Åke Johansson: Blekinges och Bornholms proterozoiska berggrund

Genom de senaste årens snabba utveckling av metoderna för åldersbestämning av mineral och bergarter med hjälp av uran-bly (U-Pb) metoden, i synnerhet analys med jonmikrosond vilken möjliggör punktanalyser i enskilda mineralkorn med komplex historia, har mycket ny information erhållits angående utveckling av den komplexa berggrunden i sydvästra Sverige. Eftersom utvecklingen av detta område varit så komplex, med magmatism, metamorfos och deformation vid ett flertal tillfällen, återstår samtidigt många olösta problem. En kontroversiell fråga har varit den relativa betydelsen av olika tektoniska och termala händelser vad det gäller berggrundens deformation och metamorfos: den tidiga Gotiska händelsen för ca 1700 till 1550 miljoner år sedan, då en stor del av berggrunden bildades, den Hallandiska händelsen för ca 1450 miljoner år sedan, och den Sveconorvegiska händelsen för ca 1100 till 900 miljoner år sedan.

En möjlighet för att få klarare grepp om den tidigare utvecklingen är att studera ett område i sydöstra Sverige, öster om den s.k. Protoginzonen, nämligen Blekinge, vars berggrund har undgått Sveconorvegisk deformation och metamorfos. I ett tidigare NFR-stött projekt klarlades Blekinges geokronologiska utveckling översiktligt, med 1700-1800 miljoner år gamla graniter och vulkaniter vilka deformerats innan intrusionen av yngre, odeformerade graniter med åldrar kring 1450 miljoner år. De äldre graniterna och vulkaniterna kan antingen korreleras med likåldriga odeformerade bergarter inom det s.k. Transskandinaviska bältet i Småland, som Blekinge i så fall skulle vara en sydlig fortsättning av, eller de äldsta Gotiska bergarterna i sydvästra Sverige, medan de yngre graniterna hänger samman med de Hallandiska bergarterna i Sydvästsverige.

Bornholm är beläget söder om Blekinge, och dess Prekambriska berggrund med gnejser genomsatta av mer eller mindre odeformerade graniter utgör troligen en fortsättning på Blekinge-provinsens berggrund. Det saknas dock moderna uran-bly-dateringar från Bornholm, endast en del äldre kalium-argon och rubidium-strontium-dateringar finnes. Detta är anmärkningsvärt, eftersom Bornholm utgör en viktig länk mellan Sydsveriges Prekambriska berggrund och det dolda Prekambriska underlaget i nordöstra Polen och Litauen, vilket studerats genom geofysik och i borrkärnor inom det internationella EUROBRIDGE-projektet.

Detta nya projekt skall med hjälp av förfinade dateringsmetoder (jonsondsdatering av zirkoner, uran-bly-datering av titanit) i mer detalj klarlägga den magmatiska och metamorfa utvecklingen i Blekinge och på Bornholm, och i synnerhet frågan om metamorfosens och deformationens ålder (Gotisk eller Hallandisk). Åldersbestämningarna kompletteras med geokemi och Sm-Nd- isotopstudier, vilka kan ge information om bergarternas ursprung (petrogenes) och tektoniska bildningsmiljö, liksom tidpunkten för den första krustabildningen. Genom samarbete med forskare från Lunds och Uppsala Universitet integreras även strukturgeologisk information i projektet.

Projektet skall möjliggöra bättre korrelation av berggrundsutvecklingen under Mellan-proterozoikum på ömse sidor av Protoginzonen, den deformationszon som löper från Vättern söderut och delar Sydsveriges berggrund i två delar. Berggrunden på ömse sidor av denna zon kan sägas utgöra olika djupsnitt genom södra Sveriges prekambrium. Likaså kommer projektet att bidra till korreleringen av berggrunden i södra Sverige med den i Baltikum och Polen. Den öst-västliga zon som skiljer Blekinges och Smålands berggrund åt fortsätter mot Baltikum, och är en av flera storskaliga öst-västliga tektoniska zoner som genomsätter det Prekambriska underlaget i Baltikum och Ryssland. Den Mellan-proterozoiska (ca 1450 miljoner år) magmatismen i Blekinge och på Bornholm (trolig ålder) liksom den i Baltikum och nordöstra Polen kan möjligen vara kopplad till storskaliga rörelser längs dessa zoner, på samma sätt som 1200 miljoner års magmatism i Skåne och Småland är kopplad till rörelser längs den nord-sydliga Protoginzonen.

I ett riktigt storskaligt perspektiv är dessa frågor av betydelse för hur den Baltiska / Fennoskandiska skölden passar in i den Mellanproterozoiska superkontinent som troligen fanns, hur denna bröts sönder, och hur dess delar i stället inkorporerades i den Sen-proterozoiska superkontinenten Rodinia under den Sveconorvegiska-Grenvilliska bergskedjeveckningen för ca 1000 miljoner år sedan.

Resultat (nov 2009)

Resultaten från åldersdateringar med uran-bly-metoden från Bornholms graniter och gnejser, vilka alla visar en kristallisationsålder runt 1450 till 1470 miljoner år, har publicerats i International Journal of Earth Sciences (Zarins & Johansson, 2009: U-Pb geochronology of gneisses and granitoids from the Danish island of Bornholm: new evidence for 1.47-1.45 Ga magmatism at the southwestern margin of the East European Craton. International Journal of Earth Sciences (Geologische Rundschau) vol. 98, p. 1561-1580, DOI 10.1007/s00531-008-0333-0. Ett manuskript om geokemin i dessa bergarter finns också, och ingick i Kristina Zarins licentiat-avhandling (Institutionen för Geovetenskap, Uppsala Universitet, 2007).  

Kontakt:
Åke Johansson