Lyssna
Förhållandet mellan Baltica och Amazonia under Proterozoikum (SAMBA-modellen)
Åke Johansson
Jämförelser mellan berggrunden i nordöstra Europa (Baltica), centrala Sydamerika (Amazo-nia) och Västafrika tyder på att dessa områden satt ihop som en landmassa under huvuddelen av Proterozoikum, dvs under mer än en miljard år.
Som en utvidgning av mina undersökningar i Blekinge och på Bornholm kom jag att intressera mig för frågan vad som låg sydväst om den Fennoskandiska skölden i Proterozoisk tid, när berggrunden i dessa områden bildades, en ocean eller en annan kontinent (Central- och Sydeuropa existerade ännu inte vid denna tid). Eftersom det funnits tankar om en kollision mellan Baltica (nordöst-Europa, inklusive Fennoskandia) och Amazonia (centrala delen av Sydamerika) i samband med den Grenville-Sveconorvegiska bergskedjeveckningen för ca 1000 miljoner år sedan, låg det nära till hands att jämföra berggrunden och utvecklingen i Amazonia med den i Baltica.
Liksom Baltica består Amazonia av en äldsta Arkeisk kärna i nordöst, och bälten av succesivt yngre Proterozoisk berggrund mot sydväst. Det visar sig att om man roterar Amazonia cirka 60 grader medsols så kan dess nordvästra sida passas in mot Balticas sydvästra sida (den s.k. Trans-Europeiska suturzonen som löper diagonalt över Europa från Nordsjön till Svarta Havet) på ett sådant sätt att bergartsbälten med samma ålder kan följas från Amazonia till Baltica. Likaså kan Västafrika passas in nordöst om Amazonia och söder om Baltica (där nu Svarta Havet, Kaukasus och Kaspiska Havet befinner sig).
Denna konfiguration existerade förmodligen som en samman-hängande landmassa, vilken kan ha ingått i än större superkontinenter, från ca 1800 miljoner år till åtminstone 800 och kanske 600 miljoner år sedan, alltså i minst 1000 miljoner år, innan den bröts sönder. I väster fanns en aktiv kontinentkant gränsande till en ocean, likt våra dagars Stilla Havet, under en stor del av denna tid, vilken utgjorde en fortsättning på den aktiva kontinentkant som fanns i sydöstra Laurentia (Nordamerika).
För ca 1250 till 1000 miljoner år sdan roterade Baltica och Amazonia (samt Västafrika) cirka 75 grader medsols i förhållande till Laurentia (Nordamerika) (alternativt var denna rotation i stället ca 160 grader medsols, ifall den paleomagnetiskt föredragna Columbia-konfigurationen med norra Baltica utmed östra Grönland används som startpunkt i stället; se diskussion i Johansson (2014) och animationen nedan som exempel) och kolliderade sedan med Laurentias sydöstra sida under den Grenville-Sveconorvegiska bergskedjeveckningen.
Rekonstruktion av Baltica, Amazonia, Västafrika och delar av Laurentia (Nordamerika) för mellan 1800 och 1300 miljoner år sedan.
Rekonstruktion av Baltica, Amazonia, Västafrika och delar av Laurentia (Nordamerika) för mellan 1100 och 800 miljoner år sedan.
Publikationer
Denna modell, med Baltica, Amazonia och Västafrika som en långvarigt sammanhänagnde landmassa, har döpts till "SAMBA-modellen" (Syd-AMerika - BAltica). En vetenskaplig uppsats som beskriver denna modell finns publicerad i tidskriften Precambrian Research:
- Å. Johansson, 2009: Baltica, Amazonia and the SAMBA connection—1000 million years of neighbourhood during the Proterozoic? Precambrian Research 175, 221-234. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926809002010
En populärvetenskaplig beskrivning på svenska av samma modell finns i tidskriften Geologiskt forum:
- Å. Johansson, 2011: När Sverige var granne med Amazonas. Geologiskt forum nr. 72, sid. 12-19.
En diskussion om de malmgeologiska konsekvenserna av SAMBA-konfigurationen finns i ett förlängt "abstract" (föredragssamman-fattning) från det malmgeologiska 12:e SGA-mötet i Uppsala i augusti 2013:
- Å. Johansson, 2013: Proterozoic supercontinents and ore provinces – the Baltica – Amazonia – West Africa link. Extended abstract. 12th Biennial SGA meeting, 12-15 August 2013, Uppsala, Sweden: Mineral deposit research for a high-tech world. Proceedings, vol. 4, p 1866-1869.
En uppföljande artikel om SAMBA-modellen, den senprekambriska superkontinenten Rodinia, och övergången från Rodinia till den efterföljande "halva" superkontinenten Rodinia publicerades 2014 i Precambrian Research:
- Å. Johansson, 2014: From Rodinia to Gondwana with the ‘SAMBA’ model – A distant view from Baltica towards Amazonia and beyond. Precambrian Research 244, 226-235. http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2013.10.012
En diskussion (kommentar till en artikel av Gee et al. 2015 i Precambrian Research) huruvida det Grenville - Sveconorvegiska bältet verkligen kan ha fortsatt längsmed de Skandinaviska Kaledoniderna upp i dagens Arktis finns i nedanstående publikation. Frågan diskuterades också i ett föredrag vid det 32:a Nordiska Geologiska Vintermötet i Helsingfors i januari 2016.
- Å. Johansson, 2016: Comments to ”Detrital zircon signatures of the Baltoscandian margin along the Arctic Circle Caledonides in Sweden: The Sveconorwegian connection” by Gee et al. (2015). Letter to the Editor. Precambrian Research 276, 233-235. doi.org/10.1016/j.precamres.2015.12.006
Sedermera har jag koordinerat en sammanställning av magmatiska uran-bly-åldrar i åldersintervallet 2300 till 800 miljoner år, dvs under bildandet av superkontinenten Columbia och under hela dess existens, liksom under bildandet av den efterföljande superkontinen-ten Rodinia. Åldrarna,sammanlagt 4344 stycken, är från Baltica (Nordost-Europa), Laurentia (Nordamerika), Amazonia (centrala Sydamerika), samt delvis från Kalahari-kratonen (södra Afrika och en mindre del av Antarktis) och från västra Australien. De har delvis hämtats från existerande databaser hos respektive lands geologiska undersökning, delvis från andra sammanställningar, och delvis sammanställts för hand från existerande litteratur. Sammanlagt 22 medförfattare från olika länder och världsdelar har varit inblandade i arbetet. Resultaten visar på olika toppar i magmatisk aktivitet i olika kontinenter, delvis av likartad ålder, och delvis olikåldriga. Den bästa överensstämmelsen i åldrar får mellan Baltica och Amazonia, vilket kan stödja att dessa kontinenter var nära grannar i en SAMBA-liknande konfiguration under en stor del av denna tidsperiod, och kanske delade samma subduktionssystem. För en powerpoint-animation av magmatismen, se nedan. Resultaten publicerades i en artikel i Precambrian Research i början av 2022:
- Johansson, Å., Bingen, B., Huhma, H., Waight, T., Vestergaard, R., Soesoo, A., Skridlaite, G., Krzeminska, E., Shumlyanskyy, L., Holland, M.E., Holm-Denoma, C., Teixeira, W., Faleiros, F.M., Ribeiro, B.V., Jacobs, J., Wang, C.-C., Thomas, R.B., Macey, P.M., Kirkland, C.L., Hartnady, M.I.H., Eglington, B.M., Puetz, S.J., Condie, K.C., 2022: A geochronological review of magmatism along the external margin of Columbia and in the Grenville-age orogens forming the core of Rodinia. Precambrian Research 371, 106463, 43 pp. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106463.
Slutligen har jag varit medförfattare i en artikel i tidskriften Earth and Planetary Science Letters vilken publicerades år 2022, och som diskuterar huruvida plattektoniska processer var aktiva under mellersta Proterozoikum (från omkring 1850 till 850 miljoner år):
- Roberts, N.M.W., Salminen, J., Johansson, Å., Mitchell, R.N., Palin, R.M., Condie, K.C., Spencer, C.J., 2022: On the enigmatic mid-Proterozoic: Single-lid versus plate tectonics. Earth and Planetary Science Letters 594, 117749, 12 pp. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117749
Animeringar
En animering har gjorts som visar hur Laurentia (Nordamerika) och Sibirien (beläget norr om Laurentia) å ena sidan och Baltica-Amazonia-Västafrika å den andra roterar åt motsatta håll från ca 1250 miljoner år (som en del av superkontinenten Columbia) till ca 950 eller 900 miljoner år (som en del av superkontinenten Rodinia).
Animeringen startar med en av paleomagnetikerna föredragen konfiguration där Balticas (nuvarande) norra kust (Kola-halvön och vidare österut) ligger utmed Grönlands (nuvarande) östkust vid 1250 miljoner år. Den skiljer sig därmed från rekonstruktionen på kartan ovan, där norra Norge ligger intill sydöstra Grönland. Animeringens rekonstruktion ger därmed ca 160 graders total relativ rotation mellan Laurentia-Sibirien och Baltica-Amazonia-Västafrika från 1250 till 950 eller 900 miljoner år. Denna rotation har fördelats lika mellan de två kontinentblocken, 80 grader var, i brist på säkrare data.
Subduktionszonernas lägen och orientering är mycket osäkra, och animeringens kartbild är mycket schematisk och endast till för att visa på subduktion när den mellanliggande 'Grenville-oceanen' slutes. Likaså är kontinenternas absoluta orientering i förhållande till nord-riktningen inte känd.
Klicka på länken nedan för att starta animeringen:
Underlag och kartbild: Åke Johansson
Animering: Mikael Johansson
I samband med uppsatsen av Johansson m.fl. (2022, se ovan) gjordes en animering i powerpoint med en serie plattektoniska rekonstruktioner (kartor) för tidsperioden 2300 till 900 miljoner år, vilka visar magmatisk aktivitet längs kanterna av Baltica, Laurentia, Amazonia, Kalahari och västra Australien i 50-miljoner-års intervall. Se länk nedan. En annan animering (film) visar samma magmatiska aktivitet på en karta över dagens kontinenter, vilken kan laddas ner från artikelns webplats. Där finns även en Excel-fil med den sammanställda åldersdatabasen.
Länk till powerpoint-animeringen:
Kartor och animering: Åke Johansson