Robust U-Pb baddeleyite ages of mafic dykes and intrusions in southern West Greenland : constraints on the coherency of crustal blocks of the North Atlantic Craton

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning: Studien är en del av ett större projekt (LIP-projektet) som syftar till att med hjälp av exakta dateringar av diabasgångar rekonstruera kontinenternas läge för c:a 2.5 miljarder år sedan. Diabas är en intrusiv bergart som ofta innehåller baddeleyit, ett mineral som likt zirkon inkorporerar uran i sin kristallstruktur. Uran sönderfaller med tiden till bly, och det är därför möjligt att datera bergarterna med små felmarginaler. Med hjälp av de erhållna åldrarna samt information om diabasgångarnas orientation är det möjligt att ”pussla ihop” fraktioner av arkeisk berggrund, det vill säga tiden från jordens bildande till fram 2.5 miljarder år sedan. Cirka 36 stycken arkeiska ”pusselbitar” är bevarade i vår tid, och denna studie är koncentrerad till sydvästra Grönland.

Sydvästra Grönlands arkeiska berggrund (North Atlantic Craton, NAC) intruderades av ett stort antal mafiska intrusioner och diabasgångar under arkeikum och proterozoikum, vars åldrar är dåligt kända. Detta arbete omfattar dateringar av fem intrusioner med U-Pb metoden av mineralen zirkon och baddeleyit från tre olika generationer av mafiska bergarter. En mafisk-ultramafisk lagrad intrusion i Fiskefjordregionen ger en U-Pb zirkon ålder på 2990,1 ± 13 Ma. Tre diabasgångar med västnordvästlig riktning i den södra delen av studieområdet, här benämnda MD3 gångar, ger åldrar på 2050,2 ± 2,0 Ma, 2040,7 ± 3,1 Ma och 2029,0 ± 3,0 Ma. Den äldsta diabasgången provtogs sydost om Ameralik Fjord och daterades till 2499,2 ± 1,2 Ma, snarlikt en tidigare rapporterad 40Ar/39Ar ålder för en diabasgång i Kangâmiutområdet. Jag föreslår att termen Qarliit Nunaat används för diabasgångar av åldern c:a 2500 Ma i syfte att särskilja dessa från 2050-2030 Ma Kangâmiutgångar med liknande orientering. I detta arbete diskuteras möjligheten att MD3-gångarna och Kangâmiutgångarna på sydvästra Grönland tillsammans med Iglusuataliksuakgången i Nain, Kanada, tillhör samma radierande gångsvärmsystem som påvisar en mantelplyms ankomst i västra marginalen av NAC. Vidare presenteras magmatiska "barcodes" för NAC (uppdelat i en grönländsk och en kanadensisk del) som uppvisar stora likheter med nordöstra Superior, med exakta åldersinpassningar vid 2500, 2214, 2050-2030, samt 1950 Ma. Åldersdata för magmatiska intrusioner tillsammans med diabasgångarnas orientering används för en möjlig, om än spekulativ, rekonstruktion av NAC jämsides Superiors nordöstra marginal under senarkeikum till paleoproterozoikum.

Abstract

The Archaean bedrock of southern Greenland (the North Atlantic Craton) is host to a large
number of mafic intrusions and dyke swarms. This study present a robust U-Pb zircon age of
2990.1 ± 13 Ma for a mafic-ultramafic layered intrusion in the Fiskefjord region and four
baddeleyite U-Pb ages of doleritic dykes that range between c. 2500 and c. 2050-2030 Ma.
The dyke located SE of Ameralik Fjord is dated at 2499.2 ± 1.2 Ma, similar to a previously
reported 40Ar/39Ar age of a dyke in the Kangâmiut area. The name Qarliit Nunaat is proposed
for c. 2500 Ma dykes in order to distinguish them from intermixed 2050-2030 Ma
Kangâmiut dykes with similar trends. Three WNW-trending dykes in the south, herein referred
to as MD3 dykes, yield ages of 2050.2 ± 2.0 Ma, 2040.7 ± 3.1 Ma and 2029.0 ± 3.0
Ma. The results of this dating survey suggest that the MD3 dykes and the Kangâmiut dykes
on SW Greenland along with the Iglusuataliksuak dyke of the Nain Province belong to the
same system of a radiating swarm that manifest the arrival of a mantle plume centered on the
western margin of the North Atlantic Craton. Comparison of magmatic barcodes from the
Nain and Greenland portions of the North Atlantic Craton show matches at 2500, 2214, 2050
-2030, 1950 Ma to the northeastern Superior Craton. Together with age constraints based on
dyke swarm trends we offer a tentative reconstruction of the North Atlantic Craton against
the northern eastern margin of the Superior Craton (near the Cape Smith belt) in the late Archaean-
Palaeoproterozoic.

Abstract (Swedish)

Sydvästra Grönlands arkeiska berggrund (North Atlantic Craton, NAC) intruderades av ett
stort antal mafiska intrusioner och diabasgångar under arkeikum och proterozoikum, vars
åldrar är dåligt kända. Detta arbete omfattar dateringar av fem intrusioner med U-Pb
metoden av mineralen zirkon och baddeleyit från tre olika generationer av mafiska bergarter.
En mafisk-ultramafisk lagrad intrusion i Fiskefjordregionen ger en U-Pb zirkon ålder på
2990,1 ± 13 Ma. Tre diabasgångar med västnordvästlig riktning i den södra delen av
studieområdet, här benämnda MD3 gångar, ger åldrar på 2050,2 ± 2,0 Ma, 2040,7 ± 3,1 Ma
och 2029,0 ± 3,0 Ma. Den äldsta diabasgången provtogs sydost om Ameralik Fjord och
daterades till 2499,2 ± 1,2 Ma, snarlikt en tidigare rapporterad 40Ar/39Ar ålder för en
diabasgång i Kangâmiutområdet. Jag föreslår att termen Qarliit Nunaat används för
diabasgångar av åldern c:a 2500 Ma i syfte att särskilja dessa från 2050-2030 Ma Kangâmiut
gångar med liknande orientering. I detta arbete diskuteras möjligheten att MD3 gångarna och
Kangâmiut gångarna på sydvästra Grönland tillsammans med Iglusuataliksuakgången i
Nain, Kanada, tillhör samma radierande gångsvärmsystem som påvisar en mantelplyms
ankomst i västra marginalen av NAC. Vidare presenteras magmatiska "barcodes" för NAC
(uppdelat i en grönländsk och en kanadensisk del) som uppvisar stora likheter med nordöstra
Superior, med exakta åldersinpassningar vid 2500, 2214, 2050-2030, samt 1950 Ma.
Åldersdata för magmatiska intrusioner tillsammans med diabasgångarnas orientering
används för en möjlig, om än spekulativ, rekonstruktion av NAC jämsides Superiors
nordöstra marginal under senarkeikum till paleoproterozoikum.

• author: Nilsson, Mimmi
• supervisor: Ulf Söderlund
• organization: Department of Geology
• alternative title: Precisa U-Pb baddeleyitåldrar från mafiska magmatiska intrusioner i sydvästra Grönland : en möjlig rekonstruktion av de Nordatlantiska kratonernas relativa positioner
• year: 2009
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: geography, geology, West Greenland, mafic dykes, U-Pb baddeleyite, crustal blocks, North Atlantic craton
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 242
• language: English
• id: 2302151
• date added to LUP: 2012-01-30 10:30:04
• date last changed: 2012-01-30 10:30:04