Jämförande litologisk och geokemisk studie av Sevens amfibolitkomplex i Sylarna och Kebnekaise

Abstract (Swedish)

Sevekomplexet är ett 900 km långt och volymmässigt dominerande inslag i den övre skollberggrunden i de Skandinaviska Kaledoniderna. Komplexet representerar delar av Balticas passiva kontinentkant och havet strax utanför. Litologin domineras av metabasiter. Om dessa tillhör en och samma magmatiska händelse, representerar de en s.k. Magmatisk Storprovins (Large Igneous Province) och bevis för intensiv och utbredd vulkansim strax före kambrium. Examensarbetets syfte är därför att jämföra Sevens amfibolitkomplex i den norra (Kebnekaise) respektive södra (Sylarna) delen av de Svenska Kaledoniderna, samt att undersöka ifall de två områdena bildades i en plattektoniskt likartad miljö. Examensarbetets huvuddel består i en geokemisk jämförelse mellan amfibolitkomplexen. En tidigare geokemisk studie av Sylarna amfibolitkomplex har kompletterats med nya data; vidare utfördes en kartering av nyckelområden i Sylarnaområdet för att fastställa hur amfibolitkomplexet förhåller sig tektonostratigrafiskt till övriga enheter i området.

Amfibolitkomplexen i de två områdena uppvisar stora likheter i litologisk sammansättning och tolkas som ursprungliga fragment av oceanskorpan med en gabbro intruderad av diabasgångar, gångar av plagioklasgranit, små kroppar av ultramafit, sulfidmineraliseringar, linser av epidotit samt skjuvzoner. Den geokemiska analysen visar dock att amfibolitområdena skiljer sig åt i kemisk sammansättning. Sylarnaamfiboliten är en toleitisk oceanbasalt, som är starkt anrikad på inkompatibla spårelement jämfört med en normalt utarmad oceanryggsbasalt (N-MORB); den har även likheter med basalter från oceanöar. I ett tidigare arbete påvisades spilitisering (högt Na2O-innehåll kombinerat med lägre Al2O3 och CaO). Amfiboliten i Kebnekaise är också en MORB, men svagare anrikad på inkompatibla spårelement. Vissa av proven visar tecken på fraktionering. En del av proverna avviker från Sylarnas amfibolit genom att de visar högre halter av kalium, något lägre halter för titan samt tråg för tantal och niob i normaliserade variationsdiagram. Proven från Kebnekaise visar endast svaga tecken på hydrotermal omvandling.

De två amfibolitkomplexens kemiska olikhet tyder på olika magamkällor. Sylarnas amfibolit härstammar troligen från en djupare, mera anrikad mantelkälla jämfört med den magma som gav upphov till Kebnekaises amfibolitkomplex. Urlakningen på tantal och niob i några av Kebnekaises prover är en egenskap som kännetecknar basalter från subduktionsmiljö. Resultatet är svårtolkat, eftersom det knappast kan ha funnits några öbågar utanför Baltica vid detta tidiga rift-stadie. Detta examensarbete visar alltså på en viktig skillnad mellan amfibolitkomplexen, vilket kräver ytterligare geokemisk undersökning (isotoper).

Tektonostratigrafin i Sylarnaområdet reviderades och en ny skolla, Ekorrdörrenskollan, definierades. Denna skolla underlagrar Sylarnaamfiboliten, som tillhör Blåhammarfjället-skollan. I ett tidigare arbete föreslogs ett primärt stratigrafiskt samband mellan Sylarnaamfiboliten och diabasgångarna i den underlagrande mellersta skollberggrunden, där diabasgångarna antogs utgöra matargångar till amfibolitkomplexet. Resultaten från detta examensarbete stöder ej en sådan tolkning.

Abstract

The Seve Nappe Complex is a major allochthon of the Scandinavian Caledonides. The complex derived from the rifted volcanic margin of Continent Baltica and the adjacent oceanic crust. Metabasites are very common along the 900 km long Seve belt and could represent a Large Igneous Province. The purpose of this study is to compare the amphibolite complex of the Sylarna Mts. with the amphibolite complex of the Kebnekaise Mts. 600 km to the north with regard to lithology, geochemistry and magmatectonic setting. A previous geochemical study of the Sylarna complex is supplemented with new analytical data. Field mapping of key areas in the Sylarna district was carried out in order to establish the tectonostratigraphic setting of the amphibolite complex.

The two amphibolite complexes show great similarities with regard to original lithology: dyke-intruded gabbro, dykes of plagiogranite, small bodies of ultramafic rocks, sulphide mineralizations, and bands or lenses of epidotite. However, the geochemical results indicate different magma sources. The magma of the Sylarna complex was markedly enriched in incompatible trace elements and light rare earth elements as compared to MORB and corresponds to enriched MORB (E-MORB) or oceanic-island basalts (OIB). The samples include obvious signs of hydrothermal alteration (high Na2O content combined with lower Al2O3 and CaO). The magma of the Kebnekaise complex was slightly enriched as compared to a normal MORB. A group of samples shows higher K but slightly lower Ti contents and troughs for Ta and Nb in normalized multielement diagrams, a feature typical of island-arc basalts. Since there were no island arcs outboard Baltica at this early stage of ocean evolution, the result is difficult to interpret and more analytical work (isotopes) is needed. The samples from Kebnekaise show only weak hydrothermal alteration.

The fieldwork resulted in a revision of the tectonostratigraphy of the Sylarna area and a new nappe, the Ekorrdörren Nappe, was defined. This nappe underlies the amphibolite complex in Sylarna which belongs to the Blåhammarfjället nappe. A previous model suggesting a primary stratigraphic relationship between the Sylarna metabasite and “feeder” dykes of dolerites occurring in the underlying Middle Allochthon is not supported by the results of this study.

• author: Pettersson, Ann
• supervisor: Per-Gunnar Andréasson; Zoltan Solyom
• organization: Department of Geology
• alternative title: Comparative study of the Seve amphibolite complexes in the Sylarna and Kebnekaise Mts., Swedish Caledonides : lithology and geochemistry
• year: 2003
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: geografi, geologi, litologi, geokemi, Sevens amfibolitkomplex, Sylarna, Kebnekaise
• publication/series: Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet
• report number: 169
• language: Swedish
• id: 2342423
• date added to LUP: 2012-12-25 16:41:38
• date last changed: 2012-12-25 16:41:38