Tectonic implications of ca. 1.45 Ga granitoid magmatism at the southwestern margin of the East European Craton

Abstract: Popular Abstract in Swedish Planeten Jordens yttersta lager består av fast berg och kallas jordskorpan. Det finns två olika typer.av jordskorpa. Den ena är ocean, den andra kontinental. Den oceana jordskorpan är relativt tunn och uppbyggs av tunga, basaltiska bergarter. Den nybildas ständigt vid de s.k. mittoceana ryggarna ur smältor som där uppstiger ur Jordens mantel. Efter detta förstörs den dock åter i s.k. subduktionszoner där den dras ned i manteln. Den oceana jordskorpan blir därför aldrig särskilt gammal. Den kontinentala jordskorpan däremot består i huvudsak av tämligen lätta granitiska bergarter. Den kan bli blir bortåt 80 km tjock. Till skillnad från den oceana jordskorpan, dras den lätta kontinentala jordskorpa endast med svårighet ned i jordmanteln inom subduktionszonerna. Den kvarligger därför gärna vid jordytan och kan nå åldrar av flera miljarder år. När jordskorpan rör sig från de mittoceana ryggarna ut mot subduktionszonerna är den uppdelad i fasta s.k. plattor . Därav benämningen plattektonik. Plattorn består oftast av ocean såväl som kontinental jordskorpa. Under sina rörelser kan plattorna rotera, skava mot varandra, brytas sönder eller tryckas ihop. Själva subduktionen i subduktionszonerna är en process där den ena plattan dyker ned under den andra. Antalet plattor har varierat under tidernas lopp, men oftast verkar det ha funnits bortåt tio större plattor och dessutom ett antal småplattor och plattskärvor. Till skillnad från den oceana jordskorpan, nybildas den kontinentala inte vid mittoceana ryggar. Nytillskott uppkommer däremot i subduktionszoner där en del av berggrunden i den nedåtgående plattan ger upphov till smältor (”magmor”) som stiger uppåt mot jordytan. På så sätt bildas vulkaniska öbågar och andra bälten av magmatiska bergarter. Med tiden sammanfogas dessa till större kontinentala landmassor och t.o.m bergskedjor. Sådana processer kallas ”orogena”. En annan typ av orogenes uppkommer när två block av kontinental jordskorpa ”krockar” med varandra efter det att all mellan dem befintlig ocean jordskorpa dragits ned i en subduktionszon. Orogenes av denna typ kallas kollisionsorogenes. Granitiska smältor kan dock även bildas utan samband med orogena processer, dvs på ett ”anorogent” sätt. Dels kan jordskorpan smälta när den utsätts för tension, förtunning samt åtföljande trycksänkning och dels kan ur jordmanteln uppträngande magmor smälta den omgivande berggrunden. Föreliggande avhandling rör granitiska bergarter, dvs. de bergarter som uppbygger det mesta av den kontinentala jordskorpan. Graniter kan bildas antingen genom kompessionalla, vanligen orogena, eller tensionella, i huvudsak anorogena processer. De har mycket att berätta såväl om jordskorpans utveckling som om dess beskaffenhet och sammansättning på djupet. Två grupper av problem behandlades under arbetets gång. Den ena problemgruppen rörde geokemiska, den andra strukturella och tektoniska spörsmål. Dessutom utreddes frågan om den i området kring södra Östersjön vida utbredda gruppen av ca. 1,45 miljarder år gamla graniter av så kallad A-typ har ett orogent eller anorogent ursprung. Denna fråga står i samband med den mer generella frågan om A-gruppens betydelse som indikator av granitsmältornas tektoniska bildningsmiljöer. Konkret omfattade arbetet tektoniska och geokemiska detaljundersökningar av de ungefär 1450 miljoner år gamla A-typs graniterna i Karlshamns- och Stenshuvudsplutonerna i Sverige och dessutom en kemisk-petrologisk undersökning av ett större granitmassiv av samma ålder och karaktär under det fanerozoiska sedimenttäcket i Litauen. Flera tiotal bergartsprov analyserades med avseende på sina kemiska och isotopgeokemiska egenskaper. För Karlshamnmassivets del möjliggjordes därmed en bestämning av hela denna intrusions kemiska uppbyggnad. Liknande information kunde tas fram även för de övriga granitmassiven. Resultaten visar att samtliga dessa granitkroppar har en flerfasig bildningshistoria med en föjld av smärre, delvis kemiskt olika delintrusioner. De tidigare beräknade intrusionsåldrarna kunde preciseras. De strukturella undersökningarna, däribland en detaljerad utredning av den magnetiska susceptibilitetens anisotropi, resulterade i en tektonisk helhetsbild som beskriver Karlshamnmassivets och dess sidobergs utveckling från magmatiska flyt- til först duktila och därefter spröda deformationsstrukturer. Dessa gör det även klart att Karlshamnsplutonen och de andra undersökta A-graniterna måste ha bildats under en tidsperiod som kännetecknades av närmast öst-västlig kompression och förkortning av jordskorpan. Denna tektoniska process kan knappast ha varit annat än orogen. Den hörde sannolikt samman med den danopoloniska kollisionsorogenesen (Bogdanova 2001). Av dessa resultat kan man dra den allmänna slutsatsen att graniter av kemisk A-typ inte nödvändigtvis behöver vara anorogena.