LIMBIC - Hur magmapulser bidrar till att skapa malm
och hydrotermala system

Beskrivning

Sedan geologin som en vetenskap började ta form i slutet på 1700-talet och man identifierade stora stelnade magmakammare vid jordytan, undrade man hur sådana mängder flytande magma kunde samlas i jordskorpan.

Stora magmakammare är en förutsättning för stora vulkanutbrott och spelar även en betydande roll för värme- och ämnestransporten i jordskorpan. I början på 2000-talet började dock fler och fler resultat av moderna mätmetoder peka på att sådana stora magmakammare inte existerade, eller att de var extremt kortlivade fenomen. Numera förstår vi att de stora stelnade och alla aktiva magmakammare bildades genom en ansamling av mindre magmamängder, såkallade magmapulser, under lång tid. Denna insikt innebär å ena sidan att stora vulkanutbrott kräver speciella förutsättningar. Dessa förutsättningar går att simulera med hjälp av datormodeller som bygger på en mängd olika antagenden, t.ex. magmapulsernas storlek.Det man vet mindre om är hur magmapulser påverkar transporten av värme och magmatiska ämnen så som vatten och ädelmetaller. Och att förstå samspelet mellan dessa processer är avgörande för att kunna förbättra vår kunskap om hur hydrotermala system och malmförekomster bildas, vilket är viktigt för produktionen av geotermisk energi och hållbar utvinning av sällsynta mineralresurser.Detta projekt syftar på att studera en stelnad magmakammare som vi vet bildades av en ansamling magmapulser, och bestämma pulsernas storlek, form och sätt att ta plats i jordskorpan.

Dessutom skall vi undersöka hur enskilda magmapulser påverkade det omgivande berget och tidigare pulser samt hur vatten och magmatiska ämnen transporterades. Detta kommer vi göra med hjälp av fältmätningar och provtagning, men även genom att ta högupplösta bilder med drönare. Drönarbilderna använder vi för att framställa tredimensionella kartor av magmakammaren som ligger till grunden för vår rekonstruktion av magmapulserna. Stenproverna kommer vi använda för att bestämma magmapulsernas sammansättning, tecken på magmaflödets riktning och sammansättningen på frisatta magmatiska ämnen. Mikroskopiska vätskeinslutningar i proverna kan även avslöja temperaturen under den hydrotermala circulationen. Eftersom vatten och lösta magmatiska ämnen transporteras helst genom sprickor, skall vi identifiera förekomsten av mineral i sprickorna i fält och på våra prover och kartlägga tredimensionella spricknätverk med hjälp av de tredimensionella kartorna. Sprickmineraliseringar ska kopplas till enskilda magmapulsers sammansättning. Och de digitaliserade spricknätverken skall vi sedan använda för att simulera hydrotermal cirluation inom och runtom magmakammaren. På så sätt kan vi länka ihop hur varje magmapuls bidrog till hydrotermal cirkulation och mineralisering.

Vårt projekt kommer för första gången leverera kvantitativa data om magmapulsstorlek och -form, vilket behövs för att förbättra datormodellerna av magmakammare som kan ge upphov till stora vulkanutbrott. Dessutom bidrar projektet till en bättre förståelse av hur magmapulser påverkar hydrotermal circulation och ämnestransport i och kring magmakammare. Eftersom dessa processer är avgörande för hur geotermiska system och ädelmetallförekomster bildas kommer detta projekt på sikt bidra till en bättre försörjning med geotermisk energi och mineralresurser.