Evolution of continental crust in the Proterozoic : growth and reworking in orogenic systems

Andreas Petersson

Forskningsoutput: AvhandlingDoktorsavhandling (sammanläggning)

616 Nedladdningar (Pure)

Sammanfattning

Popular Abstract in Swedish
För att förstå tillväxten av den kontinentala jordskorpan
är det nödvändigt att kunna uppskatta balansen mellan
juvenilt bidrag från manteln, infra-krustal omarbetning
av jordskorpa och transport av krustalt material tillbaka
till manteln. Sedan början av seklet har användandet
av in situ U–Pb, Lu–Hf och O-isotop analyser av
mineralet zirkon som ett verktyg för att adressera dessa
frågor ökat exponentiellt. Många sammanställningar av
ständigt växande databaser, som använder kombinerade
U–Pb-Lu–Hf och/eller U–Pb-Lu–Hf-O isotop-data,
har presenterats tillsammans med modeller som påvisar
globala konsekvenser för den kontinentala jordskorpans
tillväxt. Många av dessa modeller, lider dock av
ett antal antaganden, bland annat inkluderandet av en
homogen mantelreservoar som utarmats linjärt sedan
jordens skapelse.
Användandet av framför allt detritala zirkoner tagna ur
sitt geologiska sammanhang, och tillämpningen av dess
modell-åldrar, försvagar trovärdigheten hos dessa modeller.
För att ta itu med frågan om den kontinentala
jordskorpans tillväxt, med hjälp av kombinerad zirkon
U–Pb-Lu–Hf (-O) isotop-data, måste man ha kontextuell
kontroll och minimera osäkerheterna i de tillämpade
modellerna.
I denna avhandling har ett sådant tillvägagångssätt använts
på tre olika Palaeo- och Meso-Proterozoiska (2500–1000
miljoner år gamla) orogena bälten; i den Fennoskandiska
skölden, i nordamerikanska Grenville provinsen och i den
Birimiska terrängen på den västafrikanska kratonen.
Den östra delen av den Svekonorvegiska provinsen (belägen
i de sydvästra delarna av den Fennoskandiska skölden)
skapades genom sekventiell omarbetning av en reservoar
som bildades genom blandning mellan en 2.1–1.9
miljarder år gammal juvenil komponent samt Arkeisk
skorpa. Från 1.7 till och med 1.4 miljarder år sedan
genererades den kontinentala jordskorpan med liten eller
ingen tillförsel av juvenilt material.
Längre västerut, i Idefjordsterrängen av Svekonorvegiska
provinsen, återfinns 1.65–1.33 miljarder år gammal
berggrund med isotopsignaturer som indikerar omarbetning
av äldre kontinental jordskorpa och sediment.
På det hela taget indikerar dock isotopsignaturerna från
berggrunden i Idefjordsterrängen en ökning av juvenilt
material med tiden. Detta är i linje med en retirerande
öbåge, samtida med avsättning av den lokala sedimentära
bassängen, Stora Le-Marstrand.
Trender i isotopdata från den Grenvilliska orogenen
under Ohio föreslår juvenilt bidrag från manteln för ca.
1.65 miljarder år sedan, följt av sekventiell omarbetning
av denna reservoar med litet eller inget ytterligare bidrag
från manteln.
Den ca. 2.31–2.06 miljarder år gamla Birimiska terrängen
i Ghana, är känd för att till hög grad uppvisa juvenila
signaturer. Men vi kan visa att omarbetad Arkeisk skorpa
bidragit i mycket större utsträckning än tidigare känt,
vilket återigen betonar vikten av infrakrustal omarbetning
under bildandet av kontinental jordskorpa. Vi kan
även påvisa att denna terräng, som normalt beskrivs som
bildad via initialt bidrag från en mantelplym, har granitiska
bergarter som är äldre än de mafiska leden. Detta
påvisar istället en subduktionsrelaterad tillväxt för den
kontinentala krustan i denna terräng.
Tillsammans understryker dessa studier vikten av infrakrustal
omarbetning i Palaeo- och Meso-Proterozoiska
ackretionsorogener. Dessa studier ger också goda exempel
på tillämpning av kombinerade zirkon U–Pb-Lu–Hf
(-O) isotop- analyser av berggrund med känd affinitet,
där valet av använda modeller kan styrkas.
Originalspråkengelska
KvalifikationDoktor
Tilldelande institution
  • Berggrundsgeologi
Handledare
  • Scherstén, Anders, handledare
  • Söderlund, Ulf, handledare
  • Möller, Charlotte, handledare
  • Andersson, Jenny, handledare, Extern person
  • Whitehouse, Martin, handledare, Extern person
Tilldelningsdatum2015 okt. 2
Förlag
ISBN (tryckt)978-91-87847-05-9
ISBN (elektroniskt)978-91-87847-06-6
StatusPublished - 2015

Bibliografisk information

Defence details

Date: 2015-10-02
Time: 13:15
Place: Dept. of Geology, Lund University, Sölvegatan 12, 223 62, Lund, Sweden

External reviewer(s)

Name: Hawkesworth, Chris
Title: Professor
Affiliation: University of St Andrews

---

Ämnesklassifikation (UKÄ)

  • Geologi

Fingeravtryck

Utforska forskningsämnen för ”Evolution of continental crust in the Proterozoic : growth and reworking in orogenic systems”. Tillsammans bildar de ett unikt fingeravtryck.

Citera det här