Logo: to the web site of Uppsala University

Gränsgruvans zinkmineralisering ligger i Stollbergsynklinalen, 8 kilometer nord-öst om Ludvika i Bergslagen. Stollbergsynklinalen ligger i en tidig-proterozoisk ytbergartssvit bestående av 1,9 Ga gamla svekofenniska vulkaniska och sedimentära bergarter. Den stratigrafiska ordningsföljden är uppbyggd av siltig-sandsten med ryolitiskt ursprung, en ryolitisk ignimbrit, kalksten, skarn och basalt. En stratigrafisk profil, där sju olika enheter observerades, är baserad på borrkärnekartering mikroskopering och litogeokemisk analys. En repetition av de basaltiska lagren i den stratigrafiska profilen beror på en förkastning enligt senare arbeten av Boliden Mineral AB.

Bergarterna har utsatts för hydrotermal omvandling, deformation och metamorfos. Den hydrotermala omvandlingen är nästan helt relaterad till malmbildningen. Vid den mikroskoperingen hittades kordierit, sillimanit och granat som tillsammans fastställer regionalmetamorfosen till cirka 600°C och 3 Kbar, dvs. mellersta amfibolitfacies. Identifieringen av två kanske tre separata foliationer i kordieritporfyroblaster visar att minst två deformationsepisoder ägt rum innan den regionala metamorfosen avklingade. Lokalt skedde sedan kloritbildning och pinitisering av kordierit under grönskifferfacies-förhållanden.

Den litogeokemiska undersökningen visade att de vulkaniska bergarterna är typiskt bimodala. Den visar också några små skillnader mellan de båda basalterna i den stratigrafiska profilen. Sex ”minst omvandlade” prover identifierades med hjälp av Allen’s modified alteration index (M.A.I) och Hughes igneous spectrum. Två av proverna var från den lägst liggande basalten, två var från den översta siltiga-sandstenen och de sista två från en ignimbrit som överlagrar den lägst liggande basalten. De minst omvandlade proverna i den ryolitiska gruppen sprider sig mycket i TiO₂/Zr diagrammet. Bergarterna är påverkade svag till stark omvandling samt massförlust och masstillskott relativt de minst omvandlade proverna. 

The Gränsgruvan Zn-mineralisation is located in the Stollberg syncline, 8 kilometres northeast of Ludvika in the Bergslagen Region. The Stollberg syncline consists of an early Proterozoic volcano-sedimentary suite comprising 1,9 Ga old Svecofennian rocks. The stratigraphic sequence is built up by silt-sandstone with a rhyolitic precursor, a rhyolitic ignimbrite, limestone, skarn and basaltic rocks. A stratigraphic profile based on drill core mapping, microscopic examination and lithogeochemical analysis recognised seven different units. A repetition of basaltic layers in the stratigraphic profile is, according to later work by Boliden Mineral AB, the result of faulting.

The rocks have been hydrothermally altered, deformed and metamorphosed. The hydrothermal alteration is mainly related to the ore forming process. The microscopic examination recorded cordierite, sillimanite and garnet as peak metamorphic minerals constraining regional metamorphic conditions to c. 600°C and 3 Kbar, i.e. middle amphibolite facies. The recognition of two possibly three separate foliations in cordierite porhyroblasts show that at least two deformation episodes were outlasted by the regional metamorphism. Subsequent, localised metamorphic overprint characterised by chlorite growth and pinitisation of cordierite occurred at greenschist facies conditions.

The lithogeochemical examination revealed that he volcanic rocks are typically bimodal. It also showed some small differences between the two basalts in the stratigraphic profile. Six “least altered” samples were identified using the Allen’s modified alteration index (M.A.I.) and Hughes igneous spectrum. Two samples were from the lower basalt, two from the top silt-sandstone and the last two from an ignimbrite overlying the lower basalt. The least altered samples in the rhyolitic group scatter widely in the TiO₂/Zr plot. The rocks have been affected by weak to strong alteration and mass gain as well as mass loss compared to the least altered samples.