Laxfordian
Das Laxfordian war ein tektonothermisches Ereignis, das im Paläoproterozoikum das polymetamorphe Grundgebirge des Hebriden-Terrans verformte und metamorphosierte.
Etymologie und Erstbeschreibung
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Das Laxfordian leitet sich von Loch Laxford, seiner eponymen, an der Nordwestküste Schottlands gelegenen Typlokalität ab. Der Begriff wurde erstmals 1951 von Sutton und Watson in die Fachliteratur eingeführt.[1]
Einführung
Der Zeitabschnitt 2000 bis 1600 Millionen Jahren BP war weltweit durch ein Zusammenrücken kontinentaler Blöcke und die Entwicklung aktiver Kontinentalränder charakterisiert. Im ausgehenden Paläoproterozoikum ereignete sich somit ein forciertes Wachstum der Kontinentalränder durch Orogenesen. Diese orogenetische Aktivität wird in Nordwestschottland durch das Laxfordian repräsentiert. Durch das endgültige Aneinanderrücken der einzelnen, aus archaischen Gneisen des Lewisian bestehenden Terranblöcke, insbesondere des Rhiconich-, Assynt- und Gruinard-Terrans, kam es zu Deformation und Metamorphose des Grundgebirges.
Charakterisierung
Das Laxfordian ereignete sich nach Eindringen der Scourie dykes. Die Metamorphose erreichte generell den Grad der Amphibolit-Fazies, auf den Äußeren Hebriden sogar die Granulit-Fazies. Es kam zu regionaler Verfaltung und Krustenverdickung. Ferner bildeten sich rechtsseitig verschiebende Scherzonen, die ein transpressives tektonisches Regime zu erkennen geben. Viele dieser Scherzonen, wie beispielsweise die Laxford-Scherzone oder die Diabaig-Scherzone, sind an steilstehende Schwächezonen des vorausgegangenen Inverian gebunden. Auf den Äußeren Hebriden liegen die Scherzonen flach.
Vorkommen und Auswirkungen
Die Tektono-Metamorphose des Laxfordian betraf vor allem das Rhiconich- und das Assynt-Terran. Sie veränderte die Scourie Dykes, die Loch Maree Group, die 1855 Millionen Jahre alten Rubha-Ruadh-Granite im Rhiconich-Terran (der zu ptygmatische Falten auseinandergezogen und boudiniert wurde) und überprägte generell die Gesteine des Lewisian.
Die Auswirkungen des Laxfordian waren aber terranabhängig. So wurde das Assynt-Terran nur abgeschwächt in Mitleidenschaft gezogen, wohingegen im Rhiconich-Terran die Veränderungen durchgehender Natur waren. Im Assynt-Terran liegt die Gneisfoliation überregional vorwiegend flach abgesehen von lokalen Faltenzonen mit Strukturen des Badcallian und Inverian. Die Scourie dykes sind unverformt. Die Deformationen des Laxfordian konzentrierte sich hier auf diskrete, vorwiegend Nordwest-Südost-streichende Scherzonen. Sie zeigen steiles Einfallen und sind nur mehrere Meter breit. Unter amphibolitfaziellen Bedingungen entstanden planare und lineare Gefüge und ursprüngliche Pyroxene wurden zu Hornblende rückgebildet (statische Überprägung granulitfazieller Gefüge).[2]
Die kinematischen Auswirkungen auf das Rhiconich-Terran waren wesentlich bedeutender. Es entstand ein durchgehender, relativ flach liegender, Nord-vergenter Faltenbau, der im Strath-Diamond-Antiklinorium kulminiert. Die Scourie dykes wurden in die Foliation hineinrotiert, verfaltet (ihr Faltenbau zeigt ebenfalls Nordvergenz), ausgelängt, zerschert und boudiniert. Migmatitvorkommen und vereinzelte Granitadern deuten auf Anatexis. Nach Durchqueren der Rubha-Ruadh-Ganitzone versteilt sich der Faltenbau im Kontaktbereich mit dem Assynt-Terran. Als Erklärung der tektonischen Strukturen wird ein schräges, transpressives Andocken der granulitfaziellen Gneise des Assynt-Terrans von Südsüdost angenommen.[3][4]
Physikalische Bedingungen
Sills (1983) ermittelte in Scherzonen anhand von Muskoviten die bei der Metamorphose erzielten Temperaturen mit > 500 °C.[5] Droop u. a. (1999) fanden für den Spitzenbereich der Metamorphose Werte von 530 bis 630 °C, ihre Messungen hatten sie hierbei an Metapeliten der Loch Maree Group vorgenommen.[6]
Datierung
Das radiometrische Alter des Laxfordian konnte anhand von Titanitneubildungen im Amphibolitgefüge auf 1740 Millionen Jahre BP bestimmt werden.[7][8] Dallmeyer u. a. (2001) fanden ein Hornblende-Abkühlalter von 1705 Millionen Jahren BP.[9] Kinny u. a. (2005) ermittelten mit der Uran-Blei-Methode an Zirkon und Titanit das Intervall 1790 bis 1670 Millionen Jahre BP.[10]
Anmerkung: Ältere Arbeiten weisen für das Laxfordian vier Deformationsphasen (D1 bis D4) aus, die sich über den Zeitraum 1900 bis 1150 Millionen Jahren BP erstrecken. Demnach erfolgte die Terranandockung erst um 1600 Millionen Jahren BP während der Phase D2 (untere Amphibolit-Fazies; rechtsseitige Transpression mit nordvergenten Aufschiebungen und steilstehendem Faltenbau). Die Phase D3 (um 1400 Millionen Jahren BP) fand bereits unter den physikalischen Bedingungen der oberen Grünschiefer-Fazies statt und mit D4 (1400 bis 1150 Millionen Jahre BP) wurde schließlich der duktile Bereich der mittleren Erdkruste endgültig verlassen; die Verformung erfolgte nun in der Oberkruste anhand linksseitiger Seitenverschiebungen und unter den Bedingungen der unteren Grünschiefer-Fazies.[11]
Einzelnachweise
- Sutton, J. & Watson, J.: The pre-Torridonian metamorphic history of the Loch Torridon and Scourie areas in the North-West Highlands and its bearing on the chronological classification of the Lewisian. In: Quarterly Journal of the Geological Society of London. Band 106, 1951, S. 241–296.
- MacDonald, John M.: Temperature–time evolution of the Assynt Terrane of the LewisianGneiss Complex of Northwest Scotland from zircon U-Pb dating and Ti thermometry. In: Precambrian Research. Band 260, 2015, S. 55–75.
- Beach, A., Coward, M. P. und Graham, R. H.: An interpretation of the structural evolution of the Laxford front, north-west Scotland. In: Scottish Journal of Geology. Band 9, 1974, S. 297–308.
- Watson, J. V.: Lewisian. In: G. Y. Craig (Hrsg.): Geology of Scotland, 2nd edn. 1983, S. 23–47.
- Sills, J.D.: Mineralogical changes occurring during the retrogression of Archean gneisses from the Lewisian complex of NW Scotland. In: Lithos. Band 16 (2), 198, S. 113–124.
- Droop, G.T.R., Fernandes, L.A.D., Shaw, S.: Laxfordian metamorphic conditions of the Palaeoproterozoic Loch Maree Group, Lewisian Complex, NW Scotland. In: Scot. J. Geol. Band 35, 1999, S. 31–50.
- Corfu, F., Heaman, L.M. & Rogers, G.: Polymetamorphic evolution of the Lewisian complex, NW Scotland, as recorded by U–Pb isotopic compositions of zircon, titanite and rutile. In: Contributions to Mineralogy and Petrology. Band 117, 1994, S. 215–228.
- Kinny, P.D. & Friend, C.R.L.: U–Pb isotopic evidence for the accretion of different crustal blocks to form the Lewisian Complex of Northwest Scotland. In: Contributions to Mineralogy and Petrology. Band 129, 1997, S. 326–340.
- Dallmeyer, R.D., Strachan, R.A., Rogers, G., Watt, G.R. & Friend, C.R.L.: Dating deformation and cooling in the Caledonian thrust nappes of north Sutherland, Scotland: insights from 40Ar/39Ar and Rb–Sr chronology. In: Journal of the Geological Society. Band 158. London 2001, S. 501–512.
- Kinny, P.D., Friend, C.R.L., Love, G.J.: Proposal for a terrane-based nomenclature for the Lewisian Gneiss complex of NW Scotland. In: J. Geol. Soc. Band 162, 2005, S. 175–186.
- Beacom, L. E.: The Kinematic Evolution of Reactivated and Non-Reactivated Faults in Basement Rocks, NW Scotland. Queen's University of Belfast, Doktorarbeit, 1999.