Metamorphic evolution of the Seve Nappe Complex in the Scandinavian Caledonides of west-central Sweden

Abstract

The Seve Nappe Complex in the Caledonides of western Jämtland (Sweden) is composed of high grade metamorphic rocks, mainly amphibolite facies metasediments and granulite facies gneisses, locally migmatized, with rare eclogites and peridotites. Within ?reskutan Nappe of west-central Jämtland (studied area), kyanite-bearing leucogranulites are found. Conventional geothermobarometry and thermodynamic modeling were utilized to constrain metamorphic conditions. Phg (Si apfu), Grt-Phg, Grt-Phg-Ky-Qtz geothermobarometers and modeled phase equilibria for high pressure assemblages (garnet, phengite) in NCKFMMnASH system indicate peak pressure conditions of 24-32 kbar at temperature of ~700°C. The decompression stage together with partial melting is inferred from GASP barometer, ternary feldspar modeling, kyanite-sillimanite transition, assemblages of biotite-plagioclase and melt occurrence (phase diagrams). Decompression to pressures of ~5kbar is simultaneous with increase of temperature to ~800-820°C and partial melting initiated by micas, what was followed by cooling and crystallization of melt. Geothermobarometry and modeling approach connected with field work observations and microtextures analysis show the innovative conception of ?reskutan’s Nappe HP and HT history. It enabled getting a more complete picture of the SNC evolution during Caledonies orogeny formation. Kompleks Płaszczowin Seve (Seve Nappe Complex) w zachodnim Jämtland w Kaledonidach Skandynawskich zbudowany jest ze skał metamorficznych, głównie metasedymentów facji amfibolitowej oraz gnejsów facji granulitowej, które lokalnie uległy migmatyzacji oraz w mniejszej ilości z perydotytów i eklogitów. Migmatyty i leukogranulity pochodzące z płaszczowiny ?reskutan (część jednostki Seve) zostały poddane badaniom petrologicznym. Analiza chemiczna leukogranulitów, geotermobarometria i termodynamiczne modelowanie pozwoliło odtworzyć warunki metamorficzne, jakim została poddana badana jednostka w czasie subdukcji, późniejszej ekshumacji i nasuwania się płaszczowin. Wyniki modelowania w systemie NCKFMMnASH i geotermobarometrii: fengit (zawartość kationów krzemu), granat-fengit, granat-fengit-dysten-kwarc, wskazują na maksymalne ciśnienia sięgające 24-32 kbar w temperaturze ~700°C. Retrogresywny etap (dekompresja i częściowe przetopienie) zachodziły przy wzroście temperatury do ~800-820°C i spadku ciśnienia do ok. 5 kbar (modelowanie, barometr GASP, przeobrażenie dysten-sylimanit). Końcowy etap związany jest z ochładzaniem i krystalizacją stopu. Wyniki badań dowodzą, że płaszczowina ?reskutan doświadczyła wysokociśnieniowego metamorfizmu, a nie niskociśnieniowego, jak dotąd przypuszczano. Pozwoliło to na kompleksowe odtworzenie historii metamorficznej Kompleksu Płaszczowin Seve.