geologija 34, 255-264 (1991), Ljubljana
UDK 552.4(497.15)=862
Alpinske i predalpinske metamorfne stijene Prosare u sjevernoj
Bosni
Alpine and pre-Alpine metamorphic Rocks from Prošara Mt. in northern
Bosnia, Yugoslavia
Jakob Pamić
Institut za geološka istraživanja, Sachsova 2, 41000 Zagreb
Sažetak
Na planini Prosari se javljaju dva različita granitno-metamorfna kompleksa.
Heroinski kompleks se sastoji pretežno od katakliziranih i filonitiziranih gnajs-
granita i amfibolita. Stijene alpinskog metamorfnog kompleksa imaju znatno veće
rasprostiranje. One su nastale u Р-Т uvjetima niskog i vrlo niskog stupnja
metamorfizma iz okolnih gornjokrednih pelitnih, psamitnih, karbonatnih i bazič-
nih magmatskih stijena. Gomjokredna starost ishodišnih sedimenata i niskometa-
morfoziranih stijena potkrepljena je mikrofosilima.
Alpinski metamorfizam Prosare može se genetski vezati za subdukcijske
procese.
Abstract
Two different granitic-metamorphic complexes can be distinguished in Pro-
šara Mt. The Hercynian complex consists mostly of cataclastic and phyllonitized
gneissgranites and amphibolites. Rocks of the Alpine metamorphic complex are
much more widespread. They were formed under low- and very low-grade meta-
morphism from surrounding Upper Cretaceous sediments. The gradational chan-
ges can be traced in pelitic, psammitic, carbonate, and basic igneous rocks. Upper
Cretaceous age both of original sediments and low-grade metamorphic rocks is
supported by mi ero fossils.
Alpine metamorphism of Prošara Mt. can be related to subduction processes.
Uvod
Planina Prošara smještena je u dodirnom području sjevernih Dinarida i Panon-
skog bazena unutar Supradinarikuma (Herak, 1986), odnosno Vardarske zone
{Dimitrijević, 1982). Ona predstavi] a na j zapadni j e di j elove zone Prosara-Mota-
jica-Cer-Bukulja (si. 1) unutar koje se karakteristično javljaju alpinske granitne
i metamorfne stijene, a uz njih, u predjelima koji nisu pokriveni kvartarno-neogen-
skim sedimentima, i gornjokredno-paleogene flišne tvorevine. Ranije je već iznesena
pretpostavka da su metamorfne stijene te zone mogle nastati regionalnim metamor-
fizmom iz okolnih gornjokredno-paleogenih sedimenata (Pamić, 1977 i 1987).
256
Jakob Pamić
SI. 1. Geološka skica dodirnog područja sjevernih Dinarida i Panonskog bazena
1 neogenski i kvartarni sedimenti Panonskog bazena; 2 gomjokredno-paleogenski sedimenti
± vulkaniti; 3 alpinske granitoidne i metamorfne stijene; 4 ofiolitna zona; 5 paleozojske
semimetamorfne stijene; 6 heroinske progresivno-metamorfne stijene, migmatiti i granitoidi;
7 Karpati; I dodirno područje sjevernih Dinarida i Panonskog bazena
Fig. 1. Geological sketch-map of the adjoining area of the northernmost Dinarides and
Pannonian Basin
1 Neogene and Quaternary sediments of the Pannonian Basin; 2 Upper Cretaceous sediments
± volcanics rocks; 3 Alpine granitic and metamorphic rocks; 4 Ophiolite zone; 5 Paleozoic
semimetamorphic rocks; 6 Hercynian progressive metamorphic rocks, migmatites, and granito-
ids; 7 Carpathians; I adjoining area of the northernmost Dinarides and Pannonian Basin
1 nanos rijeke Save; 2 neogen i kvartar; 3 slejtovi i metapješčenjaci s reliktima gornjokrednih
šejlova, pješčenjaka i vapnenaca; 4 filiti i zeleni škriljavci; 5 gnajsovi i kvarcitični škriljavci;
6 alpinski A-graniti; 7 predalpinske kristaline stijene; 8 granica; 9 rasjed
1 River Sava sediments; 2 Neogene and Quaternary; 3 slates and metasandstones with relics of
Upper Cretaceous shales, sandstones, and limestones; 4 phyllites and greenschists; 5 gneisses
and quartzitic schists; 6 Alpine A-type granites; 7 pre-Alpine crystalline rocks; 8 contact line;
9 fault
Alpinske i predalpinske metamorfne stijene Prosare u sjevernoj Bosni	257
258	Jakob Pamić
Međutim, zaključak o regionalnom alpinskom metamorfizmu gornjokredno-pale-
ogenih sedimenata sjevernih Dinarida zasad je detaljno dokumentiran samo za
područje Motajice (Pamić & Prohić, 1989). Autor je, radeći na Prosari 1976, 1977,
1981, i kasnije 1986. godine (u ekipi М. Šparice), sakupio obilan materijal za
petrološku obradu.
Cilj je ovog rada da se dade petrološki prikaz alpinskih metamorfnih stijena vrlo
niskog (anhimetamorfnog) i niskog (grinšistnog) stupnja metamorfizma, koje se
postupno razvijaju iz okolnih gornjokrednih sedimenata, a uz njih i prostorno
udruženih predalpinskih gnajsgranitnih i amfibolitskih stijena.
Literaturni podaci
Prve preliminarne geološke podatke o Prosari dali su Mojsisovics sa suradni-
cima (1880) i Pilar (1882). Metamorfne stijene s pojavama granita prikazane su na
geološkim kartama Turine (1912) i Katzera (1921). Među škriljavcima pretežu
gnajs, mikašist, kvarcni škriljavac, uz zeleni škriljavac, škriljavi amfibolit i mramor
(Ka t z er, 1926). Sve je te stijene Varićak (1957) detaljno petrografski obradio;
nastale su najvjerojatnije u paleozoiku regionalnim metamorfizmom u Р-Т uvjetima
amfibolitskog i grinšistnog facijesa. Varićak (1957a) je zasebno prikazao i prateće
granitne stijene i označio ih kvarcnim porfirima. Miladinović (1966) je također
mišljenja da su metamorfne stijene paleozojske starosti i da su u središnjim i sjever-
nim dijelovima Prosare jače metamorfozirane negoli u istočnim i jugoistočnim
dijelovima. Pantić i Jovanović (1970) paleofloristički dokumentiraju gornjo-
kredno-paleogenu starost niskometamorfnih stijena Prosare. Pamić i Inj uk (1988)
detaljno su geokemijsko-petrološki izučili granitoidne stijene Prosare i uvrstili ih
u genetsku grupu A-granita.
Prošara je obuhvaćena Osnovnom geološkom kartom (Šparica et al., 1984 i
Jovanović & Magaš,1986); sve metamorfne stijene uvrštene su u alpinski ciklus
(gornju kredu) što, međutim, nije adekvatno petrološki dokumentirano.
Osnovni geološki podaci
Prošara se proteže na dužini oko 20km južno od rijeke Save, na potezu između
Bosanske Gradiške i Dubice. Za razliku od susjedne Motajice, ona je znatno niža,
s glavnim vrhom Vrištikom (363 m). Jako je pokrivena, rječni tokovi su plitki i vrlo se
rijetko nailazi na dobrootvorene profile sa svježim stijenama.
Najveći je dio Prosare izgrađen od metamorfnih stijena koje su isprobijane broj-
nim, uglavnom malim masama granita (Pamić & Injuk, 1988). Prema ranijim
shvaćanjima, metamorfne stijene Prosare predstavljaju geološki jedinstven kompleks
predkambrijske (Katzer, 1926), odnosno paleozojske (Varićak, 1957; Miladi-
nović, 1966), odnosno alpinske starosti (Pamić, 1977; Šparica et al., 1984;
Jovanović & Magaš, 1986). Međutim na Prosari se javljaju stijene dva kronostra-
tigrafski različita granitnometamorfna kompleksa (si. 2).
Najveće rasprostiranje imaju progresivnometamorfne stijene vrlo niskog (anhi-
metamorfnog) i niskog (grinšistnog) stupnja metamorfizma. U prvima su Pantić
i Jovanović (1970) utvrdili gornjokredno-paleogenski polen.
Pored alpinskih metamorfnih stijena na Prosari se javlja nekoliko manjih blokova
koji su izgrađeni od kataklaziranih i filonitiziranih gnajsgranitnih i amfibolitskih
stijena. Te retrogradno izmijenjene stijene jako se razlikuju od okolnih i dominant-
Alpinske i predalpinske metamorfne stijene Prosare u sjevernoj Bosni	259
nih alpinskih progresivnometamorfnih stijena nastalih iz gornjokrednih sedimenata.
Sve te pojave gnajsgranita i amfibolita vezane su za rasjedne zone i svakako su starije
od stijena okolnog alpinskog granitno-metamorfnog kompleksa.
Petrografski prikaz
Predalpinske granitne i metamorfne stijene
Gnajsgranitne stijene pokazuju dosta velike strukturno-teksturne razlike, uz
uglvnom ujednačen mineralni sastav u kojem pretežu kvare i feldspati (ortoklas,
mikroklin, kiseli plagioklas i podređeni pegmatitni proraslaci kvarca i alkalijskog
feldspata). Još dolaze muskovit, obično u lećasto-vrpčastim nakupinama, mjestimice
zajedno s magnetitom, a rijetko i bauerit, nastali na račun primarnog biotita. Rijetke
su žilice sekundarnog epidota. Akcesorni sastojci su metalni mineral(i), leukoksen,
cirkon i apatit, a samo u jednom izbrusku zapaženo je 5-6mm veliko zrno zelenog
turmalina.
Prema strukturno-teksturnim karakteristikama odvajaju se tri grupe stijena. (1)
Kataklazirani graniti imaju očuvanu reliktnu zrnatu strukturu i kataklastični su
efekti manje izraženi. (2) Kataklastični gnajsgraniti su jače kataklazirane stijene,
s jasno izraženim blastičnim efektima i rjeđe sačuvanim reliktnim zrnatim struktu-
rama. (3) Gnajsovi imaju izraziti metamorfni sklop i najčešće porfiroblastično-
okcastu strukturu. U stvari, to su ortognajsovi, primarno intenzivno kataklazirani,
a naknadno u potpunosti metamorfno prekristalizirani.
Neke su od tih stijena u različitom stupnju filonitizirane; u kataklastičnoj ce-
mentnoj masi kvarca dolaze i feldspati koji su, manje ili više, sericitizirani.
Amfiboliti i amfibolski škriljavci također su intenzivno kataklazirani i filonitizi-
rani, s reliktnom nematoblastičnom i lepidoblastičnom strukturom i paralelnom
teksturom izraženom u folijaciji, lineaciji i lećasto-vrpčastim izdvajanjima.
Primaran mineralni sastav teško se određuje zbog velike izmijenjenosti. Namjesto
plagioklasa dolazi zamućeni agregat sericita i klinocoizita. Zelena hornblenda je
u različitom stupnju kloritizirana i opacitizirana. Kvare je sporedan sastojak samo
u nekim stijenama, a akcesorno dolaze: opaki mineral(i), leukoksen, apatit i cirkon.
Alpinski metamorfni kompleks
Alpinske metamorfne stijene izgrađuju najveći dio Prosare (si. 2), a za njih je
karakteristično da nastaju postupnim metamorfnim promjenama iz gornjokrednih
sedimenata.
Ishodišni gornjokredni sedimenti
Gornjokredne sedimentne stijene imaju malo rasprostiranje i javljaju se samo na
južnim padinama Prosare, u slivu Jablanice i Pisarića, a nešto češće južno od
Gašnice.
Među gornjokrednim sedimentima pretežu pješčenjaci, šejlovi i vapnenci, obično
u vidu tankih, alternirajućih milimetarsko-centimetarskih slojića. Nisu detaljnije
260	Jakob Pamić
sedimentološki izučavani, a prema najnovijim podacima (Šparica, usmeno saop.),
u njima je utvrđen gomjokredni nanoplankton.
Mala masa ofitskog bazalta utvrđena je samo u slivu Jablanice.
Sve te stijene predstavljaju dijelove prostrane zone gornjokredno-paleogenih
flišnih sedimenata koji se protežu najsjevernijim dijelovima Dinarida, južno od Save,
a starost im je paleontološki dokumentirana na brojnim mjestima ( J e 1 a s k a, 1978).
Alpinske metamorfne stijene
Postupnost metamorfnih promjena iz ishodišnih klastičnih, karbonatnih i piro-
klastično-silicijskih stijena izražava se u vidu određenih petrografskih si j edova.
Pješčenjak-^metapješčenjak—>škriljavi metapješčenjak-^kvarc-tinjčevi škrilja-
vac-^gnajs. Stijene tog slijeda imaju na Prosari podređenu zastupljenost.
Ishodišni polimiktni pješčenjaci pokazuju dosta velike razlike u sastavu, struk-
turi i teksturi. U detritusu izrazito prevladava angularni do subangularni kvare,
često s undulatornim potamnjenjem (metamorfna provinijencija), uz manje feldspata
(kiseli plagioklas preteže nad ortoklasom, a sasvim su podređeni mikropertitni prora-
slaci), muskovita (često s izuvijanim trasama kalavosti) i odlomaka stijena (pretežno
kvarcit). Među akcesornim sastojcima najčešći su metalni mineral(i) i turmalin,
a sasvim su količinski podređeni apatit, epidot i titanit, odnosno leukoksen.
U matriksu pješčenjaka pretežu kalcit, kvare i ilit, a podređenji su klorit i hematit.
Struktura pješčenjaka je psamitna. Veći je dio malo do umjereno sortiran, s veliči-
nom zrna od 0,05 do 1,5mm, dok je manji dio dosta dobro sortiran, srednjozrnat,
s veličinom zrna od 0,1 do 0,5 mm. Tekstura je masivna.
Metamforne promjene u uvjetima vrlo niskog stupnja metamorfizma odražavaju
se u matriksu u rekristalizaciji kvarcnih i kalcitnih zrna i ilitnih listića (metapješče-
njaci). Pri povećanom stupnju metamorfizma, uz rekristalizaciju kalcita i kvarca,
muskovit i klorit matriksa se nakupljaju u lećaste i lećasto-vrpčaste nakupine
(škriljavi metapješčenjaci). Detritarni sastojci pri početnom metamorfizmu praktički
ne pokazuju nikakve rekristalizacijske efekte, dok se njegovim povećanjem očituje
postupno sve veća tendencija aglomeriranja u okcaste i lećaste nakupine, tako da
postupno nestaje razlike između mezostazisa i blastoklasta. Pri tom niskom stupnju
metamorfizma stijene prelaze u kalcit-muskovit-kvarcne škriljavce, muskovit-klo-
rit-kvarcne škriljavce, a rijetko, kad sadrže povećanu količinu feldspata, u gnajso-
idne metapješčenjake pa i u prave gnjasove.
Šejl-^slejt-^filit. I stijene ovog slijeda nisu česte na Prosari. Ishodišni šejl, makro-
skopski obično tamnosive boje, ime siltnopelitnu strukturu, često sa slabo izraženom
lineacijom. Siltne čestice su kvare, uz količinski podređen muskovit i sasvim malo
feldspata, dok se dominantna pelitna masa sastoji od ilita, izmiješanog s kvarcom,
mikritnim kalcitom, i organskom supstancom.
Metamorfne promjene šejla u uvjetima vrlo niskog stupnja metamorfizma odraža-
vaju se samo u strukturno-teksturnim promjenama; postupno se povećava veličina
zrna sa slabom tendencijom lećastog agregiranja tinjaca i sve izraženijom folijacijom,
tako da stijena postupno zadobiva blastosiltnu strukturu (slejt). Deformacijski efekti
se manifestiraju u plisiranju, mikroboranju i klivažiranju i oni su sve izraženiji
s udaljavanjem od kontakta s ishodišnim gornjokrednim sedimentima. Tu, u uvjetima
niskog stupnja metamorfizma, nastaju filiti od kojih se, uz spomenute deformacije,
još zapaža transpozicija folijacije po klivažu aksijalne površine. Filiti imaju bolje
Alpinske i predalpinske metamorfne stijene Prosare u sjevernoj Bosni	261
organiziran metamorfni sklop - struktura im postaje postupno lepidoblastična,
a tekstura izrazito paralelna, najčešće kompozicijski ili modalno vrpčasta. U mine-
ralnom sastavu, uz kvare i muskovit, pojavljuje se i klorit, rijetko kao porfiroblast,
a obično u vidu rekristaliziranih vrpci obogaćenih kvarcom.
Vapnenac-^rekristalizirani vapnenac-^mramor. Ishodišni gornjokredni vapnenci
(često kao milimetarske alternacije s pješčenjacima i šejlovima) predstavljeni su
mikritnim i mikrosparitnim varijetetima koji gotovo redovito sadrže psamitno-siltne
primjese kvarca, muskovita, feldspata i klorita.
Vapnencima se u uvjetima vrlo niskog stupnja metamorfizma postupno povećava
veličina zrna na 0,05 do 0,1 mm i prelaze u rekristalizirane vapnence i sitnozrne
mramore. U uvjetima niskog stupnja metamorfizma još se više povećava veličina zrna
(do 0,5mm) i prelaze u tipske mramore, koji se proslojavaju s filitima i škriljavim
metapješčenjacima, i tad zadobivaju jasnu paralelnu teksturu (lećasto nakupljanje
siltnopsamitnih čestica i lineacija kalcita). Mramori se rijetko pojavljuju u metarsko-
dekametarskim tijelima i tad imaju masivnu teksturu.
Metabazalt-^zeleni škriljavac. Dosta se često nailazi na zelene škriljavce s relikt-
nom ofitnom strukturom. Obično su to dekametarsko-hektametarska tijela kon-
formno uložena u paraškriljavcima.
Zeleni škriljavci imaju lepidoblastičnu i nematolepidoblastičnu strukturu, obično
sitnozrnatu (0,05 do 0,2 mm), rjeđe srednjozrnatu (0,5 do 1,5 mm), a rijetko su porfiro-
blastični. Tekstura je paralelna i izražena obično u folijaciji.
Među zelenim škriljavcima najčešće su dvije mineralne parageneze: (1) albit+
klorit+epidot±muskovit±kvare i (2) aktinolit+albit (do oligoklas)+epidot±klorit±
muskovit ± kvare.
Rožnjak (tufogen i malo glinovit)-^metarožnjak-^kvarcni (kvarcitični) škriljavac-
±klorit±albit±muskovit±biotit. Ishodišni rožnjak dosad nije zapažen u nematomor-
foziranim gornjokrednim sedimentima. No u slejtovima se nailazi, doduše rijetko, na
milimetarsko-centimetarske proslojke metarožnjaka. To su stijene u kojima se iz
mase kriptokristalnog i mikrokristalnog kvarca izdvajaju lećasti agregati sericita
i klorita, vjerojatno nastali na račun hematitno-glinovitih primjesa u ishodišnom
rožnjaku. Podređeni su iskidani fragmenti alkalijskog feldspata i kvarca tufogenog
porijekla.
Metamorfozirane tufogene silicijske stijene imaju obično ili granoblastičnu (kad
sadrže ekstremno mnogo kvarca) ili granolepidoblastičnu strukturu (povećan sadržaj
listićavih minerala). Struktura je jako sitnozrnata (0,02 do 0,2 mm), a tekstura
paralelna i izražena u folijaciji ili lećasto-vrpčastim izdvajanjima (kad je više
listićavih minerala).
Bitni mineral je kvare, uz sporedan muskovit i biotit, koji je u različitom stupnju
kloritiziran ili vermikulitiziran, te alkalijski feldspat, obično albit; sasvim su podređ-
eni epidot i kalcit. Među akcesornim sastojcima naročito je čest metalni mineral (u
nekim stijenama ga ima 4-5%), uz titanit i cirkon.
Razlikuju se dvije grupe stijena: (1) u kojima je kvare jedini bitni sastojak
(muskovit-kvarcitični i biotit-kvarcitični škriljavci) i (2) u kojima kvare nije jedini
bitni sastojak (muskovit-klorit-epidot-kvarcni škriljavci; epidot-muskovit-albit-
kvarcni škriljavci, kalcit-biotit-kvarcni škriljavci).
Jako tufogeni glinoviti rožnjak-^metarožnjak-^porfiroblastični gnajs. Uz prika-
zane kvarcne, odnosno kvarcitične škriljavce, stijene ovog slijeda najčešće nalazimo
na Prosari.
Gnajsovi imaju porfiroblastičnu strukturu, s promjenljivim odnosom porfirobla-
262	Jakob Pamić
sta i mezostazisa. Veličina porfiroblasta je oko 2mm, a zrna u mezostazisu do 0,5 mm.
Struktura je izrazito paralelna-lećasta, kompozicijski i modalno vrpčasta, s folijaci-
jom, rijetko i lineacijom. Često su plisirani, mikroborani i krenulirani, s jasnim
klivažom aksijalne površine duž kojeg se vrši transpozicija folijacije.
Mineralna parageneza je, u osnovi, ista kao i u prikazanim kvarcnim škriljavcima,
no ovdje s nešto drukčijim modalnim odnosima. Naime, tinjci (podjednako česti
muskovit i biotit) su podredeniji, a alkalijski feldspati su bitni minerali. I ovdje dolazi
povećana količina metalnog minerala, a među akcesorijama još se javljaju cirkon,
apatit, turmalin, granat i leukoksen; u nekim uzorcima dolazi podređeno sekundarni
ankerit.
Porfiroblastični gnajsovi su po mineralnom sastavu najčešće dvotinjčasti, a od
podređenijih jednotinjčastih češći su muskovitni od biotitnih varijeteta.
U nekim porfiroblastičnim gnajsovima dolazi povećana količina lećastih i vrpča-
stih agregata sericita. U njima se ne zapažaju nikakvi kataklastični efekti, a por-
firoblasti feldspata su im svježi zbog čega se ove sericitizirane stijene ne mogu vezati za
proces filonitizacije. Vjerojatnije je da su sericitne vrpce nastale na račun primarnih
glinovitih proslojaka koji su se javljali u primarnim tufogenim rožnjacima.
Tuf-^metatuf-^lepidogranoblastični gnajs. Stijene tog slijeda se rijetko susreću na
Prosari.
Struktura ovih gnajsova je lepidoblastična, s veličinom zrna oko 0,2-0,3mm.
Primarno su to vjerojatno bili tufovi s dominantnim staklom, koje je rekristalizirano
u lepidoblastičnu masu, i sasvim podređenim kristalnim detritusom koji je sad
predstavljen rijetkim porfiroblastima.
Inače ovi paragnajsovi imaju identičnu mineralnu paragenezu kao i prikazani
porfiroblastični gnajsovi s kojima se i proslojavaju.
Diskusija
Prikazani podaci pokazuju da se na Prosari javljaju stijene dva jasno različita
granitno-metamorfna kompleksa. Mnogo manju površinu pokrivaju gnajsgraniti
i amfiboliti, koji su nastali u Р-Т uvjetima amfibolitnog facijesa i naknadno katakla-
zirani i filonitizirani. Oni se po svom sastavu, strukturi i teksturi mogu pozitivno
korelirati s odgovarajućim stijenama iz kristalinog kompleksa slavonskih planina
u kojem se karakteristično pojavljuju, između ostalog, kataklazirani graniti i amfibo-
liti, također često filonitizirani ( M a r c i, 1973; Jamičić, 1983). Taj kompleks je bio
metamorfoziran u Р-Т uvjetima amfibolitnog facijesa za vrijeme hercinske orogeneze
(Pamić et al., 1988). Ova korelacija dozvoljava pretpostavku da su kataklazirani
i filonitizirani gnajsgraniti i amfiboliti Prosare vjerojatno hercinske starosti.
Dominantne alpinske metamorfne stijene sasvim su drukčijih petroloških karak-
teristika i nastale su u Р-Т uvjetima vrlo niskog (anhimetamorfnog) i niskog (grinšist-
nog) stupnja metamorfizma. Prikazani petrološki podaci dokazuju da su one nastale
regionalnim metamorfizmom iz okolnih gornjokrednih sedimenata. Ovaj se metamor-
fizam može vezati za deformacijske procese koji su se odigravali za vrijeme pirinejske
faze. Metamorfne stijene Prosare mogu se korelirati sa susjednom Motajicom gdje su
gomjokredni sedimenti također progresivno metamorfozirani, no u još širem inter-
valu Р-Т uvjeta od vrlo niskog preko niskog do umjerenog stupnja metamorfizma
(Pamić & Prohić, 1989). Najnoviji podaci Rb-Sr određivanja pokazuju da je starost
pratećeg granitnog plutonizma 47 milijuna godina, a te su starosti i granitne stijene
Prosare (Pamić & Lanphere, 1991).