Structural analysis by Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) of the Mesoproterozoic Morkheia complex, Norway

Abstract

L'intrusion de Morkheia s'est mise en place il y a 1132 Ma. Sa signature géochimique alcaline indique une mise en place en contexte tectonique extensif. Pourtant, le métamorphisme en faciès granulite enregistré dans la région du Bamble à proximité de l'intrusion est témoin d'un épaississement crustal et donc d'un contexte tectonique compressif. Ce couplage extension-compression est fréquent dans les grandes orogenèses précambriennes. L'intrusion de Morkheia fait partie de l'unité Telemarkia, une unité lithotectonique de l'orogène svéconorvégien. La géodynamique de l'orogenèse svéconorvégienne est encore débattue. Des échantillons ont été carottés sur l'entièreté de l'intrusion pendant une semaine de travail de terrain. Une analyse structurale a été menée sur les carottes récoltées par la mesure de l'Anisotropie de Susceptibilité Magnétique (ASM). Grâce à leur composition en minéraux magnétiques, l’ASM est applicable au gabbro et à la monzonite qui constituent l'intrusion de Morkheia. Cette technique nécessite des échantillons sous forme de carottes et donne la foliation magnétique ainsi que la linéation magnétique pour chaque point d'échantillonnage. L'analyse structurale a été complétée par l'observation et la description de lames minces faites à partir des carottes. Les résultats obtenus permettent une présentation de la fabrique magnétique de la roche ainsi qu'une description de la déformation enregistrée par celle-ci. De plus, l'effet sur l'intrusion de la zone de cisaillement de Porsgrunn-Kristiansand située sur la frontière entre les unités Telemarkia et Bamble, juste au sud de l'intrusion a été démontré. De nouvelles données sur la géodynamique de la région sont fournies.

The Morkheia intrusion was emplaced 1132 Ma ago. Its alkaline geochemical signature indicates an emplacement in an extensive tectonic context. However, the granulite facies metamorphism recorded in the Bamble region near the intrusion is evidence of crustal thickening and therefore of a compressive tectonic context. This extension-compression coupling is common in major Precambrian orogenies. The Morkheia intrusion is part of the Telemarkia unit, a lithotectonic unit of the Sveconorwegian orogen. The geodynamic features of the Sveconorwegian orogen are still debated. Samples were cored from the entire intrusion, during a one-weeklong fieldwork. A structural analysis was made on the cores collected by measuring the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS). Thanks to their magnetic mineral compositions, AMS applies to the gabbro and monzonite making up the Morkheia intrusion. This technique requires cored samples and gives the magnetic foliation and the magnetic lineation for each sampling site. The structural analysis was complemented by the observation and description of thin sections cut from the cores. The results obtained provide an overview of the magnetic fabric of the intrusion and a description of the deformation it undergoes. In addition, the effect on the intrusion of the Porsgrunn-Kristiansand shear zone located on the boundary between Telemarkia and Bamble units, south of the intrusion, was demonstrated. New data about the geodynamics of the region are provided.