uu.seUppsala University Publications
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Magma-Carbonate Interaction and CO2 Release: A Case Study from Carlingford Igneous Centre, Ireland
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2020 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Magma-karbonat-interaktion och CO2-utsläpp: En studie från Carlingford Igneous Centre, Irland (Swedish)
Abstract [en]

Magma which intrudes into carbonate rich crust, interacts with the carbonate in several ways, for example by contact metamorphism and formation of marble or by metasomatism resulting in calc-silicate skarn. These processes release volatiles, such as CO2, from the carbonate and might thus cause climate change. One volcanic complex where the intrusions and their surrounding metamorphic aureole are well exposed and therefore convenient for investigation of magma-carbonate interaction is the Carlingford Igneous Centre in NE of Ireland. The complex is dominated by a gabbro lopolith and a microgranite ring dyke, which intruded into limestone and meta-siltstone at around 62-60 Ma.

The purpose of this study is to investigate the extent of magma-carbonate interaction and assess the amount of CO2 which could have been released from the aureole at Carlingford. This is done by analysing major and trace elements as well as carbon and sulphur content in skarn and marble samples from a transect along the calc-silicate metamorphic aureole. The analytical methods used are SEM- EDX, XRF, LA-ICP-MS and carbon and sulphur analyses. The CO2 release is calculated by comparing the carbon and CO2 content in the skarn and marble samples with that in the unmetamorphosed limestone.

The results show that the skarn has experienced a strong interaction with the magma, as it contains several high-grade minerals, such as wollastonite, vesuvianite and pyrope, and has lost almost all its carbon. The extent of interaction and amount of CO2 release is generally much lower in the marble, even though a few marble samples show a strong interaction and a high degree of degassing. On the other hand, the amount of marble in the aureole turns out to be significantly higher than the amount of skarn (70-90% compared to 10-30%). The total mass of CO2 release from the calc-silicate aureole is calculated to 0.64-9.06 Gt, where 1.30-2.67 Gt being the most realistic amount. This released CO2 has probably not caused any significant climate change on its own but may have had a small contribution to global warming together with other volcanoes that were active during the same period of time.

Abstract [sv]

Magma som tränger in i karbonatrik jordskorpa, integrerar med karbonaten på flera olika sätt, t.ex. genom kontaktmetamorfos och bildande av marmor eller genom metasomatos, vilket resulterar i kalk-silikatisk skarn. Dessa processer släpper ut flyktiga ämnen, som exempelvis CO2, från karbonaten och kan därmed orsaka klimatförändring. Ett vulkaniskt komplex där intrusioner och deras omgivande metamorfa aureoler är välexponerade och därmed lämpliga för undersökning av magma-karbonat-interaktion är Carlingford Igneous Centre i nordöstra Irland. Komplexet domineras av en gabbro-lopolit och en mikrogranitisk ring-gång, som trängde in i kalksten och metasiltsten för ca 62-60 Ma.

Syftet med studien är att undersöka graden av magma-karbonat-interaktion och bedöma mängden CO2 som kan ha släppts ut från aureolen i Carlingford. Detta utförs genom analysering av huvudelement och spårelement samt av kol- och svavelinnehåll i skarn- och marmorprover från en transekt genom den kalk-silikatiska metamorfa aureolen. De analytiska metoder som används är SEM-EDX, XRF, LA-ICP- MS samt kol- och svavelanalyser. Mängden CO2 beräknas genom att jämföra kol- och CO2-innehåll i skarn- och marmorprover med innehållet kol och CO2 i den ickemetamorfa kalkstenen.

Resultaten visar att skarn har genomgått en stark interaktion med magman, då bergarten innehåller flera mineral av hög metamorf grad, som exempelvis wollastonit, vesuvianit och pyrop, samt har förlorat nästan allt sitt kol. Graden interaktion och mängden CO2-utsläpp är generellt mycket lägre i marmorn än i skarnen, även fast några marmorprover visar stark interaktion och en stor del avgasning. Å andra sidan är mängden marmor i aureolen signifikant högre än mängden skarn (70-90% jämfört med 10-30%). Den totala massan av CO2-utsläpp från den kalk-silikatiska delen av aureolen är beräknad till 0,64-9,06 Gt, där 1,30-2,67 Gt anses vara den mest realistiska mängden. Detta utsläpp av CO2 har troligtvis inte orsakat någon signifikant klimatpåverkan på egen hand, men kan ha haft en liten bidragande effekt till global uppvärmning tillsammans med andra vulkaner som var aktiva under samma geologiska tidsperiod.

Place, publisher, year, edition, pages
2020. , p. 60
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 476
Keywords [en]
Magma-carbonate interaction, CO2, calc-silicate, skarn, marble, Carlingford, SEM-EDX, XRF, LA-ICP-MS
Keywords [sv]
Magma-karbonat-interaktion, CO2, kalk-silikat, skarn, marmor, Carlingford, SEM-EDX, XRF, LA-ICP-MS
National Category
Geology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-401982OAI: oai:DiVA.org:uu-401982DiVA, id: diva2:1384778
Subject / course
Earth science
Educational program
Master Programme in Earth Science
Presentation
2019-06-04, Småland, Villavägen 16, Uppsala, 13:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-01-10 Created: 2020-01-10 Last updated: 2020-01-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6439 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6439 kBChecksum SHA-512
5c3428a71b4ef3db504ca40bd446708bc7729898817ec4384f04274b631cbb37a6944766e70530211dbab433850098fea8e93efff38ab71633c364ce0ae4584e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Geology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 104 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf