uu.seUppsala University Publications
Change search
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
The Roots of a Magma Chamber, the Central Intrusion, Rum, NW-Scotland
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences. (Solid Earth Geology)
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The island of Rum in the Inner Hebrides, NW-Scotland, hosts a central volcanic complex that is part of the British-Irish Palaeogene Igneous Province situated in NE- Ireland and NW- Scotland. On Rum, rocks from several stages of Palaeogene magmatic activity have been exposed by millions of years of erosion. Rum is best known amongst geologists because of the famous layered ultrabasic intrusion that covers the SSE part of the island, which is amongst the world’s most studied non-active (fossil) volcanoes.

The Long Loch Fault traverses Rum with an N-S direction and has been proposed to represent the feeder zone to the layered ultrabasic intrusion. The area close to the Long Loch Fault has been named the Central Intrusion, and was formed by interaction of the plutonic rocks with the Long Loch Fault. There are two end-member theories for the origin of the Central Intrusion: (i) formation by wholesale subsidence (graben formation) of layered ultrabasic units or (ii) by intrusion of new material in-between the Western and Eastern Layered Intrusions (brecciating and fracturing blocks of material from the layered suite) and so causing pulses of uplift and subsequent collapse.

To test how the Long Loch Fault influenced magma emplacement on Rum, field work was conducted including structural mapping, and rock-sampling. The data collected in the field were processed by structural 3D modelling (Move Software suite) and complemented by petrography, FTIR, Electron Microprobe analysis and thermobarometry modelling. The results reveal that several fault splays cut the Central Intrusion, which furthermore provide evidence of a transtensional graben situated above the fault zone and into which the layered units collapsed. This collapse was associated with the intrusion of Ca-rich feldspathic peridotite at zones of weakness in the layered rocks (e.g. bedding planes, unit contacts and fractures), producing smaller fault blocks and acting as a lubricant in-between blocks. FTIR and barometry results show that the intruding feldspathic peridotite magma was water-rich and that the clinopyroxenes in the magma crystallised at approximately 15 km of depth. Consequently, a combination of both theories for the creation of the Central Intrusion appears most reasonable.

The combination of data gathered allows to formulate a model in which the tectonic activity of the Long Loch fault repetitively opened and closed the magma conduit, causing pressure build-up in the underlying magma reservoir(s) when the conduit was shut. When the pressure was released, e.g. during fault movement, dense (phyric) and wet ultrabasic magma ascended rapidly and spread out into the shallow crustal magma chamber, thus supplying the growing ultrabasic pluton with pulses of magma from depth.

 

Abstract [sv]

Ön Rum är en del av ö-gruppen Inre Hebridéerna i Nordvästra Skottland och består till stor del av magmatiska bergarter som härrör från en vulkan som var aktiv för cirka 60 miljoner år sedan. Vulkanen tillhör den Britiska Paleogena Magmatiska Provinsen och är skapad av mantelplymen som för nuvarande befinner sig under Island. Den nu eroderade vulkanen har en ikonisk status bland geologer världen över på grund av att den minerallagrade magmakammaren som utgör stora delar av ön, alltså själva hjärtat av vulkanen.

Long Loch förkastingen delar Rum i två delar och har föreslagits vara huvudledaren av magma in i magmakammaren. Området på ön i anknytning till förkastningen har påverkats mycket av dess rörelser och har namngets den Centrala Intrusionen. Det finns två vitt skilda teorier om hur den Centrala Intrusionen har skapats: (i) den Centrala Intrusionen har skapats genom sättningar i magmakammaren och bildat en gravsänka, eller (ii) nytt material tränger i magmakammaren, vilket leder till upplyftning av magmakammar golvet som följs av sättning och bildar en gravsänka.

I denna masteravhandling testades hypotesen ’Long Loch förkastningen var den primära magmaledaren till magmakammaren idag exponerad på Rum’ genom fältarbete, 3D modellering, petrografi, och geokemiska analyser (FTIR, Mikrosond och barometri). Resulatet visar att den Centrala Intrusionen genomskärs av flera förskastningsgrenar till Long Loch förkastningen vilka tillsammans formar ett tulpan mönster (en typ av gravsänka) som indikerar att en zon av flytande magma (magmaledare) låg under den Centrala Intrusionen när vulkanen var aktiv. Magman från zonen underlättade gravsänka bildandet genom att dela minerallagren i stora block och att intrudera mellan lager och fungera som glidmedel, vilket betyder att båda teorierna kan appliceras på bildandet av den Centrala intrusionen. FTIR och barometri analyserna visar att den intruderade magma var mycket vattenrik och och kom från en  magmakammere på 15 km djup. Long Loch förkastningens rörelser stängde och öppnade magmakanalen, vilket orsakade att kristallrik magma intruderade i pulser.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 107 p.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 304
Keyword [en]
Rum, Layered Ultrabasic Intrusion, Long Loch Fault, 3D modelling
Keyword [sv]
Rum, Minerallagrad magmakammare, Long Loch Förskastningen, 3D modellering
National Category
Geology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-238320OAI: oai:DiVA.org:uu-238320DiVA: diva2:770853
Educational program
Master Programme in Earth Science
Presentation
2014-10-15, Norrland 1, Institutionen för Geovetenskaper, Villavägen 16, 752 36, Uppsala, 15:02 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-12-11 Created: 2014-12-11 Last updated: 2014-12-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Rum-Central-Intrusion_TM-2014(24020 kB)507 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 24020 kBChecksum SHA-512
c211bc7165a8352ab5a4176441210f498cf0565c1456eeb32252ab37b257a2ca20ef21c0d92aa19f25be669d60b4efaf194637c918fdb98bb45a0d977cd650d7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Geology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 507 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: 766 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