Scourie dykes

Die Scourie dykes sind eine mafische Gangschar, die während des Paläoproterozoikums in das polymetamorphe Grundgebirge des Hebriden-Terrans eingedrungen waren.

Etymologie und Erstbeschreibung

Die engl. Bezeichnung Scourie dykes leitet sich ab von der eponymen Typlokalität Scourie an der Nordwestküste Schottlands. Das Wort dyke (im amerikanischen Englisch dike) bedeutet Gang. Eine wissenschaftliche Erstbeschreibung von zwei Doleritgängen in der Nähe von Scourie wurde im Jahr 1885 von Teall vorgenommen.[1]

Charakterisierung

Jetzt als Amphibolitschiefer vorliegende Scourie dykes durchschneiden Graugneise des Scourian. Beide Einheiten wurden während des Laxfordian tektonisiert und später von Granitadern durchsetzt. Straßenaufschluß an der A 838 nördlich von Laxford Bridge

In vielen Kontinentalblöcken drangen zu Beginn des Paläoproterozoikums (während des Zeitraums 2400 bis 2000 Millionen Jahren BP, d. h. während des Sideriums und des Rhyaciums) mafische Gangscharen in den Krustenbereich ein. Dieses Rifting dokumentiert möglicherweise das Aufbrechen eines im ausgehenden Archaikum konsolidierten Superkontinents (Nunavutia?). Die Scourie dykes sind in diesen Zusammenhang zu stellen. Ihre Intrusion in die Gneise des Lewisian erfolgte, nachdem das Hebriden-Terran die beiden tektono-metamorphen Phasen des Badcallian (um 2700 Millionen Jahren BP) und des Inverian (um 2500 Millionen Jahren BP) durchlaufen hatte. Diese Tatsache machten sich Sutton und Watson (1951) zu Nutzen, um spätere Deformationen des Laxfordian im polymetamorphen Grundgebirge von den Frühphasen unterscheiden zu können. In Terranen, in denen die Scourie dykes unverformt vorliegen, sind nämlich keine späteren Deformationen mehr erfolgt. Umgekehrt sind verformte Scourie dykes ein direkter Hinweis auf die späteren Deformationen des Laxfordian.

Zusammensetzung

Lithologie

Die Scourie dykes lassen sich petrologisch in vier Gruppen unterteilen. Weitaus am häufigsten, mit über 90 % der Gänge, sind tholeiitische, eisenreiche Quarz-Dolerite.[2] Wesentlich seltener sind magnesiumreiche Bronzit-Pikrite, Norite und Olivin-Gabbros.[3] Die Dolerite und Norite zeigen abgeschreckte Gangränder, wohingegen die ultramafischen Pikrite und die Olivin-Gabbros an ihren Rändern ein grobkörniges Mineralwachstum von Orthopyroxenen und Augiten aufweisen.

Mineralogie

Hauptminerale in den Scourie dykes sind Orthopyroxen (bis 59 Vol.-%), Klinopyroxen (bis 35 Vol.-%), Plagioklas (bis 48 Vol.-%) und Olivin (bis 10 Vol.-%). Untergeordnet sind Quarz (bis 5 Vol.-%), Apatit, Oxide (um 5 Vol.-%), Epidot und Klinozoisit. Spurenweise werden auch Titanit, Granat, Biotit und Kalzit angetroffen. Orthopyroxen und Klinopyroxen werden oft teilweise bis vollständig von Hornblende mit Aktinolithrändern pseudomorph ersetzt. Plagioklas kann Serizitisierung und Saussuritisierung erleiden und Olvin Iddingsitisierung.

Vorkommen

Die Scourie dykes sind am häufigsten im Assynt- (enthält die Typlokalität) und im Gruinard-Terran anzutreffen. Sie treten aber auch vereinzelt im Rhinconich-Terran, im Tarbert-Terran und im Uist-Terran auf.

Metamorphose

Bereits Teall hatte an den 10 bis 50 Meter breiten Gängen in Abhängigkeit von der Intensität der Metamorphose ihre unterschiedliche Amphibolitisierung bemerkt. Im Rhinconich- und im Gruinard-Terran war die Amphibolitisierung vollständig, da beide Krustenblöcke während des Laxfordian im Intervall 1900 bis 1800 Millionen Jahren BP amphibolitfaziell überprägt wurden.[4] Im Assynt-Terran hingegen beschränkte sich das Laxfordian auf Scherzonen, so dass in diesem Terran neben vollständig amphibolitisierten Gängen auch Gänge mit ursprünglichem Mineralgehalt und plutonischem Gefüge überleben konnten.

Datierung

Die jüngsten Datierungen der Scourie dykes mit der Uran-Blei-Methode an Baddeleyit durch Davies und Heaman (2014) ergaben das Zeitintervall 2418 bis 2375 Millionen Jahre BP.[5] Die Intrusion der Gänge war somit über einen Zeitraum von rund 40 Millionen Jahren erfolgt.

Einzelnachweise

Teall, J.J.H.: The metamorphosis of dolerite into hornblende-schist. In: Q. J. Geol.Soc. London. Band 41, 1885, S. 132–145.
J. Tarney: The Scourie dyke suite and the nature of the Inverian event in Assynt. In: R. G. Park, J. Tarney (Hrsg.): The Early Precambrian of Scotland and Related Rocks of Greenland. Proceedings of a conference held at the Department of Geology, University of Keele, March 1971. University of Keele, Newcastle 1973, OCLC 463223913, S. 105–118.
J. Tarney, B. L. Weaver: Mineralogy, petrology and geochemistry of the Scourie Dykes. Petrogenesis and crystallization processes in dykes intruded at depth. In: Geological Society, London Special Publication. Band 27, Nr. 1, Januar 1987, S. 217–233, doi:10.1144/GSL.SP.1987.027.01.19.
Z. K. Zhu, R. K. O’Nions, N.S. Belshaw, A.J. Gibb: Lewisian crustal history from in situ SIMS mineral chronometry and related metamorphic textures. In: Chem.Geol. Band 136, 1997, S. 205–218.
J. H. F. L. Davies, L. Heaman: New U-Pb baddeleyite and zircon ages for the Scourie dyke swarm: a long-lived large igneous province with implications for the Paleoproterozoic evolution of NW Scotland. In: Precambrian Res. Band 249, 2014, S. 180–198.

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[1] Teall, J.J.H.: The metamorphosis of dolerite into hornblende-schist. In: Q. J. Geol.Soc. London. Band 41, 1885, S. 132–145.

[2] J. Tarney: The Scourie dyke suite and the nature of the Inverian event in Assynt. In: R. G. Park, J. Tarney (Hrsg.): The Early Precambrian of Scotland and Related Rocks of Greenland. Proceedings of a conference held at the Department of Geology, University of Keele, March 1971. University of Keele, Newcastle 1973, OCLC 463223913, S. 105–118.

[3] J. Tarney, B. L. Weaver: Mineralogy, petrology and geochemistry of the Scourie Dykes. Petrogenesis and crystallization processes in dykes intruded at depth. In: Geological Society, London Special Publication. Band 27, Nr. 1, Januar 1987, S. 217–233, doi:10.1144/GSL.SP.1987.027.01.19.

[4] Z. K. Zhu, R. K. O’Nions, N.S. Belshaw, A.J. Gibb: Lewisian crustal history from in situ SIMS mineral chronometry and related metamorphic textures. In: Chem.Geol. Band 136, 1997, S. 205–218.

[5] J. H. F. L. Davies, L. Heaman: New U-Pb baddeleyite and zircon ages for the Scourie dyke swarm: a long-lived large igneous province with implications for the Paleoproterozoic evolution of NW Scotland. In: Precambrian Res. Band 249, 2014, S. 180–198.