Metamorphic and magmatic evolution near Mandal, Vest-Agder; a key area for elucidating Sveconorwegian orogenesis

Abstract

Feltområdet ligger mellom tettstedene Øyslebø og Try i Vest-Agder, lokalisert i Telemark litotektoniske enhet (menes å være < 1.5 Ga) langs den østre margin av Sirdal Magmatiske Belte (SMB), et 1070-1010 Ma volumiøst granitisk batholitt. Området ligger imellom b.a. som gjennomgikk kontinuerlig 1070-920 Ma ultra-høytemperatursmetamorfose i Rogaland, og med diskrete kortlevde metamorfoseeventer i øst (dvs. 1140-1130 Ma høytemperatursmetamorfose i Bamble-Kongsberg, 1050-1020 Ma høytrykksmetamorfose i Idefjord, og 970 Ma Eastern Segment eklogitt-facies). Målet med oppgaven er å besrkive magmatiske og metamorfosiske eventer i området og relatere de til regionalgeologien i Sørnorge. Dette med hjelp av U-Pb geokronologi og Lu-Hf isotop målinger av zircon med Laserablasjon – delt strøm -Induktivt Koblet Plasma – Massespektrometer (eng.: LA-SS-ICPMS) og Sensitive Høyresolusjon Ionmikroprobe (eng.: SHRIMP) analyser. Bergartene funnet i feltområdet inkluderer dispers (forholdet mellom biotitt og quartzofeltpastiske mineraler) migmatitt og to gneiss-enheter med tektonsk relasjon. Disse blir intrudert av SMB og hornblende-biotite-granitt (HBG), pegmatitter, og mafiske bergarter. Tre forskjellige migmatittprøver gir en alder eldre en det Telemarkiske orogenet (1.52-1.48 Ga), dette er den tidligste bergformeringseventen funnet i Telemark litotektonsike enhet; disse er 1566 ± 7 Ma, 1565 ± 11 Ma, og 1532 ± 38 Ma. Dette setter spørsmål med validiteten i å bruke det gotiske- og telemarkiske orogen som geografiske skiller mellom 1.66-1.52 og 1.52- 1.48 Ga gamle bergarter i Sørnorge. Porfyrisk magmatisme ved 1210 ± 31 Ma, og 1208 ± 16 Ma resulterte i to gneisenheter, disse sammenfaller med pre-sveconorwegisk riftin fra 1.34 til 1.10 Ga. 1078 ± 14 Ma og 1066 ± 67 Ma granitiske intrusjoner nær grensen til SMB ved Øyslebø markerer en av de eldste påbyggingene av SMB funnet. Lengre inni SMB-batholitten zirconprøver gir en alder mellom 1025 og 1050 Ma, dette passer med den kjente toppen av SMB-magmatisme mellom 1050 og 1030 Ma. SHRIMP-analyser av zirconrammer i migmatitt tilsier en migmatisering på 1011 ± 9 Ma, sammenfallende med den siste SMB-magmatismen; dette ble kjapt etterfulgt av foliering. HBG-suite magmatisme i området gir en alder på 945 ± 14 Ma, og er kilden til lokale pegmatitter. Lu-Hf-isotopemålinger av zircon viser at bergartene er et resultat av skorpeomarbeiding med lite juvenil inputt etter 1.5 Ga