Petrogenesis and syntectonic emplacement in the early Proterozoic of south-central Finland: a reversely zoned diorite-granodiorite and a granite

The Hernemäki and Sydänmaa granitoid plutons in southern Finland lie within the Svecokarelian metagreywackes, with an approximate age of 1.9 Ga. The Hernemäki porphyritic granite was emplaced and deformed early in the regional D₂ deformation, and acquired a rectilinear foliation. The Sydänmaa pluton has a mainly concentric foliation, and its intrusion spanned D₂. It was probably emplaced as a ballooning pluton. The magmas of the two plutons were possibly derived from a similar source, but evolved independently. Both plutons show plagioclasebiotite-hornblende fractionation. The Sydänmaa pluton is reversely zoned, with a granodiorite rim and a diorite core.Crystal-residual liquid segregation in a deep magma chamber produced a normal geochemical stratification. This fractionated magma was drained from the top down, and injected into a higher, final chamber. Hence, the granodiorite was emplaced before the diorite. There is a component of normal zonation, which suggests that early hornblende crystals were incorporated in the most fractionated granodiorite.

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Zusammenfassung Die Hernemäki- und Sydänmaa-Granite in Südfinnland liegen innerhalb der svecokarelischen Metagrauwacken und haben ein ungefähres Alter von 1,9 Ga. Der porphyrische Hernemäki-Granit intrudierte frühzeitig während der regionalen D, Deformation. Er wurde zur gleichen Zeit deformiert, woraus eine geradlinige Schieferung resultierte. Der Sydänmaa-Granit, dessen Intrusoin die D,-Phase überdauerte, zeigt dagegen eine überwiegend konzentrische Schieferung. Sehr wahrscheinlich stieg er als ballonförmiger Granit auf.Die Magmen der zwei Plutone entstammen eventuell derselben Quelle, entwickelten sich aber unabhängig voneinander. Beide zeigen Plagioklas-Biotit-Hornblende Fraktionierung. Der Sydänmaa-Granit ist umgekehrt zoniert, er hat einen Granodiorit-Rand und einen Diorit-Kern. Residuale Flüssigkeitsdifferenzierung in einer tiefgelegenen Magmenkammer erzeugte eine normale geochemische Abfolge. Dieses fraktionierte Magma floß vom Top des Plutons nach unten ab und wurde in eine höher gelegene Kammer injiziert. Also intrudierte der Granodiorit vor dem Diorit. Es existiert eine Komponente normaler Zonierung, was für eine Aufnahme früh gebildeter Hornblendekristalle in den am stärksten fraktionierten Granodiorit spricht.

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Résumé Les plutons granitoïdes de Hernemäki et Sydänmaa (Finlande méridionale) sont inclus dans les métagrauwackes svecocaréliennes, avec un âge approximatif de 1,9 Ga. Lors du début de la déformation régionale D₂, le granite prophyrique de Hernemäki s'est mis en place et a été déformé, acquérant ainsi une structure linéaire. Le pluton de Sydänmaa, dont l'intrusion a dépassé la phase D₂, possède une schistosité essentiellement concentrique. Il a été probablement mis en place par »ballooning«. Il est possible que les magmas des deux plutons dérivent d'une source similaire, mais ils ont évolué de manière indépendante. Les deux plutons montrent un fractionnement par cristallisation du plagioclase, de la biotite et de la hornblende. Celui de Sydänmaa présente une zonation inverse: bordure granodioritique et coeur dioritique. La séparation des cristaux et du liquide résiduel dans une chambre magmatique profonde a engendré une stratification géochimique normale. La partie supérieure de cet ensemble fractionné a ensuite été injectée dans une chambre définitive plus élevée, suivie des parties plus profondes: de la sorte, la granodiorite s'est mise en place avant la diorite. Il existe une composante de zonation normale, qui laisse supposer que de la hornblende, cristallisée lors des premiers stades, a été incorporée à la fraction granodioritique ultime.

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Hernemki Sydnmaa ; 1,9 Ga. Hernemaki , D₂, , . Sydnmaa, D₂, . . - , , . - . Sydnmaa , , - . . . , , — . , .