Miocene gneiss domes in the Pamir: linking graviational collapse of thickened crust to shortening in the Tajik foreland

Abstract HKT-ISTP 2013 A

Anomalously old biotite ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages in the NW Himalaya

Biotite 40Ar/39Ar ages older than corresponding muscovite 40Ar/39Ar ages, contrary to the diffusion properties of these minerals, are common in the Himalaya and other metamorphic regions. In these cases, biotite 40Ar/39Ar ages are commonly dismissed as “too old” on account of “excess Ar.” We present 32 step-heating 40Ar/39Ar ages from 17 samples from central Himachal Pradesh Himalaya, India. In almost all cases, the biotite ages are older than predicted from cooling histories. We document host-rock lithology and chemical composition, mica microstructures, biotite chemical composition, and chlorite and muscovite components of biotite separates to demonstrate that these factors do not offer an explanation for the anomalously old biotite 40Ar/39Ar ages. We discuss possible mechanisms that may account for extraneous Ar (inherited or excess Ar) in these samples. The most likely cause for “too-old” biotite is excess Ar, i.e., 40Ar that is separated from its parent K. We suggest that this contamination resulted from one or several of the following mechanisms: (1) 40Ar was released during Cenozoic prograde metamorphism; (2) 40Ar transport was restricted due to a temporarily dry intergranular medium; (3) 40Ar was released from melt into a hydrous fluid phase during melt crystallization. Samples from the Main Central Thrust shear zone may be affected by a different mechanism of excess-Ar accumulation, possibly linked to later-stage fluid circulation within the shear zone and chloritization. Different Ar diffusivities and/or solubilities in biotite and muscovite may explain why biotite is more commonly affected by excess Ar than muscovite

Low-temperature thermochronology of central and northwestern Pamir gneiss domes

Abstract HKT-ISTP 2013 A

Alichur Dome, South Pamir, Western India-Asia Collisional Zone: Detailing the Neogene Shakhdara-Alichur Syn-collisional Gneiss-Dome Complex and Connection to Lithospheric Processes

Neogene, syn‐collisional extensional exhumation of Asian lower–middle crust produced the Shakhdara–Alichur gneiss‐dome complex in the South Pamir. The <1 km‐thick, mylonitic–brittle, top‐NNE, normal‐sense Alichur shear zone (ASZ) bounds the 125 × 25 km Alichur dome to the north. The Shakhdara dome is bounded by the <4 km‐thick, mylonitic–brittle, top‐SSE South Pamir normal‐sense shear zone (SPSZ) to the south, and the dextral Gunt wrench zone to its north. The Alichur dome comprises Cretaceous granitoids/gneisses cut by early Miocene leucogranites; its hanging wall contains non/weakly metamorphosed rocks. The 22–17 Ma Alichur‐dome‐injection‐complex leucogranites transition from foliation‐parallel, centimeter‐ to meter‐thick sheets within the ASZ into discordant intrusions that may comprise half the volume of the dome core. Secondary fluid inclusions in mylonites and mylonitization‐temperature constraints suggest Alichur‐dome exhumation from 10–15 km depth. Thermochronologic dates bracket footwall cooling between ~410–130 °C from ~16–4 Ma; tectonic cooling/exhumation rates (~42 °C/Myr, ~1.1 km/Myr) contrast with erosion‐dominated rates in the hanging wall (~2 °C/Myr, <0.1 km/Myr). Dome‐scale boudinage, oblique divergence of the ASZ and SPSZ hanging walls, and dextral wrenching reflect minor approximately E–W material flow out of the orogen. We attribute broadly southward younging extensional exhumation across the central South Pamir between ~20–4 Ma to: (i) Mostly northward, foreland‐directed flow of hot crust into a cold foreland during the growth of the Pamir orocline; and (ii) Contrasting effects of basal shear related to underthrusting Indian lithosphere, enhancing extension in the underthrust South Pamir and inhibiting extension in the non‐underthrust Central Pamir

Low-temperature thermochronology: methodological studies and application in collisional orogens

Die Spaltspuren-Datierung als wesentliche Methode aus dem Bereich der Niedrigtemperatur-Thermochronologie basiert auf der Zählung und Messung geätzter Spuren unter dem Mikroskop. Für eine akkurate Altersbestimmung ist daher das Verständnis der Ätzung von größter Bedeutung. Ein atomistisches Modell und eine Monte-Carlo Computersimulation erklären Ätzgruben-Formen und deren Größenwachstum. Thermochronologie wird in zwei Fallstudien angewendet: eine umfassende Studie über die tektonische Entwicklung Zentralamerikas seit dem Paläozoikum zeigt, wie Geo- und Thermochronologie, Strukturgeologie und Petrologie zusammenarbeiten können, um &amp;gt;400 Ma einer komplexen tektonischen Geschichte zu enträtseln. Eine thermochronologische Studie im Pamir, Tadschikistan betont vor allem die Möglichkeiten, die sich aus der Anwendung der Thermochronologie auf dem Gebiet der Geomorphologie und Neotektonik eröffnen

methodological studies and application in collisional orogens$nElektronische Ressource

Die Spaltspuren-Datierung als wesentliche Methode aus dem Bereich der Niedrigtemperatur-Thermochronologie basiert auf der Zählung und Messung geätzter Spuren unter dem Mikroskop. Für eine akkurate Altersbestimmung ist daher das Verständnis der Ätzung von größter Bedeutung. Ein atomistisches Modell und eine Monte-Carlo Computersimulation erklären Ätzgruben-Formen und deren Größenwachstum. Thermochronologie wird in zwei Fallstudien angewendet: eine umfassende Studie über die tektonische Entwicklung Zentralamerikas seit dem Paläozoikum zeigt, wie Geo- und Thermochronologie, Strukturgeologie und Petrologie zusammenarbeiten können, um >400 Ma einer komplexen tektonischen Geschichte zu enträtseln. Eine thermochronologische Studie im Pamir, Tadschikistan betont vor allem die Möglichkeiten, die sich aus der Anwendung der Thermochronologie auf dem Gebiet der Geomorphologie und Neotektonik eröffnen.thesi