The Tjeliken Mountain in northern Jämtland, central Scandinavian Caledonides is by most authors considered to belong to the Lower Seve Nappe Complex (SNC). However, recently P-T conditions similar to the Middle Seve have been constrained for the eclogite at the top of the mountain, revitalizing the tectonic debate about Tjeliken. Also the timing of high-pressure metamorphism is debated. Two earlier studies of the eclogite yield ages between 464 Ma and 446 Ma. This study focuses on the garnet-phengite gneiss hosting the eclogite. By construction of P-T conditions and dating the two discrepancies above are investigated. U/Pb zircon dating by secondary ion mass spectrometry technique (SIMS) targeted on metamorphic rims yield a concordia age of 460.2 ± 2.7 Ma corresponding well to earlier c. 463.7 ± 8.9 Ma Sm/Nd dating of the eclogite. The inferred peak mineral assemblage of the gneiss is garnet + phengite + quartz + K-feldspar + titanite ± H2O. Thermodynamic modelling reveal that garnet cores equilibrated within 1.9 - 2.6 GPa and 600 - 700 oC. Fe2+-Mg garnet-phengite thermometry involving garnet rims yields temperatures of c. 650 - 715 oC revealing relatively similar temperatures during growth of garnet core and rim, respectively. Garnet chemistry is characterised by oscillatory zoning with an antithetic pattern of Ca and Fe. The former decreases from core to rim, whereas the latter increases. The opposite trend is observed in epidote-group minerals suggesting exchange between the two minerals during garnet growth. Skeletal textures and atoll textures together with observed chemical pattern may indicate multiple garnet growth episodes. The results of the study points toward similar P-T history of the Tjeliken eclogite and gneiss in favour of the interpretation of considering the whole Tjeliken to belong to the Lower Seve. The obtained U/Pb age support other age constraints in the area suggesting high-pressure metamorphism at c. 460 Ma related to a subduction event affecting the central Scandinavian Caledonides at c. 460 - 450 Ma. / Den skandinaviska fjällkedjan, vetenskapligt benämnd de skandinaviska Kaledoniderna, har bildats på samma sätt som Himalaya och har därför liknande uppbyggnad. Från början tros fjällen ha varit av samma storlek som Himalayas berg. Deras ålder på cirka 400 miljoner år gör dock att miljontals års påverkan från vatten och vind har eroderat ner dem till dagens betydligt lägre fjäll. Den bergsyta vi ser idag utgör därför vad som från början var fjällkedjans kärna. Därför utgör de skandinaviska Kaledoniderna en unik möjlighet att studera en bergskedjas inre, vilket kan ge viktig information om bergkedjebildande processer.Forskning har visat att fjällkedjan bildades då Japetushavet mellan kontinenterna Baltika och Laurentia stängdes. Detta resulterade till slut i en kollision mellan de två kontinenterna där stora flak (skollor) av mellanliggande havsbotten och kontinentalskorpa transporterades hundratals kilometer upp på Baltika. Skollorna utgör idag våra fjäll. Känt är också att innan kontinentalkollisionen så kolliderade Baltika med öar i havet, varvid dess kontinentalkant pressades djupt ner under jordskorpan, ända ner i manteln. Bevis för detta återfinns idag i Sevesskollan ibland annat de jämtländska fjällen i form av högtrycksbergarter. Dessa har bildats under de höga tryck och temperaturer som råder på stora djup i jordens inre. Genom att studera högtrycksbergarter kan man förstå fjällkedjans bildande. Fjället Tjeliken i norra Jämtland är en av de idag kända fyndplatserna av högtrycksbergarter. Dess topp består av bergarten eklogit och dess lägre delar av gnejs, samt kvarts. Tidigare studier av eklogiten visar att den har bildats vid tryck och temperatur på cirka 2.6 GPa och 700 °C, vilket motsvarar att den varit nedpressad cirka 80 km under jordytan. Den exakta tidpunkten då detta skedde har inte kunnat fastställas då olika dateringsmetoder gett olika resultat mellan cirka 464 till 446 miljoner år sedan. I denna studie studeras tryck- och temperaturförhållanden för gnejsen som jämförelse till eklogiten, för att kunna fastställa om de båda bergarterna har genomgått samma bildningsprocesser. En ny datering genomförs också för att bättre kunna fastställa tidpunkten för högtrycksfasen.Datering baserat på radioaktivt sönderfall av uran till bly i mineralet zirkon visar att högtrycksfasen inträffade för cirka 460 miljoner år sedan. Modellering baserat på termodynamiska principer visar att kärnorna i mineralet granat bildades inom tryck- och temperaturområdet 1.9–2.6 GPa och c. 680-700 °C. En komplex kemisk zonering av granaterna indikerar att de möjligen bildades under flera tillväxtfaser, vilka inom ramen för denna studie inte kunnat modelleras, då mer avancerade metoder krävs. Denna studie visar dock att eklogiten och gnejsen sannolikt delar en gemensam tryck- och temperaturhistoria, vilken är relaterad till den djupa nedpressningen av Baltikas kontinentalkant under sen ordovicium. Dateringen stödjer även övriga åldersdateringar i området av högtrycksfasen.

The North Atlantic Caledonides are a continent-continent collision type orogeny found in WesternScandinavia, Svalbard, Greenland and the British Isles. They are thought to have formed as a result of a complex history consisting of repeated ocean opening and closure. The tectonostratigraphy of the Scandinavian Caledonides consists of four allochthons that overlay the crystalline, autochthonous basement. The allochthons are thought to have been transported hundreds of kilometers eastward during the Scandian collision.To investigate the complex history of the Scandinavian Caledonides, a scientific drilling initiative called the Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides (COSC) project began in 2014. The first phase of the project was to drill a borehole to approximately 2500m depth, to sample a thick section of the Lower Seve Nappe of the Middle Allochthon, as well as the underlying thrust zone.The current hypothesis is that the Middle Seve Nappe has been juxtaposed with the Lower Seve Nappe while still in the subduction channel. Both Seve nappes were emplaced onto the underlying units somewhat later. To test this hypothesis, Rb-Sr dating and Ar-Ar dating has been conducted on white and dark mica found in samples taken from the shear zones. Rb-Sr dating yielded an age of 413 ± 12 Ma and Ar-Ar dating yielded an average age of 424.1± 2.9 Ma. Since the Rb-Sr and Ar-Ar ages overlap, it is interpreted that the crystallization age of the samples is recorded in both cases. Likely, the rocks cooled rather quickly, resulting in a negligible difference in Rb-Sr and Ar-Ar ages. Comparing these results to previous age dating work completed in the same area illustrate a complex subduction/exhumation history. At c. 455 Ma, the Middle and Lower Seve nappes were subducted beneath an island arc and peak pressure metamorphic conditions were reached. Shortly afterwards,exhumation of the subducted sheet began, as a result of the buoyancy of the subducted crust, as well as tectonic under pressure caused by wedge extraction. At c. 424 Ma, the Middle Seve was juxtaposed over the Lower Seve while still in the subduction channel, and at c. 424 - 421.2 Ma both the Middle and Lower Seve nappes were exhumed and transported eastward, where they were thrust above the underlying Särv Nappe and Lower Allochthon, creating the lower shear zone which is the focus of this study. Data from this study will help to establish a coherent model of mid-Palaeozoic mountain building, and provide insight on how this mountain chain, as well as its Himalaya-Tibet analogue have formed. / Den kaledoniska bergskedjan är en kontinent-kontinent kollison orogenes som återfinns i västra Skandinavien, Svalbard, Grönland och på de brittiska öarna. Bergskedjan har formats som ett resultat av en komplicerad historia av repeterad öppning och stängning av Iapetushavet. Skandinaviska kaledoniderna består av fyra allochthoner som täcker urberggrunden. Allochthonerna tros ha blivit transporterade hundratals kilometer i östlig riktning under den Skandiska kollisionen.För att kunna utreda den komplicerade historia som de skandinaviska Kaledoniderna har så har ett borrningsprojekt tagits fram under år 2014 med namnet “Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides” (COSC). Det första skedet i projektet var att borra ett 2500 meter djupt borrhål för att ta prover från den undre Seveskollan som belägen i den mellersta allochthonen, samt den underliggande överskjutningszonen.Hypotesen är att den mellersta Seveskollan har placerats intill den undre Seveskollan då de befann sig i en subduktionskanal. Både mellersta och undre Seveskollan har placerats uppepå den underliggande bergsenheten något senare. För att testa hypotesen har Rb-Sr och Ar-Ar datering utförts på prover med vitt glimmer som tagits från skjuvzonen. Kompositionskartor av vitt glimmer påvisar inga uppenbara tecken på zonation, vilket innebär att glimmerkornen nyligen bildats eller omkristalliserats under skjuvning. Rb-Sr dateringen gav en ålder på 413 ± 12 miljoner år och Ar-Ar dateringen gav en ålder på424.1 ± 2.9 miljoner år. Detta tolkas som åldern på de omkristalliserade glimmerkornen.Resultatet har jämförts med tidigare åldersdateringar i samma område och påvisar en komplicerad subduktionshistoria. För 460 miljoner år sedan subducerade mellersta och undre Seveskollan under en öbåge. För ungefär 440 miljoner år började upplyftandet av de subducerade skollorna som ett resultat av bärkraften av den subducerande jordskorpan, även av tektoniska rörelser orsakad av en kilutdragning. För 424 miljoner år sedan blev mellersta Seveskollan placerad ovanpå undre Seveskollan när de befann sig i subduktionskanalen. Slutligen, för cirka 415 miljoner år sedan blev både den mellersta och undre Seveskollan upplyfta och transporterade i östlig riktning där de skjuvade över den underliggande Särvskollan och den undre allochthonen.Data från denna studie kommer att bidra till skapandet av en följdriktig modell av den mitt-Paleozoiskabergskedjebildningen  och

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.

The Scandinavian Caledonides form a mountain range comprising nappe stacks of numerous far-travelled thrust sheets. The thrust sheets consist of diverse lithologies representing pre- and synorogenic sedimentary and igneous rocks subsequently metamorphosed to various degrees, from the Late Neoproterozoic to Middle Devonian. In particular, (ultra)-high-grade metamorphic rocks have been recorded in the Seve Nappe Complex (SNC), extending >1000 km along strike of the Scandinavian Caledonides. Included in the SNC of northern Sweden is the Vássačorru Igneous Complex (VIC), consisting of bimodal magmatic suites, that formed c. 845 Ma. Fieldwork was conducted in the Kebnekaise mountains of northern Sweden, focusing on the high-grade Aurek metagabbro within the VIC of the SNC. Aurek is a key locality representing both initial stages of Iapetus Ocean formation in the Ediacaran and later stage Caledonian subduction affinities, from the collision between Laurentia and Baltica. In this study, petrological description, zircon U-Pb geochronology, mineral chemistry analysis, whole rock composition, and thermodynamic modeling was performed. Zircon U-Pb geochronology yielded protolith ages of 609±2.5 Ma, and 614±2.3 Ma, suggesting the Aurek metagabbro to not be part of the VIC, as has previously been described. The age of Aurek can instead be correlated to the Kebnekaise Dyke Swarms at c. 607 Ma, in the Kebnekaise mountains. Whole rock major and trace element data of e.g., Al2O3 (15.0 – 25.0 ppm) versus SiO2 (46.0 – 53.0 ppm), Rb (2.0 – 18.0 ppm), Zr (8.0 – 58.0 ppm) versus Y (2.7 – 18.0 ppm), Th/Yb ratio 0.25 – 2.0 and Nb/Yb ratio 1.30 – 5.14, indicate assimilation of continental crust. These major and trace element signatures show that the protolith of the Aurek metagabbro probably was emplaced in a continental rift setting in the Ediacaran. Semi-quantitative thermodynamic modeling from this study present blueschist to amphibolite facies conditions for the Aurek metagabbro at 11.8 – 12.6 kbar and 480 – 565 oC, confirming the unit experienced subduction, possibly in the Late Cambrian to Early Ordovician. The metamorphic grade and protolith age show similar features to correlative rock sequences in the Tsäkkok Lens, south of Aurek, in Norrbotten. Consequently, this study concludes that subduction, exhumation and subsequent deformation for Aurek, probably was equivalent to those of the Tsäkkok Lens, extending the HP affinities of the SNC further north in the Swedish Caledonides. / Skandinaviska Kaledoniderna utgör en bergskedja bestående av olika skollor som transporterats hundratals kilometer från sin ursprungskälla. Skollorna består av varierande bergarter som representerar olika utvecklingsskeden i formationen av Kaledoniderna under senare Neoproterozoikum och mellan Devon. Utmärkande har höggradiga metamorfiska bergarter återfunnits i Seveskollan som sträcker sig >1000 km längs med strykningsriktningen av de Skandinaviska Kaledoniderna. I norra Sverige inkluderar Seveskollan det magmatiska Vássačorru-komplexet, bestående av bimodal magmatism som bildats ca 845 Ma. Fältarbete utfördes kring Kebnekaisebergen i norra Sverige, med fokus på höggradig metagabbro från Aurek, ett område inom det magmatiska Vássačorru-komplexet. Aurek är ett viktigt område som representerar både initiala stadier av Iapetushavets bildande och efterföljande formationer från kollisionen mellan Laurentia och Baltica plattorna. I denna studie utfördes petrologisk beskrivning av mineral, U-Pb geokronologi av zirkon, kemisk analys av mineral och bulkkomposition av bergarter, samt termodynamisk modellering. U-Pb dateringen av zirkon resulterade i en ursprungsålder på 609±2,5 Ma och 614±2,3 Ma för metagabbro från Aurek. Detta indikerar att metagabbro i Aurek inte är en del av det magmatiska Vássačorru-komplexet, något som tidigare antagits. Åldern kan istället korreleras till Kebnekaise-gångkomplexet med en ålder på ca 607 Ma. Huvud- och spårelement i Aureks metagabbro tyder på assimilering av kontinentalskorpa, vilket föreslår att ursprungsbergarten till metagabbro i Aurek bildades i en kontinental spridningszon. Den termodynamiska modelleringen resulterade i metamorfiska förhållanden på mellan 11,8 – 12,6 kbar och 480 – 565 oC för bergarterna, vilket påvisar att den tektoniska miljön som senare präglat bergarterna förmodligen var associerad med en subduktionszon.