Lu–Hf isotope evidence for Paleoproterozoic metamorphism and deformation of Archean oceanic crust along the Dharwar Craton margin, southern India
Lu–Hf isotope evidence for Paleoproterozoic metamorphism and deformation of Archean oceanic crust along the Dharwar Craton margin, southern India
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印度南部达尔瓦尔克拉通边缘古元古代变质作用和太古代洋壳变形的 LuâHf 同位素证据
DOI：
10.1016/j.precamres.2013.04.018
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发表时间：
2013
影响因子：
3.8
通讯作者：
Münker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kleinschrodt R;Kirchenbaur;M. Fonseca;R.O.C. ;Münker
帕尔加特-考弗里剪切带(PCSZ)标志着印度南部太古宙达瓦克拉通的南缘。由于剪切带代表了元古代莫桑比克大洋的古代缝合线，因此剪切带的时代对了解印度前寒武纪地壳块体的古地理组合至关重要。本文从Lu-Hf石榴石年代学对达瓦克拉通边缘构造活动时间的新限制，对位于PCSZ系统北部塞勒姆地块内的Kanjamalai镁铁杂岩(KMC)中的含石榴石镁铁质麻粒岩提出了新的限制。这些镁铁质麻粒岩与BIF变质岩夹层。它们显示了水平的类MORB稀土配分模式，轻稀土元素略有亏损(La/Ybcn0.35~0.68)，没有Nb亏损，表明存在洋壳亲和性原岩(MORB)。根据全岩Lu-Hf年代学，可以推断该镁铁质岩套的侵位年龄为2536 Ma±300 Ma。KMC套的镁铁质岩具有正的ɛ-Hf(2536)值，范围在+8.4-+9.7之间，表明新太古代地幔源区存在显著的亏损。这一结论不受就位年龄的传播不确定性的显著影响。韧性变形高级石榴石形成区域尺度褶皱伸展线理的Lu-HF测年结果显示，初始区域变形的最小年龄为2434 Ma±217 Ma。结合文献资料，可以编制KMC的P-T-t路径，峰值条件为2.48Ga时14-16Kbar和820-860°C(Anderson等人，2012年)，并在6-7Kbar和700°C处发生逆行平衡。我们的结果表明，PCSZS内的某些结构模式可能代表后期的地壳改造，因为古元古代构造只有在被北部PCSZ系统的区域高应变带截断时才被局部改造。综上所述，我们认为大洋环境中的俯冲-吸积作用是沿着新太古代-古元古代界线的DC南部边缘进行的。我们的结果与完全将PCSZ解释为新元古代-寒武纪缝合(500-600 Ma)的模型明显相反(Sajeev等人，2009，Santosh等人，2009，Yellappa等人，2012)。然而，最近提出的关于PCSZS区域复杂、多阶段演化的模型(Santosh等人，2012年)得到了我们的研究的支持
The Palghat-Cauvery Shear Zone (PCSZ) marks the southern margin of the Archean Dharwar Craton in southern India. As the shear zone has been inferred to represent the ancient suture of the Proterozoic Mozambique Ocean, the age of the shear zone is crucial for understanding the paleogeographic assemblage of Precambrian crustal blocks in India. Here we present new constraints on the timing of tectonic activity along the Dharwar Craton margin from Lu–Hf garnet geochronology on garnetiferous mafic granulites from the Kanjamalai mafic complex (KMC), located within the Salem Block of the northern PCSZ system. These mafic granulites are intercalated with BIF metasediments. They reveal horizontal, MORB-like REE patterns with a slight depletion of the LREE (La/Ybcn0.35–0.68) and an absence of Nb depletion, suggesting a protolith of oceanic crust affinity (MORB). An emplacement age of 2536 ± 300 Ma can be inferred from whole rock Lu–Hf geochronology for the mafic suite. Mafic rocks of the KMC suite display positiveɛHf(2536) values that range between +8.4 and +9.7, indicating a significant mantle source depletion in Neoarchean times. This conclusion is insignificantly affected by the propagated uncertainty of the emplacement age. Lu–Hf dating of ductile deformed high grade garnets forming stretching lineations to regional scale folds yielded a minimum age of 2434 ± 17 Ma for the initial regional deformation. In combination with literature data, a P–T–t path can be compiled for the KMC with peak conditions of 14–16 kbar and 820–860 °C at 2.48 Ga (Anderson et al., 2012) and a retrograde equilibration at 6–7 kbar and 700 °C. Our results indicate that some structural patterns within the PCSZS may represent crustal reworking at a later stage, because the Paleoproterozoic structures are only reworked locally when truncated by regional high strain zones of the northern PCSZ system. Altogether, we propose that subduction–accretion processes in an oceanic setting operated along the southern DC margin at the Neoarchean–Paleoproterozoic boundary. Our results are clearly in contrast to models entirely explaining the PCSZ as a Neoproterozoic–Cambrian suture (500–600 Ma) (Sajeev et al., 2009, Santosh et al., 2009, Yellappa et al., 2012). However, a recently proposed model arguing for a complex, multistage evolution of the PCSZS region (Santosh et al., 2012) is supported by our study
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