NORSKE PERIDOTITER Il.

Transkript

1 NORSKE PERIDOTITER Il. AV C. W. CARSTENS. lndledning. ommeren 1916 besøkte jeg ifølge med daværende stud. ing. S DIETRICHSON en række peridotitfelter i Jotunheimen og Espedalen. Forskjellige forhold har imidlertid bevirket, at beskrivelsen av samtlige disse felter er blit en væsentlig del forsinket. Da peridotiternes optræden i j otunheimen og Espedalen i mange henseender viser avvigende forhold, vil jeg i det følgende beskrive disse felter hver for sig. Desværre har jeg ikke kunnet avse det nødvendige beløp til analyser. jeg haaber imidlertid, som ogsaa allerede omtalt i "Norske peridotiter 1", at kunne avslutte nærværende monografi med et kapitel, omhandlende samtlige peridotiters kemi. Jeg vil samtidig faa sende hr. prof. dr. V. M. GoLDSCHMIDT min bedste tak for den retledning han ga mig ved tiltrædelsen av min høifjeldsreise. Jotunheimens peridotitfelter. Oversigt. Jotunheimen kaldes den centrale del av de fjeldstrækninger som i N og E begrænses av Gudbrandsdalen, i S av Valdres og i W av Sognefjordens inderste arme. Den omfatter Norges høieste og vildeste fjeldtinder. For ca. 50 aar siden var Jotunheimen ukjendt og upaaagtet, nu derimot er disse trakter kjendt langt utenfor Norges grænser.

2 44 C. W. CARSTENS Jotunheimen danner i geologisk henseende en eruptionsprovins, som for en væsentlig del opbygges av gabbroidale bergarter. I dette store eruptivfelt er imidlertid de fleste bergartsfamilier repræsentert, saaledes peridotiter, pyroxeniter, noriter, gabbro bergarter, labradorfelser, J otun-noriter, mangeriter, monzoniter, syeniter og graniter. De tre i kvantitativ henseende vigtigste bergarter er Jotun-norit, norit og mangerit. Disse forskjellige bergarter er beskrevet av en række forskjellige geologer, deriblandt BJØRLYKKE l, REKSTAD 2 og GOLDSCHMIDT 3. Tidligere blev Jotunheimens eruptionsprovins av endel forskere betragtet som tilhørende grundfjeldet4. Imidlertid anser nu for tiden de fleste norske geologer J otunheims-bergarterne som kaledoniske eruptivers. Jeg har personlig studert Jotunheimens bergarter i trakterne mellem Eidsbugaren og Gjendesheim. Og blandt de av mig indsamlede prøvestuffer findes samtlige de ovenfor anførte bergartstyper repræsentert (i Jotunheimen dog ikke labradorfels). Endvidere har jeg fundet en mindre granodioritisk gangbergart paa Veslefjeld. Strukturen er hos de fleste av disse bergarter hypidiomorf normalkornig. Store partier viser mere eller mindre skifrighet og bergarter fra de sterkest sammenpressede omraader tildels sterk mylonitstruktur. Straks øst for Gjendesheim gaar grænsen mellem eruptivmassivet og underliggende "høifjeldskvartsit". Gabbroen er her finkornig med mylonitstruktur. Samme utseende viser ogsaa den undre grænse av flere av Trondhjemsfeltets gabbrolakkoliter. Det ved Gjendesheim optrædende grænseforhold nødvendiggjør saaledes ingen hypotese om overskyvninger av eruptiverne i fast aggregattilstand langs grænsen mot underliggende høifjeldskvartsit6. Men da der efter Jotunheims-bergarternes krystallisation har været bevægelser i I N. G. U. skrifter, nr N. G. U. skrifter, nr. 37, 6 og nr. 43, 7. 3 Geol.-petr. Studien IV, Kristiania Vid.-Selsk. Skr ifter 1916, nr TøRNEBOHM: Gr unddragen i det Centrala Skand inaviens Bergbygnad, Kong!. svenska vetenskaps-akadem iens hand!., bd. 28, nr Se bl. a. GOLDSCHMIDT l. c. s og N. G. U. skr ifter, nr Se ogsaa SvENONIUS: Die schwedische Hochgebirgsfrage, Geo!. Rundschau 19 11, bd. 2, s. 187.

3 NORSKE PERIDOTITER Il 45 jordskorpen, er det sandsynlig, at der ofte har forekommet glidninger og forskyvninger langs grænserne mellem eruptivmassivet og over- og underliggende sedimentformationer. Befaringen i feltet sammenholdt med de senere petrografiske undersøkelser har derfor ført mig til følgende opfatning av forholdene: Jotunheimens eruptivjelt er injicert under den kaledoniske foldningsproces. Krystallisationen av dette store magmabasin har været ledsaget av sterke differentiationsprocesser. Størkningen har for den væsentlige del fundet sted in situ l. Peridotiternes optræden. Peridotitfelterne adskiller sig ved sin rødbrune forvitringshud let fra de mørkegraa gabbro-noritbergarter. De findes i hundreder - eller kanske tusender - overalt i hele Jotunheimens eruptivfelt. Den almindeligste form er linseformen. Linsernes størrelse er sterkt vekslende, længden kan saaledes variere fra over l km. til nogen cm. De største er indtegnet paa REKST ADS kart over Jotunheimens østlige del2. De rødforvitrede felter øst for Melkedalsvand og nordøst for Memuruboden er paa REKSTADS kart, som rimelig kunde være, avlagt som peridotit. Disse felter viser sig imidlertid ved mikroskopisk undersøkelse at bestaa av henholdsvis diabas og syenit. Endvidere er de forskjellige felters begrænsningsform paa kartet blit endel skematisert. Og noksaa mange, tildels større felter, er uteglemt. Men kartet er som oversigtskart klart og tydelig. Det viser os saaledes bl. a. peridotiternes store utbredelse inden Jotunheimens gabbroidale eruptivfelt. Enkelte av linserne har stor utstrækning i længden i forhold til bredden og fortoner sig i felt nærmest gangformig. Men alle de av mig undersøkte felter (ca. 30 store og mange mindre) maa dog morfologisk henføres til linseformen 3. 1 Forskyvningerne kan selvfølgelig mange steder være av betragtelig størrelsesorden, selvom det generelle forhold er som ovenfor anført. Se GoLDSCHMIDT: N. G. U. skrifter, nr. 77, s N. G. U. skrifter, nr. 37, 6 3 REKST AD omtaler i N. G. U. aarbok l 914, s. 29, gangformige peridotiter i Indre Sogn.

4 . 46 C. W. CARSTENS Peridotiterne motstaar denudationen bedre end de gabbroidale bergarter. Som følge derav finder vi, at de øverste fjeldtoppe ofte opbygges av peridotit. Fig. 2 viser et profil av feltet øst for Hesttjernene, hvor peridotiten ligger som en kake paa hver top : =l :.... : i.... :>->:>.-:: : :.s,-(, 1,; - -;;.;;::: : ;.,;:;;\.:; :/{ :: Fig. l. Kart over trakterne omkring Memuruboden. Peridotitfelterne (sort} er indtegnet efter REKST AD. Maalestok l : Dette forhold er generelt i hele Jotunheimen. Tindebestigeren Carl Hall har fra sine bestigninger i Jotunheimen indsendt bergartsprøver fra en række forskjellige toppe til Kristiania Universitets Mineralkabinet (nuv. Geologisk Museum). En stor del av disse bergarter har vist sig at være peridotit 1 I Tidligere oplysning fra Universitetets Mineralogiske lnstitut

5 .... NORSKE PERIDOTITER Il 47 Imidlertid tinder man ogsaa mange steder peridotitfelter i dalførene og i fjeldskraaningerne, muligens ogsaa paa bunden av sjøer l. Omtrent alle peridotitfelter er langs grænsen omgit av en pyroxenitzone, som saaledes formidler overgangen til gabbro- Fig. 2. bergarten (sidestenen). almindelighet er overgangen mellem disse bergarter jevn: fra feltets centrale parti føres vi fra normal peridotit mot grænsen gjennem pyroxenrik peridotit, normal pyroxenit og feltspatførende pyroxenit til normal norit r++++++± o : : -: - : -:.: -: ->: -:.: t,ca,. zo,yw,.. o ± + ± -t, ,., ff -. l N(?/Y\11/l ±+++ -t+ + Fig. 3. Hele denne faciesveksling kan sees paa forvitret overflate. Men ogsaa i friskt brud er de forskjellige typer makroskopisk let at identificere. Meget sjelden er grænsen mellem de tre hovedtyper knivskarp. Undertiden o p trær de dog slireformig i stadig vekslende baand, saaledes som fig. 3 antyder. 1 Der er flere steder paavist peridotitfelter i strandkanten.

6 48 C. W. CARSTENS Dette forhold er bl. a. iagttat ved nordvestenden av Melkedalsvand. Paa sydsiden av Gjendetungen optrær parallele pyroxenitbaand i peridotit. Men denne slireformige optræden av petrografisk vekslende typer er et undtagelsesforhold. Peridotiternes normale optræden og grænseforhold anskueliggjøres i plan bedst ved fig. 4. Vi vil nu gaa over til en mere detaljert petrografisk beskrivelse av de tre hovedtyper: peridotit, pyroxenit og gabbro (norit).,., OK(?/1 j+... Æ;U) Fig. 4. Peridotit fr a felt paa Ra uhammerens vestsid e (centralt parti). Olivin 1 i runde korroderte korn. Sterk lys- og dobbeltbrytning. 2 V== ca. 90 ( -:- ). Forekommer i stor mængde. Bronzit. Sterk lysbrytning, svak dobbeltbrytning. Sph. efter ( 11 O) og ( 100). a = rødgul, fi = rødgul til brun, r = svak grøn til næsten farveløs. De hos hypersthen og diallag vanlige brune interpositioner av titanholdig mineral optrær. 2 V = ca. 90 ( -:- ). Snit :f (O 1 O) har pa ralle! utslukning. Disse snit viser ofte parallelorienterte, efter c-aksen uttrukne, indeslutninger av monoklin pyroxen. Indeslutningerne viser i almindelighet utslukningsvinkel og sterk dobbeltbrytning. t Mineralerne er i almindelighet nævnt i kvantitativ rækkefølge.

7 NORSKE PERIDOTITER Il 49 Brun hornblende. Sterk lys- og dobbeltbrytning. 2 V= ca. 90" (80 --;--). a =lysebrun, p og r = mørkebrun. Optrær i smaa mængder. Sort ertsmineral (titanomagnetit). Farven er sort saavel i gjennemfaldende som paafaldende lys. Begrænsningsformen er i almindelighet uregelmæssig (oktaederformen kan delvis iagttages). Grøn spinel. Isotrop. I almindelighet indesluttet i ertsmineralet. Begge spinelmineralerne optrær i smaa mængder. Krystallisationsfølgen er olivin - spinelmineraler, bronzit brun hornblende. Strukturen er normalkornig. Pyroxenit fr a samme fe lt paa Ra uhammerens vestside (peridotitens grænsefa cies). Diallag. Sterk lys- og dobbeltbrytning. Sph. efter (110) og (100). De vanlige brune interpositioner optrær. Svak pleochroisme. 2 V= ca Akse B viser sterk dispersion r > v, akse A svakere dispersion. Bronzit-hypersthen. I de marginale facies er hos det rom biske pyroxenmineral jernsilikatet sterkere anriket: 2 V = ca. 80 c --;-- t. I almindelighet er diallag det kvantitativt vigtigste mineral. Enkelte gange er bronzit-hypersthen ikke utviklet. Grøn hornblende optrær ofte som randzone omkring pyroxenmineralerne. Den er et regionalmetamorft mineral, dannet paa bekostning av pyroxen. (Den grønne hornblende optrær i almindelighet paa steder som viser paavirkning av stresskræfter.) Plagioklas med lamellær tvillingdannelse efter albit- og periklinloven optrær undertiden i ganske smaa mængder. jj > > n. 2 V = ca Plagioklasens sammensætning er saaledes labrador. Biotit optrær lokalt i smaa mængder. Spinelmineraler er likeledes undertiden tilstede smaa mængder. l Tscherm. Min. u. Petr. Mitt. 19, s Norsk Geo!. Tidsskr. V. 4

8 50 C. W. CARSTENS Krystallisationsfølgen er bronzit, diallag - spinelmineraler biotit - plagioklas (- grøn hornblende). Strukturen er i almindelighet normalkornig. Gabbro (n orit) i nærheten av peridotitfeltet paa Ra uhammerens vestside. Plagioklas med lamellær tvillingstripning. Snit j_ a-aksen viser utslukningsvinkel 28 a 30. p>> n. 2 V = 80-90') +. Sammensætningen er saaledes omtrent. labrador (54 /o An.). Zonarstruktur er almindelig. Kjernen er altid mere basisk end randzonen. Hypersthen. 2 V ca. 70 -;-. Sterk pleochroisme. Diallag optrær undertiden i større mængde end hypersthen. almindelighet er' dog det omvendte tilfælde. Biotit og sort erts er tilstede i smaa mængder. Apatit optrær kun sporadisk. Krystallisationsfølgen er vekslende efter plagioklasgehalten. almindelighet hypersthen, diallag - sort erts - plagioklas. Strukturen er normalkornig, i den umiddelbare peridotitkontakt som regel mere finkornig og svakt skifrig. Skifrighetsplanet gaar altid parallelt peridotitmassivet. De tre hovedtyper: peridotit, pyroxenit og gabbro, har saaledes alle sit karakteristiske mineralselskap. Peridotiten er karakterisert ved olivin og bronzit, undertiden ogsaa diallag. Den er saaledes utviklet dels som harzburgit, dels ogsaa som lherzolit. Da aksevinkelen baade hos olivin og bronzit er ca. 90, er FeO-gehalten hos disse mineraler omtrent like stor, ca. 10 /o 1 Den brune hornblende optrær som regel i mindre mængde. Den er ikke metamorf, men senmagmatisk. Spinelmineraler er al tid tilstede 2. Pyroxeniten er karakterisert dels ved diallag alene, dels ved diallag og hypersthen. Den er saaledes utviklet henholdsvis l Tscherm. Min. u. Petr. Mitt. 19, s. 140; 23, s. 451; 32, s Ældre analyser av Jotunheims-peridotiter findes samlet hos MONSTER: Dagbog fra reise i Jotunfjeldene Nyt Mag. for Nat., bd. 28, S. 207 O. V.

9 NORSKE PERIDOTITER Il 51 Fig. 5. Granofyrisk sammenvoksning av pyroxen og feltspat. Gravarfjeld, Jotunheimen. x 20. Fig. 6. Sort erts som fyldmasse mellem silikatmineralerne (olivin og hornblende). Jotunheimen. x 20. Fig. 7. Diallag med randzone av hornblende i Joturiheims-noriten. x 20. Fig. 8. Magnetkies (sort) som fyldmasse mellem silikatmineralerne. Espedalsfeltet_ X 20. Carstens fot.

10 52 C. W. CARSTENS som diallagit og websterit. I de marginale partier paa overgangen mot gabbro indgaar endel plagio k las med sammensætning labrador (se fig. 9). Spinelmineraler optrær ofte som fyldmasse mellem pyroxenindividerne. Gabbrobergarten er karakterisert ved labradorfeltspat og i almindelighet hypersthen, sjeldnere diallag. Den er saaledes utviklet som norit. Plagioklasmineralet har i de gabbroidale facies en litt surere sammensætning end i pyroxeniten. Det rombiske pyroxenminerals FeO-gehalt er jevnt stigende fra peridotitfelternes centrale partier gjennem pyroxenitskallel til sidestenen. Fig. 9. Grænse mellem pyroxenit og gabbro (16: 1). Lignende forhold, som de her skisserte, viser en række av de av mig undersøkte felter, saaledes felterne paa Gravarfjeldet, ved Melkedalsvand, omkring Memuruboden, ved Hellertjern, i H estdalen osv. Av et fra Gravarfjeldet medbragt haandstykke, som viser alle de tre hovedtyper (den pyroxenitiske facies er kun 2 cm. mægtig) har jeg ladet slipe tre præparater, et av hver type. Pyroxeniten er her diallagførende med litt feltspat. Paa grænsen mot den ordinære gabbrobergart sees granofyrisk sammenvoksning av diallag og plagioklas. I enkelte felter, som paa grund av sine rødbrune forvitringsfarve paa kartet er opfattet som peridotit, optrær ikke olivin (paa Beseggen, ved Langvand og flere andre steder). De centrale partier er her pyroxenitisk utviklet. Diallag og hypersthen er tilstede i omtrent like stor mængde. Underordnet optrær grøn spinel og sort erts. De sidstnævnte mineraler er yngst. I nogen felter omkring Hellertjern er bergarten troctolitisk utviklet. Imidlertid indgaar der ved siden av olivin og plagioklas

11 NORSKE PERIDOTITER Il 53 altid diallag (eller hypersthen). Bergarten maa saaledes nærmest henføres til olivingabbro. Disse felters grænsefacies er olivinfri med til gjengjæld høiere diallaggehalt. Olivinmineralet er i de fleste peridotitfelter helt friskt. U ndtagelsesvis kan pa a etpar steder iagttages omvandling til serpentin. Denne serpentinisering er foregaat langs sprækker i mineralet, men er i kvantitativ henseende helt underordnet. GRAHAMS 1 beskrivelse av peridotiternes serpentinisering i "serpentin beltet" i Quebeck kan ogsaa overføres til jotunheimsperidotiterne: "Most frequently the serpentine, which forms along the cracks in the olivin crystal is in the form of parallel fibers, lying transverse to the crack, while that around the margins also appears as fibers, more or less parabel, or rather radially arranged. Where the alteration has proceeded further, the interior of the olivin crystal i replaced, still by fibers, but these most usually have no particular orientation and appear rather as an irregular network". Sidestenen omkring peridotitfelterne er i almindelighet utviklet som ordinær gabbro eller norit. Ved etpar av de undersøkte peridotitfelter (saaledes ved Hellertjern og ved et av felterne paa Rauhammerens vestside) er imidlertid sidestenen utviklet som "j otun-norit" eller orthoklasgabbro 2. Plagioklasfeltspaten fører her tildels indeslutninger av orthoklas (antipertit). I et av peridotitfelterne paa vestre Gravarfjeld optrær antipertit i pyroxenitbergarten. I den tilstøtende gabbrobergart er imidlertid kun ordinær plagioklas utviklet. Krystallisationsfølgen i de forskjellige bergartsfacies bestemmes av det kvantitative mineralforhold 3. Mens saaledes olivin i de normale peridotiter er det først utkrystalliserte mineral, optrær olivin som fyldmasse i de olivinfattige (diallagførende) facies. Gange eller slirer av pyroxenit optrær meget almindelig peridotit (saaledes i et felt paa østre Gravarfjeld). Og endnu t GRAHAM: Economic Geology, Vol. XII, nr. 2, s GOLDSCHMIDT: Geol.-petr. Studien IV, s Se krystallisationsdiagrammer for diopsid-forsterit (American Journ. of Science, vol. 38, 1914, s. 207), anorthit-forsterit (1. c. vol. 39, 1915, s. 407) og anorthit-diopsid (1. c. vol. 40, 1915, s. 161).

12 54 C. W. CARSTENS almindeligere er gange (eller aarer) av gabbro i peridotit og pyroxenit (bl. a. ved Melkedalsvand). Paa østre Gravarfjeld er saavel gabbro som peridotit og pyroxenit gjennemskaaret av en granitisk pegmatitgang. Aldersfølgen blir saaledes for de betragtning kommende bergarter: l. peridotit, 2. pyroxenit, 3. gabbro, 4. granit (sure og intermediære bergarter). Espedalsfeltets peridotiter. Peridotiternes optræden. En av de mange ruter, som fører fra Gudbrandsdalen til Jotunheimen, gaar over de naturskjønne vande Espedalsvand, Breisjøen, Olstappen og Slangen. Espedalsvandets omgivelser vil derfor være kjendt av en række av de turister, som nu aarligaars færdes i Jotunheimen. Trakterne omkring Espedalsvand opbygges i geologisk henseende av labradorsten (anorthosit). Feltet er beskrevet bl. a. av BJØRLYKKE 1 og GOLDSCHMIDT2, som begge opfatter labradorstenen som genetisk tilhørende jotunheims-bergarternes gabbroidale facies. Paa alle vore geologiske karter over det centrale Norge 3 o p trær Espedalsfeltet som selvstændig eruptivfelt bestaaende av labradorsten og gabbrobergarter, adskilt fra Jotunheimens store sammenhængende eruptivfelt ved et smalt sedimentbaand i trakterne omkring Slangen. De forholdsvis kortvarige ekskursioner, som jeg personlig har foretat i Espedalsfeltet, har bestyrket mig i ovenstaaende opfatning av forholdene. I den ordinære graahvite Iabradorstensbergart med skifrighetsplan for den overveiende del parallelt dalførets strøkretning optrær paa en række punkter paa sydt BJØRLYKKE: N. G. U. skrifter, nr. 39, s GOLDSCHMIDT, l. c. S KJERULF 1878, BJØRLYKKE i N. G. U. skrifter, nr. 39, og GoLDSCHMIDT l. c. og i N. G. U. skrifter, nr. 77.

13 NORSKE PERIDOTITER Il 55 og østsiden av vandet større og mindre felter av peridotit, som ved pyroxenitiske og gabbroidale facies danner jevne overgange til labradorsten. Mens de typiske peridotitfelter som regel er ganske smaa, har den omgivende grænsezone forholdsvis stor Fig. 10. Kart over Espedalsfeltet. Peridotitfelterne (sort) er væsentlig indtegnet efter VoGT. Maalestok l: mægtighet. Peridotitfelternes grænse mot sidestenen kan derfor i Espedalsfeltet ikke avsættes saa knivskarp som tilfældet er i j otunheimen. Overgangen mellem de forskjellige facies er dels helt kontinuerlig, dels ogsaa skarp. Vi vil nu gaa over til en mere detaljert petrografisk beskrivelse av de fire hovedtyper: peridotit, pyroxenit, gabbro (norit) og labradorsten.

14 56 C. W. CARSTENS Peridotit (centralt parti) ved Storfjeldroa. Olivin i runde korn. 2 V = ca. 90. Bronzit med de vanlige interpositioner. Svak pleochroisme. 2 V,- ca. 90". Diallag. 2 V '-" ca. 60" +. Forekommer i mindre mængde. Brun hornblende. 2 V = ca. 90". Undertiden i større mængder, erstattende pyroxenmineralet. Sort erts (magnetit). Viser sig helt sort i paafaldende lys. Magnetkis. Viser sig tombakbrun i paafaldende lys 1 I de fleste peridotitpræparater 2 er magnetkis ikke tilstede. Krystallisationsfølgen er i almindelighet olivin, sort erts - bronzit, diallag - brun hornblende - magnetkis. Strukturen er normalkornig. Pyroxenit (grænsefacies) ved Storfjeldroa. Diallag. 2 V == Forekommer i stor mængde. Bronzit-hypersthen. 2 V '"' ca I de fleste pyroxenitpræparater er diallag det kvantitativt vigtigste mineral. Brun hornblende. 2 V= ca. 90c. Magnetkis tildels i større mængde. Krystallisationsfølgen er diallag, bronzit - hypersthen - brun hornblende - magnetkis. Strukturen er normalkornig. Norit (likeledes grænsefacies) ved Storfjeldroa. Hypersthen. 2 V = ca Diallag. 2 V,= I almindelighet i mindre mængde. Plagioklas med lamellær tvillingstripning. fj > > n. Magnetkis i smaa mængder. Apatit kan iagttages i enkelte præparater. l jernnikkelkis kan under mikroskopet forholdsvis let adskilles fra magnetkis. Den optrær aldrig alene, kun sammen med magnetkisen. 2 Fra hvert felt har jeg ofte ladet slipe flere, optil seks, præparater av hver bergartsfacies.

15 NORSKE PERIDOTITER Il 57 Krystallisationsfølgen er i et av de undersøkte præparater hypersthen, diallag - magnetkis - plagioklas (se fig. Il). l enkelte andre præparater synes magnetkisen at være det sidst utkrystalliserte mineral... Fig. Il. 32: l. Labradorsten fra Storfjeldroa. Plagioklas med sammensætning i almindelighet labrador (bytownit). Mineralet har i en række præparater "triibt" utseende. Hypersthen. 2 V ca. 70 o+. Optrær som kvantitativt underordnet mineral. Diallag er sjelden. Labradorstenen er ofte mylonitisert, undertiden ogsaa saussuritisert. Teksturen er i almindelighet svakt skifrig. En række præparater viser overgangsled mellem de her nævnte fire hovedtyper. Overgangen mellem peridotit og labradorsten er dels helt kontinuerlig, dels sprangvis i slirer. Det sidste forhold kan bedst studeres ved Storfjeldroa, hvor der omkring peridotitfelterne optrær en række koncentriske slirer av minimal mægtighet, repræsenterende de forskjellige bergartsfacies.

16 58 C. W. CARSTENS Peridotiten er her som i Jotunheimen i almindelighet karakterisert ved olivin og bronzit, undertiden ogsaa diallag, og saaledes petrografisk utviklet som harzburgit eller lherzolit. FeO-gehalten er fordelt likelig paa olivin og bronzit. Brun hornblende er tilstede i smaa mængder. Grøn spinel er meget sjelden. Pyroxeniten er Karakterisert ved diallag og bronzit og saaledes petrografisk utviklet som websterit, sjeldnere som diallagit. Som fyldmasse mellem disse to mineraler optrær meget almindelig magnetkis. Noriten er karakterisert ved hypersthen og plagioklas. De optiske undersøkelser viser, at hypersthenmineralet har samme sammensætning som i j otunheims-noriten. Magnetkis er ofte tilstede i smaa mængder. Krystallisationsfølgen er vekslende, avhængig av det kvantitative mineralforhold. Lignende forhold som peridotitfeltet ved Storfjeldroa viser ogsaa peridotitfelterne ved Langvegg og Veslegruben. De ovenfor skisserte geologiske forhold er saaledes generelle for hele Espedalsfeltet. O!ivinmineralet viser i en række præparater svak omvandling til serpentin. Serpentiniseringsprocessen er analog den, der undtagelsesvis fin der sted i j otunheimens peridotitfelter. I de av mig undersøkte felter er den kisførende zone ved Veslegruben (ved sydenden av vandet) sterkest serpentinisert. Hypersthenmineralet er meget almindelig omvandlet til talk. Ofte sees en frisk hypersthenkjerne med en randzone av talkaggregat. I almindelighet er bergarterne utviklet med normalkornig struktur. Undertiden optrær der i endel pyroxeniter aggregater av ganske smaa pyroxenkorn omkring de større pyroxenindivider. Denne struktur med tilsyneladende to pyroxengenerationer har vistnok som regel sin aarsak i de kataklastiske processer. Om aldersfølgen for peridotit, pyroxenit, norit og labradorsten gir undersøkelserne i marken ingen oplysning. BJØRL YKKE 1 l BJØRLYKKE: N. G. U. skrifter, nr. 39, s. 444 og 446.

17 NORSKE PERIDOTITER li 59 beretter rigtignok om at gabbrogange paa etpar steder sætter igjennem labradorstenen (saaledes ved Espedalsvand i tangen vest for bækken ved Grytkj. og ved Sekaaslitbækken syd for Dalbaken). Men denne gabbrobergart (diabas) er ikke petrografisk identisk med den omkring peridotitfelterne optrædende norit. Vi skal imidlertid senere se, hvorledes man ad mineralanalytisk vei kan slutte sig til de forskjellige bergarters aldersfølge. N ikkel-magnetkisforekomsterne. pyroxeniten, tildels ogsaa i noriten, optrær lokalt anrikning av magnetkis og kobberkis. Som følge av kobbergehalten blev der allerede i det 17de aarhundrede optat grubedrift i flere forskjellige felter omkring Espedalsvandet 1 I 1843 opdaget professor SCHERER, at et nyt nikkelholdig mineral, jernnikkelkis 2, ofte var mekanisk tilblandet magnetkisen i Espedalsfeltet. Denne opdagelse førte til, at gruberne i 1846 blev optat til drift paa nikkel. Driften foregik for engelsk regning med engelskmanden D. FORBES som bestyrer. Efterat verket var drevet i ca. l O aar blev gruberne nedlagt og ikke optat førend i Paa grund av de lave nikkelpriser blev gru berne for anden gang nedlagt i Siden den tid har der ingen drift været i Espedalsfeltet. Under den nuværende høikonjunktur ( 1917) har der flere gange været pa a tale igjen at opta gruberne til fornyet drift. Feltet er i den anledning gjentagne gange blit befaret av fagmænd, bl. a. av professor VocT3 sidstleden sommer Die vigtigste gruber er Veslegruben (ved sydenden av vandet), Evans grube (midtvands paa nordsiden) og Statsraad Stangs grube (litt længere nordvest). Nikkelgehalten i magnetkisen varierer paa grund av lokal anrikning av jernnikkelkis i de forskjellige felter fra ca. 3% til over so1o (undtagelsesvis ogsaa høiere). Den ved gruberne anstaaende malm fører gjennem- 1 HE LLAND: Norges Land og Folk, Kristians Amt, 3, 1913, s SCHERER: Nyt Mag. for Nat., bd. 4, s. 91 o. v. 3 Professor VoGT har velvilligst stillet sit material fra denne befaring til min raadighet.

18 60 C. W. CARSTENS snitlig ca % magnetkis. Forholdet Cu: Ni er som vanlig ved nikkelforekomsterne l : l,5 a 2. Efter VoGT kan Evans og Statsraad Stangs gruber tilsammen levere ca. 12,5 tons metallisk nikkel pr. m. avsænkning efter faldet pr. aar (fald henholdsvis 25 og 45 ) eller 22 tons nikkel pr. m. vertikal avsænkning. Driften mellem 1846 og 1857 var tildels meget betydelig, idet der tii sine tider beskjæftigedes ialt ca. 500 arbeidere 1 VoGT antar, at der tilsammen i de to driftsperioder og ialt er uttat mindst tons malm. Fig. 12. Labradorstenens strøkretning er, som allerede tidligere omtalt, i hele Espedalsfeltet W.:_NW (J: tilnærmet parallelt dalstrøket). Faldet varierer i almindelighet fra o N. Peridotitfelternes kisgeh.alt er som regel knyttet til peridotiternes liggzone, saaledes at kisen optrær i pyroxenit (og tildels i norit) med peridotit som hængbergart og labradorsten-norit som liggbergart. I peridotitfelternes hængzone er kisgehalten betragtelig lavere. I den derværende pyroxenitfacies er ingen gruber anlagt, ialfald ikke i de av mig befarte felter). Fig. 12 viser et profil gjennem den midterste del av Statsraad Stangs grube l.. strøket. Dette profil kan betragtes som et generelt profil fra Espedalsfeltets nikkel-magnetkisforekomster. l HELLAND l. c.

19 NORSKE PERIDOTITER Il 61 Differentiationsprocesserne. j otunheim sfeltet. Peridotitfelternes grænseforhold viser os baade i morfologisk og petrografisk henseende, at peridotiterne ikke er gangdannelser, men genetisk er knyttet til den omgivende noritbergart og utdifferentiert av denne i magmatisk eller halvmagmatisk tilstand. Aldersfølgen av de i betragtning kommende bergarter er som tidligere omtalt: l. peridotit ( olivin, bronzit), 2. pyroxenit (bronzit-hypersthen, diallag, litt plagioklas), 3. norit (hypersthen, plagioklas). Undersøkelser av de rom biske pyroxeners FeSi08-gehalt 1 og plagioklasernes al bit-gehalt 2 viser, at utkrystallisationen har foregaat i følgende orden: l. bronzit i peridotit, 2. bronzit-hypersthen pyroxenit, 3. hypersthen i norit og l. plagioklas (Abn Anwo n) i pyroxenit3, 2. plagioklas (Abn + 1 Angg n) i norit. Det i alle felter først utkrystalliserte mineral er olivin, som saaledes ogsaa er ældre end bronzit. Den av BRØGGER 4 fremsatte lov om parallelitet mellem krystallisationsfølge kan derfor direkte utledes av forangaaende betragtning. Differentiationslæren er i de sidste 30 aar gjentagne gange sat under diskussion i den geologiske literatur5. En række l MgSi03: FeSi03 tilhører Roozebooms typus I (VoGT: Die Silikatschmelzliisungen Il, Kristiania Vid.-Selsk. Skr. 1904, nr. l, s. 51). 2 CaAI2Si208: NaAISi308 tilhører likeledes typus I (VoGT, l. c. s. 187). Senere bekræftet eksperimentelt av BowEN. 3 Feltspat optrær kun i pyroxenit paa grænsen mot gabbro (sidestenen). 4 BR øgg ER : Kristiania Vid.-Selsk. Skr. 1897, nr. 6, s. 354, og Zt. fur.s Kryst., Bd. 16, l, s. 85. Her kan bl. a. henvises til BRØGGER, l. c. s. 334.

20 62 C. W. CARSTENS mere eller mindre godt underbyggede hypoteser er vokset frem, endel basert udelukkende paa teoretiske betragtninger, størsteparten paa analytiske feltobservationer og endelig en liten del paa syntetiske laboratorieforsøk. En generel betragtning av differentiationsfænomenerne viser, at differentiationsprocesserne kan føres tilbake til følgende to trin 1: l. dannelsen av differentiationsenheten, 2. spaltningen av disse enheter fra modermagmaet. Ifølge de i literaturen foreliggende bedst underbyggede hypoteser kan differentiationsenheten være: 1. et magmatisk krystalmolekyl, 2. en krysta!, 3. en med det øvrige magma uopløselig magmaenhet. Differentiationen vil saaledes kunne foregaa paa følgende maater: A. ved molekylær vandring (di ffussion ), B. ved krystalvandring, C. ved magmatisk spaltning som følge av gjensidig begrænset opløselighet av to eller flere magmadele. A. Teorien om den molekylære vandring eller diffusionsteorien er bl. a. utførlig behandlet av BRøGGER2. Denne teori er i det væsentlige basert paa LUDWIGS og SORETS princip3 Men efterat en række forskere med BECKER 4 og HARKER s har paavist, at dette princip ikke strækker til som forklaring, til den magmatiske differentiation, har teorien om den molekylære vandring faat en mindre sikker basis. B. Teorien om den fraktionerte krystallisation er først frem sat av BECKER 6. Denne teori synes i den si ds te tid,. I DAL Y: Igneous Rocks and their Origin, l 914, s BRØGGER, l. c. s NERNST: Theoretische Chemie, 1909, s BECKE R: Some queries on rock differentiation, American journ. of Science, Vol. Ill, 1897, s. 21. s HARKER : The natura! History of lgneousrocks, 1909, s BECKE R: Fractional crystallisation of rocks, American journ. of Science, Vol. IV, 1897, s. 257.