Palaeoproterozoic Tectonomagmatic Evolution and Crustal Architecture of the SW Margin of Fennoscandia

• Main Author: Nymoen, Kristine Glomsås
• Other Authors: Slagstad, Trond, Sørensen, Bjørn Eske
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: NTNU 2019
• Subjects: Kiruna; Lofoten; Finnes; Vesterålen; Skjold; Vinduet; Rombak; Bjarkøya; Grytøya; Krøttøya; Fennoscandia; Nordland; Troms
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2637922

Feltområdet omfatter de fire øyene Grytøya, Bjarkøya, Sandsøya og Krøttøya i Troms, Norge, lokalisert på den tidligere sørvestlige marginen av det Fennoskandiske skjold i sen-paleoproterozoisk tid. Litologiene som finnes der består av grafitt- og sulfid-førende suprakrustaler (kvartsitt, amfibolitt, skifer, meta-arkose, kalk-silikater) intrudert av paleoproterozoiske meta-gabbroer, granodioritter og granitter med kaledonske skyvedekker skøvet over disse bergartene fra vest. Den eldste litologien funnet i området består av suprakrustale gneisser funnet på Bjarkøya og som opptrer i xenolitter på Sandsøya, som viser likhetstrekk med suprakrustalene funnet i det tektoniske vinduet i Rombak (RTW). Fra feltobservasjoner finner man at disse suprakrustalene er intrudert av yngre granittiske bergarter. Suprakrustalene fra RTW ble deformert under den svekofenniske orogenesen (D1+D2) i en tektonisk setting dominert av kompresjon, før de ble intrudert av omfangsrike granittiske bergarter. Omfattende U-Pb geokronologisk analytisk arbeid ved LA-ICP-MS og SHRIMP har blitt utført og viser at suprakrustalene på Bjarkøya (1869±42 Ma) har liknende aldre som suprakrustalene i Kiruna, Sverige (1.88 Ga). De intrusive bergartene i RTW (1.80-1.79 Ga) viser liknende aldre som de intrusive bergarter i feltområdet (1811±52 Ma til 1770±16). Bulkkjemien til de vulkanske og intrusive bergartene i RTW og de intrusive bergartene fra feltområdet viser variasjon i hovedelementene innenfor samme litologi. Sporelementene for de vulkanske bergartene i RTW og de intrusive bergartene fra RTW og feltområdet viser en generell subduksjonssonesignatur i kondrittisk- og primitiv mantel-normaliserte diagrammer (høy konsentrasjon av LILE, lav konsentrasjon av HFSE og negative Nb and Ta anomalier). Isotopdata fra både zirkon og bulksammensetning, indikerer primært en skorpesmeltekilde for både intrusivene i RTW (ƐNd=-3.4 to -6.9) og de intrusive bergartene i feltområdet (ƐNd=-7.2 to -8.7, ƐHf=-3.0 to -13). Intrusivbergartene fra feltområdet viser en mindre grad av miksing og/eller assimilering med en utarmet mantelsmelte enn intrusivbergartene i RTW. De vulkanske bergartene fra RTW viser en mer juvenil sammensetning (ƐNd=-2.8 to -6.4) og er tolket til å ha en subduksjonsrelatert opprinnelse og reflekterer etablering av en kontinentalbue som kort tid senere ble intrudert av skorpederiverte granittiske bergarter. I lys av de nye geokronologiske, geokjemiske og isotopdataene fra feltområdet kan det gjøres en sammenligning med liknende bergarter funnet i RTW, West-Troms Basement Complex, Lofoten-Vesterålen og Central Nordland Basement Window som indikerer at 1.8 Ga bergartene fra feltområdet var del av en geografisk utbredt, men tidsbegrenset magmatisk hendelse. Forskjellene i SiO2, MgO og FeO og isotopdata mellom de vulkanske bergartene og de intrusive bergartene i RTW og feltområdet, samt fravær av D1 og D2 strukturer i de intrusive bergartene antyder en endring i det tektoniske miljøet for de intrusive bergartene. Denne avhandlingen foreslår delaminering som en forklaring på den tidsbegrensede, omfangsrike magmatismen som fant sted mellom 1790-1800 Ma. En kompresjon med påfølgende skorpefortykning førte sannsynligvis til dannelse av kald, tung eklogitt-bergarter ved nedre skorpe/litosfære som delaminerte og sank. Denne prosessen førte til at astenosfæren steg opp mot og smeltet nedre del av skorpen. Isotopdata støtter idéen om en arkeisk-paleoproterozoisk grense sør for feltområdet men gir ingen eksakt posisjon for hvor den er plassert. Områder rike på mineraliseringer i Sverige er funnet i 1.88 Ga meta-suprakrustaler. Feltdata og geokronologi viser at selv om slike bergarter strekker seg vestover i Norge, så er disse intrudert av 1.8 Ga granitter. Gravitasjonskart viser at mineraliseringene er funnet i høy-gravitasjonsregionene i Sverige, og disse fortsetter ikke videre inn i Norge. Dette er antatt å være fordi Norge har hatt stor utbredelse av 1.8 Ga granitter som har fjernet de fleste av potensielle mineraliserte bergarter. Potensialet for å finne økonomisk drivverdige mineraliseringer i suprakrustaler i Norge anses derfor som liten.