Skip to main content
SpringerLink
Log in

Alkaline ultramafic lamprophyres and associated carbonatite dykes from the Kalix area, northern Sweden

  • Aufsätze
  • Published:
Geologische Rundschau Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Alkalin-ultrabasiscbe Lamprophyre und begleitende KarbonatitgÄnge bilden nordsüdlidi streichende GangschwÄrme. Die Lamprophyre zeigen gewisse Ähnlichkeiten zu alnöitischen und kimberlitischen Gesteinen; sie wurden unterteilt in glimmerreiche und pikritische Lamprophyre sowie Brekzien. Karbonatite im engeren Sinn treten nur sehr untergeordnet auf; sie sind als Beforsite charakterisiert.

Die Ganggesteine des Kalix-Gebiets weisen gro\e Ähnlichkeiten mit petrographiscb verwandten Gesteinen von anderen skandinavischen Vorkommen (Sokli, Alnö und Fen) auf. GrundsÄtzliche Unterschiede finden sich vor allem im tektonischen Auftreten (ziemlich konstant streichende GangschwÄrme) und im Verteilungsmuster der seltenen Erden (deutlich negative Cer-Anomalien).

Die Bildung der Kalix-GÄnge wird folgenderweise erklÄrt: (1) Partielle Aufschmelzung des oberen Mantels, (2) Intrusion der Schmelze in eine krustale Magmakammer, gefolgt von fraktionierter Kristallisation, (3) Reaktion zwischen vorzugsweise kristallisiertem Material und der volatilen Phase (Entarmung an leichten seltenen Erden, Oxidation des Cers), (4) Intrusion in Bruchzonen, die horizonteller Dehnung ausgesetzt sind.

Abstract

Alkahne ultramafic lamprophyres and associated carbonatite dykes form north-south trending dyke swarms. The lamprophyres are sub-divided into micaceous, picritic and breccia varieties. Carbonatites sensu stricto (beforsites) occur very subordinate.

The dykes of the Kalix area show great similarities to petrographically related rocks from other Scandinavian occurrences (Sokli, Alnö and Fen). Major differences are found in their tectonic setting (regularly striking dyke swarms) and the REE-pattern (distinctly negative cerium anomalies).

The following petrogenetic model is advanced for the Kalix dykes: (1) partial melting of upper mantle material, (2) Intrusion into a crustal magma chamber, fractional crystallization, (3) Interactions between crystallized material and the volatile phase (light REE depletion, oxidation of cerium), (4) Intrusion in fracture zones under horizontal tension.

Résumé

Des lamprophyres alcalins ultrabasiques accompagnés de carbonatites forment des essaims de dykes de direction nord-sud. Les lamprophyres se subdivisent en variétés micacée, picritique ainsi que brÊchique. Les carbonatites sensu stricto sont rares et sont plutÔ des beforsites.

Les dykes de la région de Kalix présentent de grandes similitudes avec des roches pétrographiquement apparentées d'autres localités Scandinaves (Sokli, Alnö et Fen). Les différences essentielles sont dues à leur situation tectonique (essaims de dykes de direction régulière) ainsi qu'à la distribution des Terres Rares (anomalie négative distincte de cérium).

Le modèle pétrogénétique suivant est proposé pour les dykes de Kalix: (1) fusion partielle de matériau du manteau supérieur, (2) intrusion dans une chambre magmatique de l'écorce et cristallisation fractionnée, (3) interaction entre le material déjà cristallisé et la phase volatile (appauvrissement des éléments légers des Terres Rares, oxydation du cérium), (4) intrusion le long de zones de fracture dans des conditions d'extension horizontale.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

АлкАлИНО-УльтРАБАжИ ЧЕскИЕ лАМпРОФИРы И сОпРОВОжДАУЩИЕ Их жИ лы кАРБОНАтИтА ОБРАжУУт скОплЕНИь ж Ил, пРОстИРАУЩИхсь В с ЕВЕРО-УжНОМ НАпРАВлЕНИИ. лАМпРОФИРы пРОьВльУ т НЕкОЕ схОДстВО с ДРЕВНЕ-ЕИтИЧЕскИМИ И кИМБЕРлИтОВыМИ пОРОДАМИ; Их пОДРАжДЕ льУт НА БОгАтыЕ слУДО И И пИкРИтОВыЕ лАМпРОФИРы, А тАкжЕ БР ЕкЧИИ. кАРБОНАтИты В с тРОгОМ пОНИМАНИИ ЁтОгО слОВА жАНИМАУт тОльк О ВтОРОстЕпЕННОЕ МЕс тО; ОНИ ьВльУтсь жДЕсь БЕФОР сИтАМИ.

пОРОДы жИл ОБлАстИ кАлИкс пР ОьВльУт БОльшОЕ схОД стВО с пЕтРОгРАФИЧЕскИ РОДстВЕННыМИ пОРОДА МИ ИНых скАНДИНАВскИ х МЕстОРОжДЕНИИ (сОклИ, АльНЕ И ФЕН). ОсНОВНыЕ Р АжлИЧИь пРОьВльУтсь пРЕжДЕ ВсЕгО В тЕктОНИкЕ (ДОстАтОЧНО пОстОьНН ОЕ пРОстИРАНИЕ пУЧкО В жИл) И В схЕМЕ РАспРЕДЕлЕНИь РЕДкИх жЕМЕль (ьсНО Вы РАжЕННАь ОтРИцАтЕль НАь АНОМАлИь цЕРИь).

ОБРАжОВАНИЕ кАлИксО Вых жИл ОБЩьсНьУт: 1) ЧА стИЧНыМ РАсплАВлЕНИЕМ ВЕРхНЕИ МАНтИИ; 2) ИНтРУ жИьМИ РАсплАВОВ В МАгМАтИЧЕскИЕ кАМЕР ы кОРы с пОслЕДУУЩЕИ ФРАкцИО НИРОВАННОИ кРИстАлл ИжАцИЕИ; 3) РЕАкцИьМИ МЕжДУ пРЕИМУЩЕстВЕННО кРИ стАллИЧЕскИМ МАтЕРИ АлОМ И лЕтУЧЕИ ФАжОИ — ОБЕДН ЕНИЕ лЕгкИМИ РЕДкИМИ жЕМл ьМИ, ОкИслЕНИЕ цЕРИь; 4) ИНтРУжИьМИ В жОНАх РАжлОМОВ, кОтОРыЕ пОьВИлИсь пР И гОРИжОНтАльНОИ ДЕН УДАцИИ.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

References

  • Borodin, L. S. &Pyateko, I. K.: General petrological aspects of Paleozoic alkali magmatism in the Kola peninsula and the rare-earth distributions in alkali-ultrabasic lamprophyre dikes. - Geochem. Intern., 124–135, 1978.

  • Brueckner, H. K. &Rex, D. C.: K-Ar and Rb-Sr geochronology and Sr isotopic study of the Alnö Alkaline Complex, northeastern Sweden. - Lithos13, 111–119, 1980.

    Google Scholar 

  • Brunfelt, A. O. &Steinnes, E.: Neutron activation analysis for trace element determination in geostandards.- Geostandards Newslett.2, No 1, 3–7, 1978.

    Google Scholar 

  • Carstens, H.: A Post-Caledonian Ultrabasic Biotite Lamprophyre Dyke of the Island Ytteröy in the Trondheimsfjord, Norway.- Norges Geol. Unders.215, 10–21, 1961.

    Google Scholar 

  • Cullers, R. L., Medaris, G. L. &Haskin, L. A.: Experimental studies of the distribution of rare earths as trace elements among silicate minerals and liquids and water. - Geochim. Cosmochim. Acta37, 1499–1515, 1973.

    Google Scholar 

  • Dawson, J. B.: Geochemistry and origin of kimberlite. - InP. J. Wyllie (Ed.), Ultramafic and related rocks, 269–278. J. Wiley & Sons, New York, 1967.

    Google Scholar 

  • Eckermann, H.von: The alkaline district of Alnö Island. - Sver. Geol. Unders. Ca36, 1948.

  • Frey, F. A.: Rare earth abundances in a high temperature peridotite intrusion. - Geochim. Cosmochim. Acta33, 1429–1447, 1969.

    Google Scholar 

  • Geijer, P.: Alnöitic dykes from the coast region of Luleå and Kalix in Northern Sweden. - Fennia50, 1–16, 1928.

    Google Scholar 

  • Gordon, G. E., Randle, K., Goles, G. G., Corliss, J. B., Beeson, M. H. &Oxley, S. S.: Instramental activation analysis of standard rocks with high-resolution γ-ray detectors. - Geochim. Cosmochim. Acta32, 369–396, 1968.

    Google Scholar 

  • Griffin, W. L. &Taylor, P. N.: The Fen damkjernite: Petrology of a “central-complex kimberlite”.- Phys. Chem. Earth9, 163–177, 1975.

    Google Scholar 

  • Haggerty, S. E.: The chemistry and genesis of opaque minerals in kimberlites. - Phys. Chem. Earth9, 295–307, 1975.

    Google Scholar 

  • Haskin, L. A.,Haskin, M. A.,Frey, F. A. &Wildeman, T. R.: Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths. - In L. Ahrens (Ed.), Origin and distribution of the elements, Oxford c. 1968. Int. Ser. Mon. Earth Sci.30, 889–912, 1968.

  • Kresten, P.: K, Rb and Cs in carbonatites and associated rocks from central Sweden. - Geol. Fören. Stockh. Förh.99, 377–383, 1977.

    Google Scholar 

  • -: The Alnö Complex. - Nordic Carbonatite Symp. / Alnö 1979.

  • —: The Alnö complex: tectonics of dyke emplacement. - Lithos13, 153–158, 1980.

    Google Scholar 

  • Kresten, P., Printzlau, I., Rex, D., Vartiainen, H. &Woolley, A. R.: New ages of carbonatitic and alkaline ultramafic rocks from Sweden and Finland. - Geol. Foren. Stockh. Förh.99, 62–65, 1977.

    Google Scholar 

  • Larsson, W.: Zur Kenntnis der alkalinen ultrabasischen Ganggesteine des Kalixgebietes, Nordschweden. - Sver. Geol. Unders.C 456, 1943.

  • Mitchell, R. H. &Brunfelt, A. O.: Rare earth element geochemistry of kimberlite. - Phys. Chem. Earth9, 671–686, 1975.

    Google Scholar 

  • Möller, P.: Anwendung nuklearer Analysenmethoden zur Erarbeitung von geochemischen Kenngrö\en für die Exploration von LagerstÄtten. - Abschlu\bericht HMI-B302, Hahn-Meitner-Institut f. Kernforsch., Berlin, 1979.

    Google Scholar 

  • Nixon, P. H. (Ed.): Lesotho kimberlites. - LNDC, Maseru, Lesotho, 1973.

    Google Scholar 

  • Paul, D. K. &Potts, P. J.: Rare-earth abundances in kimberlites from Greenland and Zambia. - Chem. Geol.18, 161–167, 1976.

    Google Scholar 

  • Roberts, J. L.: The intrusion of magma into brittle rocks. - Geol. J. Spec. Issue2, 287–338, 1970.

    Google Scholar 

  • Rosenbusch, H.: Mikroskopische Physiographie der massigen Gesteine. 2. Aufl. - Stuttgart, 1887.

  • Streckeisen, A.: Classification and Nomenclature of Volcanic Rocks, Lamprophyres, Carbonatites and Melilitic Rocks. IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. - Geol. Rundsch.69, 194–207, 1980.

    Google Scholar 

  • Vartiainen, H., Kresten, P. &Kafkas, Y.: Alkaline lamprophyres from the Sokli complex, Northern Finland. - Bull. Geol. Soc. Finland50, 59–68, 1978.

    Google Scholar 

  • Wyllie, P. J. (Ed.): Ultramafic and related rocks. - J. Wiley & Sons, New York, 1967.

    Google Scholar 

  • åhman, E.: Ett fynd av frisk olivin i kimberlit frân Kalix skÄrgård i Norrbotten. - Geol. Fören. Stockh. Förh.72, 207–211, 1950.

    Google Scholar 

  • —: The Kalix area. - Intern. Geol. Congr. Guide to exc. A32 & C26, 23–26, 1960.

    Google Scholar 

  • —: VÄstra GrÄddmanhÄllan. Kalix skÄrgård, Norrbottens lÄn.- Geol. Foren. Stockh. Förh.89, 50–61, 1967.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Author notes

  1. Peter Kresten & Erik åhman

    Present address: Sveriges geologiska undersökning, Box 670, S-751 28, Uppsala, Sweden

  2. Arild O. Brunfelt

    Present address: Mineralogisk-Geologisk Museum, Sars Gate 1, N-Oslo 5, Norway

Authors and Affiliations

    Authors
    1. Peter Kresten
      View author publications

      You can also search for this author in PubMed Google Scholar

    2. Erik åhman
      View author publications

      You can also search for this author in PubMed Google Scholar

    3. Arild O. Brunfelt
      View author publications

      You can also search for this author in PubMed Google Scholar

    Rights and permissions

    Reprints and permissions

    About this article

    Cite this article

    Kresten, P., åhman, E. & Brunfelt, A.O. Alkaline ultramafic lamprophyres and associated carbonatite dykes from the Kalix area, northern Sweden. Geol Rundsch 70, 1215–1231 (1981). https://doi.org/10.1007/BF01820189

    Download citation

    • Issue Date:

    • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01820189

    Keywords

    Search

    Navigation