Sierggavággeskollan i gränslandet mellan Sarek och Padjelanta : miljöindikatorer för fjällkedjeberggrundens bildning

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning: När kontinentalplattor kolliderar bildas bergskedjor på plattornas kanter. Dessa processer har exempelvis bildat Himalaya genom att den indiska plattan har kolliderat med den asiatiska. På ett liknande sätt har den skandinaviska fjällkedjan bildats när de två kontinenterna Baltica (Skandinavien) och Laurentia (Nordamerika och Grönland) kolliderade under silur, för ca 430-420 miljoner år sedan. Baltica pressades då ned under Laurentia och stora flak av berggrunden (skollor) skjuvades upp på Baltica. Dessa skollor bildade den kaledoniska fjällkedjan.

I Sareks nationalpark, nordvästra Lappland, utgörs Seveskollkomplexet av fyra skollor; Mihká, Sarektjåhkkå, Sierggavágge och Tsähkkok. Dessa skollor härrör från Balticas västliga kontinentkant, men har under bergskedjebildningen utsatts för mycket varierande metamorfos (omvandling). Mihká- och Tsähkkok-skollorna (den understa resp. den översta av Seveskollorna i området) har metamorfoserats i eklogitfacies (hög P-metamorfos) medan de mellanliggande skollorna (Sierggavágge och Sarektjåhkkå) är betydligt mer välbevarade. För att kunna förklara dessa metamorfa kontraster krävs att alla de ingående skollorna är väl studerade och beskrivna. Den nyligen definierade Sierggavággeskollan har i den här studien studerats med avseende på bergartssammansättning och omvandlingsgrad.

Sierggavággeskollan består till största delen av mafiter som har minst två olika ursprung. En del av mafiterna har en kemisk sammansättning som överenstämmer med Sarektjåhkkåskollans mafiter. Detta tillsammans med den tydliga lagergeometri som Sierggavággeskollan uppvisar, tolkas som att en del av mafiterna i Sierggavággeskollan har ett gemensmat ursprung med Sarektjåhkkåskollans mafiska bergarter. Övriga bergarter har en kemisk och en mineralogisk sammansättning som motsvarar grundhavssediment. Dessa resultat bekräftar att Sierggavággeskollan har bildats på den yttersta kanten av Balticas passiva kontinentkant.

Abstract

The Sierggavágge Nappe (SiN) belongs to the Seve Nappe Complex (SNC), which is the tectonic unit that forms the topographic backbone of the Scandinavian Caledonides. The rocks of the SNC derive from the Vendian- Ordovician passive continental margin between cratonic Baltica and the Iapetus Ocean. This passive margin underwent stretching over at least 80 Ma and a complex orogenic evolution during the Caledonian Orogeny, reflected in strong contrasts in metamorphic and strain patterns within and between the thrust sheets in the SNC.

In a key position between the Sarektjåhkkå Nappe and the Tsähkkok Nappe is the SiN, which has not previously been studied in any detail. In order to understand the geologic evolution of the orogen in general, and the emplacement of the eclogites in the Tsähkkok Nappe or the preservation of the dyke swarms and sedimentary structures in the Sarektjåhkkå Nappe in particular, the composition and origin of the SiN must be known.

The SiN is dominated by metamorphosed mafic rocks, locally reaching 80-100% of the nappe’s volume. Graphitic marbles and garnet-mica schists constitute the remaining part. The graphite-bearing marble has previously been used as a lead horizon for the Sarek Lens, which incorporated both the Sarektjåhkkå and Sierggavagge Nappes. However, graphite marble has not been encountered in the Sarektjåhkkå Nappe. The metamorphic grade in SiN ranges from upper greenschist to lower amphibolite facies.

The different rock types of the SiN occur in parallel, intercalating layers. The sequence of the layers shows that the protoliths were part of a volcanic-sedimentary sequence; no dykes have been encountered. The mafic rocks had both magmatic and sedimentary protoliths, and the metasediments most likely formed in shallow water. The magmatic mafic rocks are chemically similar to the dykes of the Sarektjåhkkå Nappe.

The rocks of SiN thus formed by deposition of sediments and volcanic material in an active volcanic setting. The volcanic mafic rocks may have been the supracrustal equivalents of the Sarektjåhkkå dykes, which formed in an extensional rift setting at around 610 Ma. The SiN rocks were thus deposited in basins of the distal uppermost part of the developing Baltoscandian passive continental margin. During the Caledonian continental collision, the Sierggavágge and Sarektjåhkkå nappes together escaped deep subduction.

Abstract (Swedish)

Seveskollkomplexet i de norra delarna av Sareks nationalpark, Kaledoniderna, kännetecknas av stora metamorfa kontraster. Sarektjåhkkåskollan, vars litologier är bäst bevarade, finns emellan två
eklogitiserade skollor, Mihká- och Tsähkkokskollorna. I en nyckelposition mellan Sarektjåhkkåskollan och Tsähkkokskollan finns Sierggavággeskollan. Denna skolla har upplevt en betydligt lägre metamorfos, i gränsen mellan grönskiffer- och amfibolitfacies. Att förstå i vilken miljö dessa skollor har bildats och att försöka hitta en möjlig modell för hur de har transporterats till sina nuvarande positioner är viktigt för förståelsen av orogena processer. Förutom strukturgeologiska undersökningar behövs också provenans- och geokemiska undersökningar.
Sierggavággeskollan består till största delen av mafiska eller intermediära bergarter som ibland utgör 80-100% av skollan. Granatglimmerskiffer och en grafitförande marmor finns också representerade. Grafitmarmorn benämndes tidigare Keddåive-dolomit och utgör en ledhorisont i Sierggavággeskollan. De mineralogiska studierna visar dock att bergarten är kalcitisk.
Sierggavággeskollan har en tydlig lagergeometri där alla litologiska enheter ligger ovanpå varandra och aldrig syns skära lagerföljden. Detta, tillsammans med de geokemiska undersökningarna tyder på att Sarektjåhkkåskollans mafiska bergarter fungerat som matargångar åt åtminstone en del av Sierggavággeskollans mafiter. Omlagrade vulkaniter kan vara möjliga ursprungsbergarter till de övriga mafiterna. Protoliter till granatglimmerskiffern och grafitmarmorn verkar vara kalciumrika grundhavssediment.
Strukturgeologiska data tillsammans med Sierggavággeskollans metamorfa utveckling och kemiska sammansättning ligger till grund för den modell som placerar bildningsmiljön för skollans bergarter längst ut på Balticas passiva kontinentkant. Vulkanism och sedimentation har varit de
dominerande processerna som bildat bergarterna kring 610 Ma. Under den finnmarkiska fasen av den kaledoniska orogenesen har bergarterna sedan metamorfaserats till övre grönskiffer- undre amfibolitfacies. Detta har troligen skett i samband med eklogitisering av Tsähkkok- och
Mihkaskollorna, för ca 505 Ma sedan. Under den skandiska fasen skjuts skollorna österut, upp på den baltiska kratonen och bildar ryggraden i den skandinaviska fjällkedjan.

• author: Ljungberg, Julia
• supervisor: Olaf Svenningsen
• organization: Department of Geology
• alternative title: The Sierggavágge Nappe on the border between Sarek and Padjelanta : indicators for palaeoenvironment and tectonic history of the Caledonian Orogen
• year: 2003
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: berggrundens bildning, Padjelanta, miljöindikatorer, geografi, Sarek, geologi, Sierggavággeskollan
• publication/series: Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet
• report number: 161
• language: Swedish
• additional info: Olaf Svenningsen, Lunds universitet.
• id: 2342801
• date added to LUP: 2012-12-06 11:18:38
• date last changed: 2012-12-06 11:18:38