Geochemistry and ^(40)Ar/^(39)Ar age of Early Carboniferous dolerite sills in the southern Baltic Sea

Läänemere lõunaosa Vara-Karboni doleriitsete sillide geokeemia ja ^(40)Ar/^(39)Ar isotoopvanus

10.3176/earth.2015.30

Gediminas Motuza；Saulius Sliaupa；Martin J. Timmerman

dolerite ； rifting ； Carboniferous ； argon dating ； Baltic Sea

Estonian Journal of Earth Sciences

64卷3期（2015 / 09 / 20）

233 - 248

英文

Vara-Karboni doleriitsed intrusioonid on teada Läänemere lõunaosas, arvatavasti 30-60 km laiusel lääne-idasuunalisel ja 100 km pikkusel põhja-lõunasuunalisel alal. Puuraugust D1-1 võetud doleriidiproovide koostist uuriti keemiliselt ja vanus määrati ^(40)Ar/^(39)Ar astmelise kuumutamise meetodil. Kontinentaalse riftistumise tingimustes vahevööst pärit magmast tekkinud doleriidid on leelise- ja naatriumirikkad kivimid, mida iseloomustab suur TiO_2 (3,92 ja 3,99 wt%), P_2O_5 (1,67 ja 1,77 wt%) ning kergete muldmetallide sisaldus. Põhimassi plagioklasside ^(40)Ar/^(39)Ar platoovanus on 351 ± 11 Ma. Magmakivimite puudumine ajavahemikul 310-250 Ma Lõuna-Skandinaavias ja Põhja- Saksamaal viitab vähesele magmalisele tegevusele sel perioodil. Läänemere lõunaosa sillid on Kirde-Poolas teadaolevate leeliskivimite intrusioonidega samavanused. Eelmainitud alad moodustavad Prõpjatsi-Dnepri-Donetski riftisüsteemi (370-359 Ma) loodesuunalise jätku ja võisid seotud olla rifti arengu hiliseima faasiga.

The Early Carboniferous magmatic event in the southern Baltic Sea is manifested by dolerite intrusions. The presumable area in which the dolerite intrusions occur ranges from 30 to 60 km in east-west direction, and is about 100 km in north-south direction. The dolerites were sampled in well D1-1 and investigated by applying chemical analysis and ^(40)Ar/^(39)Ar step-heating dating. Dolerites are classified as alkali and sodic, characterized by high TiO_2 (3.92, 3.99 wt%) and P2O5 (1.67, 1.77 wt%) and low MgO (4.89, 4.91 wt%) concentrations, enriched in light rare earth elements, originated from an enriched mantle magma source and emplaced in a continental rift tectonic setting. The 351±11 Ma ^(40)Ar/^(39)Ar plateau age for groundmass plagioclase indicates a considerable age gap with the 310-250 Ma magmatism in southern Scandinavia and northern Germany. The magmatic rocks in the Baltic Sedimentary Basin are coeval with alkaline intrusions of NE Poland. Both magmatic provinces lie in the northwestward prolongation of the Pripyat-Dnieper-Donetsk Rift (370-359 Ma) and may constitute a later phase of magmatic activity of this propagating rift system.