| Summary: | Keskiproterotsooiset mafiset juoniparvet eteläisessä Suomessa liittyvät rapakivimagmatismiin. Näitä juoniparvia kutsutaan ”subjotunisiksi” (1,64–1,54 Ga), koska ne edeltävät jotunisia hiekkakiviä. Tässä työssä tutkittiin mafisia juonia viidestä eri juoniparvesta, jotka sijaitsevat Ahvenanmaalla, Satakunnassa, Hämeessä, Suomenniemellä ja Sipoossa. Yhteensä 110 kivinäytteelle, jotka oli aiemmin kerätty 101 mafisesta juonesta ja yhdestä mafisesta intruusiosta, tehtiin röntgenfluoresenssianalyysi (XRF). Samoja näytteitä oli aiemmin käytetty paleomagneettisissa tutkimuksissa. Yleistäen eteläisen Suomen subjotuniset mafiset juonet ovat hypersteeni-normatiivisia tholeiittisia basaltteia ja basalttisia andesiitteja. Joillakin juonilla on alkalisia piirteitä, jotka ilmenevät kohonneina alkalipitoisuuksina ja/tai Nb/Y-arvoina. Juonien MgO pitoisuudet ovat vaihtelevia (3–15 wt%), ja niiden normatiivinen koostumus vaihtelee kvartsinormatiivisista oliviininormatiivisiin tyyppeihin. Ahvenanmaan juonet jakautuvat kahteen geokemialliseen ryhmään, joilla on pääsääntöisesti myös erilaiset magneettiset polariteetit ja virtuaalisten geomagneettisten napojen sijainnit. Nämä havainnot viittaavat kahteen eri-ikäiseen magmaattiseen tapahtumaan Ahvenanmaalla. Satakunnan juonet muodostavat kaksi geokemiallista ryhmää. Toiseen ryhmään kuuluu oletettavasti svekofennisiä juonia, joilla on selkeästi korkeammat Nb/Y-arvot tietyillä Zr/Y-arvoilla kuin subjotunisilla juonilla. Hämeen juonet muodostavat kolme geokemiallista ryhmää. Joillakin Suomenniemen juonilla on geokemiallisia ja paleomagneettisia yhteneväisyyksiä Hämeen juonien kanssa, mutta todennäköisesti Suomenniemen juonet edustavat läheisen Hämeen juoniparven synnyttäneestä tapahtumasta erillistä magmaattista tapahtumaa. Sipoon juonet muodostavat hyvin homogeenisen geokemiallisen ryhmän, joka erottuu selkeästi muiden subjotunisten juonien geokemiasta. Sipoon juonien voidaan tässä mielessä ajatella edustavan magmaattista intruusiota, joka on erillinen niistä tapahtumista, jotka muodostivat muut tämän tutkimuksen juoniparvet. Niillä eteläisen Suomen subjotunisilla juonilla, joiden on ajateltu muodostuneen >1,63 Ga (Hämeen, Suomenniemen ja Sipoon parvet Etelä- ja Kaakkois-Suomessa), on yleisesti ottaen korkeammat Nb/Y- ja Zr/Y-arvot kuin niillä juonilla, joiden on ajateltu kuuluvan nuorempiin, <1,58 Ga muodostuneisiin parviin (Ahvenanmaan ja Satakunnan juoniparvet Lounais-Suomessa). Osalla Satakunnan juonista on kuitenkin geokemiallisia ja/tai paleomagneettisia ominaisuuksia, jotka viittaavat niiden olevan vanhempia subjotunisia kuin Satakunnan iätetty 1,57 Ga juoni. Näiden juonien ikien varmistamiseksi tulisi kuitenkin tehdä uusia tarkkoja iänmäärityksiä Satakunnan juoniparvelle. Monilla tämän tutkimuksen juonilla on havaittu sekundäärisen magnetoituman komponentti, ”B-komponentti”, jonka suunta on aina lähellä (mutta selkeästi eriävä) Maan magneettikentän tämänhetkistä suuntaa kullakin näytteenottopaikalla. Tässä tutkimuksessa ei havaittu yhteneväisyyksiä B-komponentin ja tietyn magmatyypin välillä. Sen sijaan B-komponentin havaittiin esiintyvän erityisesti hyvin muuttuneilla juonilla. Tämä tutkimus tukee aiempien tutkimusten havaintoja siitä, että B-komponentin synty liittyy kivien hydrotermiseen muuttumiseen ja siitä johtuvaan uusien magneettisten mineraalien syntyyn. Mid-Proterozoic mafic dyke swarms in southern Finland are associated with rapakivi magmatism. The dyke swarms are commonly referred to as “Subjotnian” (1.64–1.54 Ga), being older than the rift-filling Jotnian sandstones. Mafic rocks from five dyke swarms located in Åland, Satakunta, Häme, Suomenniemi and Sipoo were studied in this thesis. An X-ray fluorescence (XRF) analysis was made of 110 rock samples from 101 mafic dykes and one mafic intrusion. The analyses were made of the same rock samples as previous paleomagnetic studies. Overall, the Subjotnian mafic dykes in southern Finland are hyperstene-normative tholeiitic basalts or basaltic andesites with varying MgO contents (3–15 wt%). Some dykes show alkaline features with higher total alkali and/or Nb/Y values. They vary from quartz- to olivine-normative types. The dykes of the Åland swarm form two geohemical groups. The division is accompanied with a switch in magnetic polarity and distinct virtual geomagnetic pole positions. These observations imply that two separate magmatic events/pulses that have an age difference have taken place in Åland. The Satakunta dykes form two geochemical groups of which the other includes presumably Svecofennian dykes that show high Nb/Y values at given Zr/Y ratios. The dykes of the Häme swarm form three geochemical groups. Although some Suomenniemi dykes show geochemical and paleomagnetic affinities to Häme dykes, they probably represent a distinct igneous event of the event that formed the nearby Häme swarm. The Sipoo dykes are very homogeneous in their geochemistry and can be distinguished from the emplacement events that formed the other Subjotnian swarms. The Subjotnian dyke swarms in southern Finland that are believed to have emplacement ages of >1.63 Ga (Häme, Suomenniemi and Sipoo swarms in S-SE Finland) generally have higher Nb/Y (and Zr/Y) values than the dyke swarms that are believed to record younger magmatic events at <1.58 Ga (Åland and Satakunta swarms in SW Finland). Some Satakunta dykes, however, have geochemical and/or paleomagnetic implications that suggest they have an older Subjotnian age than the dated 1.57 Ga dyke in Satakunta. Further chronological work on the Satakunta dyke swarm is needed to verify the age of the dykes. Many of the Subjotnian dykes show a secondary magnetization component, called the “B-component”, whose direction is always close to, but distinct of, the Present Earth Field (PEF) at the sampling location. There was no correlation between the B-component and the magma types of the dykes. The B-component occurs mostly in dykes that are very altered. Thus, the results support previous suggestions that the B-component formed due to hydrothermal alteration of the rocks and the subsequent formation of new magnetic minerals.
|
|---|