Structural control of fine-grained granite dykes at the Äspö Hard Rock Laboratory, north of Oskarshamn, Sweden

Abstract: Förekomsten av finkorniga granitgångar är ett potentiellt problem vid lagring av kärnbränsle i berggrunden. Det är därför viktigt att studera och karaktärisera dessa gångar. Huvudsyftet med detta examensarbete är att undersöka om de finkorniga granitgångarna är strukturellt kontrollerade i tunneln vid Äspölaboratoriet. Uppgiften innebär att mäta gångarnas orienteringar och korrelera resultaten med kända geologiska strukturer i området, att kvantifiera antalet gånggenerationer och undersöka hur dessa skiljer sig i orientering samt att petrografiskt beskriva gångarna och deras kontakter med sidobergarten. Fältarbetet utfördes i tunneln vid Äspölaboratoriet, c. 30 km norr om Oskarshamn i Småland. Det aktuella området består till största del av c. 1.8 Ga gamla monzonitiska, granodioritiska samt granitiska bergarter tillhörande det transskandinaviska magmatiska bältet (TMB). Gångar av finkornig granit och pegmatit och mafiska bergarter förekommer underordnat i TMB. De finkorniga granitgångarna är medel- till finkorniga med granitisk sammansättning. De är rikare på kaliumfältspat jämfört med värdbergarten. Kontakterna mellan gångarna och värdbergarten är vanligtvis ojämna, branta med slutna och skarpa kontakter med pegmatitiska kanter. De förekommer normalt inget fYllnadsmaterial i kontakten. De finkoriga granitgångarna är påverkade av deformation och skär både varandra och de c. 1.8 Ga gamla Smålandsgranitoiderna. De förekommer också längs med förkastningsplan vilket starkt indikerar att minst tre olika generationer av finkorniga granitgångar existerar vid Äspölaboratoriet. Tidigare studier har visat, att det aktuella området har blivit utsatt får två duktila-semiduktila deformationsfaser i slutskedet av den svekofenniska orogenesen vilket medfört att en svag foliation utvecklats med orienteringen 075±5°/83±8°. Vid slutet på den andra deformationsfasen utvecklades mylonitiska skjuvzoner. Den mest framträdande semiduktila Äspöskjuvzonen, ÄSZ, är sammansatt av två skjuvzoner med olika stupning. I denna studie visas, att gångarna orienterar sig i tre kluster: ONO-VSV, SV samt VNV-OSO. Det första klustret sammanfaller med huvudfoliationen i Äspöområdet. Gångar tagna ganska långt från ÄSZ dominerar i detta kluster, men gångar från andra delar av tunneln ingår också. Gångarna närmast ÄSZ vid Äspölaboratoriet dominerar inom det andra klustret. Detta sammanfaller med strykningen men inte med stupningen på ÄSZ. Båda dessa kluster indikerar att strukturer i berggrunden i det aktuella området kontrollerar orienteringen på de finkorniga granitgångarna. Yngre gånggenerationer är bildade under spröda förhållanden längs med förkastningsplan. Den yngre spröda generationen kan vara relaterad till intrusionen av det c. 1.4 Ga gamla Götemarmassivet som ligger c. 3.5 km nordväst om Äspölaboratoriet.