Mikael Andreas Petersson

Mikael Andreas Petersson

Gæsteforsker

Jeg er isotopgeokemiker, der primært arbejder med spørgsmål vedrørende væksten af den kontinentale skorpe gennem tiden. Mit hovedfokus er tidlig jordevolution og prækambrisk geologi.

Jeg tog mine bachelor- og postgraduate-studier ved Lunds Universitet, inden jeg flyttede til Perth, Western Australia for at tage en post-doc ved University of Western Australia, hvor jeg arbejdede på den tidligste udvikling af Pilbara-kratonet.

Mit nuværende projekt fokuserer på den tidligste vækstudvikling af det fennoskandiske (baltiske) skjold, hvor jeg gennem koblede zirkon U–Pb, O- og Lu–Hf isotoper vil studere skorpevæksthistorien i det nordlige Sverige og Finland.

Aktuel forskning

I et ideelt scenarie vil detritale zirkoner, der udtages ved flodmundingen af ​​en stor flod, repræsentere den eksponerede kontinentale skorpe, der er eksponeret inden for afvandingsområdet, der drænes af denne flod. Koblede zirkon U-Pb, O og Lu-Hf isotopundersøgelser af sådanne detritale populationer har vist sig at være et stærkt værktøj, når man undersøger væksthistorien for store områder (f.eks. Iizuka et al., 2013, Petersson et al., 2018). Det skal dog bemærkes, at som det fremgår af bl.a. Allègre og Rousseau, (1984), Hawkesworth et al. (2009) og Dhuime et al. (2011) spiller adskillige faktorer, herunder bevaring, alder, topografi og tektoniske omgivelser, en rolle i repræsentativiteten af ​​den detritale zirkonpopulation, der udtages ved udløbet af et flodsystem. Nogle af de skævheder, der påvirker zirkonpopulationerne i detritalprøver, omfatter manglen på at opfange yngre magmatiske og metamorfe hændelser, som muligvis ikke registreres af kemisk og fysisk robuste mineraler som zircon, en modstandsdygtighed, der potentielt kan fordreje zirkonregistreringen mod ældre protolithinformation . Men når man studerer den tidlige væksthistorie, med fokus på væksten af ​​den kontinentale skorpe, bliver disse skævheder, selvom de stadig er til stede, mindre af et problem. På grund af den store arealdækning kan detritale zirkonpopulationer potentielt afsløre magmatiske væksthændelser, der ikke opfanges via prøveudtagning af magmatiske indtrængninger eller via sparsomme forekomster af nedarvede korn i sådanne indtrængninger, og til gengæld kan O- og Hf-isotopsignaturerne fremme vores forståelse af jordskorpeudviklingen af ​​det undersøgte terræn.

 

 

Når man beregner initiale Hf-isotopforhold, er det afgørende at anvende en nøjagtig krystallisationsalder for værtsbjergarten, noget der bliver stadig sværere, når man har at gøre med detritale korn (Vervoort og Kemp, 2018). Især arkæisk korn, hvor gammelt Pb-tab, relativt tæt i tid på den magmatiske krystallisationsbegivenhed, kan generere overensstemmende data uden geologisk betydning. Men når man ser på publicerede data fra det nordlige Fennoskandia, er sådanne data sjældne, og uoverensstemmende korn, hvis de er til stede, plotter almindeligvis af concordia-kurven med uforstyrret 207Pb/206Pb (f.eks. Andersen et al., 2007; Lundqvist et al., 1998, 2000). Der forekommer dog undtagelser (f.eks. Högdahl et al., 2012; Petersson et al., 2015a), og det er noget, der skal tages i betragtning ved fortolkning af zircon Hf isotopdata.

 

 

 

Langt størstedelen af ​​zircon Hf isotopdata fra Sverige er blevet koncentreret til de centrale og sydlige dele af Sverige (Andersen et al., 2009; Andersson et al., 2011; Brander et al., 2011; Petersson et al., 2015a, 2015b , 2017; Petersson og Tual, 2020; Vervoort og Patchett, 1996), men der er ikke gjort meget i det nordlige Sverige. En undtagelse er en undersøgelse af et lille område i Skellefteå-distriktet, der primært viser juvenile til mildt juvenile Hf-isotopsignaturer ved ~ 1,9 Ga (Guitreau et al., 2014). Nd-isotoper er imidlertid lettere tilgængelige og antyder, at terrænerne i det nordlige Sverige, syd for den arkæiske-proterozoiske grænse, hovedsageligt er unge (Wilson et al., 1985), mens genbrugsskorpen bliver mere tydelig i det sydlige Sverige (Patchett et al. al., 1987). En let udtømt kappe under det fennoskandiske skjold er blevet foreslået af adskillige undersøgelser (f.eks. Valbracht, 1991; Claesson og Lundqvist, 1995; Andersson et al., 2006, 2007; Andersen et al., 2009; Rutanen et al., Petersson, 2011. et al., 2017). Årsagen til denne relative berigelse eller milde udtømning af kappen er blevet foreslået at være resultatet af langvarig subduktion under det fennoskandiske skjold (Andersson et al., 2007; Andersen et al., 2009; Petersson et al., 2015; Rutanen et al., 2011). Hvis årsagen bag de nært kondritiske isotopsignaturer i Fennoskandia er en langsigtet skorpeberigelse af en godt blandet øvre kappe, er det rimeligt at antage, at de indledende signaturer, før den langsigtede berigelse begyndte, ville afspejle en uforurenet, virkelig MORB-udtømt kappekilde. Dette ses dog ikke i isotopregistret, og derfor er en alternativ forklaring påkrævet. Det meste af subduktionspladen er også lavet af kappeafledt materiale, der returneres til den mindre tilgængelige nedre kappe, hvorfra den stammer (Creager og Jordan, 1984; Morris og Ryan, 2003), hvor den isotopiske effekt på skorpedannelse ville være ubetydelig.

 

Jeg har til hensigt at karakterisere Sveriges indledende skorpevæksthistorie gennem koblede zirkon U–Pb, O og Lu–Hf isotopdata fra detritale zirkonkorn fra seks store flodsystemer i det centrale til det nordøstlige Sverige. Disse data sættes i en kontekst af en kappekilde, der svarer til den eksisterende viden om regionen, snarere end at anvende en generisk MORB-udtømt kappekilde.

ID: 287739089