

fragments thrust far to the north 

over the Veporic thick-skinned 

thrust sheet. However, the typical 

Silicic Unit, overlying the Meliata 

and Gemeric units, does not con-

tain rhyolite volcanics. For that 

reason, the aforementioned nappes 

with the signatures of the rhyolite 

volcanism do not necessarily 

belong to the Silicic Unit (cf. 

Havrila 1997; Vojtko 2000; Mello 

et al. 2000 b; Vojtko et al. 2015), 

but potentially to a specific group 

of higher nappes in the Inner Wes-

tern Carpathians derived from the 

northern  margin of the Neotethys 

Meliata(-Hallstatt) Basin, with 

lacking the HP Meliatic (Bôrka 

Nappe) fragments in the footwall.

Table 3: SIMS zircon U-Th-Pb data of the rhyolite sample SD-2 (Veľká Stožka-Dudlavka).

sample/spot

U

Th

Pb

Th/U

f

206

207

Pb/

235

U

±σ

206

Pb/

238

U

±σ

206

Pb/

238

±σ

207

Pb/

235

U

±σ

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(%)

 (%)

 (%)

age (Ma)

 (Ma)

age (Ma)

 (Ma)

SD-2/1

531.3

358.4

28.7

0.674

0.37

0.30681

1.81

0.0427

1.50

269.8

4.0

271.7

4.3

SD-2/2

333.1

621.6

18.3

1.866

1.66

0.26071

3.85

0.0378

1.51

239.0

3.5

235.2

8.1

SD-2/3

732.5

626.0

40.8

0.855

0.10

0.30108

1.72

0.0425

1.50

268.1

3.9

267.2

4.1

SD-2/4

290.6

208.2

16.0

0.716

0.25

0.30484

1.88

0.0428

1.50

270.3

4.0

270.2

4.5

SD-2/5

530.7

246.8

27.1

0.465

0.19

0.30571

1.74

0.0427

1.50

269.3

4.0

270.8

4.1

SD-2/6

393.4

118.8

19.8

0.302

0.08

0.31167

1.85

0.0438

1.50

276.5

4.1

275.5

4.5

SD-2/7

620.2

483.5

34.4

0.780

0.04

0.30307

1.69

0.0428

1.50

269.9

4.0

268.8

4.0

SD-2/8

391.8

187.6

20.9

0.479

0.10

0.31258

1.81

0.0444

1.54

280.2

4.2

276.2

4.4

SD-2/9

575.4

445.6

32.0

0.774

0.33

0.30986

1.77

0.0430

1.50

271.6

4.0

274.1

4.3

SD-2/10

524.9

256.6

26.8

0.489

0.19

0.30338

1.72

0.0425

1.50

268.5

4.0

269.0

4.1

SD-2/11

397.1

275.6

21.8

0.694

0.32

0.31154

1.81

0.0434

1.53

273.8

4.1

275.4

4.4

SD-2/12

748.3

706.3

41.7

0.944

0.55

0.29073

2.11

0.0420

1.50

264.9

3.9

259.1

4.8

SD-2/13

412.6

330.9

21.5

0.802

0.48

0.29523

2.35

0.0412

1.50

260.3

3.8

262.7

5.4

SD-2/14

516.6

349.9

27.8

0.677

0.37

0.30374

1.73

0.0425

1.50

268.4

3.9

269.3

4.1

SD-2/15

526.3

372.2

28.5

0.707

0.23

0.30162

1.91

0.0425

1.50

268.1

3.9

267.7

4.5

SD-2/16

565.0

389.9

30.9

0.690

0.23

0.30448

2.20

0.0431

1.50

272.0

4.0

269.9

5.2

SD-2/17

605.0

295.4

31.0

0.488

0.21

0.30560

1.73

0.0425

1.52

268.3

4.0

270.8

4.1

SD-2/18

257.2

172.6

13.9

0.671

0.86

0.30208

2.11

0.0427

1.50

269.7

4.0

268.0

5.0

SD-2/19

474.4

412.6

26.6

0.870

1.00

0.29340

2.08

0.0425

1.50

268.5

4.0

261.2

4.8

SD-2/20

333.3

128.1

16.6

0.384

0.31

0.29651

1.88

0.0424

1.51

267.9

4.0

263.7

4.4

260

280

0.038

0.040

0.042

0.044

0.046

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

0.34

206

Pb/

238

U

207

Pb/

235

U

Concordia Age = 266.6 ±2.4 Ma

(95% confidence, decay-const. errs included)

MSWD (of concordance) = 1.3,

Probability (of concordance) = 0.25

Fig. 5. SIMS zircon U–Pb concordia age plots for rhyolite sample TIS-1 (Tisovec-Rejkovo).

background image

195

PERMIAN A-TYPE RHYOLITES OF THE MURÁŇ NAPPE, INNER WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

The presence of Permian granitic and rhyolitic magmatism 

in the Western Carpathian area indicates their similarity to the 

West-Mediterranean magmatic province (Bonin 1990, 1993, 

1998; Deroin & Bonin 2003) and possible palaeogeographic 

position  in  the  “southern”  branch  of  Variscan  and  post- 

Variscan Europe, together with recent Alpine and Dinaride 

terrains. Evidence of metamorphism related to Permo–Triassic 

lithosphere thinning is documen ted in the neighbouring Eastern 

Alps  (Thöni  1999;  Schuster  et  al.  2001).  Correspondingly, 

Permian acid volcanites and associated ignimbrites are also 

widespread in the Southern Alps and are correlated with the 

Bolzano Volcanic Complex (Cortesogno et al. 1998; Klötzli et 

al.  2003;  McCann  et  al.  2008; 

Cassinis et al. 2012). Moreover, 

Permian (Cisuralian) volcanism 

was also documented in the 

Mecsek and Apuseni Mts. (Balogh 

&  Kovách  1973;  Bleahu  et  al. 

1981;  Stan  1984;  Seghedi  et  al. 

2001;  Nicolae  et  al.  2014)  and  

in the Eastern and Southern 

Carpathians and Carpatho–Balka-

nides  to  Balkanides  (Stan  1987; 

Kräutner 1997; Krstić & Karamata 

1992;  Cortesogno  et  al.  2004). 

The Permian volcanic activity in 

all these areas suggests an exten-

sional tectonic regime traditio-

nally interpreted as being related 

to Pangea supercontinent break-up.

The Muráň Nappe A-type rhyo-

lites and their plutonic equivalents 

represented by A-type granites 

(Hrončok,  Turčok,  Upohlav,  and 

Velence), and most likely also the 

rare metal S-type granites of the 

Gemeric Unit, originated under 

a transtensional or extensional 

regime  (Petrík  et  al.  1995;  Uher  

& Broska 1996). These plutonic- 

volcanic processes are related to 

post-orogenic (post-Variscan) large- 

scale crustal extension and contem-

poraneous overlap with the initial 

continental rifting stage of the new 

Alpine  cycle  (Putiš  et  al.  2000, 

2016). These tectono–magmatic 

events are generally considered  

to have been related to the ope-

ning of the Neotethys Ocean 

(Ziegler & Stampfli 2001; Vai 2003; 

Muttoni et al. 2009; Cassinis et al. 

2012) and the Pangea break-up 

(Isozaki 2009).

The change in geochemical 

trend from collision-related calc- 

alkaline to post-orogenic/anoro-

genic intracontinental alkaline 

magmatic suites is clearly docu-

mented across Variscan Europe 

(Bonin 1990, 1993, 1998) and 

also in other regions worldwide 

250

260

270

280

0.039

0.041

0.043

0.045

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

0.34

206

Pb/

238

U

207

Pb/

235

U

Concordia Age = 263.3 ±1.9 Ma

(2s, decay-const. errs included)

MSWD (of concordance) = 0.16,

Probability (of concordance) = 0.69

260

280

0.038

0.040

0.042

0.044

0.046

0.26

0.28

0.30

0.32

0.34

206

Pb/

238

U

207

Pb/

235

U

Concordia Age = 269.5 ±1.8 Ma

(2s, decay-const. errs included)

MSWD (of concordance) = 0.19,

Probability (of concordance) = 0.66

Fig. 6. SIMS zircon U-Pb concordia age plots for rhyolite sample TEL-1 (Telgárt).

Fig. 7. SIMS zircon U-Pb concordia age plots for rhyolite sample SD-2 (Veľká Stožka-Dudlavka).

background image

196

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

(e.g., Nikishin et al. 2002). New models of Permian magma-

tism and metamorphism suggest mantle plums triggering both 

the mantle and continental crust melting in the extensionally 

thinned  underplated  lithosphere  (e.g.,  Nikishin  et  al.  2002; 

Sinigoi et al. 2011, 2016; Klötzli et al. 2014; Kunz et al. 2018).

Acknowledgments:  We thank Xiaoxiao Ling, Jiao Li and 

Hongxia Ma for assistance in SIMS U–Pb zircon analysis and 

R.J. Marshall for polishing the English language. This work 

was supported by the Slovak Research and Development 

Agency  (contracts  APVV-14-0278,  APVV-0315-12,  APVV-

15-0050), the China Ministry of Science and Technology 

(2016YFE0203000) and the VEGA Agency (Nos. 1/0257/13, 

1/0279/15 and 1/0499/15). Finally, we thank Urs S. Klötzli, 

Ľubomír  Hraško  and  Igor  Petrík  (Handling  editor)  for  their 

constructive suggestions.

References

Balogh K. & Kovach Á 1973: Determination of the Battonya quartz 

porphyries age by Rb/Sr method. ATOMKI Közl. 15, 245–249  

(in Hungarian).

Batchelor  R.A.  &  Bowden  P.  1985:  Petrogenetic  interpretation  of 

granitoid rock series using multicationic parameters. Chem. 

Geol. 48, 43–55.

Beltrán-Triviño A., Winkler W., von Quadt A. & Gallhofer D. 2016: 

Triassic magmatism on the transition from Variscan to Alpine 

cycles: evidence from U–Pb, Hf, and geochemistry of detrital 

minerals. Swiss J. Geosci. 109, 3, 309–328.

Bezák V., Broska I., Konečný P., Petrík I. & Košler J. 2008: Permian 

magmatic complex in Northern Veporicum: Interpretation of 

new datings of acid magmatites. Miner. Slov.  40,  127–134  

(in Slovak with English abstract and summary).

Biely A 1956: Report of basic geological exploration of north-eastern 

slopes of Kráľova Hoľa. Manuscript. Geological Survey of the 

Slovak Republic, Bratislava (in Slovak).

Biely  A.,  Beňuška  P.,  Bezák  V.,  Bujnovský  A.,  Halouzka  R.,  

Ivanička  J.,  Kohút  M.,  Klinec  A.,  Lukáčik  E.,  Maglay  J.,  

Miko O., Pulec M., Putiš M. & Vozár J. 1992: Geological map  

of the Nízke Tatry Mountains. Dionýz Štúr Geol. Inst. Press

Bratislava.

Biely A.,  Bezák  V.  (Eds.),  Bujnovský A.,  Vozárová A.,  Klinec A., 

Miko O., Halouzka R., Vozrá J., Beňuška P., Hanzel V., Kubeš P., 

Ličšák P., Lukáčik E., Maglay J., Molák B., Pulec M., Putiš M. 

& Slavkay M. 1997: Explanation to geological map of the Nízke 

Tatry Mountains 1:50,000. GSSR, Bratislava, 1–232 (in Slovak 

with English summary).

Bleahu M., Lupu M., Patrulius D., Bordea S., Ştefan A. & Panin S. 

1981: The structure of the Apuseni Mountains. Guide to Excur-

sion B3. XII Congress Carpatho-Balkan Geological Association. 

Inst. Geol. Gephys., Bucharest, 1–103.

Bonin B. 1990: From orogenic to anorogenic settings: evolution  

of granitoid suites after a major orogenesis. Geol. J. 25,  

261–270.

Bonin B. 1993: Late Variscan magmatic evolution of the Alpine base-

ment. In: von Raumer J.F. & Neubauer F. (Eds.): Pre-Mesosoic 

Geology in the Alps. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 

 

171–201.

Bonin B. 1998: Orogenic to non-orogenic magmatic events: Over-

view of the late Variscan magmatic evolution of the Alpine belt. 

Tr. J. Earth Sci. 7, 133–143.

Bystrický  J.  1964:  The  Slovenský  kras  Mts.  —  Stratigraphy  and 

Dasycladaceae  of  the  Slovenský  kras  Mts.  Ústredný ústav 

 geologický,  Bratislava,  1–204  (in  Slovak  with  German 

 Summary).

Cassinis  G.,  Perotti  C.R.  &  Ronchi  A.  2012:  Permian  continental 

 basins in the Southern Alps (Italy) and Peri-Mediterranean 

 correlations.  Int. J. Earth Sci. 101, 129–157.

Cortesogno L., Cassinis G., Dallagiovanna G., Gaggero L., Oggiano G., 

Ronchi  A.,  Seno  S.  &  Vanossi  M.  1998:  The  Variscan  post- 

collisional volcanism in Late Carboniferous-Permian sequences 

of Ligurian Alps, Southern Alps and Sardinia (Italy): a synthesis. 

Lithos 45, 305–328.

Cortesogno  L.,  Gaggero  L.,  Ronchi  A.  &  Yanev  S.  2004:  Late 

 oro genic magmatism and sedimentation within Late Carbo-

niferous to Early Permian basins in the Balkan Terrane 

 (Bulgaria):  geo dynamic  implications.  Int. J. Earth Sci. 93, 

 500–520.

De La Roche H., Leterrier J., Grandclaude P. & Marchal M. 1980: 

A classification of volcanic and plutonic rocks using R1–R2 

 diagram and major element analysis. Its relationships with 

 current  nomenclature.  Chem. Geol. 29, 183–210.

Demko R. & Hraško Ľ. 2013: Rhyolite body Gregová near the Telgárt 

village (Western Carpathians). Miner. Slov.  45,  161–174  

(in Slovak with English summary).

Deroin J.P. & Bonin B. 2003: Late Variscan tectonomagmatic activity 

in Western Europe and surroundings areas: thin Mid-Permian 

Episode. Bull. Soc. Geol. It. Spec. 2, 169–184.

Eby G.N. 1990: The A-type granitoids; a review of their occurrence 

and chemical characteristics and speculations on their petro-

genesis. 

Lithos 26, 115–134.

Finger F. & Broska I. 1999: The Gemeric S-type granites in south-

eastern Slovakia: Late Paleozoic or Alpine intrusions? Evidence 

from electron-microprobe dating of monazite. Schweiz. Mineral. 

Petrogr. Mitt. 79, 439–443.

Frost C.D. & Frost B.R. 1997: High-K, iron-enriched rapakivi-type 

granites: the tholeiite connection. Geology 25, 647–650.

Frost  B.R.,  Barnes  C.G.,  Collins  W.J.,  Arculus  R.J.,  Ellis  D.J.  &  

Frost C.D. 2001: A geochemical classification for granitic rocks. 

J. Petrol. 42, 11, 2033–2048.

Grenar A. & Kotásek J. 1956: Occurrence of quartz porphyries in the 

Wesfenian Formation of the Choč Nappe, NNE of Poniky. Geol. 

Práce Zpr. 8, 187–188 (in Czech).

Haas  J.,  Kovács  S.,  Krystyn  L.  &  Lein  R.  1995:  Significance  of  

Late Permian–Triassic facies zones in terrane reconstructions  

in the Alpine–North Pannonian domain. Tectonophysics  242, 

19–40.

Havrila M. 1997: Relationship of Hronic and Silicic units. Geo

 logical 

Survey of the Slovak Republic, Bratislava, 1–31 (in  Slovak).

Hips K., 1996: Stratigraphic and facies evaluation of the Lower 

 Triassic formations in the Aggtelek-Rudabánya Mountains, NE 

Hungary. Acta Geol. Hun. 39, 4, 369–411.

Hók J., Kováč P. & Rakús M. 1995: Structural investigations of the 

Inner Carpathians – results and interpretation. Miner. Slov. 27, 4, 

231–235 (in Slovak with English summary).

Hók J., Šujan M. & Šipka F. 2014: Tectonic division of the Western 

Carpathians: an overview and a new approach. Acta Geol. Slov. 

6, 2, 135–143 (in Slovak with English summary).

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

Carpathians.  Veda,  Bratislava,  1–224  (in  Slovak  with  English 

summary).

Isozaki Y. 2009: Illawara Reversal: the fingerprint of superplume that 

triggered Pangean breakup and the end-Guadalupian (Permian) 

mass extension. Gondwana Res. 15, 421–432.

Klinec A. 1976: Geological map of the Slovenské rudohorie and  

the Nízke Tatry Mts. (1:50 000). GÚDŠ, Bratislava.

background image

197

PERMIAN A-TYPE RHYOLITES OF THE MURÁŇ NAPPE, INNER WESTERN CARPATHIANS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

Klötzli U.S., Mair V. & Bargossi G.M. 2003: The “Bozener Quartz-

porphyr” (Southern Alps, Italy): single zircon U/Pb age evidence 

for 10 million years of magmatic activity in the Lower Permian. 

Mitt. Österr. Miner. Gesell. 148, 187–188.

Klötzli U.S, Sinigoi S., Quick J.E., Demarchi G., Tassinari C.C.G., 

Sato K. & Günes Z. 2014. Duration of igneous activity in the Sesia 

Magmatic System and implications for high-temperature metamor-

phism in the Ivrea-Verbano deep crust. Lithos 206–207, 19–33.

Kohút  M.  &  Stein  H.  2005:  Re-Os  molybdenite  dating  of  granite- 

related Sn–W–Mo mineralization at Hnilec, Gemeric Superunit, 

Slovakia. Mineral. Petrol. 85, 117–129.

Kohút M., Trubač J., Novotný L., Ackerman L., Demko R., Bartalský B. 

& Erban V. 2013: Geology and Re-Os molybdenite geochrono-

logy  of  the  Kurišková  U–Mo  deposit  (Western  Carpathians, 

 Slovakia).  J. Geosci. 58, 275–286.

Kotov A.B.,  Miko  O.,  Putiš  M.,  Korikovsky  S.P.,  Salnikova  E.B., 

 Kovach V.P., Yakovleva S., Bereznaya N.G., Kráľ J. & Krist E. 

1996: U/Pb dating of zircons of postorogenic acid metavolcanics 

and metasubvolcanics: a record of Permian-Triassic taphrogeny 

of the West-Carpathian basement. Geol. Carpath. 47, 73–79.

Kräutner H.G. 1997: Alpine and pre-Alpine terranes in the Romanian 

Carpathians and Apuseni Mts. Ann. Géol. Pays Hellén. 37, 331–400.

Krstić  B.  &  Karamata  S.  1992:  Terranes  of  the  Serbian  Carpatho- 

Balkanides. Compt. Rend. 

Seanc. Soc. Serb. Geol., livre jubilaire 

(1891–1991), Belgrade, 57–74.

Kunz B.E., Manzotti P., von Niederhäusern B., Engli M., Darling J.R., 

Giuntoni F., Lenari P. 2018: Permian high-temperature metamor-

phism in the Western Alps (NW Italy). Int. J. Earth Sci. (Geol. 

Rundsch.) 107, 1, 203–229.

Lačný A., Plašienka D. & Vojtko R., 2016: Structural evolution of  

the Turňa  Unit  constrained  by  the  fold  and  cleavage  analyses 

(Western Carpathians). Geol. Carpath. 67, 2, 177–193.

Li  X.H.,  Liu  Y.,  Li  Q.L.,  Guo  C.H.  &  Chamberlain  K.R.,  2009: 

 Precise determination of Phanerozoic zircon Pb/Pb age by multi- 

collector SIMS without external standardization. Geochem. 

Geophys. Geosyst. 10, Q04010.

Li Q.L., Li X.H., Liu Y., Tang G.Q., Yang J.H. & Zhu W.G. 2010: 

 Precise U–Pb and Pb–Pb dating of Phanerozoic baddeleyite by 

SIMS with oxygen flooding technique. J. Anal. At. Spectrom. 25, 

1107–1113.

Li X.H., Tang G.Q., Gong B., Yang Y.H., Hou K.J., Hu Z.C., Li Q.L., 

Liu Y. & Li W.X. 2013: Qinghu zircon: A working reference for 

microbeam analysis of U–Pb age and Hf and O isotopes. Chin. 

Sci. Bull. 58, 4647–4654.

Losert J. 1963: Geology and petrography of the western part of the 

Ľubietová Zone and adjacent Subtatric Unit. Rozpr. Čs. Akad. 

Věd, Řada Matem. Přír. Věd 73, 12, 1–102 (in Czech).

Ludwig K.R. 2001. User’s manual for Isoplot/Ex rev. 2.49. A Geo-

chronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochro-

nology Centre Special Publication 1, 1–56.

McCann T., Kiersnowski H., Krainer K., Vozárová A., Peryt T.M., 

Opluštil S., Stollhofen H., Schneider J., Wetzel A., Boulvain F., 

Dusar  M.,  Török  Á,  Haas  J.  &  Körner  F.  2008:  Permian.  In: 

 McCann (Ed.): The geology of Central Europe, Vol. 1: Precam-

brian and Palaeozoic. Geol. Soc., London, 531–597.

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

Vozárová A., Gaál Ľ., Hanzel V., Hók J., Kováč P., Slavkay M.  

&  Steiner  A.  1997

 

: Explanation to Geological map of 

 

the  Slovenský  kras  Mts.  (1:50,000).  Geol. Surv. Slovak Rep. 

Press., Bratislava, 1–255.

Mello  J.,  Filo  I.,  Havrila  M.,  Ivanička  J.,  Madarás  J.,  Németh  Z., 

Polák  M.,  Pristaš  J.,  Vozár  J.,  Koša  E.  &  Jacko  S.  jun.  

2000a:  Geological  map  of  the  Slovenský  Raj,  Galmus  Mts.  

and Hornád Depression. Geol. Surv. Slovak Rep. Press.

 Bratislava.

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

Polák M., Pristaš J., Vozár J., Vozárová A., Liščák P., Kubeš P., 

Scherer  S.,  Siráňová  Z.,  Szalaiová  V.  &  Žáková  E.  2000b: 

 Explanation to Geological map of the Slovenský Raj, Galmus 

Mts. and Hornád Depression. Geol. Surv. Slovak Rep. Press.

Bratislava, 1–303.

Muttoni G., Gaetani M., Kent D.V., Sciunnach D., Angiolini L., Berra F., 

Garzanti E., Mattei M. & Zanchi A. 2009: Opening of the Neo-

Tethys Ocean and the Pangea B to Pangea A transformation 

during the Permian. GeoArabia 14, 17–47.

Nicolae I., Seghedi I., Boboş I., Rosário Azevedo M., Ribeiro S. & 

Tatu M. 2014: Permian volcanic rocks from the Apuseni Moun-

tains (Romania): geochemistry and tectonic constrains. Chem. 

Erde 74, 125–137.

Nikishin A.M., Ziegler P.A., Abbott D., Brunet M.-F & Cloetingh S. 

2002: Permo-Triassic intraplate magmatism and rifting in 

 Eurasia: implications for mantle plumes and mantle dynamics. 

Tectonophysics 351, 3–39.

Ondrejka M. 2004: A-type rhyolites of the Silicic Superunit in the 

Permian–Triassic continental rifting in the Western Carpathians: 

geochemistry, mineralogy, petrology. PhD thesis. Manuscript, 

Comenius Uni., Bratislava, 1–129 (in Slovak).

Ondrejka M., Uher P., Pršek J. & Ozdín D. 2007: Arsenian monazite-

(Ce) and xenotime-(Y), REE arsenates and carbonates from  

the Tisovec-Rejkovo rhyolite, Western Carpathians, Slovakia: 

Composition  and  substitutions  in  the  (REE,Y)XO4  system  

(X=P, As, Si, Nb, S). Lithos 95, 1–2, 116–129.

Ondrejka M., Broska I. & Uher P. 2015: The late magmatic to subso-

lidus T-fO

2

 evolution of the Lower Triassic A-type rhyolites 

 (Silicic Superunit, Western Carpathians, Slovakia): Fe-Ti oxy-

thermometry and petrological implications. Acta Geol. Slov. 7, 1, 

51–61.

Oppenheimer J. 1931: Die geologischen Verhältnisse der Bahn 

 Červená  Skala-Margecany.  I.  Abschnitt.  Červená  Skala- 

Ladová  Jaskyně.  Věst.  Stát.  Geol.  Ústavu  7,  4174–422  

(in German).

Pelech O., Vozárová A., Uher P., Petrík I., Plašienka D., Šarinová K. 

&  Rodionov  N.  2017:  Late  Permian  volcanic  dykes  in  the 

 crystalline  basement  of  the  Považský  Inovec  Mts.  (Western 

 Carpathians): U–Th–Pb zircon SHRIMP and monazite chemical 

dating. Geol. Carpath. 68, 6, 530–542.

Petrík I., Broska I., Bezák V. & Uher P. 1995: The Hrončok granite: 

a Hercynian A-type granite in a shear zone. Miner. Slov. 27,  

351–364 (in Slovak with English summary).

Plašienka D., Grecula P., Putiš M., Kováč M. & Hovorka D. 1997: 

Evolution and structure of the Western Carpathians: an over-

view. In: Grecula P., Hovorka D. & Putiš M. (Eds): Geological 

evolution of the Western Carpathians. Min. Slov.  Monograph 

1–24.

Plašienka D., Jeřábek P., Vojtko R., Králiková S., Janák M., Ivan P., 

Méres Š., Soták J. & Milovský R. 2016: Alpine structural and 

metamorphic evolution during burial and exhumation of 

 

the Veporic basement and cover complexes. Comenius Uni. 

Monograph, Bratislava, 1–54.

Pupin  J.-P.  1980:  Zircon  and  granite  petrology.  Contrib. Mineral. 

 Petrol. 73, 207–220.

Putiš M., Kotov A. B., Uher P., Korikovsky S.P. & Salnikova E.B., 

2000:  Triassic  age  of  the  Hrončok  pre-orogenic  A-type  

granite related to continental rifting: a new result of U–Pb 

 

isotope dating (Western Carpathians). Geol. Carpath. 51, 

 

59–66.

Putiš M., Danišík M., Ružička P. & Schmiedt I. 2014: Constraining 

exhumation pathway in an accretionary wedge by (U–Th)/He 

thermochronology — Case study on Meliatic nappes in the 

Western Carpathians. J. Geodyn. 81, 80–90.

background image

198

ONDREJKA , LI , VOJTKO, PUTIŠ, UHER and SOBOCKÝ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 2, 187–198

Putiš M., Li J., Ružička P., Ling X. & Nemec O. 2016: U/Pb SIMS 

zircon dating of a rhyolite intercalation in Permian siliciclastics 

as well as a rhyodacite dyke in micaschists (Infratatricum, W. 

Carpathians). Miner. Slov. 48, 135–144.

Radvanec M., Konečný P., Ondrejka M., Putiš M., Uher P. & Németh Z. 

2009: The Gemeric granites as an indicator of the crustal exten-

sion above the Late-Variscan subduction zone and during the 

Early Alpine riftogenesis (Western Carpathians): An interpreta-

tion from the monazite and zircon ages dated by CHIME and 

SHRIMP methods. Miner. Slov.  41,  381–394  (in  Slovak  with 

English abstract and summary).

Schuster R., Scharbert S., Abart R. & Frank W. 2001: Permo–Triassic 

extension and related HT/LP metamorphism in the Austroalpine- 

Southalpine realm. Mitt. Ges. Geol. Bergbaustud. Österr. 45, 111–141.

Seghedi A., Popa M., Oaie G. & Nicolae I. 2001: The Permian system 

in Romania. Natura Bresciana, Ann. Mus. Civ. Sci. Nat., 

 Monograph.  25, 281–293.

Sinigoi S., Quick J.E., Demarchi G. & Klötzli U. 2011. The role of 

crus tal fertility in the generation of large silicic magmatic 

 systems triggered by intrusion of mantle magma in the deep 

crust.  Contrib. Mineral. Petrol. 162, 691–707.

Sinigoi S., Quick J.E., Demarchi G. & Klötzli U. 2016. Production of 

hybrid granitic magma at the advancing front of basaltic under-

plating: Inferences from the Sesia Magmatic System (south- 

western Alps, Italy). Lithos 252–253, 109–122.

Sláma  J.,  Košler  J.,  Condon  D.J.,  Crowley  J.L.,  Gerdes  A.,  

Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A., Nasdala L., 

Norberg  N.,  Schaltegger  U.,  Schoene  B.,  Tubrett  M.N.  & 

 Whitehouse M.J. 2008. Plešovice zircon — a new natural refe-

rence material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis. Chem. 

Geol. 249, 1–2, 1–35.

Slavkay M. 1965: Mesosoic volcanogenic rocks in the vicinity of Poniky. 

Čas. Miner. Geol. 10, 249–259 (in Slovak with  English summary).

Slavkay M. 1981: Paleovolcanites and ore mineralization in Lower 

Triassic  of  the  Drienka  nappe.  In:  Bajaník  Š.  &  Hovorka  D. 

(Eds.): Paleovolcanism in the Western Carpathians. Dionýz Štúr 

Geol. Inst. Press GÚDŠ,  Bratislava,  137–143  (in  Slovak  with 

English summary).

Stacey J.S. & Kramers J.D. 1975: Approximation of terrestrial lead 

 isotope evolution by a two-stage model. Earth Planet. Sci. Lett. 

26, 207–221.

Stan N. 1984: Contribution to the mineralogical and petrochemical 

study of the ignimbritic rocks from the Codru-Moma Mts. 

(Apuseni Mts.). D.S. Inst. Geol. Geofiz. 68, 221–232.

Stan N. 1987: Upper Carboniferous and Permian volcanism from 

 Romania. In: Flügel H.W., Sassi F.P. & Grecula P. (Eds.): Pre/

Variscan and Variscan events in the Alpine-Mediterranean Belt. 

Miner. Slov. Monograph. Alfa, Bratislava, 445–456.

Stur D. 1868: Bericht über die geologische Aufnahme im oberen 

Waag- und Gran-Thale. Jahrb. K.-Kön. Geol. Reichsanst (Wien) 

18, 337–425.

Thöni M. 1999: A review of geochronological data from the Eastern 

Alps. Schw. Mineral. Petrogr. Mitt. 79, 209–230

Uher P. & Broska I. 1996: Post-orogenic Permian granitic rocks in the 

Western Carpathian–Pannonian area: Geochemistry, Mineralogy 

and Evolution. Geol. Carpath. 47, 311–321.

Uher  P.,  Broska  I.  &  Ondrejka  M.  2002a:  Permian  to  Triassic  

granitic and rhyolitic magmatism in the Western Carpathians: 

Composition, evolution and origin. In: 17 CBGA — Symposium 

IV. Geol. Carpath. 53, Sp. Iss., 188–189.

Uher P., Ondrejka M., Spišiak I., Broska I. & Putiš M. 2002b: Lower 

Triassic potassium-rich rhyolites of the Silicic Unit, Western 

Carpathians, Slovakia: Geochemistry, mineralogy and genetic 

aspects. Geol. Carpath. 53, 1, 27–36.

Vai G.B. 2003: Development of the palaeography of Pangea from 

Late Carboniferous to Early Permian. Palaeogr. Palaeoclimatol. 

Palaeoecol. 196, 125–155.

Vojtko R. 2000: Are there tectonic units derived from the Meliata–

Hallstatt trough incorporated into the tectonic structure of the 

Tisovec Karst? (Murán karstic plateau, Slovakia). Slov. Geol. 

Mag. 6, 4, 335–346.

Vojtko  R.,  Králiková  S.,  Kriváňová  K.  &  Vojtková  S.  2015: 

 Litho stratigraphy and tectonics of the eastern part of Veporské 

vrchy Mts. (Western Carpathians). Acta Geol. Slov. 7, 2,  

113–127.

Vozárová A., Šmelko M. & Paderin I. 2009: Permian single crystal 

U–Pb zircon age of the Rožňava Formation volcanites (Southern 

Gemeric Unit, Western Carpathians, Slovakia). Geol. Carpath

60, 439–448.

Vozárová  A.,  Šmelko  M.,  Paderin  I.  &  Larionov  2012:  Permian 

 volcanics in the Northern Gemericum and Bôrka Nappe system: 

U–Pb zircon dating and the implications for geodynamic 

 evolution (Western Carpathians, Slovakia). Geol. Carpath. 63, 

3, 191–200.

Vozárová A.,  Rodionov  N., Vozár  J.,  Lepekhina  E.  &  Šarinová  K. 

2016: U–Pb zircon ages from Permian volcanic rocks and 

 tonalite of the Northern Veporicum (Western Carpathians).  

J. Geosci. 61, 221–237.

Watson  E.B.  &  Harrison  T.M.  1983:  Zircon  saturation  revisited: 

 temperature and composition effects in a variety of crustal 

 magma  types.  Earth Planet. Sci. Lett. 64, 295–304.

Whalen  J.B.,  Currie  K.L.  &  Chappell  B.W.  1987: A-type  granites: 

geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. 

Contrib. Mineral. Petrol. 95, 407–419.

Wiedenbeck M., Alle P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., 

Vonquadt A., Roddick J.C., Speigel W. 1995: Three natural 

 zircon standards for U–Th–Pb, Lu–Hf, trace-element and REE 

analyses. Geostand. Newslett. 19, 1–23.

Ziegler P.A. & Stampfli G.M. 2001: Late Palaeozoic-Mesozoic plate 

boundary reorganisation: collapse of the Variscan orogeny and 

opening of Neotethys. In: Cassinis G. (Ed.): Permian continental 

deposits of Europe and other areas: Regional reports and correla-

tions.  Natura Bresciana, Ann. Mus. Civ. Sci. Nat., Brescia, 

Monograph. 25, 17–34.

Zorkovský B. 1959a: Report about petrographical-chemical study of 

melaphyres in Werfenian formation near Veľká Stoška, western 

margin  of  the  Muráň  Plateau.  Geol. Práce Zpr. 16, 193–197  

(in Slovak with German summary).

Zorkovský B. 1959b: Report about petrographical-chemical study of 

melaphyres in Werfenian formation northerly of Švermovo 

 (formerly  Telgárt).  Geol. Práce Zpr. 16, 199–203 (in Slovak with 

German summary).