Geokronologia ja Cu-Fe-S-isotooppisovellukset Itä-Lapin ultraemäksissä komplekseissa ja niihin liittyvissä litologisissa yksiköissä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201905242127
Title: Geokronologia ja Cu-Fe-S-isotooppisovellukset Itä-Lapin ultraemäksissä komplekseissa ja niihin liittyvissä litologisissa yksiköissä
Author: Tepsell, Johanna
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201905242127
http://hdl.handle.net/10138/302121
Thesis level: master's thesis
Discipline: Geologia
Abstract: Tutkimusalueena toimivan Itä-Lapin arkeeisen alueelta ei ole olemassa kattavaa iänmääritysaineistoa. Geokronologista tulkintaa vaikeuttaa alueen voimakas metamorfoosiaste ja huonot paljastumaolot. Etenkin paleoproterotsooisten intruusioiden jakautuminen alueella on heikosti tunnettu. Kolmella U-Pb-iänmäärityksellä pyritään tarkentamaan käsitystä alueen geokronologiasta. Alueen ultraemäksisiin komplekseihin liittyvien sulfidimineraalien Cu-Fe-S-isotooppikoostumus esitetään ensi kertaa. Stabiilien isotooppianalyysien käytännön toteutusta kehitetään ja tulosten toimivuutta taloudellisesti potentiaalisten mineraaliesiintymien ilmentäjänä arvioidaan Itä-Lapin ultraemäksisissä komplekseissa. Aiemmin δ34S- ja δ65Cu-isotooppisuhteiden negatiivisen korrelaation on esitetty toimivan taloudellisesti potentiaalisten Ni-Cu-PGE-esiintymien indikaattorina (Malitch et al., 2014). Yhdistetyn Fe- ja S-isotooppien tarkastelun on todistettu olevan toimiva työkalu sedimenttiaineksen assimilaation havaitsemiseen magmaattisissa sulfideissa (muun muassa Bekker et al. 2009). Kolmen kentältä kerätyn vasaranäytteen U-Pb-iänmääritykset tehtiin zirkoniseparaateista LA-ICP-MS-metodilla. Uusien U-Pb-iänmäärityksien pohjalta Pultoselän graniitin ikä on 2795 ± 6 Ma ja Kontioselän pegmatiitin maksimi-ikä on 1766 ± 36 Ma. Jänesselkä liittyy laajasti Fennoskandiassa tunnettuun 2,4–2,5 Ga mafiseen magmatismiin ja muodostuman minimi-ikä on 2425 ± 17 Ma. Näytteissä on havaittavissa svekofennisen ja kaledonisen orogenian metamorfinen vaikutus. Stabiilit isotooppianalyysit (n = 28) tehtiin paksuista hieistä mikroporaamalla eristetyistä liuotetuista sulfidinäytteistä MC-ICP-MS-laitteistolla.Tutkimusalueelta analysoitujen sulfidien δ65Cu-arvot vaihtelevat välillä -4,65‒0,29‰, δ56Fe-arvot välillä -0,21‒1,44‰ ja δ34S-arvot välillä -1,38‒11,77‰. Magmaattisten sulfidien isotooppikoostumukset ovat lähellä kondriittisia koostumuksia: δ65Cu-keskiarvo (n = 7, 2σ) -0,99 ± 0,21‰, δ56Fe-keskiarvo 0,16 ± 0,23‰ ja δ34S-keskiarvo 2,08 ± 0,3‰. Analysoitujen sulfidien isotooppikoostumukset heijastavat voimakkaasti eri muodostumisympäristöille ominaisia geokemiallisia prosesseja, tarjoten työkalun sulfidiin vaikuttaneiden geokemiallisten prosessien määrittämiseen.The geology of the Eastern Lapland Archean domain (the sudy area of this study) is vaguely known due to high metamorphism and poorly exposed lithologic assemblages. Three new U-Pb age determinations from key locations aim for more profound understanding of the geochronology of the area. Cu-Fe-S stable isotope data for copper sulfides from the Eastern Lapland Archean domain are presented for the first time. The stable isotope analytical method for Cu-Fe-S isotopes is refined and its applicability as a proxy for magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits is evaluated. It has been suggested that, within an individual mineralized intrusion, negative correlation of δ34S and δ65Cu might be a useful indicator of the economic potential of Ni-Cu-PGE sulfide deposits. Combined S and Fe isotope systematics have also been used to fingerprint for the origin of sulfur. Three new samples were dated using the LA-ICP-MS method on zircon. Most of the Pultoselkä granite data are concordant and yield an age of 2795 ± 6 Ma. The data from the Kontioselkä pegmatite are mostly discordant and define maximum age for the pegmatite at 1766 ± 36 Ma. The Janesselkä gabbro yields an minimum age of 2425 ± 17 Ma, consistent with the 2,4–2,5 Ga age group of mafic magmatism observed widely across the Fennoscandian shield. The established U-Pb data imply distinct metamorphic effects during the Svecofennian and Caledonian orogenies. 28 stable isotope (Cu-Fe-S) data sets were measured from dissolved samples utilizing MC ICP-MS. A micro drilling method was used to extract sulfide cores for the solution work. Collectively the δ65Cu values of analysed sulfides (n = 28) range from -4,65 to 0,29‰, δ56Fe values from -0,21 to 1,44‰, and δ34S values from -1,38 to 11,77‰. Isotope values from magmatic sulfides (n = 7, 2σ) have a restricted range and distinct mean δ65Cu value of -0,99 ± 0,21‰, mean δ56Fe value of 0,16 ± 0,23‰, and mean δ34S value of 2,08 ± 0,3‰, consistent with chondritic compositions. The variation of isotopic values reflects the composition of the sulfide. Overall, they reflect varying crystallization histories and subsequent modification of the samples examined.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Tepsell_Johanna_Pro_gradu_2018.pdf 5.208Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record