NORSKE PERIDOTITER Il. AV

C. W. CARSTENS.

lndledning.

Sommeren 1916 besøkte jeg ifølge med daværende stud. ing.

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.

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, REKSTAD2 og GOLDSCHMIDT3. 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 høifjeldskvartsit 6. Men da der efter Jotunheims-bergarternes krystallisation har været bevægelser i

I N. G. U. skr ifter, nr. 39.

2 N. G. U. skr ifter, nr. 37, 6 og nr. 43, 7.

3 Geol.-petr. Stud ien IV, Kr istiania V id.-Selsk. Skr ifter 1916, nr. 2.

4 TøRNEBOHM: Gr unddragen i det Centrala Skand inaviens Berg bygnad,

Kong!. svenska vetenskaps-akadem iens hand!., bd. 28, nr. 5.

5 Se bl. a. GOLDSCHMIDT l. c. s. 57-59 og N. G. U. skr ifter, nr. 77. 6 Se ogsaa SvENONIUS: D ie schwedische Hochgebirgsfrage, Geo!. R und­

schau 19 1 1, bd. 2, s. 187.

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 differentiations­

processer. 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. 47--49.

2 N. G. U. skrifter, nr. 37, 6

3 REKST AD omtaler i N. G. U. aarbok l 9 14, s. 29, gangformige peridotiter

i Indre Sogn.

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 : 100 000.

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

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++++++±++++-+ t • o . .. . . . . . . . .

- : . : - : - : - : . : - : - > : - : . : - ,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.

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+ ... +++l @�Æ;U)

Fig. 4.

P e r i d o tit fr a f e l t p a a Ra u h a m m e r e n s v e s t sid e (c e n t r a l t p a r t i) .

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 40-50° og sterk dobbeltbrytning.

t Mineralerne er i almindelighet nævnt i kvantitativ rækkefølge.

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.

P y r o x e n i t fr a s a m m e fe l t p a a Ra u h a m m e r e n s v e s t s i d e (p e r i d o t i t e n s g r æ n s efa c i e s) .

Diallag. Sterk lys- og dobbeltbrytning. Sph. efter (110) og (100). De vanlige brune interpositioner optrær. Svak pleo­chroisme. 2 V= ca. 60° +. 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. 80° +. 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. 140. Norsk Geo!. Tidsskr. V. 4

50 C. W. CARSTENS

Krystallisationsfølgen er bronzit, diallag - spinelmineraler biotit - plagioklas (- grøn hornblende).

Strukturen er i almindelighet normalkornig.

G a b b r o (n o r i t) i n æ r h e t e n a v p e r i d o t i t f e l t e t p a a Ra u h a m m e r e n s ve s t s i d e.

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 peridotit­

kontakt 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. 423.

2 Ældre analyser av Jotunheims-peridotiter findes samlet hos MONSTER:

Dagbog fra reise i Jotunfjeldene 1882. Nyt Mag. for Nat., bd. 28,

S. 207 O. V.

·�

NORSKE PERIDOTITER Il · 51

Fig. 5. Granofyrisk sammenvoksning av pyroxen og feltspat. Gravarfjeld, Jotun­

heimen. x 20.

Fig. 7. Diallag med randzone av horn­

blende i Joturiheims-noriten. x 20.

Fig. 6. Sort erts som fyldmasse mellem

silikatmineralerne (olivin og hornblende).

Jotunheimen. x 20.

Fig. 8. Magnetkies (sort) som fyldmasse

mellem silikatmineralerne. Espedalsfeltet_

X 20.

Carstens fot.

52 C. W. CARSTENS

som diallagit og websterit. I de marginale partier paa over­gangen mot gabbro indgaar endel plagioklas 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

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. 190.

2 GOLDSCHMIDT: Geol.-petr. Studien IV, s. 33-38.

3 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).

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 syd-

t BJØRLYKKE: N. G. U. skrifter, nr. 39, s. 443.

2 GOLDSCHMIDT, l. c. S. 30.

3 KJERULF 1878, BJØRLYKKE i N. G. U. skrifter, nr. 39, og GoLDSCHMIDT

l. c. og i N. G. U. skrifter, nr. 77.

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 ind­

tegnet efter VoGT. Maalestok l: 100 000.

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.

56 C. W. CARSTENS

Pe r i d o t i t ( c e n t r a l t p a r t i) v e d S to r f j e l d r o a.

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.

Py r o x e n i t (g r æ n s e f a c i e s) v e d S t o rf j e l d r o a .

Diallag. 2 V == 60-65° +. Forekommer i stor mængde. Bronzit-hypersthen. 2 V '"' ca. 85°--7-. I de fleste pyroxenit-

præparater 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.

No r i t (l i k e l e d e s g r æ n s e f a c i e s) v e d S t o r f j e l d r o a.

Hypersthen. 2 V = ca. 70° --7-.

Diallag. 2 V ,=� 65° +. 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.

..

NORSKE PERIDOTITER Il 57

Krystallisationsfølgen er i et av de undersøkte præparater hypersthen, diallag - magnetkis - plagioklas (se fig. I l).

l enkelte andre præparater synes magnetkisen at være det sidst utkrystalliserte mineral.

Fig. Il. 32: l.

L a b r a d o r s t e n f r a S t o r f j e l d r o a.

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.

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.

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 1874. Paa grund av de lave nikkelpriser blev gru berne for anden gang nedlagt i 1878. 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 1917.

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. 272-274.

2 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.

60 C. W. CARSTENS

snitlig ca. 30-60% 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 1846-57 og 187 4-78 ialt er uttat mindst 50 000 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 20-50 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.

NORSKE PERIDOTITER Il

Differentiationsprocesserne.

j otunheim sfeltet.

61

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 BRøGG ER : Kristiania Vid.-Selsk. Skr. 1897, nr. 6, s. 354, og Zt. fUr

Kryst., Bd. 16, l, s. 85 . .s Her kan bl. a. henvises til BRØGGER, l. c. s. 334.

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 be­

grænset opløselighet av to eller flere magmadele.

A. Teorien om den molekylære vandring eller diffusions­

teorien 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. 222.

2 B RØGGER, l. c. s. 334.

3 NE RNST: Theoretische Chemie, 1909, s. 706.

4 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. 316. 6 BECKE R: Fractional crystallisation of rocks, American journ. of Science,

Vol. IV, 1897, s. 257.

NORSKE PERIDOTITER Il 63

specielt i den amerikanske literatur, at ha faat en række til­hængere.

Krystallisationsdifferentiation kan føres tilbake til følgende aarsaker:

l. gravitationen, 2. konvektionsstrømme, 3. utpresning av magmaresiduet efter delvis utkrystallisation

( H arkers filtrationsdifferentiation 1).

l. Krystallisationsdifferentiation som følge av nedsynkning i magma av allerede utkrystalliserte tunge mineraler er paavist flere steder, saaledes i Norge bl. a. av FosuE i Ramsøy­feltet 2.

2. Konvektionsdifferentiation kan foregaa dels i fuldstændig flytende aggregattilstand og dels efterat krystallisationen er paabegyndt. Den indtar en mellemstilling mellem diffusions­differentiationen og den egentlige krystallisationsdifferentiation. Ingen fra naturen kjendte differentiationsprocesser kan henføres til denne kategori.

3. Filtrationsdifferentiation forutsætter en under krystalli­sationen optrædende stresskraft, hvorved magmaresiduet presses fra sin oprindelige plads i kraftens virkningsretning. Lokal filtrationsdifferentiation i det smaa har jeg paavist inden de nordlandske peridotitfelter3.

C. Differentiation ved magmatisk spaltning som følge av gjensidig begrænset opløselighet ( "liquationsteorien " ) er hævdet av en række forskere, deriblandt sterkest av BACKSTRØM 4 og DAL Y 5. Liquationsdifferentiation betinges av gravitationen og forutsætter i almindelighet en skarp grænse mellem de kom­plementære spaltemagma (cfr. olje og vand). En række vel

l HARKER, l. c. S. 309 O. V. 2 Fos LIE: Ramsøy titanjernmalmfelt i Solør og dets differentiations­

processer, N. G. U. Aarbok 1913, IV. 3 CARSTENS: Norske peridotiter I, s. 14, Norsk geo!. tidsskrift, bd. 5. 4 BACKSTRØM: Causes of magmatic differentiation, journ. of Geology,

Vol. I, s. 223.

5 DALY, l. c. s. 225-227.

64 C. W. CARSTENS

undersøkte differentiationsfelter i naturen (Norge, Tyskland, Amerika osv.) motbeviser imidlertid teorien .om den gjensidig begrænsede opløselighet. Og efter BowEN 1 er der paa Carnegie­institutets geofysiske laboratorium blandt de talrike syntetiske laboratorieforsøk ikke paavist et eneste eksempel paa .liquid immicibility".

I j otunheimens olivinholdige gabbromagma vil der ved lokale temperatur- eller trykforandringer kunne tænkes en i specielle punkter begyndende utkrystallisation av olivin, led­saget og efterfulgt av hypersthen og diallag. I det øieblik restmagmaet opnaar anchi-eutektisk sammensætning av pyroxen og feltspat, vil utkrystallisationen om specielle centra ophøre og restmagmaet utkrystallisere som pyroxen- og feltspatførende bergart (norit, gabbro). I overensstemmelse hermed finder vi flere steder paa grænsen mellem pyroxenit og gabbro pyroxen og feltspat i granofyrisk sammenvoksning (se fig. 5). I al­mindelighet er restmagmaet fjernet fra de optrædende krystalli­sationscentra og olivinfelterne helt feltspatfrie. Men enkelte steder, f. eks. ved Hellertjern, er bergarten utviklet som olivin­gabbro og det feltspatholdige magmaresidium i dette tilfælde indesluttet i peridotitfeltet.

Efter VocT2 vil der i almindelighet foregaa en differentia­tion til og fra eutektikum. Peridotitbergarterne er imidlertid sammensat av to mineraler, olivin og bronzit (ofte ogsaa horn­blende), som i de forskjellige peridotitfelter optrær i sterkt vekslende forhold. I de centrale partier er i almindelighet olivin det kvantitativt vigtigste mineral. Mot grænsen avtar som regel olivingehalten, og pyroxenmineralerne blir mere fremherskende. Denne veksling i struktur og kvantitativt mineral­forhold staar øiensynlig i forbindelse med saavel krystallisations­følgen som olivinmineralets resorptionsprocesser under ut­krystallisationen i en smelte av olivin og rom bisk pyroxen 3.

t BowEN: The later stages of the evolution of the igneous rocks, journ. of Geology, suppl. Vol. XXIII, nr. 8, s. 8.

2 VoGT: Ober anchi-monomineralische und anchi·eutektische Eruptiv­gesteine, Kristiania Vid.-Selsk. Skrifter 1908, nr. 10, s. 16.

3 ANDERSEN og BowEN: American Journ. of Science, Vol. XXXVII, s. 487.

NORSKE PERIDOTITER Il 65

Da diallag endvidere altid paabegynder utkrystallisationen efter magnesiasilikaterne, forklares samtidig diallagens sterkere an­rikning i pyroxeniten end i peridotiten. I den omgivende noritbergart er forholdet rombisk pyroxen :diallag vekslende paa de forskjellige steder. Forholdet pyroxen : feltspat er i en række av de undersøkte prøver mere eller mindre anchi­eutektisk 1•

Vi kan saaledes forklare peridotitdannelsen i Jotunheimen som en koncentrationsanrikning av de først utkrystalliserte mineraler2. Differentiationsfølgen, som bestemmes av krystalli­sationsfølgen, faar derved nedenstaaende rækkefølge:

l. magnesiasilikater (peridotit), 2. magnesiasilikat og diallag (pyroxenit), 3. magnesiasilikat, diallag og plagioklas (norit).

Da vi finder olivinkorn indesluttet i pyroxenmineral (ved grænsen er ogsaa det omvendte tilfældet) og brun hornblende, eventuelt ogsaa andre accessotier, som fyldmasse (mesostasis) mellem de allerede utkrystalliserte olivin- og pyroxenmineraler, kan differentiationen kun forklares som en magmatisk ut­krystallisation in situ, ikke som krystalvandring.

Espedalsfeltet.

a) Pe r i d o t i t e r n e s d a n n e l s e.

Den gradvise overgang i alle felter fra peridotit gjennem pyroxenit, norit til labradorsten viser os med sikkerhet, at Espedals-peridotiterne heller ikke er gangdannelser, men gene­tisk er knyttet til den omgivende bergart og utdifferentiert av denne i magmatisk (eller halvmagmatisk) tilstand.

Der er imidlertid følgende væsensforskjel mellem Jotun­heimens og Espedalens peridotitfelter: mens Jotunheims-peri-

1 Se bl. a. VOGT: Die Sulfid: Silikatschmelzliisungen, s. 55 o. v. Norsk

geologisk tidsskrift, bd. IV. 2 En tilnærmet analog dannelse har vi muligens i kulebergarternes

sfærolitdannelser. Allerede FROSTERUS betragtet kuledannelsen som

en konkretionær proces under bergartens krystallisation (Tscherm. Min.

u. Petr. Mitt., 13, 1893).

Norsk Geo!. Tidsskr. \'. 5

66 C. W. CARSTENS

dotiternes sidesten er en anchi-eutektisk noritbergart, er side­stenen i Espedalen av anchi-monomineralsk natur (Iabradorsten).

De geologisk-petrografiske forhold i Espedalsfeltet lærer os, at aldersfølgen for de i betragtning kommende bergarter er:

l. peridotit, 2. pyroxenitisk grænsefacies, 3. noritisk grænsefacies, 4. labradorsten,

(5. diabas).

De optrædende mineralers krystallisationsfølge samt de rombiske pyroxenmineralers sammensætning i de forskjellige bergartsfacies (bronzit i peridotit, bronzit-hypersthen i pyroxenit og hypersthen i norit) fører os til ovenstaaende slutning.

Hvis vi antar, at differentiationsprocesserne i Espedals­feltet. til punkt 3 har forløpet parallelt differentiationsprocesserne i jotunheimsfeltet, maa vi nødvendigvis forutsætte, at nye eller utvidede differentiationsprocesser har gjort sig gjældende fra punkt 4 og saaledes bevirket en forandring i restmagmaets sammensætning. Men den mulighet er heller ikke utelukket, at differentiationskræfterne allerede fra begyndelsen (punkt l) kan ha virket anderledes i Espedalen end i Jotunheimen.

Den store likhet med Espedalsfeltets og j otunheimsfeltets peridotitfelter gjør det imidlertid meget sandsynlig, at differen­tiationsprocesserne til en begyndelse har foregaat analogt. An­gaaende labradorstenens dannelse antar BoWEN 1, at labrador­stensfelter i almindelighet er dannet ved fraktionert krystallisation ::>: labradorstenen har som saadan aldrig været i magmatisk tilstand.

En sammenligning med kulebergarternes petrografiske og strukturelle forhold sandsynliggjør den antagelse, at restmagmaets monomineralske natur2 skyldes en fortsat utkrystallisation ut­over eutektikum, i dette tilfælde av pyroxen (muligens som

l BowEN: The problem of anorthosites, Journ. of Geology 1917, nr. 3. 2 Bergarten fører imidlertid næsten altid en mindre gehalt pyroksen.

Der findes endvidere omtrent alle overgange mellem næsten ren la-.

bradorsten og normal norit.

NORSKE PERIDOTITER Il 67

følge av underkjøling). Magmaresiduet blir derved anriket paa feltspat. Den skifrige tekstur, som er karakteristisk for hele Espedalsfeltet, betinger en under krystallisationen (og differen­tiationen) optrædende indvirkning av stresskræfter. Derved for­klares ogsaa den slireformige faciesveksling omkring peridotiterne.

b) N i k k e I- m a g n e t k i s e n s o p t r æ d e n o g d a n n e Is e.

Om de nikkelholdige magnetkisforekomsters dannelse skriver Vocr 1 i en netop utkommet avhandling saaledes :

"An vielen norwegischen, innerhalb Bronzit oder Hypersthen reichen No riten auftretenden Lagerstatten begegnen wir einer Anreicherung von dem rhombischen Pyroxen zusammen mit dem Kies. Andrerseits finden wir an einer Lagerstatte inner­halb eines Diallag-fiihrenden Norits mit friihzeitiger Ausscheidung von Labradorit eine Anreicherung von Labradorit zusammen mit dem Kies. - Es scheint somit berechtigt den Schlul3 zu ziehen, dal3 im allgemeinen das zuerst ausgeschiedene Silikat­mineral zusammen mit dem Kies angereichert wurde".

Det er i denne forbindelse interessant at !æse TH. ScHERERS beskrivelse 2 fra 1843 av Espedalsfeltets magnetkisforekomster. Efterat ha omtalt, at feltets strøkretning gaar tilnærmet parallelt Espedalsvandets Iængderetning, skriver ScHERER:

"Faldet derimod er mere variabelt; skjønt det fordetmeste antræffes steilt, ja ofte lodret, saa findes dog ogsaa hist og her Skikter, der neppe falde stort over 45 indtil 50 °. Mellem de saaledes skiktede Masser optræder Bjergarterne uden Parallel­struktur. Hornblendemasserne findes midt iblandt dem ud­skildte i mere eller mindre langagtige Partier, hvis Længde­direktion følger den herskende Strøgretning. Den krystalliosk­kornige Bronzit-Bjergart optræder afvekslende med dens parallelstribede Varietet, og mellem begge findes til alle Ret­ninger de meest fuldkomne Overgange. Denne parallelstribede Bronzit-Gneis forløber sig i de andre Bjergarter med Parallel­struktur, mellem hvilke igjen hist og her de amorphe Feldspath­masser ere forhaanden.

J VoGT: Die Sulfid: Silikatschmelzlosungen, s. 93. 2 ScHERER: Nyt Mag. for Nat, bd. 4, s. 376-378.

68 C. W. CARSTENS

Nikkelertsernes Forekomstmaade i Syenit-Gneisen har megen Lighed med Koboltertsernes bekjendte Optræden paa Modum og Snarum. Ligesom disse Ertser ofte viser sig bundne til visse glimmerrige Baand, sa a er N ikkelertsernes Forekomst ved Espedals -Vandet af hængig af Hornblendemassernes Op­træden. Dog her synes det at gjælde endnu mere, hvad baade ved Modums og Snarums Gruber flnder Sted, at nemlig langt fra ikke stedse den hele Masse af den Bjergart, til hvilken Ertsens Forekomst almindeligviis er bundet, behøver at være ertsholdig. Man flnder mange Hornblendepartier, der ikke ere ertsførende, og de, i hvilke Nikkelertsen antræffes, indeholde dem ikke ligeformigen fordeelte i deres hele Masse. Paa enkelte Steder ere Ertser sammenhobede paa en saadan Maade, at næsten Hornblenden aldeles bliver fortrængt, og kun viser sig indvokset som isolerede rundagtige Korn og ufuldkomne Krystaller; paa andre Steder danner Ertsen et mere eller mindre fiint Netverk, der da pleier at gjennemsværme en flintkrystallinsk, næsten tæt Hornblende-Bjergart, og endnu paa andre Steder sees Hornblenden impregneret med Ertskorn eller gjennem­trukket af Ertsstriber.

Baade hvad Hornblende-Partiernes Forekomstmaade i de omgivende Bjergarter, og hvad Nikkelertsens Optræden i Horn­blende-Masserne angaaer, saa gjøre de begge paa lagttageren et lndtryk, som, idetmirtdste hos mig, fremkalder Ideen om en chemisk Udskilnings-Proces. Hornblenden og Nikkelertserne fulgtes begge ad ved en saadan. og i den udskildte Blanding af begge Masser anordnede Ertsen sig, tildeels som Tilfældet raadede, tildeels som andre Kræfter vilde det, hvoriblandt især den, der frembragte Skikt-Strukturen, synes at have været virk­som. Paa et Par Steder, hvor Hornblendemassen danner skarpe Grændser med en tilstødende lys Feldsteen-Bjergart, syntes det mig tydelig, at Ertsgehalten tildeels havde anhobet sig paa Grændsen".

Allerede ScHERER har saaledes været opmerksom paa, at magnetkisen i Espedalsfeltet er anriket sammen med pyroxen­(hornblende-)mineralerne :J: med de paa et tidlig tidspunkt ut­krystalliserte mineraler. For at kunne forklare denne anrik­nings- (eller differentiations-) pro c es i detalj vil vi først ga a

NORSKE PERIDOTITER Il 69

over til en kort beskrivelse av de kisførende pyroxeniter fra kiszonen ved Storfjeldroa sr.

I en av prøverne omsluttes pyroxenmineralet av magnetkis, denne igjen av 2den generations pyroxen. Magnetkisen optrær dels som fyldmasse mellem feltspatindividerne, dels ogsaa inde­sluttet i disse 1 (se fig. 13).

Fig. 13. 20: l.

Krystallisationsfølgen blir saaledes: pyroxen - magnet kis pyroxen - magnetkis - feltspat - magnetkis. Eller med

andre ord: efterat pyroxenmineralets utkrystallisation var paa­begyndt, utkrystalliserte magnetkis til krystallisationens slut. Kisen er i smaa korn }evnt fordelt over hele bergartstuffen: Kisgehalten er ca. 5 °/o.

I en anden sterkere kisførende bergartsprøve (med kis­gehalt ca. 50 %) optrær hypidiomorfe pyroxen- og hornblende­mineraler i en grundmasse av magnetkis. Silikatmineralerne

l I "Studien iiber Kugelgesteine !", Kristiania Vid.-Selsk. Forhand!. 1906,

nr. 8, s. 24, paaviser BuGGE, at kisen i kulenoritens mellemmasse er

tidligere utkrystallisert end feltspaten.

70 C. W. CARSTENS

er næsten altid gjennemvævet av tynde uregelmæssige kisaarer. Krystallisationsfølgen er med sikkerhet: pyroxen - magnetkis. Denne eiendommelige strukturutvikling antyder et længere tids­interval mellem utkrystallisation av pyroxen og kis. I denne krystallisationspause synes kissmelten at ha været i sterkt tynd­flytende tilstand. Derved forklares kisaarernes talrike optræden i de utkrystalliserte silikatmineraler 1•

De geologiske forhold i Espedalen viser os, at magnetkisen er anriket sammen med pyroxenmineralerne. Kisens anrikning i de forskjellige differentiationsfacies

·vises av følgende oversigt:

peridotit (olivin, bronzit) - litt kis pyroxenit (bronzit, diallag) - meget kis norit (hypersthen, feltspat) - litt kis labradorsten (feltspat) --'- intet kis.

Under forutsætning av magma tiske differentiatonsprocesser forløper saaledes differentiationen av pyroxen og kis tilnærmet parallelt: l. pyroxen, 2. kis.

VoGTS undersøkelser godtgjør imidlertid, at kisen ikke bestandig er knyttet til pyroxen (eller olivin), men ogsaa under­tiden til feltspat2, dog altid som regel til det i magmaet først utkrystalliserte mineral. U ndersøkelserne i Espedalsfeltet viser imidlertid, at kisen her er knyttet til det mineral, som i den magmatiske krystallisationsfølge optrær som nr. 2.

Av ovenstaaende utredning fremgaar direkte, at magnet­

kisens utdijferentiation betinges av krystallisationen. Kisens avhængighet av krystallisationsprocesserne er enten et direkte eller indirekte avhængighetsforhold.

Under forutsætning av kisens fuldstændige opløselighet i magma ned til krystallisationspunktet vil tidspunktet for dens utkrystallisation være avhængig av krystallisationslovene og saa­ledes direkte avhængig av krystallisationsprocesserne. Efter Vocr3 viser den flytende phase sulfid: silikat en gjensidig be­grænset opløselighet. Under magmatiske trykforhold vil imidlertid

l Likesaa den ved forskjellige magnetkisforekomster almindelig utviklede

brecciestruktur.

2 VOGT, l. c. s. 70, fig. 10.

3 VoGT: O ber anchi-monomineralische und anchi-eutektische Eruptiv­

gesteine, s. 4, og Die Sulfid: Silikatschmelzlosungen, s. 19 o. v.

NORSKE PERIDOTITER Il 71

altid en mindre kisgehalt være opløselig i magma ned til det punkt, hvor krystallisationen begynder. Denne mindre kisgehalt vil saaledes utskilles i fast phase ::>: utkrystallisere. Men for høiere kisgehalter eksisterer der ved temperaturer, der ligger nær krystallisationspunktet, slet ingen opløselighet. Ved en under krystallisationen optrædende, i hvert enkelt tilfælde bestemt, minimumstemperatur, som for Espedalsfeltets vedkommende falder

100% �------------�-------------r-------------,

Fig. 14.

straks efter (eller tildels samtidig med) pyroxenmineralernes utkrystallisation, vil kisen i saa tilfælde utskilles i flytende phase, muligens som av VoGT 1 antydet i draape- eller kuleform. Saa­ledes blir størsteparten av kisdannelsen kun indirekte avhængig av krystallisationsprocesserne.

Av undersøkelser over forskjellige norske nikkel-magnetkis­forekomster fremgaar følgende forhold: Nikkel-magnetkisen er

genetisk knyttet til basiske eruptivbergarter av vekslende sam­

mensætning. Kisen optrær i almindelighet paa de punkter,

hvor eruptivmagmaets utkrystallisation begyndte.

l VOGT, l. c. s. 20.

72 C. W. CARSTENS

Mens spinelmineralerne i Jotunheimens peridotiter som regel paabegyndte utkrystallisationen før eller samtidig med pyroxenmineralerne, paabegyndte utkrystallisationen eller den flytende phasespaltning av kis i Espedalsfeltet for den væsent­ligste del efter pyroxenmineralernes utkrystallisation. I overens­stemmelse hermed finder vi spinelmineralerne (grøn spinel) i Jotun­heimen sterkest anriket i peridotiten, men svakt i pyroxeniten, og kisen i Espedalsfeltet svakt anriket i peridotiten, men sterkt i pyroxeniten. Omstaaende diagram fig. 14 antyder helt ske­matisk denne differentiationsparallelitet.

Efterat vi saaledes har utviklet og forsøkt forklaret peri­dotiternes differentiationsprocesser i Jotunheimen og Espedalen, ligger det nær at gaa tilbake og søke forklaring til de differen­tiationsprocesser, som har fundet sted ved peridotiternes dan­nelse paa Hestmandø og i Lesje, omhandlet i "Norske peri­dotiter I". De undersøkelser, som jeg i mellemtiden har foretat av peridotitfelter i Trøndelagen (Trondhjemsfeltet), gjør det imidlertid ønskelig at omhandle samtidig alle de her nævnte peridotitfelters genesis.

Trondhjem i februar 1918.

NORSKE PERIDOTITER Il 73

lndholdsfortegnelse. Side

lndledning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Jotunheimens peridotitfelter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Oversigt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Peridotiternes optræden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . 45

Espedalsfeltets peridotiter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Peridotiternes optræden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Nikkel-magnetkisforekomsterne . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Differentiationsprocesserne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

jotunheimsfeltet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Espedalsfeltet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

a) Peridotiternes dannelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

b) Nikkel-magnetkisens optræden og dannelse . . . . . . . . . . . 67