Thermochronological and structural investigation accompanying LEGENDS: I - The morpho-tectonic evolution of Sri Lanka

• Applicant: Professor Dr. Frank Lisker
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry ; Palaeontology
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 16174513

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Die Landschaft Sri Lankas ist gekennzeichnet durch ein ausgeprägtes Relief und einen reichen geomorphischen Formenschatz. Aufgrund nahezu fehlender Sedimentbedeckung sind Post-Gondwana-Geschichte und langfristige Landschaftsentwicklung der Insel jedoch klassischer, stratigraphischsedimentologischer Forschung nicht zugänglich und wurden in der Vergangenheit mittels geomorphologischer Beobachtungen kontrovers diskutiert. Das Projekt setzt erstmals thermochronologische Daten zur quantitativen Lösung dieser Probleme ein. Der Datensatz besteht aus 59 Apatit-Spaltspuraltern (62±6 – 351±31 Ma) und Proxies, neun Titanit- und Zirkon-Spaltspuraltern (158±16 – 608±58 Ma Ma) und 46 Apatit-(U/Th/Sm)-He-Altern (42±3 – 147±9 Ma) aus dem südlichen und westlichen Sri Lanka und wurde mit strukturgeologischen und mineralogischen Einzeldaten (Infrarot-Spektroskopie, TM Raman- und XRD-Analytik), sedimentpetrographischen Beobachtungen und Landsat-Analysen ergänzt. Die Verknüpfung der neu gewonnenen thermochronologischen Daten mit stratigraphischen und geomorphologischen Altersinformationen erfordert die Existenz eines mesozoischen Sedimentbeckens auf den kontinentalen Randbereichen von E-Indien und Sri Lanka, das ab der Späten Kreide kontinentalem Rifting und begleitender Krustenausdünnung ausgesetzt war. Mit der Trennung beider Gondwana-Fragmente wurden die unkonsolidierten sedimentären Auflagen der Ränder rasch erodiert und abgeführt, isostatischer Ausgleich der Beckeninversion führte anschließend zur Heraushebung der Central Highlands. Die separate Datierung von Proben aus Störungen und unverritztem Grundgebirge in S-Sri Lanka belegt außerdem die besondere Bedeutung des regionalen Störungsmusters für rückschreitende Erosion und Escarpment-Entwicklung der Central Highlands. Damit ist die Landschaftsentwicklung des Mikrokontinents überwiegend tektonisch und lithologisch kontrolliert, während ein signifikanter klimatischer Einfluss nicht verifizierbar ist.

Publications

• (2008): Mesozoic and Cenozoic landscape evolution of Sri Lanka as indicated by apatite fission track and brittle structural data, and clay mineral analysis. – 11th International Conference on Thermochronology, Anchorage: 154-155
  Lisker, F., Emmel, B., Hewawasam, T. & Schlegel, A.
  
• (2009): Contrasting long-term denudation in Sri Lanka. – EUG, Vienna, Geophysical Research Abstracts 11: EGU2009-9895
  Lisker, F., Emmel, B. & Hewawasam, T.
  
• (2009): Reactivation of Pan-African structures during the opening of the proto Indian Ocean. – EUG, Vienna, Geophysical Research Abstracts 11: EGU2009-7150
  Emmel, B., Jacobs, J., Ueda, K., Jöns, N. & Lisker, F.
  
• (2010): Constraints on faulting processes from lowtemperature thermochronology: an example from SW Sri Lanka. – 12th International Conference on Thermochronology, Glasgow: 223
  Lisker, F., Emmel, B. & Hewawasam, T.
  
• (2012): Thermochronological dating of brittle structures in basement rocks - a case study from the onshore passive margin of SW Sri Lanka. – Journal of Geophysical Research, 117, B10407
  Emmel, B., Lisker, F. & Hewawasam, T.
  (See online at https://doi.org/10.1029/2012JB009136)