Extrusion of the Greater Himalayan Crystalline in Himachal Pradesh, NW India
Final Report Abstract
Der Himalaya als größtes Kollisionsorogen, wo Plattenkollision und Gebirgsbildung seit ca. 55 Ma aktiv sind, stellt ein natürliches Laboratorium da, in welchem Prozesse der Gebirgsbildung von der tiefen Kruste bis an die Oberfläche untersucht werden können. Im Himalaya-Tibet Orogen wurden in den letzten 20 Jahren neue Konzepte zur Exhumierung von tiefkrustalen Gesteinen während der Gebirgsbildung entwickelt. Allgemein anerkannt ist, dass das hochgradig metamorphe Kristallin des Himalaya (GHC) seit dem frühen Miozän (ca. 25-20 Ma) zwischen parallelen Scherzonen entgegengesetzten Schersinns extrudiert wurde, einer basalen Überschiebung (MCT) und einer Abschiebung im Hangenden (STD). Im Detail ist aber nach wie vor ungeklärt, wie Deformation entlang dieser Scherzonen und innerhalb des GHC räumlich und zeitlich verteilt war. Verschiedene tektonische Modelle (z.B. „Channel-flow“, „General shear extrusion“, „Critical taper model“) werden aktuell diskutiert. Das Untersuchungsgebiet im NW Himalaya unterscheidet sich vom zentralen und östlichen Himalaya hinsichtlich der Entwicklung von Verkürzung/Krustenverdickung/prograder Metamorphose und Exhumierung/Abkühlung der Kristallingesteine. Die vorliegende Studie deckte folgende Besonderheiten auf: • Exhumierung der metamorphen Gesteine (GHC) erfolgte durch die Kombination von basaler Überschiebung (MCT) und Erosion ohne starke interne Deformation des GHC. • Hangend-Abschiebungen entsprechend der STD Störungszone treten nur lokal und mit wenig Versatz auf und scheinen nicht wesentlich zur Exhumierung des GHC beigetragen zu haben. • Die MCT war von 25-21 Ma bis ca. 10 Ma kontinuierlich oder episodisch aktiv. • Erneute episodische Exhumierung seit dem Pliozän ist auf die Reorganisation der basalen Uberschiebungen und Entstehen von Duplexstrukturen im Niedrigen Himalaya zurückzuführen. • Im Untersuchungsgebiet gibt es kaum Hinweise auf partielle Schmelzbildung; die typischen Miozänen Leucogranite des zentralen/östlichen Himalaya fehlen. Dies läßt auf eine vergleichsweise geringe Exhumierung des GHC im NW Himalaya schließen, auch wenn die maximalen Metamorphosebedingen den Drucken und Temperaturen im Zentralhimalaya ähneln. Da das GHC im Untersuchungsgebiet kaum durch Schmelzbildung und durchdringende Deformation während der Exhumierung überprägt wurde lieferte diese Studie überraschende Einblicke in die frühere prograde Entwicklung der Gesteine. Insbesondere lassen sich mehrere Phasen von Krustenverdickung zwischen ~41 Ma und ~26 Ma datieren, welche zur Deckenstapelung im Hohen Himalaya bezogen werden. Die neuen Erkenntnisse zur Exhumierungsgeschichte des GHC im NW Himalaya spiegeln vermutlich die frühen Phasen der Exhumierung des GHC im Himalaya im allgemeinen wieder.
Publications
- (2014). Monazite geochronology unravels the timing of crustal thickening in NW Himalaya. Lithos, 210, 111-128
Stübner, K., Grujic, D., Parrish, R. R., Roberts, N. M., Kronz, A., Wooden, J., & Ahmad, T.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.09.024) - (2016). A Quaternary fault database for central Asia. Natural Hazards and Earth System Sciences, 16, 529-542
Mohadjer, S., Ehlers, T., Bendick, R., Stübner, K., & Strube, T.
(See online at https://doi.org/10.5194/nhess-16-529-2016) - (2017). Anomalously old biotite 40Ar/39Ar ages in the NW Himalaya. Lithosphere
Stübner, K., Warren, C., Ratschbacher, L., Sperner, B., Kleeberg, R., Pfänder, J., & Grujic, D.
(See online at https://doi.org/10.1130/L586.1)
