The geological and petrographic characteristics of early Paleozoic igneous sedimentary rocks: a case study of the Atløyna island, Norway

Abstract

Данная работа посвящена изучению магматических, осадочных и вулканогенно-осадочных пород в пределах учебного полигона СПбГУ на острове Атлойна (Западная Норвегия). Полигон находится в области развития офиолитового комплекса Солунд-Ставфьорд и сопутствующих ему геологических подразделений, однако на текущий момент отсутствует обоснованное геологическое расчленение пород этого участка. В рамках полевых исследований установлено, что полигон сложен кварцевыми алевролитами, кварцевыми, полевошпатовыми и пироксеновыми песчаниками, туфами базальтов, зеленосланцевыми метабазитами, метабазальтами и метагаббро. В результате петрографических и геохимических исследований эти породы были отнесены к свите Хёггой и офиолитовому комплексу Солунд-Ставфьорд. Распределение редкоземельных элементов в магматических породах указывает на обстановки формирования в пределах срединно-океанических хребтов. Расчетные данные свидетельствуют о том, что расплав фракционировал путем фракционной кристаллизации плагиоклаза для пород свиты Хёггой и оливина и клинопироксена для пород офиолитового комплекса. Источником вещества для магматических пород служили породы деплетированной мантии, для осадочных пород – океанические островные дуги и окраина Балтики.

This thesis reports results of the study of igneous, sedimentary and volcanoclastic rocks within the SPbU practice area on the Atløy island (Western Norway). The area is located within the Solund-Stavfjord ophiolite complex and associated geological units, but lacks geological breakdown of the rocks of this site. During the fieldwork it was established, that the area is composed of quartz siltstones, quartz, feldspar and pyroxene sandstones, greenstone metabasites, metabasalts and metagabbro. Petrographical and geochemical studies, confirmed that established units represent the Heggøy Formation and the Solund-Stavfjord ophiolite complex. The distribution of rare earth elements in igneous rocks indicates that they belong to MORB. The results of numerical modeling indicate that fractional crystallization of plagioclase for the Heggøy beds and olivine and clinopyroxene crystallization for the ophiolite complex was the main source of the melt development. The depleted mantle was reconstructed as a source mafic igneous rocks studied (Sm-Nd system). Based on the same Sm-Nd system ocean island arcs and the continental crust from edge of Baltica were suggested as a source for the sedimentary beds.