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Die Metamorphose-Entwicklung im nördlichen Khetri-Komplex, Rajasthan, NW-Indien

Subject Area Mineralogy, Petrology and Geochemistry
Term from 2009 to 2012
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 136785480
 
Final Report Year 2012

Final Report Abstract

Der proterozoische Khetri-Komplex ist ein Teil des NO-SW-streichenden Aravalli-Orogens im präkambrischen Grundgebirge der Indischen Platte. Der nördliche Teil des Khetri-Komplexes besteht vorwiegend aus metamorph überprägten Sedimentgesteinen mit eingeschalteten (Meta-)Graniten, die unterschiedliche geochemische Signaturen aufweisen: Nordwestlich der Jasrapur-Sighana-Scherzone (JP-SH) befindet sich ein subduktions-bezogener I-Typ-Granit, während südöstlich davon mehrere A-Typ-Granite auftreten, die eine durchgreifende Na-Metasomatose unter verbreiteter Bildung von Albit, z. T. auch von Skapolith erfahren haben. Charakteristische Paragenesen in den Metasedimenten des Arbeitsgebietes sind Andalusit – Granat – Biotit – Chlorit, Granat – Biotit – Muscovit – Plagioklas – Quarz, Andalusit/Kyanit – Biotit – Chlorit – Muscovit – Quarz, Anthophyllit/Gedrit – Biotit – Chlorit – Skapolith – Plagioklas, Gedrit – Cordierit – Biotit – Chlorit – Skapolith, die dem Übergangsbereich zwischen Grünschiefer- und Amphibolit-Fazies entsprechen. Pseudoschnitte im KNCMnFMASH-System, die für zwei Metapelit-Proben mit den beiden erstgenannten Paragenesen berechnet wurden, erbrachten für den Höhepunkt der Metamorphose eine Temperatur von ca. 550°C und einen Druck von ca. 3,5 kbar. Ortsauflösende U-Pb- und Lu-Hf-Analysen mittels Multikollektor-Laserablations-ICP-MS an detritischen Zirkonen aus zwei Quarzitproben, die zu beiden Seiten der JP-SH entnommen wurden, erbrachten weitgespannte Altersspektren von 2,91–1,85 Ga und 3,27–1,71 Ga, die auf mehrere Phasen der Krustenbildung und des Krustenrecycling im Sediment-liefernden Hinterland des Orogengürtels hinweisen. Für die Quarzitprobe nordwestlich der JP-SH ergab sich als wahrscheinliches Maximalalter der Sedimentation ein konkordantes U-Pb-Datum von 1,854±0,005 Ga; nur wenig später, vor 1,8217±0,0004 Ga erfolgte die Intrusion des benachbarten I-Typ-Granits, vermutlich an einem aktiven Kontinentalrand des Superkontinents Columbia. Demgegenüber intrudierten die rift-bezogenen A-Typ-Granite südöstlich der JP-SH deutlich später, vor ca. 1,72–1.70 Ga. In diesem Zeitraum dauerte die Lieferung der klastischen Sedimente offenbar noch an, da konkordante U-Pb-Alter von 1,712±0,018 bzw. 1,713±0,038 von Zirkonen in der Quarzitprobe aus diesem Gebiet darauf hinweisen, dass im Liefergebiet der Sedimente immer noch Zirkonwachstum stattfand. Die letzte metamorphe Überprägung der Sedimentserien und der eingeschalteten A-Typ-Granite südöstlich der JP-SH erfolgte mit deutlichem Zeitabstand, vor ca. 950–900 Ma, wie U-Pb-Mikrosonden-Datierungen an Monaziten belegen (Kaur et al. 2006; Pant et al. 2008). Eine ortsauflösende LA-ICP-MS-Analyse an einem metamorph gebildeten Monazit erbrachte ein konkordantes U-Pb-Alter von 904,0±6,9 Ma (Zeh und Gerdes, unpubl.). Noch später kam es zur regionalen Na-Metasomatose, die durch ein Sm-Nd-Isochronen-Alter (Klinopyroxen-Skapolith-Gesamtgestein) von 831±15 Ma datiert ist.

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