| dc.description.abstract | Klemetsaunet ryodacitten er en av tre felsiske intrusjoner som ble dannet i oseansk skorpe for om lag 481 ± 5 millioner år siden. Studieområdet ligger i de nordlige delene av Bymarka-ofiolitten i Trondheim, Norge, og er plassert i den øvre allokton i den sentrale delen av den Skandinaviske fjellkjeden. I sen-Silur til tidlig-Devon ble den Skandinaviske fjellkjeden formet ved en kollisjon mellom kontinentplatene til Baltica og Laurentia, som dannet et subduksjonskompleks. Dette førte til subduskjon av Baltica under Laurentia, etterfulgt av lukkingen av Iapetus-havet.
Forskningen viser at Klemetsaunet ryodacitten har en betydelig variasjon i litologier som er endret gjennom post-magmatiske prosesser, dette fremhever Klemetsaunet ryodacittens kompleksitet. Detaljert kartlegging og fotogrammetrisk 3D-modellering av Klemetsaunet ryodacitten avdekker lokalisert duktil deformasjon og breksjedannelse, med oppdagelsen av en fyllonitisk skjæringsone, en granat-biotitt skjæringsone og en breksie. Geokjemiske og petrologiske analyser indikerer at ryodacitten deler egenskaper som samsvarer med kals-alkalisk serier, som ofte observeres i subduksjonssoner der smelten har opphav fra delvis smelting i et oseanisk miljø. Dehydrering av kontinental skorpen under subduksjon har ført til blanding av smelter og introdusert fluidfaser i systemet, som fremmer oksiderende forhold.
Innenfor Klemetsaunet området består de dominerende litologiene av ryodacitt, mafiske ganger og Byneset trondhjemitten. I tillegg kan lokaliserte områder med kalkofile berikning, skjærsoner og breksie observeres i ryodacitten. Kinematiske indikatorer fra skjærsonene vises en dominerende skjæringsretning med toppen mot vest-nordvest, mens i den fyllonittiske skjærsonen viser også en skjæringsretning mot sør-sørvest. Matrixen til ryodacitten viser en aphanittisk tekstur, sammen med porfyroklaster av granat og hornblende. Disse porfyroklastene er fordelt over hele blottningen og viser variasjoner i konsentrasjon, type, og av og til en nematoblastisk tekstur. Basert på de observerte mineral selskapene, tolkes det at hydrothermal aktivitet har spilt en avgjørende rolle i utformingen av den distinkte paragenesen til disse litologiene. Dette resulterer i at matrixen hovedsakelig består av en kombinasjon av kvarts og neokrystallinsk albitt.
Hovedmålet med oppgaven var å dokumentere og analysere lokaliserte deformasjonssoner sammen med deres geokjemiske egenskaper. Tilstedeværelsen av hydrothermale væsker har ført til mobilisering av hoved- og sporelementer. Skjærsoner og breksien viser berikning i K2O, MgO, Na2O, Fe2O3, Zn, Ga, Rb, Sr, Nb, Ba, samtidig som de viser utarming av SiO2, Cr og W. Ved bruk av SEM og EPMA er flere mineraler blitt undersøkt, med hovedvekt på granat. Granatkornene som er funnet i Klemetsaunet viser en porfyroblastisk og poikilitisk tekstur, med overvekst av albitt og kvartsinneslutninger. Det er identifisert to faser av granat: almandin og Mn- og Ca-beriket almandin. Større prograde almandinkorn viser sonering med en overgang fra en Mn- og Ca-beriket kjerne med utarming av Mn mot kanten. Soneringsmønsteret antas å være diffusjonsbegrenset, med en langsom diffusjonsrate av hovedelementer fra den omkringliggende matrixen i forhold til mineralveksten. Mindre korn har en heterogen blanding av de to almandinfasene, noe som antyder deres umodenhet.
Basert på analysen av geokjemiske og mineralogiske data, er det tydelig at ryodacitten har gjennomgått regional metamorfose og befinner seg i en overgangsfase mellom grønnskifer facies og amfibolitt facies. Observasjonene avslører to distinkte sett med trykk-temperatur (P-T) estimater. De maksimale metamorfe forholdene anslås å være i området 6-9,5 kbar ved 520-580℃. I løpet av denne fasen skjedde dynamisk rekrystallisering av kvarts, preget av reorganisering av kornegrenser, og dannelse av syn-kinematiske granatkorn, muskovitt og biotitt. Deretter fant retrograd klorittisering sted under kjøligere forhold, omtrent 365-393℃, som korresponderer til grønnskifer facies. Siden det er tydelig at retrograd klorittisering av granat forekommer i skjærsonene, kan det føre til problemer med påliteligheten av P-T-estimater som inkluderer granat. | |
| dc.description.abstract | The Klemetsaunet rhyodacite is one of three felsic intrusions that was emplaced in oceanic crust at 481 ± 5 Ma. The location of the study area is in the northern parts of the Bymarka ophiolite, Trondheim, Norway, situated in the Upper Allochthon in the Central Scandinavian Caledonides. In the late Silurian to early Devonian the Scandinavian Caledonides were formed through the continent-continent collision between Baltica and Laurentia, forming a subducting complex. Resulting in Baltica being subducted underneath the Laurentian continent, which was followed with the closing of the Iapetus Ocean.
The research shows that the Klemetsaunet rhyodacite exhibits a significant variation of lithologies altered through post-magmatic processes, showcasing its complex nature. Detailed mapping and photogrammetric 3D-modelling of the Klemetsaunet rhyodacite reveals localised ductile deformation and brecciation, with the discovery of a phyllonitic shear zone, a garnet-biotite shear zone, and a breccia. Geochemical and petrological analyses indicates that the rhyodacite share characteristics that align with the calc-alkaline series, commonly observed in subduction zones where the source melt originates from partial melting in an oceanic setting. Dehydration of the subduction slab has led to the mixing of melts and introducing volatiles into the system, promoting oxidizing conditions.
Within the Klemetsaunet area, the predominant lithologies include rhyodacite, mafic dikes, and the Byneset trondhjemite. Additionally, localised areas of chalcophile enrichment, shear zones, and brecciation can be observed in the rhyodacite. With kinematic indicators from the shear zones, showing a dominant shear sense with the top to the WNW, while in the phyllonitic shear zone also shows a shear sense towards SSW. The rhyodacite outcrops display a matrix characterized by an aphanitic texture, accompanied by porphyroclasts of garnet and hornblende. These porphyroclasts are distributed throughout the outcrops, displaying variations in concentration, type, and occasionally exhibiting a nematoblastic texture. Based on the observed mineral assemblages, it is proposed that hydrothermal activity has played a crucial role in shaping the distinctive paragenesis of these lithologies. Resulting in the matrix to be predominantly composed of a combination of quartz and neocrystalline albite.
The primary objective of the thesis was to document and analyse localised deformation zones along with their geochemical characteristics. The presence of hydrothermal fluids has resulted in the mobilization of major and trace elements. The shear zones and breccia exhibit enrichment in K2O, MgO, Na2O, Fe2O3, Zn, Ga, Rb, Sr, Nb, Ba, while displaying depletion in SiO2, Cr, and W. By utilizing scanning electron microscopy and electron microprobe analysis, several minerals have been investigated, with the emphasis on garnet. Garnet grains found at Klemetsaunet exhibits a porphyroclastic- and poikilitic texture, with albite overgrowth and quartz inclusions. There are two identified garnet phases: almandine and Mn- and Ca-enriched almandine. Large prograde almandine grains display zonation with a transition from a Mn- and Ca-enriched core with depletion of Mn towards the rim. The zonation pattern is suspected to be diffusion limited, with a slow diffusion rate of major elements from the surrounding matrix relative to the mineral growth. Smaller grains are heterogeneous mixture of the two almandine phases, suggesting their immaturity.
Based on the analysis of geochemical and mineralogical data, it is evident that the rhyodacite in the study area has undergone regional metamorphism into a transitional stage between greenschist- and amphibolite facies. The observations reveal two distinct sets of pressure-temperature (P-T) estimates. The peak metamorphic conditions are estimated to be in the range of 6-9.5 kbar at 520-580℃. During this stage, dynamic recrystallization of quartz occurred, characterized by grain boundary migration, and the formation of syn-kinematic garnet, muscovite, and biotite. Subsequently, retrograde chloritization took place under cooler conditions, approximately 365-393℃, correlating to greenschist facies. Since it’s evident of retrograde chloritization of garnet in the shear zones, it poses problems for reliability of P-T estimates including garnet. | |
