Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Jämförande litologisk och geokemisk studie av Sevens amfibolitkomplex i Sylarna och
Kebnekaise
Ann Pettersson
För ca 800 miljoner år sedan satt alla jordens kontinenter ihop på den södra delen av halvklotet i en s.k. superkontinent,
Rodinia. Vid denna tidpunkt började kontinenten att spricka upp och bildandet av vår fjällkedja (De Skandinaviska
Kaledoniderna) inleddes. Två hav bildades: Ägirhavet i norr och Iapetushavet i söder. Ägirhavet skilde de två
kontinenterna Siberia (Ryssland) och Baltica (Skandinavien) medan Iapetushavet var beläget mellan Laurentia
(Nordamerika och Grönland) och Baltica. Uppsprickningen åtföljdes av intensiv magmatisk aktivitet i Balticas
kontinentkant.
För ungefär 500 miljoner år sedan började Baltica och Siberia att närma sig varandra och de två kontinenterna
kolliderade ca 70-80 miljoner år senare. Vid kollisionen veckades stora enheter av oceanisk skorpa och kontinentkant.
Stora skivor av berggrund s.k. skollor sköts upp på de båda kontinenternas kanter, fjällkedjan sköt upp ur havet.
I de Skandinaviska Kaledoniderna påträffas enheter från kontinentkanten idag främst inom Sevens skollkomplex.
Komplexet utgör ett 900 km långt och volymmässigt dominerade inslag i den övre skollberggrunden, bergarterna
bygger upp våra högsta toppar (ex Sylarna, Kebnekaise). Komplexet utgörs idag av mäktiga skollor av bergarten
amfibolit. Om hela Sevens skollkomplex uppkom vid samma tillfälle kan de ha utgjort en s.k. stor magmatisk provins
(Large Igneous Province) som kan ha påverkat haven och atmosfären strax före kambrium. Syftet med detta
examensarbete är därför att jämföra amfibolitkomplex i norra (Kebnekaise) respektive södra (Sylarna) delen av de
Svenska Kaledoniderna, samt att undersöka ifall de två komplexen bildades i en plattektoniskt likartad miljö.
De två områdena har mycket lika bergarter och tolkas som ursprungliga fragment av oceanskorpan. I områdena finns
ett stort antal sulfidmineraliseringar och bergarten epidotit, detta är tecken på att s.k. hydrotermal omvandling (högt
Na2O-innehåll kombinerat med lägre Al2O3 och CaO) och betyder att bergarterna har omvandlats då de kommit i
kontakt med havsvatten.
En bergarts kemiska sammansättning kan berätta en hel del om bergartens bildningsmiljö och de processer (ex
hydrotermal omvandling nämnd ovan) som bergarten utsatts för. Sylarnaamfiboliten är en toleitisk oceanbasalt som är
starkt anrikad på vissa spårelement jämfört med en normal utarmad oceanryggsbasalt (N-MORB); den har även
likheter med basalter från oceanöar. Amfiboliten i Kebnekaise är också en MORB men svagare anrikad på samma
speciella spårelement. En del av proverna avviker från Sylarnas amfibolit genom att de visar urlakning på tantal,
niobium och i viss mån titan. Proven från Kebnekaise visar endast svaga tecken på hydrotermal omvandling.
De två amfibolitkomplexens kemiska olikhet tyder på olika magmakällor. 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 Kebnekaises magma är en egenskap som kännetecknar basalter från subduktionsmiljö
(en kontinent pressas ned under en annan). Resultatet är svårtolkat eftersom det knappast kan ha funnits några öbågar
utanför Baltica vid detta tidiga rift-stadie. Detta eftersom det först måste ha funnits en subduktionsmiljö innan en öbåge
kan bildas. Detta examensarbete visar alltså på en viktig skillnad mellan amfibolitkomplexen, vilket kräver ytterligare
geokemisk undersökning (isotoper).
Under fältarbetet ändrades tolkningen av den vertikala ordningen av bergartsskollorna i Sylarnaområdet och en ny
skolla, Ekorrdörrenskollan, definierades. Denna skolla underlagrar Sylarnaamfiboliten som tillhör
Blåhammarfjälletskollan. I ett tidigare arbete föreslogs att de diabasgångar som finns i den underlagrande mellersta
skollberggrunden skulle ha utgjort matargångar till den vulkanism som finns bevarad i amfibolitkomplexet i Sylarna.
Resultaten från detta examensarbete stöder ej en sådan tolkning.
Swedish official title: Jämförande litologisk och geokemisk studie av Sevens amfibolitkomplex i Sylarna och
Kebnekaise
Series: Examensarbete 20p Geologiska Institutionen Lunds universitet
Number in series: 169
Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Per-Gunnar Andréasson, Department of Geology
Submission date/time: 2003-12-05
Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Comparative study of the Seve amphibolite complexes in the Sylarna and Kebnekaise Mts.,
Swedish Caledonides:lithology and geochemistry
Ann Pettersson
Geology, Geology, Bedrock Geology
Autumn 2003
Abstract in English
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 oceanicisland 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.
Abstract in Swedish
Jämförande litologisk och geokemisk studie av Sevens amfibolitkomplex i Sylarna och
Kebnekaise
Sevekomplexet är ett 900 km långt och ett 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 vulkanism 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 Sylarnas 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 magmakällor. 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 Blåhammarfjälletskollan. 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.
