Ostlänken är en planerad höghastighetsjärnväg mellan Järna och Linköping med stegvis byggstart från 2017, ett omfattande projekt som inkluderar totalt cirka 20 kilometer tunnel, varav en tunnel planeras att korsa Getåravinen. Undermarksbyggande är komplicerat och kontakt med svaghetszoner i berg innebär ökade risker för anläggning, miljö och omgivande fastigheter. För att åstadkomma en riskbedömning, dimensionering och ekonomisk kalkyl utförs undersökningar och ingenjörsgeologiska prognoser av bergkvalité och geologisk struktur. Studier har visat ett samband mellan naturliga lineament och svaghetszoner i berg. Därför var uppsatsens syfte att bedöma geologiska byggbarhetsfaktorer genom en strukturgeologisk karaktärisering av lineamentet Getåravinen. Arbetet fokuserade på ett avgränsat område inom Getåravinen där Sweco, på uppdrag av Trafikverket, har utfört ingenjörsgeologiska undersökningar inför den planerade anläggningen av Ostlänken.Arbetet utgick från en studie av lineament genom geologiska kartor, kärnborrprov och hällkarteringar kring Getåravinen, dessa analyserades sedan för att identifiera strukturgeologiska samband. Metoderna Inverse Distance Weighted och kriging användes för att prediktera berget i borrkärnornas omgivning utifrån kvalitéklassningarna Rock Mass Rating, Q-systemet och Rock Quality Designation. För att visa resultatet pedagogiskt och förbättra underlaget inför byggteknisk diskussion visualiserades resultatet i en Building Information Model i mjukvaruprogrammet AutoCAD Civil 3D. Resultatet visade cirka 20° avvikelse mellan lineamentet och huvudsprickriktningen i Getåravinen, det bekräftade ett sprickmönster som då generellt kan antas gälla för lineament vilket är användbar information vid undermarksbyggande. Prediktionerna visade en rumslig beskrivning av bergets klassificeringar och samband med lineamentet. Nyttan av prediktiva metoder var därmed god då även effektiv kvantifiering av bergklasserna möjliggjordes vilket kan implementeras vid undermarksbyggande. / The East Link is a planned high-speed rail link between Järna and Linköping with a gradual construction start in 2017, a comprehensive project covering a total of approximately 20 kilometers of tunnel, of which one tunnel is planned to cross the Getå ravine. Subsurface construction is complicated, and contact with weak zones in the rock implies increased risks for the tunnel construction, the environment and the surrounding real estates. In order to accomplish a risk assessment, dimensioning and economic calculation, geological engineering investigations of the rock’s quality and geological structure are carried out. Studies have shown a relationship between natural lineaments and weaknesses in the rock. Therefore, the purpose of this thesis was to assess geological constructability factors in the Getå ravine by using a characterization of structural geology. The focus was within a demarcated area where the consulting firm Sweco, on behalf of the Swedish Transport Administration, had performed engineering geological surveys for the planned construction of the East link.The thesis was based on a study of lineament in geological maps, core drill samples and bedrock mapping in the surroundings of the Getå ravine, which were later analysed to identify structural geological relations. The methods Inverse Distance Weighted and Kriging were used to predict the rock ambient to the core kernels based on the quality ratings Rock Mass Rating, Q System and Rock Quality Designation. In order to visualize the results pedagogically and enhance the basis for technical discussion regarding civil engineering, the results were visualized in a Building Information Model in the software AutoCAD Civil 3D. The result showed approximately 20° deviation between the lineament and the primary joint strike in the Getå ravine, it confirmed a joint pattern that can be generally assumed for natural lineaments which is useful information in subsurface construction. The predictions showed a spatial distribution of the rock's different quality ratings and relationship with the lineament. The utility of the predictive methods was therefore certain because of efficient quantification of the rock quality was made possible, which can be implemented when characterizing the rock into quality domains prior subsurface construction.

The Arlanda area is a construction intensive area facing problems with risk of leaching of arsenic (As) from the bedrock to surface- and groundwater. Construction projects in the area have had problems with high levels of As in the bedrock and the risk of leaching increases through processing of aggregates and blasting of the bedrock. Additionally, there are high concentrations of As in potable water and elevated concentrations are correlated with occurrences of metasedimentary rock, but may also be related to other rock types. The existing geological information of the area was collected in the 1960´s and modern petrographic information as well as modelling of P-T and redox conditions are needed to understand the As mineralogy of the bedrock. Methods used in this project include field work, optical microscopy, electron microprobe analyses, geothermometry calculations, pseudosection modelling in Perple_X and geochemical modelling in PHREEQC. The results indicate that the As-rich bedrock domain include rocks of both igneous and sedimentary origin. As-bearing minerals löllingite and arsenopyrite were found in the matrix of two of the metasedimentary rock samples, while no As-minerals were found in metavolcanic samples. P-T estimates from several geothermobarometry models all suggest amphibolite facies metamorphism for the area, with pressure of 3.0-5.5 kbar and temperature of 490-640 °C. Simple modelling of equilibration of löllingite and arsenopyrite in pure water indicate that As(III) is the dominating oxidation state of As and that the molality of As increases with increasing T and decreasing pH. The results of this thesis provide new information on the petrography and P-T conditions for metamorphism of As-bearingsupracrustal rocks in the Arlanda area, but future research is needed to be able to predict the spatial occurrence of As in the bedrock. / Arlandaområdet är ett av de mest expansiva områdena i Sverige där en stor mängd infrastrukturprojekt är planerade under de närmaste 5-20 åren. Tidigare byggnadsprojekt i området har dock stött på problem med höga bakgrundshalter av arsenik (As) i berggrunden och det finns även en risk för urlakning av As från berggrunden till både yt-och grundvatten. Denna risk ökar under byggnadsarbeten i och med till exempel sprängning av berg. Ytterligare ett problem är att det i området runtomkring Arlanda ofta är höga halter av arsenik i dricksvattenbrunnar. Från data över As-halter i bergborrade brunnar har man kunnat se att höga halter av As ofta förekommer i metasedimentära bergarter, men även kan uppträda i andra bergarter. Den tillgängliga geologiska informationen över området är insamlad på 60-talet och ny petrografisk information, samt modellering av tryck- och temperaturförhållanden är nödvändig för att förstå förekomst av As i berggrunden. Målet med detta projekt är att med hjälp av fältarbete, optisk- och elektronmikroskopering, samt termodynamisk modellering få djupare kunskap kring ytbergarterna i området och utvärdera förekomsten av arsenik i dessa. Under vilka tryck- och temperaturförhållanden som de metamorfa bergarterna omvandlats studeras genom beräkningar från mineralsammansättningar samt modellering i programmet Perple_X. Resultatet från projektet visar att bergarter i As-anrikade zoner är av både magmatiskt och sedimentärt ursprung. Arsenikmineralen löllingit och arsenikkis dokumenterades endast i bergarter av sedimentärt ursprung. Bergarternas kemiska sammansättning tyder också på att de högsta As-halterna finns i de metasedimentära bergarterna. Modellering i PHREEQC visar att As(III) är den dominerande formen av As när löllingit och arsenikkis reagerar med vatten. Tryck- och temperaturberäkningar samt tryck- och termodynamisk modellering tyder på metamorfos under amfibolitfacies, med tryck omkring 3.0-5.5 kbar och temperatur omkring 490-640 °C. Resultaten från detta projekt ger ny information om de metamorfa bergarterna i Arlanda området och förekomst av As i dessa. Vidare studier är nödvändiga för att kunnaförutse i vilken form och i vilka bergarter As förekommer.

Primitive magmas can provide important details about the mantle from which they are derived. In this thesis, petrographic observations and new mineral chemistry analyses of the Sälskär breccia from the Alnö alkaline complex, central Sweden, are reported. The rock is a volcanic breccia in which three main constituents were identified: spheroidal melilititic lapilli, angular sövite fragments and a carbonatedominated matrix. The mineralogy of the juvenile lapilli (i.e., with olivine, phlogopite, diopside, titanomagnetite, Cr-spinel, monticellite, perovskite, apatite and calcite) are consistent with what is expected to form by small degrees of partial melting of a volatile-rich, metasomatized, mantle source (indicated by the presence of phlogopite and primary calcite). The melilititic lapilli are frequently cored by a large crystal of olivine or phlogopite with concentrically aligned lath-shaped pseudomorphs after melilitite. During ascent the melilititic magma entrained mantle debris and traveled rapidly through the crust without significant fractionation.  The pyroclast textures indicate an explosive eruption, similar to those that produce pelletal lapilli in kimberlite-type volcanism. The sövite fragments and carbonate-dominated matrix were explosively fragmented during the eruption, which also dispersed the melilite mineralogy throughout the matrix. During the eruption a diatreme formed of within the uppermost 1.5 kilometers of the crust. A mismatch between the model of diatreme formation and a previous erosional model of the area leads to the conclusion that the Sälskär diatreme is either: (i) very deep, or (ii) that the diatreme volcanism took place significantly later than the rest of the complex / Primitiva magmor kan ge viktiga detaljer om manteln som de härstammar ifrån. I denna avhandling redovisas petrografiska observationer och nya mineralkemiska analyser av Sälskärsbreccian från Alnö alkalina område, Mellansverige. Bergarten är en vulkanisk breccia där tre huvudbeståndsdelar identifierades: sfäroidala melilitiska lapilli, kantiga sövitfragment och en karbonatdominerad matrix. Mineralogin hos de juvenila lapilli (dvs med olivin, flogopit, diopsid, titanomagnetit, Cr-spinel, monticellit, perovskit, apatit och kalcit) överensstämmer med vad som förväntas att det bildas av små grader av partiell smältning av en volatilrik, metasomatiserad, mantelkälla (indikeras av närvaron av flogopit och primär kalcit). De melilitiska lapilli är ofta kärnade av en stor kristall av olivin eller flogopit med koncentriskt riktade list-formade pseudomorfer efter melilitit. Under uppstigningen tog den melilitiska magman med sig mantelfragment och färdades snabbt genom skorpan utan betydande fraktionering. Pyroklastexturer indikerar ett explosivt utbrott, liknande de som producerar pelletala lapilli i kimberlitvulkansim. Sövitfragmenten och den karbonatdominerade matrixen fragmenterades explosivt under utbrottet, vilket också spred melilit mineralogin genom matrixen. Under utbrottet bildades en diatrem i de översta 1,5 kilometerna av skorpan. Detta betyder att modellen för diatrem-bildning och den tidigare erosionsmodellen av området inte överensstämmer. Detta leder till slutsatsen att Sälskärsdiatremen är antingen: (i) mycket djup, eller (ii) att diatrem-vulkanismen ägde rum betydligt senare än den sopm bildade resten av området.

Drinking water contamination is a big concern in Sweden and is commonly traced back to being waste from former manufacturing industrial sites. Pollutants in the topsoil can be remediated by several techniques, such as decontamination or excavation but the toxins already enclosed in the bedrock cannot be treated the same and is harder to track possible contaminant pathways. To gain knowledge of modelling fluid flow and solute transport in the bedrock is therefore highly crucial to detect any safety risks. Not only for drinking water safety but also to understand possible reservoir storage or to store disposals from radioactive waste.  For this study, high levels of chlorinated solvents have been measured at a former industrial plant manufacturing electronic products, where the prominent chemicals are PCE and its degradation products. The soil will be remediated from the site, but the remaining question is if the contaminants can be further transported in the bedrock fractures to a drinking water source for the municipality. The lake is located approximately 4km from the site and will take too much time and computational effort to run the model. Instead, this study will focus on a small-scale model estimating a suitable distance from the source where additional boreholes can be placed. The model will have a size of 455 x 436 x 38m and the study will be divided into three main tasks; improve understanding of the fracture geometry by statistical analyses of the measured fractures in the study area, build and run a groundwater flow model representing the study area, investigate possible pathways of contaminant transport in the fracture networks and analyze the impact of geological features.  The methodology is divided into several parts. First, statistical analyses of the fractures will be done using the software FracMan version 8.0, which will act as a foundation of the DFN model. Next part includes calibration of the model and generation of fracture network based on the statistical analysis. The last part includes flow and transport simulations using the application Pflotran within FracMan version 8.1.  The results shows that large fracture zones affect the flow to a great extent and therefore also control the transport of contaminants in the bedrock. Because of uncertainties regarding size of the zones, additional boreholes should be placed upon their respective orientations close to the already existing boreholes to investigate their characteristics. It is also necessary to place additional boreholes randomly within the study model to detect other fracture zones and possible dominant fracture sets. The additional boreholes should be deeper than the existing ones to detect possible fracture networks further down in the bedrock. Contaminant pathways are hard to establish because of the deterministic zones that determines the flow. The scenario where no zones were included, two dominant pathways are visible, one on the upper part and one in the lower part of the model. The scenario where zones were included, one dominant pathway is visible, following the large fracture zone reaching from one borehole towards the outlet boundary. In conclusion, these results highlight the importance of doing more measurements to strengthen the basis for evaluation of pollutant transport to the nearby lake. Because of the risk of poisoning the drinking water, it is extremely important to be able to make a realistic model for contaminant transport. Since the results of flow simulations differs between different input transmissivities, next step should be to do hydraulic tests in the already existing boreholes to establish the local transmissivity for the fractures. After that, additional boreholes in the field, both on top of the measured zones close to the existing boreholes as well as boreholes randomly throughout the study area should be placed. / Rent dricksvatten är en angelägenhet för alla i Sverige och för att säkerhetsställa rent dricksvatten krävs förebyggande åtgärder som kan förhindra att föroreningar tar sig till dricksvattenkällor. Dessa åtgärder kan bland annat innehålla mätningar för att spåra föroreningens ursprung och transportvägar. Ursprungen kan oftast kopplas till avfall från gamla tillverkningsindustrier. Föroreningar som spåras till matjorden kan åtgärdas genom sanering eller schaktning medan föroreningar som tagit sig ner i berggrunden inte kan behandlas på samma sätt. Föroreningars transport genom sprickor är svåra att spåra och lokalisera på grund av oförutsägbara förhållanden med olika bergarter, kvalitéer, sprickstorlek etcetera. På grund av detta är det viktigt att kunna modellera flöden och transport av lösa ämnen för att förhindra hälso-och säkerhetsrisker. Modellering av spricksystem är även viktigt för att undersöka framtidens energiextraktion från geotermisk aktivitet, eller att kunna lagra avfall från radioaktiva ämnen.  Denna studie görs då det har mätts upp höga nivåer av klorerade lösningsmedel från en gammal fabrik som tillverkat elektronikprodukter, främst kemikalierna PCE och dess nedbrytningsprodukter. Mätningar har gjorts på platsen i form av tre borrningar och bergkartering. Föroreningar i jordmånen kommer att åtgärdas men den kvarstående funderingen är om de föroreningarna som redan tagit sig ner i berggrunden, kan transporteras genom spricknätverket fram till en sjö som kommunen använder som dricksvattenkälla. Sjön är lokaliserad ungefär fyra kilometer från den gamla anläggningen och på grund av den långa distansen kommer det krävas mycket lagring och beräkningskraft av den använda datorn. För att undvika detta, kommer denna studie i stället fokusera på en småskalig modell med den ungefärliga storleken 455 x 436 x 38m där syftet är att uppskatta var nya borrningar kan göras för att få fram mer information angående potentiella föroreningar och dess flyktvägar. Denna studie kommer vara uppdelad i tre huvudsakliga syften; göra statistiska analyser av data som samlats in från fält, bygga upp och köra en grundvattenmodell som representerar studieområdet, undersöka potentiella vägar för transport av föroreningar i spricksystemet samt analysera dess påverkan av geologiska egenskaper.  För denna studie har metoden delats upp i flera steg. Det första steget innehåller statistiska analyser av sprickorna i området som kommer utgöra grundinformationen för spricknätverket. Detta görs i programmet FracMan version 8.0. Nästa del innehåller kalibrering av modellen samt flödes- och transportsimuleringar genom applikationen Pflotran som är installerat i FracMan version 8.1.  Resultatet av flödes- och transportsimuleringarna visar att stora sprickzoner påverkar flödet i stor utsträckning och kontrollerar därför transporten av föroreningar. Storleken av sprickzonerna är svåra att bedöma då det inte finns någon mer information än det som mätts i borrhålet, där den minsta storleken är av borrhålets radie. På grund av detta lades zonerna in deterministiskt med en radie lika stor som modellen. Detta medför att resultaten över transporteringsvägar är högst bestämmande av zonerna där zonen som går mot utflödesgränsen agerar som en motorväg för föroreningar medan zonen som går mot en gräns utan utflöde agerar likt en sjö, vilket gör att partiklarna som hamnar i zonen stannar där och kan inte ta sig därifrån och fortsätta transporten. På grund av denna osäkerhet kring storleken för zonerna bör det placeras ytligare borrhål längs med orienteringen av sprickorna max 10 meter från de existerande borrhålen för att se om zonerna fortsätter eller blivit avkapade. Eftersom inga hydrauliska tester gjorts i borrhålen är det ett viktigt nästa steg för att bestämma rätt transmissivitet i sprickorna. Det är möjligt att det finns fler zoner inom området som kan bestämma flödesvägar, därför är det också viktigt att placera ut fler borrhål slumpmässigt inom området för att upptäcka fler zoner eller andra dominerande sprickorienteringar än de som hittills mätts. Alla nya borrhål bör även gå djupare än de som redan finns för att kunna upptäcka andra eventuella spricknätverk djupare ner i berggrunden. På grund av risken att kontaminera dricksvattnet är det otroligt viktigt att kunna göra en realistisk modell som representerar transporten av föroreningar. Fortsatt arbete bör därför prioritera hydrauliska tester för att bestämma transmissiviteten i spricknätverket, därefter utföra fler och djupare borrhål i området för att undersöka andra potentiella deformationer.

The cut-off grade determines what rock mass are economic to mine. At the Dannemora mine, in eastern Bergslagen, Sweden, previously processed ore generated tailings (enrichment sand) with an iron content of 21-22 % that was backfilled into large open bodies (stopes) in the mine between 2013-2015. However, the tailings are now considered as ore reserves due to an upgraded processing plant that lowered the cut-off from 30 % Fe to 15 % Fe. Further, with the current lowered cut-off, Grängesberg Exploration Holding AB intends to restart production of iron ore in the Dannemora mine in new ore bodies. However, before starting full operation of excavating the ore bodies and extracting the large ore reserve of tailings, several challenges related to the rock stability need to be well assessed. The main goal of this project is therefore to investigate what would be the safest and most economical technique to extract the tailings that currently act as a stabilising rock mass against the side walls. Investigation of borehole data, drill cores, and geometric calculations, were conducted to characterise the stope host rocks in terms of risk for rock failure and leads to several statements. The results reveal that the host rock has a high strength (70-80 % RQD) and there is a low risk of spalling deformation at the extracted depths when the tailings will be removed. However, deformation as wedge failure could potentially occur when the stabilising tailings will be removed. Further, it is shown that the amount of tailings that can be extracted represent approximately more than one year of iron ore production in the mine. Analysis of the host rock shows that dilution of the tailings can be favourable if the caved wall rocks contain marble or skarn, with ore sections > 15 % Fe. The workflow demonstrates that extraction of low diluted tailings should be done at sublevel 350 meters, before extraction of high diluted tailings at sublevel 442-446 meters. Backfilling must be done simultaneously in order to preserve the stability against the side walls as the tailings are removed. This project demonstrates that tailing extraction is possible, while maintaining the stability of the host rock. The workflow presented in this thesis could be used as an approach for similar mining operations aiming to extract backfilled material and once again process it. / En cut-off halt bestämmer vid vilken halt som en bergmassa innehållandes värdefulla metaller, blir ekonomiskt brytningsbar (malm). Vid Dannemoragruvan i östra Bergslagen, Sverige, har tidigare bearbetad malm bildat en icke värdefull restprodukt (anrikningssand), innehållandes en järnhalt om 21-22 %, som återfylldes i stora brytningsrum inuti gruvan mellan 2013-2015. Anrikningssanden har nu blivit ansett som malm igen då ett uppgraderat anrikningsverk sänkt cut-off halten från 30 % Fe, till 15 % Fe. Med den sänkta cut-off halten, undersöker Grängesberg Exploration Holding AB vidare hur en återstart av Dannemoragruvan, och utbrytning av ännu inte utbrutna malmkroppar, och uttag av den stora malmreserven av anrikningssanden, ska ske. Däremot måste flera utmaningar i form av bergstabilitet undersökas, innan uttaget av malmkropparna och den återfyllda anrikningssanden kan ske. Detta arbete siktar till att undersöka vilket tillvägagångsätt som skulle vara det säkraste och lönsammaste att extrahera anrikningssanden ifrån, då de agerar stabiliserande mot sidoväggarna i de stora brytningsrummen. Undersökning av borrhålsdata, borrkärnor, och geometriska beräkningar, utfördas för att karakterisera sidoberget till brytningsrummen för att förstå risken för bergdeformation. Resultaten visar på en stabil bergmassa (70-80 % RQD) med en liten risk för spjälkning (uppsprickning) vid de undersökta djupen. Risk för bergdeformation inträffar i stället som kilutfall när den stabiliserande anrikningssanden extraheras. Vidare beräknas det att ungefär mer än en årsproduktion av järnmalm kan extraheras i form av anrikningssand från de återfyllda brytningsrummen. Analys av sidoberget visar dessutom att utspädning av anrikningssanden genom blockutfall och uppsprickning, kan bli fördelaktigt om sidoberget innehåller marmor eller skarn med malmsektioner > 15 % järn. Tillvägagångssättet för extrahering av anrikningssanden bör ske från djup 350 meter, innan den högre halten av utspädd anrikningssand extraheras från djup 442-446 meter. Återfyllning måste ske samtidigt för att bevara bergsstabiliteten mot sidoväggarna. Detta arbete visar att extrahering av anrikningssanden är möjligt, samtidigt som bergstabiliteten bevaras. Arbetsflödet skulle kunna användas som ett tillvägagångssätt för framtida gruvoperationer som söker att extrahera återfyllt material och åter anrika det.

Despite extensive previous studies, the peak metamorphic conditions within the 2.0-1.8 Ga Svecokarelian orogen remain unclear, particularly regarding the deformation and migmatization events occurring between 1.87-1.80 Ga within the Ljusdal lithotectonic unit. While earlier observations indicate granulite facies metamorphism, the exact metamorphic conditions and nature of these events are still unclear. This thesis aims to determine the pressure-temperature range associated with the peak metamorphic conditions by analyzing mineral assemblages in the leucogranite of Sörfjärden, located east of Gnarp, Sweden. Through optical microscopy and electron microprobe analysis, a complex mineral assemblage was identified, including alkali feldspar, plagioclase, garnet, quartz, biotite, sillimanite, and Fe-Zn-rich spinel, with accessory minerals such as monazite, zircon, and rutile. Secondary chlorite and kaolinite were also observed. Ternary-feldspar thermometry revealed crystallization temperatures of 750 ˚C. Thermobarometric modeling of the bulk rock chemical composition, using the software GeoPS, indicated peak pressure-temperature conditions of 2.0–2.4 kbar and 740–770 ˚C, defined by the peak mineral assemblage garnet, plagioclase, quartz, sillimanite, and spinel. Melt structures on biotite and alkali feldspar were inferred to have formed during the second migmatization event, suggesting that granulite facies conditions were reached during the first migmatization event. While these findings provide insights into the metamorphic history of the Svecokarelian orogen, further investigations into the influence of Zn on the produced models are warranted. Addressing the limitations of current thermodynamic models would improve our understanding of this complex geological system. / Trots omfattande tidigare studier är de metamorfa förhållandena i den Svekokarelska orogenesen (2.0–1.8 Ga) fortfarande oklara, särskilt gällande de deformations- och migmatiseringsprocesser som inträffade mellan 1.87–1.80 Ga. Även om tidigare observationer tyder på metamorfos med granulitfacies är de exakta metamorfa förhållandena hos och karaktären av dessa processer fortfarande osäkra. Denna studie syftar till att fastställa det tryck-temperaturintervall som är förknippat med de högsta graderna av metamorfos genom att analysera mineralsammansättningar i leukograniten i Sörfjärden, beläget öster om Gnarp, Sverige. Genom optisk mikroskopi och elektronmikrosonderingsanalys identifierades en komplex mineralsammansättning: alkalifältspat, plagioklas, granat, kvarts, biotit, sillimanit och Fe-Zn-rik spinell, där monazit, zirkon och rutil är accessoriska mineral. Klorit och kaolinit är sekundära. Ternär fältspatstermometri påvisade en kristalliseringstemperatur vid 750 ˚C. Termobarometrisk modellering av bergartens kemiska sammansättning med programmet GeoPS indikerade maximala tryck-temperaturförhållanden på 2.0–2.4 kbar och 740–770 ˚C; mineralsammansättningen under dessa förhållanden var granat, plagioklas, kvarts, sillimanit och spinell. Smältstrukturer på biotit och kalifältspat tolkades ha bildats under den andra migmatiseringen, vilket medför att granulitfacies uppnåddes under den första migmatiseringen. Fastän dessa resultat ger insikter i den Svekokarelska orogenesens metamorfa historia är det motiverat att vidare undersöka inverkan av Zn på de framställda modellerna. Att hantera begränsningarna i nuvarande termodynamiska modeller skulle förbättra vår förståelse av detta komplexa geologiska system.

High-resolution records of early Holocene deposits are rare, and as a consequence reconstruction of terrestrial environments very soon after the deglaciation has often been difficult. In this study the palaeoenvironmental conditions of early Holocene (c. 10600-7500 cal. yr BP) are reconstructed in the Värriötunturit area of northeastern Finland, using evidence from plant macrofossils and pollen preserved in a lake sediment sequence retrieved from the small lake Kuutsjärvi. Special emphasis is put on the environment immediately following the deglaciation as the base of the sediment sequence is rich in minerogenic material interpreted to have been deposited by meltwater pulses from the retreating ice sheet. The abundance and variety of fossil remains in these early meltwater deposits provide evidence for a very productive ice-marginal environment in the area between the lake and the ice sheet, and the presence of tree-type Betula macro remains as well as high percentage values of tree-type Betula pollen suggests that a subarctic birch forest established just a few years after the deglaciation. In the following centuries the birch forest around the lake became rich in an under growth of ferns, and at c. 9400 cal. yr BP a transition into a mixed pine and birch forest took place. Due to absence of indicator plant taxa in the sediment it was not possible to reconstruct temperature conditions for any parts of the sequence in this study. However, the rapid colonisation of birch forests suggests that the climate was warm already during deglaciation, which is also in accordance with climatic conditions reconstructed for the early Holocene in the nearby Sokli area just 10 km away, as well as in other parts of Fennoscandia and Russia.

Detta examensarbete syftade till att undersöka om lera kan förhindra en spridning av klorerade lösningsmedel ned till grundvattnet samt vid vilka hydrogeologiska förhållanden som lera har störst potential att vara tätande. Det övergripande målet med arbetet var dock att bidra till att tydliggöra definitionen av och förbättra kunskapsläget om tätande jordlager på Sveriges Geologiska Undersökning (SGU). Sju förorenade områden där klorerade lösningsmedel påvisats i jord och/eller grundvatten valdes ut till en jämförande fallstudie. Samtliga områden var belägna inom 750 m från något av SGUs lokalkarterade grundvattenmagasin och lera överlagrade helt eller delvis grundvattenmagasinet på platsen. Resultatdata i form av jord- och grundvattenprov från tidigare undersökningar av områdena lagrades in i databaser på SGU. Spridningen av klorerade lösningsmedel på varje område analyserades sedan genom att titta på var i området olika koncentrationer uppmätts och hur koncentrationerna förändrats med djupet. Spridningen jämfördes även med lerförekomsten på varje område både med avseende på lermäktighet och på placeringen av leran i området. Områdena jämfördes sedan med varandra för att se om det fanns ett samband mellan lerförekomst och spridningsbild samt för att tydliggöra hur förhållandena på platsen bör se ut för att ett lerlager ska vara tätande. Resultaten stämmer väl överens med de tidigare studier som visat att lera kan ha en uppbromsande effekt vid spridningen av klorerade lösningsmedel. Däremot kan lera inte sägas vara tätande utan att tidsaspekten tas med i definitionen. Även storleken på utsläppet har betydelse för hur länge ett lerlager kan hålla tillbaka spridningen. Studien tyder också på att så kallade svallsediment kan öka jordlagrens potential att vara tätande genom att bromsa upp och sedan avleda den vertikala spridningen av klorerade lösningsmedel samt att lera har en större potential att vara tätande ifall lerlagret är beläget några meter ned i jorden och leran är vattenmättad. Det är däremot svårt att dra några slutsatser kring vilken mäktighet ett lerlager måste ha för att vara tätande. Endast i ett av de utvalda områdena hade det undre grundvattnet skyddats mot spridningen av klorerade lösningsmedel förmodligen tack vare en kombination av ett mycket mäktigt lerlager, ett övre grundvattenmagasin i svallsedimentet och en uppåtgående strömning av grundvatten från det nedre till det övre grundvattenmagasinet. Slutligen visar examensarbetet att i områden med punktutsläpp av klorerade lösningsmedel har de lokala förutsättningarna för stor påverkan för att en viss lermäktighet ska kunna sägas vara tätande och försiktighet bör tas vid användning av begreppet tätande jordlager i generella sammanhang.

Trigger core 07, is a 53 cm long sediment core that was collected during the Danish-Swedish expedition “Lomonosov Ridge off Greenland 2012” on the slope of the Lomonosov Ridge in the Arctic Ocean at a depth of 2522 m. This part of the world has experienced critical environmental changes during the Quaternary. Ice-sheets have advanced and retreated, and deposited sediments through all the Arctic Ocean. Glacial sediments contain coarser material and are gray, whereas interglacial sediments are brown, because of high amounts of manganese, and consist of fine-grained material.  The aim of this project is to make grain size analysis on TC 07 with the purpose to make an interpretation of the grain size data in relation to glaciation history and paleo-oceanography. For that, a correlation with piston core 07 has been made, and also a correlation between piston core 07 and the Arctic Coring Expedition, ACEX. The results showed that fine-grained material is more abundant in the top brown unit down to 32 cm, suggesting an interglacial period. This is followed by a gray-beige unit that goes down to 49 cm, and consist of coarser material, indicating glacial deposits. This unit can be linked to the Marine Isotope Stage 2, MIS 2, which began approximately 29000 years ago and ended about 14000 years ago / ”Trigger core 07” är en 53 cm lång sedimentkärna som togs upp på ett djup av 2522 m från Lomonosovryggen i Arktisk under en dansk-svensk expedition kallad ”Lomonosov Ridge off Greenland 2012”. Den här delen av världen har genomgått kraftiga klimatförändringar under kvartär. Istäcken har vuxit fram och dragit sig tillbaka och avsatt sediment över hela Arktis. Sediment avsatta under istider, kännetecknas av att vara gråa med mycket grovt material, medan sediment avsatta under mellanistider är bruna, vilket är på grund av de höga halterna av mangan och består av finkornigt material. Målet med denna uppsats är att göra en kornstorleksanalys på sedimentkärnan, med syfte i åtanke på att göra en tolkning av informationen i förhållande till istidshistorik och paleo-oceanografi. För att kunna gå tillväga med det, har en korrelation gjorts mellan kärnan och ”piston core 07”, samt en korrelation mellan ”piston core 07” och ”Arctic Coring Expedition, ACEX”. Resultaten visar en brun enhet rik på finkornigt material ned till 32 cm, vilket är typiskt för mellanistider. Den följs av en grå-beige enhet som sträcker sig ned till 49 cm och består av grovkornigt material vilket tyder på istid. Den här enheten kan kopplas till ”Marine Isotope Stage 2, MIS ”, som varade mellan 14000 och 29000 år sedan.

The Scandinavian Caledonides are defined by long transported thrust sheets emplaced in a nappe stratigraphic succession onto the Paleozoic Baltica platform, as a result of the collision between the paleo-continents Baltica and Laurentia. This Palaeozoic collisional orogen is nowadays exposed at mid-crustal levels, thus provides an excellent ground for in situ studies of mountain building processes. The complex nappe stack is subdivided into the Lower, Middle, Upper and Uppermost allochthons. The tectonostratigraphic highest unit in the Middle Allochthon is the Seve Nappe Complex (SNC), itself segmented into Lower, Middle and Upper Seve nappes, which all experienced different metamorphic evolution. The SNC is known for high pressure (HP) and ultrahigh pressure (UHP) subduction related rocks and the target for the Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides (COSC-1) scientific drilling programme. The drilling resulted in a continuous c. 2.4 km long drill core through the Lower Seve Nappe, drilled in the eastern slope of Åreskutan Mt in west-central Jämtland. Above the COSC-1 profile lies the high grade Middle Seve Nappe (i.e. Åreskutan Nappe), which experienced UHP verified by the presence of microdiamonds in kyanite bearing gneisses. Recently, microdiamonds have also been discovered in gneisses (described here) further north close to Saxnäs in southern Västerbotten.     The metamorphic history of the Lower Seve Nappe is reconstructed based on material from the COSC-1 drill core, which also enables evaluation of the tectonometamorphic relationship to the overlying high grade Middle Seve Nappe. The Lower Seve Nappe comprise calc-silicates, calcareous gneisses and mylonitic micaschists and two tectonometamorphic events are recognized, prograde metamorphism (M1-D1) and retrograde thrust related metamorphism (M2-D2). Pressure and temperature (PT) conditions of the Lower Seve Nappe is constrained by state-of-the-art Quartz-in-Garnet (QuiG) barometry based on the shift in Raman band position of quartz inclusions in garnet, and Titanium-in-Quartz (TitaniQ) thermometry (satellite masters project). Supplementary conventional barometry based on phengite composition is applied where the use of QuiG is limited. The PT conditions of the M1-D1 is constrained to ~ 8-13 kbar, 525-695 o C and the M2-D2 event ~7-10 kbar, 450-550 o C. Conclusively, the Lower Seve Nappe was metamorphosed in upper greenschist-amphibolite to lower eclogite facies conditions at depths around 40-60 km and later suffered from greenschist overprint during thrusting. Lu-Hf garnet geochronology confirm that the overlying high-grade Åreskutan Nappe experienced UHP conditions around 450 Ma at depths around 120 km. Likewise, Ar-Ar dating implies peak conditions of the Lower Seve around 460-450 Ma. Moreover, their respective lower shear zones were active at the same time, c. 424 Ma. Conclusively, they were juxtaposed in their current tectonostratigraphic positions in a subduction channel in the early Silurian as a result of exhumation. Additionally, the microdiamond bearing kyanite-garnet gneisses from Saxnäs indeed show similarities to the Åreskutan gneisses, which strongly implies that the UHPM in this unit of the Scandinavian Caledonides is of regional character. / De Skandinaviska Kaledoniderna har bildats genom en kollision mellan de två kontinentalplattorna Baltika och Laurentia då Japetushavet stängdes omkring 400 miljoner år sedan. Till följd av de starkt komprimerande krafterna transporterades stora flak (skollor) av havsbottenberggrund och kontinentalskorpa hundratals kilometer upp på Baltikakontinenten. Skollorna är överskjutna på varandra omlott och benämns som undre, mellersta, övre och översta skollberggrunderna och återfinns idag i vår fjällkedja. Innan kollisionen med Laurentia krockade Baltika med en vulkanisk öbåge, vilket resulterade i att delar av Baltika pressades ner så pass djupt att bland annat diamanter bildades till följd av det ultrahöga trycket. Bevis för omvandling under extremt tryck finns i den så kallade Seveskollan som utgör en del av den mellersta skollberggrunden. Seveskollan är ett komplex av tre olika enheter, som utsatts för olika grad av metamorfos till följd av tryck och temperatur. Till följd av väder och vind under miljontals år så är fjällkedjan idag nederoderad och därav väl exponerad. Det gör att de Skandinaviska Kaledoniderna är en av världens bästa platser att studera och förstå bergskedjebildade processer. Av den anledningen borrade djupborrningsprojektet COSC-1 en cirka 2.4 km långt kärnborrhål genom den lägst belägna enheten i Seve komplexet (lägre Seveskollan) strax nedanför Åreskutan i Jämtlandsfjällen. Över COSC-1 profilen ligger den berggrund som tillhör den mellersta Seveskollan, även kallad Åreskutanskollan. Åreskutanskollan är en del av Baltika som utsattes för ultrahöga tryck, och i kyanitförande gnejser har diamanter inneslutna i det motståndskraftiga mineralet granat påträffats. Nyligen, längre norrut i Saxnäs (södra Västerbotten) har ytterligare diamantförande gnejser påträffats i den mellersta Seveskollan, som karaktäriseras i den här studien.      Material från COSC-1 borrkärnan har använts för att bestämma under vilka tryck och temperatur bergarterna i den lägre Seveskollan har metmorfoserats, för att förstå den tektoniska och metamorfa utvecklingen och även relationen till den överliggande högmetamorfa Åreskutanskollan. Trycket har bestämts genom den relativt oprövade metoden QuiG -barometri. Små kristaller av kvarts inneslutna i granat har analyserats med Raman spektroskopi och de fysikaliska parametrarna av kvarts och granat kan direkt översättas till tryck. Temperatur har erhållits genom det temperaturkänsliga ämnet titan i kvartsinneslutningarna. Resultatet visar att den lägre Seveskollan har genomgått minst två metamorfa faser genom tektonisk påverkan. Den första fasen varierar från övre grönskiffer-amfibolit till lägre eklogitfacies under tryck och temperatur av ca 8-13 kbar, 525-695 o C. Den andra fasen är associerad med överskjutning och skjuvning, vilket orsakade retrograd metamorfos i grönskifferfacies under lägre tryck och temperatur (ca 7-10 kbar, 450-550 o C). Datering baserat på radioaktivt sönderfall av lutetium till hafnium i granat fastställer att Åreskutanskollan utsattes för ultrahögt tryck för omkring 450 miljoner år sedan, samtidigt som lägre Seveskollan nådde metamorft klimax. Resultaten visar även att lägre och mellersta Seveskollorna skjuvades samtidigt, omkring 424 miljoner år sedan. Det betyder att de erhöll sina nuvarande tektonostratigrafiska positioner på stort djup innan överskjutningen på Baltika. Detaljerad petrografi påvisar att de diamantförande kyanit-och granatförande gnejserna från Saxnäs visar påtagliga likheter med Åreskutanskollans högtrycksgnejser. Det tyder på att berggrunden i Saxnäs kan kopplas samman med Åreskutanskollan och att ultrahögtrycksmetamorfos av den mellersta Seveskollan omfattar ett större område än vad som tidigare antagits.