P-T evolution of paragneisses and amphibolites from Romeleåsen, Scania, southernmost Sweden

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning
Vad har berget i Romeleåsen varit med om?

Jordskorpan är uppbyggd av ett antal plattor. Vid plattgränser under oceanerna bildas ny skorpa av magma som tränger upp. Oceanplattan kan inte öka i storlek. Där oceanplattan möter en platta med kontinental jordskorpa tränger oceanplattan under kontinentalplattan (subduktion, t. ex. Anderna). Vid kollisionen dras sediment från oceanplattan med i djupet och utsätts för höga tryck och temperaturer och omvandlas till ny mineraler, metamorfos. Vid kollisionen bildas också magma som stiger upp och bygger upp en bergskedja. Hettan från magman kan också metmorfosera berggrunden i närheten. Då två kontinentalplattor kolliderar bildas en bergskedja (t. ex. Himalaya) och berget under utsätts för mycket höga tryck och metamorfoseras. Betingelserna (tryck och temperatur) bevaras i mineralernas kemiska sammansättning. Genom att fastställa vilka mineral som finns (paragenes) och deras kemiska sammansättning kan man avgöra vilka betingelser som berget utsatts för och därmed i vilken miljö berget har varit.

Romeleåsen är den sydvästligaste blottningen av den Fennoskandiska skölden i Sverige. Berggrunden har påverkats metamorft åtminstone under den hallandiska/dano-poloniska bergsbildningen för 1.47–1.38 miljarder år sedan och under den svekonorvegiska bergsbildingen för 1.10-0.92 miljarder år sedan. För att försöka förstå metamorfosen har petrografin och geokemin studerats för paragnejser och amfiboliter från Romeleåsens mellersta del. Tryck- och temperatur-utvecklingen har bestämts med hjälp av den kemiska sammansättningen för olika mineral (geotermobarometri) och från mineralsammansättningen med användande av jämviktsdiagram.

Resultatet visar att berget i mellersta delen av Romeleåsen utsatts för betingelser med maximum vid cirka 750°C och 4-5 kbar. Tryck och temperatur följer ett förlopp medurs med uppvärmning under tryckökning, sedan uppvärmning under trycksänkning och partiell smältning och slutligen avsvalning under fortsatt trycksänkning. Tryck-temperatur utvecklingen tyder på jordskorpeförtjockning och efterföljande upplyftning. Detta har skett i en omgivning med hög temperatur relativt tryck, vilket tyder på samtidig magmatism. Betingelserna tyder på liknande förhållandena som dem i Anderna.

För att kunna koppla metamorfosen till hallandisk/danopolonisk eller svekonorvegisk bergkedjebildning krävs geokronologi. Ett lämpligt mineral för detta är zirkon, som finns talrikt i paragnejserna på Romeleåsen.

Abstract

Romeleåsen is the south-westernmost exposure of the Fennoscandian Shield in Sweden. Fennoscandia forms a part of the East European Craton and was extended to the south-west during prolonged episodes of accretion during the period 1.95-1.55 Ga. Metamorphic reworking took at least place during the Hallandian/Danopolonian orogeny at 1.47-1.38 Ga and during the Sveconorwegian orogeny 1.10-0.92 Ga. High-grade metamorphism during the Sveconorwegian orogeny may have overprinted Hallandian/Danopolonian metamorphism fully or only in parts of Romeleåsen. Alternatively is high-grade metamorphism pre-Sveconorwegian and Sveconorwegian metamorphism caused only a retrograde overprint.

Petrographic and geochemical studies including geothermobarometry and calculation of pseudosections on paragneisses and amphibolites from the middle part of Romeleåsen were performed with the aim of understanding the metamorphism.

The results show that rocks of the middle part of Romeleåsen underwent prograde staurolite-sillimanite grade metamorphism at upper amphibolite to granulite conditions peaking at about 750°C and 4-5 kbar, with formation of Crd + Sill + Grt + Kfs + Ilm + Melt ± Spl ± Bt. A clockwise P-T path is proposed with heating during decompression and partial melting. Later stages involved the formation of sillimanite + biotite at the expense of garnet and cordierite. Local low-temperature and fluid-assisted retrogression caused pseudomorphism of cordierite by muscovite, biotite and chlorite. Also pseudomorphism of ilmenite by rutile-rich fine-grained intergrowths can be observed.

The P-T evolution demonstrates burial and exhumation in a high T/P environment, probably due to coeval magmatism. These conditions are in accordance with an accretionary orogenic setting.

In order to assign the metamorphism to either the Hallandian/Danopolonian or the Sveconorwegian orogeny, geochronological studies could be performed, as a suggestion on the abundant zircons in the paragneisses.

• author: Ulmius, Jan
• supervisor: Charlotte Möller; Leif Johansson
• organization: Department of Geology
• alternative title: Tryck-temperatur utveckling för paragnejser och amfiboliter från Romeleåsen, Skåne
• course: GEOR02 20121
• year: 2013
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Romeleåsen, metamorphism, geothermobarometry, pseudosection, Theriak-Domino, P-T path, Hallandian/Danopolonian, Sveconorwegian Romeleåsen, metamorfism, geotermobarometri, pseudosektion, P-T-utveckling, halandisk/danopolonisk, svekonorvegisk
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 327
• funder: Royal Physiographic Society of Lund
• funder: Swedish Geological Survey
• language: English
• additional info: This MSc project forms a part of the project “Pressure-Temperature-time evolution across the southernmost part of the Protogine Zone, Skåne, south Sweden” and was financially supported by Kungliga Fysiografiska Sällskapet, through a grant to C. Möller. In addition, it is an integral part of the project Metamorphic Map of Sweden (granted by SGU to A. Skelton, Stockholm University) with the aim of compiling P-T-t data towards building a metamorphic map of Sweden.
• id: 3460411
• date added to LUP: 2013-02-12 11:53:03
• date last changed: 2015-02-12 04:01:01