The Kiirunavaara mine hosts one of the world’s largest apatite-iron ore mineralisations. This ore body has been subject to large amounts of research as well as extensive mining. The ore body is situated between the syenitic foot wall and the rhyodacitic hanging wall, of which consists of differing mineralogy and characteristics. Both these rock masses contain intrusive porphyry dykes, with distinct characteristics of it own. The aim of this study was to analyse 31 samples, mainly in the form of thin sections, and determine the mineralogy and identify eventual microstructures. This was done through the use of optical mineralogy as well as EDS/WDS analysis at the National Microprobe Lab at Uppsala University. The foot wall consists of syenite-porphyry and is dominated by feldspar in both groundmass as well as phenocrysts. Characteristic for the syenite-porphyry is the rounded nodules containing actinolite, titanite, magnetite and chlorite. The hanging wall is defined as quartz-bearing porphyry. It is a rhyodacitic rock with large amounts of feldspar along with green silicates, quartz, titanite and calcite. The intrusive porphyry dyke-rocks share many similarities with the quartz-bearing porphyry, but contain a finer groundmass with larger amounts of clinopyroxene, as well as lower amounts of quartz, magnetite and titanite. Hydrothermal alteration is prevalent in all the types of rock. Alteration minerals such as actinolite, biotite and chlorite are very common within the Kiirunavaara-rocks. The quartz-bearing porphyry displays the most extensive exposure to hydrothermal fluids. The hydrothermal fluids have penetrated several samples, replacing minerals and leaving very few remnant, older minerals. The quartz-bearing porphyry contains the most prominent deformation structures, of varying extent and magnitude. Magmatic flow structures can be seen in the groundmass, as parallel alignment of feldspar and silicate grains. Evidence of solid-state deformation most commonly occurs as pressure shadows around feldspar phenocrysts. / Kiirunavaara-gruvan är belägen vid en av världens största mineraliseringar av apatit-järnmalm. Denna malmkropp har stått i fokus för både omfattande gruvdrift samt genomgripande forskning. Malmkroppen är belägen mellan den syenitiska liggväggen och den ryodacitiska hängväggen, som består av varierande mineralogi och karaktär. Båda av dessa bergmassor innehåller intrusiv gångporfyr med distinkt karaktär. Målet med denna studie var att analysera 31 prover, främst i form av tunnsliper, och bestämma dess mineralogi samt att identifiera eventuella mikrostrukturer. Detta genomfördes genom användning av optisk mineralogi och EDS/WDS-analys vid det nationella mikrosondslaboratioriet vid Uppsala Universitet. Liggväggen består av syenitporfyr och domineras av fältspat i både mellanmassa och som fenokrister. Karaktäristiskt för syenitporfyren är de rundade nodulerna, innehållandes aktinolit, titanit, magnetit och klorit. Hängväggen definieras som kvartsförande porfyr. Det är en ryodacitisk bergart med stora mängder fältspat, gröna silikater, kvarts, titanit och kalcit. Gångporfyren delar många likheter med den kvartsförande porfyren, men består av en finare mellanmassa med större mängd klinopyroxen, samt innehåller mindre mängder kvarts, magnetit och titanit. Hydrotermal omvandling är allmänt förekommande i alla bergarter i Kiirunavaara. Omvandlingsmineral så som aktinolit, biotit och klorit är väldigt vanliga hos Kiirunavaara-bergarterna. Den kvartsförande porfyren uppvisar den mest omfattande exponeringen av hydrotermala vätskor. De hydrotermala vätskorna har penetrerat ett antal prover och därigenom omvandlat mineral, med liten mängd äldre mineral kvar. Den kvartsförande porfyren innehåller de mest prominenta deformationsstrukturer, av olika omfattning och magnitud. Magmatiska flytstrukturer kan observeras i mellanmassan som parallell orientering av fältspat- och silikatkorn. Tecken av fastfasdeformation förekommer främst i form av tryckskuggor runt fältspatsfenokrister.

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.