Sedimentsammansättning och förstening av den underkambriska ...

Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitetSedimentsammansättning och förstening av den underkambriskalagerföljden i Skrylle, SkåneImre MolnosBaltica är en kontinent som fanns från slutet av prekambrium till silur (för ca 600–420miljoner år sedan). Den omfattade större delen av Skandinavien och östra Europa fram tillUralbergen. Under kambrium (för ca 545–490 miljoner år sedan) låg Baltica långt ned påsödra halvklotet. Kontinenten omgärdades av hav och skiljdes från bl.a. Nordamerika av dets.k. Japetushavet. Baltica hade i början av kambrium ett stormigt och ganska kallt klimat, somdock efter hand avtog i stormighet. Under kambrium skedde en global havsytehöjning ochhavet steg in över kontinentens avplanade topografi. Med undantag för stora delar av Finlandoch Ukraina blev Baltica täckt av ett grundhav. I Skåne återspeglas denna transgression(översvämning) av en sandstenslagerföljd som vilar på prekambriska gnejser och avsattes ikustnära miljöer. Dessa sandstenar överlagras i sin tur av svarta skiffrar (alunskiffrar), somavsattes då havet blev djupare (ca 50–100 m) och bottenförhållandena var lugna.Sedimenttillförseln till det hav som täckte större delen av Baltica var ytterst begränsad ochlagerföljderna är därför relativt tunna (ca 200 m). Trots detta är de kambriska lagerföljderna iSkåne några av de mest kompletta och bäst bevarade i världen.Den underkambriska lagerföljden i Skåne består huvudsakligen av ljusa sandstenar, somavsattes i form av sand i strandnära miljöer och ofta innehåller spår efter grävande djur. Tvåborrkärnor genom denna sandstenslagerföljd, i Skryllebrottet öster om Lund, har undersökts.Femtiotre nivåer i de båda borrkärnorna valdes ut för analyser av mineralsammansättning(petrografi) och för att tolka de processer som påverkat sedimenten efter avsättningen(diagenes). Borrkärnorna representerar två underkambriska formationer, helaHardebergaformationen och ca 19 m av den ovanliggande Norretorpformationen. Analysernaav sandstenarna påvisar bl.a. tryckupplösningsfenomen, vilka tyder på att sandstenarna harvarit djupt begravda (> 4 km) och utsatta för höga tryck och temperaturer. Lagerföljden hardärför påverkats av olika försteningsprocesser (diagenes). De höga tryck- ochtemperaturförhållandena i porvattnet medförde att kisel frigjordes och bildade nyakvartsmineral, vilket ledde till att porerna mellan sandkornen fylldes ut (blevkvartscementerade). Det tycks i huvudsak vara temperaturen som styrde dennakvartscementering. Sandstenarnas porositet (volymen mellan sandkornen) är extremt låg, menuträkningar visar att porositeten, alltså förmågan att innehålla vatten, olja och gas, var höginnan lagerföljden pressades ned av yngre sedimentens tyngd på stort djup i jordskorpan. Denundersta delen av Hardebergaformationen i Skryllebrottet är mycket rik på mineralet fältspat,och visar stora likheter med den ungefärligen likåldriga Nexøsandstenen på Bornholm.Swedish official title: Petrografi och diagenes i den underkambriska lagerföljden i Skrylle,SkåneSeries: Examensarbete i geologi vid Lunds universitetNumber in series: 149Swedish credits: 20pE-mail address of first author: molnos@hotmail.comSupervisor: Anders Ahlberg, Bedrock geologySubmission date/time: 3/22/2002

Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitetPetrography and diagenesis of the Lower Cambrian succession atSkrylle, SkåneImre MolnosGeology, Bedrock geologySpring 2002Abstract in EnglishThe Lower Cambrian of Scandinavia consists mainly of light-coloured marine sandstones,with thicknesses reaching approximately 120 m in Skåne (Scania). Two drill cores from theSkrylle Quarry of west-central Skåne were investigated and documented with respect to theirpetrographic properties, mineral contents, and diagenetic history. The drill cores are dividedinto three lithofacies, and represent the entire Hardeberga Formation and some 19 m of theoverlying Norretorp Formation. The sandstones from Skrylle are predominantly composed ofdetrital monocrystalline quartz grains and authigenic quartz overgrowths. Petrographicanalyses indicate additional diagenetic processes in the form of feldspar dissolution andcarbonate cementation. The present porosity is very low, but petrographic investigations showthat the deposits once had good reservoir properties. The primary porosity, and partly also thesecondary porosity, have been destroyed due to extensive quartz cementation. Stylolites arepresent in both the Hardeberga Formation and in the Norretorp Formation, indicating that thesuccession has been deeply buried (possibly > 4 km) and exposed to high pressure andtemperature. The diagenetic processes were mainly controlled by temperature, but pressuremay also have been important. The ion source for quartz cementation is considered to beinternal. From a petrographical perspective, the Lower Cambrian succession of Skåne iscomparable to that of Bornholm, Denmark.Abstract in SwedishPetrografi och diagenes i den underkambriska lagerföljden i Skrylle,SkåneDen underkambriska lagerföljden i Skandinavien utgörs huvudsakligen av ljusa, marintavsatta sandstenar och når i Skåne en mäktighet av ca 120 meter. Två borrkärnor frånSkryllebrottet i västra Skåne undersöktes och dokumenterades med avseende på petrografiskaegenskaper och mineralinnehåll, samt diagenetiska egenskaper och bakomliggande processer.Lagerföljderna, som representerar hela Hardebergaformationen samt 19 meter avNorretorpformationen, delades in i tre litofacies. En jämförelse mellan Skånesunderkambriska lagerföljd och Bornholms underkambriska avlagringar avslöjar stora likheter,såväl med avseende på mineralogi som på litologi. Sandstenarna från Skrylle domineras avdetritala monokristallina kvartskorn. Autigena kvartsöverväxter och tecken påfältspatupplösning är vanliga, utom där kalcitcement tidigt fyllt ut porutrymmena. Dennuvarande porositeten är väldigt låg men petrografiska undersökningar visar att avlagringarnaen gång i tiden hade goda reservoaregenskaper. Den primära porositeten och delvis även densekundära porositeten har förstörts av den omfattande kvartscementeringen. Styloliter, sompåträffats i båda formationerna, indikerar att sedimenten har varit djupt begravda (möjligen >4 km) och därmed utsatts för höga tryck och temperaturer. De diagenetiska processernastyrdes huvudsakligen av temperaturen, men även trycket spelade en viss roll. Jonkällorna vidkvartscementeringen anses vara interna.