Rovaniemen kunnassa sijaitsevien Vanttauksen, Lehmikarin ja Äijävaaran appiniitti-intruusioiden petrografian ja geokemian tutkimus
| Title: | Rovaniemen kunnassa sijaitsevien Vanttauksen, Lehmikarin ja Äijävaaran appiniitti-intruusioiden petrografian ja geokemian tutkimus |
| Author(s): | Tainio, Jasper |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geosciences and Geography |
| Discipline: | Geology |
| Language: | Finnish |
| Acceptance year: | 2014 |
| Abstract: |
The studied appinite intrusions are situated in Central Lapland, within the municipality of Rovaniemi. On a bedrock map the Lehmikari and Äijävaara appinite intrusions are situated in the western parts of the Central Lapland Granitoid Complex, whereas the Vanttaus appinite intrusion is located in the eastern part of the Peräpohja Schist Belt.
Geochemical assay data from drill core and field samples, used in this study, were originally requested by the Geological Survey of Finland and produced by Labtium Oy. Analytical methods used in assaying major element oxides and trace elements include XRF, ICP-MS, ICP-OES and ICP-AES. Polished thin sections used in petrographic examinations were produced by the Geological Survey of Finland.
Granites that are found in the study area are closely related in space and time with the postorogenic Central Lapland appinite intrusions (1.79 Ga) but do not show petrogenetic affinities with them. However, mingling and mixing relationships are common, and can be observed in the field, drill core samples and geochemistry. According to their mode, Lehmikari and Äijävaara appinitic rocks include diorite and quartz diorite, whereas the Vanttaus appinite is more heterogenous. Based on petrography and geochemistry, four subgroups are recognized within the Vanttaus intrusion: 1) appinitic rocks (by mode: diorite, quartz diorite and quartz monzodiorite) 2) acidic appinites (SiO2: 62.7–65.8 %) 3) syenites and 4) Ba-Sr-granites (Ba: 1360–3240 ppm, Sr: 399–766). Rock forming minerals in all three intrusions include Na-rich plagioclase, hornblende, biotite and quartz (appinitic rocks from Vanttaus include K-feldspar as well). Hydrothermal alteration is common in the studied appinites and so is the abundance of hydrous minerals (hornblende and biotite), although quantities vary between the intrusions.
The Vanttaus, Lehmikari and Äijävaara appinites show the typical geochemical features of appinitic rocks. These include high Na2O + K2O, P2O5, Ba, Sr, Zr and LREE as well as Na2O / K2O > 1. In contrast to 'type appinites' from western and northern Scotland, tholeiitic parent magmas of the studied appinites have developed further along the 'Fenner trend', producing more Fe-, Ti- and V-rich appinites, which are depleted in MgO, Ni and Cr. Appinites from Vanttaus are richer in K2O and REE compared to appinites from Lehmikari and Äijävaara. On the basis of several different variation diagrams, AFM- and KFM-ternary diagrams and REEN-distribution, the Vanttaus Ba-Sr-granites are considered to belong to the Vanttaus appinite group.
Tutkittavat appiniitti-intruusiot sijaitsevat Rovaniemen kuntaan kuuluvalla alueella Keski-Lapissa. Niistä kaksi, Lehmikarin ja Äijävaaran appiniitit, sijoittuu kallioperäkartalla Keski-Lapin granitoidikompleksin länsiosiin, Vanttauksen appiniitti Peräpohjan liuskealueen itäosaan.
Tutkimuksessa on hyödynnetty kairasydän- ja vasaranäytteisiin perustuvaa geokemiallista analyysiaineistoa, joka on Geologian tutkimuskeskuksen tilaamaa ja Labtium Oy:n tuottamaa. Pääalkuaineoksidit ja hivenalkuaineet analysoitiin XRF-, ICP-MS-, ICP-OES- ja ICP-AES- menetelmillä. Petrografisessa tutkimuksessa on käytetty hyväksi Geologian tutkimuskeskuksen teettämiä kiillotettuja ohuthienäytteitä.
Keski-Lapin postorogeenisten appiniitti-intruusioiden (1,79 Ga) läheisyydessä esiintyy runsaasti lähes samanikäisiä graniitteja, joilla ei kuitenkaan näytä olevan petrogeneettistä yhteyttä appiniitti-intruusioihin. Sekaantumis/sekoittumissuhteet appiniittien ja graniittien välillä ovat kuitenkin yleisiä ja niitä voidaan havaita maastossa, kairasydännäytteissä ja näytteiden kemiallisessa koostumuksessa. Lehmikarin ja Äijävaaran appiniittisia kivilajeja ovat moodin perusteella dioriitti ja kvartsidioriitti. Vanttauksen appiniittiseurue on kahteen muuhun intruusioon nähden heterogeenisempi ja siinä voidaan erottaa petrografian ja geokemian perusteella neljä alaryhmää: 1) appiniittiset kivilajit (moodin perusteella dioriitti, kvartsidioriitti ja kvartsimonzodioriitti) 2) happamat appiniitit (SiO2: 62,7–65,8 %) 3) syeniitit ja 4) Ba-Sr-graniitit (Ba: 1360–3240 ppm, Sr: 399–766 ppm). Tutkimusalueiden appiniittisten kivilajien yleisimmät päämineraalit ovat Na-valtainen plagioklaasi, sarvivälke, biotiitti ja kvartsi (Vanttauksessa myös kalimaasälpä). Tutkimusalueiden appiniittien hydroterminen muuttuminen on yleistä, kuten on myös vesipitoisten mineraalien (sarvivälke ja biotiitti) runsas, mutta alueellisesti vaihteleva esiintyminen.
Vanttauksen, Lehmikarin ja Äijävaaran appiniittiset kivilajit täyttävät useimmat appiniiteille tunnusomaiset geokemialliset yleispiirteet, kuten korkeat Na2O + K2O, P2O5, Ba, Sr, Zr, ja LREE sekä Na2O / K2O > 1. Tutkimusalueiden appiniittien tholeiittisten kantamagmojen 'Fennerin trendin' mukainen kehitys on johtanut Länsi- ja Pohjois-Skotlannin 'tyyppiappiniitteihin' nähden Fe-, Ti- ja V-rikkaampiin, mutta MgO-, Ni- ja Cr-köyhempiin appiniitteihin. Vanttauksen appiniitit ovat Lehmikarin ja Äijävaaran appiniitteihin nähden K2O- ja REE-rikkaampia. Ba-Sr graniittien kuuluminen Vanttauksen appiniittiseurueeseen on osoitettavissa eri variaatiodiagrammien, AFM- ja KFM-kolmiodiagrammien ja appiniittien/syeniittien kanssa yhteneväisten REEN-käyrien perusteella.
|
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| PRO GRADU Jasper Tainio.pdf | 3.769Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [4026]