Geography and geometry of pre-Caledonian western Baltica: U-Pb geochronology and Palaeomagnetism

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Den kontinent Skandinavien idag tillhör kallas Eurasia, men den kontinent vi ser idag har inte alltid funnits. Kontinenterna var inte bara sammanfogade på andra sätt, de har också rört sig över jordens yta (de långsamma med samma hastighet som naglar växer!), i platt-tektoniska processer. Innan uppkomsten av Eurasia har Skandinavien i omgångar tillhört andra konstellationer. Skandinavien är en del av en gammal kontinentkärna, vilken sträcker sig ända bort till dagens Uralberg och ner till Ukraina, som kallas Baltica och som i perioder har varit en egen kontinent. Den västra kanten av denna kontinent, dagens norska kust, var i Silurisk tid, för ca. 400 miljoner år sedan, involverad i en bergskedjebildande händelse. Baltica kolliderade med den Nordamerikanska kontinentalplattan och vår skandinaviska fjällkedja bildades, en händelse som kallas den Kaledonska bergskedjebildningen (Caledonia är det latinska namnet för Skottland, som också var involverat i kollisionen). Såsom skivor av snö skjuts upp över varandra på en snöskovel då man skottar, sköts skivor av berggrund, s.k. skollor, upp över kontinenten Balticas kant. Fokus i denna avhandling är att undersöka den berggrund, som nu finns i skollor i Sarek och Akkajaure, och genom att bestämma berggrundens ålder och kemiska karaktär försöka flytta tillbaka några skollor till sin ursprungliga position. Man kan på så vis få en idé om geometrin på olika geologiska bälten i prekaledonsk tid. Åldern på bergarter som saknar fossil, t.ex. de magmatiskt bildade, kan man bestämma med hjälp av radiometriska dateringsmetoder. Vissa mineral tillåter nämligen små mängder radioaktiva element i sin kristallstruktur. Efter bildningen av dessa mineral börjar de olika radioaktiva isotoperna att sönderfalla och det går sedan att mäta halten av moderisotoperna, men även dotterisotoperna, dvs de isotoper som har bildats genom sönderfallet. Man kan sedan räkna ut åldern på bergarten med hjälp av kända sönderfallskonstanter. Det element som har använts i denna studie är uran (U), som sönderfaller till bly (Pb). Felmarginalerna vid radiometriska dateringar kan tyckas väldiga i reell tid (typiskt några miljoner år), men utgör oftast endast tusen- eller hundradelar av själva åldern. Med hjälp av de åldrar jag har bestämt har korrelationer kunnat göras mellan skollorna i Sarek och Akkajaure och den berggrund som fortfarande befinner sig där den bildades vid Lofoten. Det har även framkommit data, som vittnar om andra händelser som har omvandlat och deformerat berggrunden långt före den Kaledonska bergskedjebildningen. De "nya" geometrier på geologiska bälten som har framkommit kan sedan sättas i ett globalt geografiskt perspektiv genom att positionen av olika kontinenter vid olika tid kan bestämmas genom palaeomagnetiska metoder. Man mäter en magnetisk vektor i tre dimensioner i bergartsprover och en breddgrad för den tiden då bergarten bildades erhålles. Eftersom tiden innan den Kaledonska händelsen är i fokus här, har palaeogeografiska positioner för tidsåldrarna Kambrium och Ordovicium bestämts. Baltica låg i tidig Kambrium ganska nära sydpolen och rörde sig genom Kambrium och Ordovicium norrut, samtidigt som kontinenten roterade motsols. Då kollisionen med Nordamerika var ett faktum befann sig Baltica på ekvatorn. Sedan dess har kontinenten rört sig i sakta mak längre norrut, en rörelse som forsätter än idag.