Structural evolution of the Simla klippe in the lower Himalayas

Zusammenfassung

Die Gesteine der Jutogh-Serie im Gebiet von Simla wurden von drei Faltungs- und zwei Metamorphosephasen betroffen. Die ältesten Strukturen sind isoklinale, liegende bis geneigte Falten (F₁) mit flachem Achsentauchen nach E oder W in den am wenigsten überprägten Bereichen. Die Achsenflächen dieser Falten wurden koaxial zu offenen, aufrechten Anti- und Synformen verbogen (F₂). Im nördlichen Teil werden diese eng bis isoklinal, was zu lokaler Involution führt. Die F₂- und F₂-Falten wurden durch paarige Knicksowie Zickzackfalten (F₃) mit generell N-S-streichenden Achsenflächen überprägt, wodurch in den älteren Falten Achsenkulminationen und -depressionen entstanden. An den Achsenflächen von F₁ ausgerichtete Spaltbarkeit und Umformungsschieferang parallel zu den Achsenflächen von F₂ und F₃ haben sich als planare Deformationsstrukturen entwickelt. Aus der Schrägschichtung am Kontakt zweier Gesteinseinheiten ist zu schließen, daß die Jutogh-Serie im ganzen eine liegende Synklinale bildet. Die Gipfel von Taradevi, Jutogh und Prospect Hill liegen in deren überlapptem Schenkel.

Gesteine der Chail-Serie umgeben und unterlagern die Jutogh-Gesteine. Die offene, synformale Grenze zwischen Jutogh und Chail im Gegensatz zu der komplexen Faltengeometrie innerhalb der Jutogh-Serie, das Abreißen großmaßstäblicher alter Falten sowie das scharfe Absetzen der ersten Metamorphosephase am Jutogh-Chail-Kontakt und die verbreitete Kataklase überall an der Grenze beweisen, daß die Jutogh-Serie auf die Chail-Serie überschoben wurde und im Gebiet von Simla eine Klippe bildet. Die Auswirkungen der zweiten Metamorphosephase und der dritten Faltung über die Basis des Jutogh hinweg zeigen an, daß die Überschiebung vor F₃ und annähernd gleichzeitig mit den F₂-Bewegungen einzustufen ist.

Die liegenden F₁-Falten konnten durch eine unbehinderte Verschiebung nach Süden entstehen. Die F₂-Falten weisen auf eine Pressung in der Spätphase der Überschiebungsbewegungen mit etwa gleichem Deformationsplan hin. Die F₃-Falten zeigen einen ost-westlichen Zusammenschub während der letzten Deformationsphase an.

Abstract

The rocks of the Jutogh Series in the Simla area have been involved in folding of three generations and metamorphism in two phases. The earliest structures are isoclinal, recumbent/reclined folds (F₁) with a shallow plunge toward east or west where least reoriented. The axial surfaces of these folds have been folded coaxially into open, upright antiforms and synforms (F₂), which become tight to isoclinal in the northern part, causing local involution. The F₁ and F₂ folds have been affected by conjugate and chevron folding (F₃) with an overall NS strike of axial planes, resulting in axial culminations and depressions of the early folds. Axial plane foliation related to F₁ folding and transposition schistosities parallel to the axial planes of the F₂ and F₃ folds are the planar deformation structures that have developed. Cross stratification at one contact of two rock-units suggests that the structure of the Jutogh Series in the largest scale is a recumbent syncline, the peaks of Taradevi, Jutogh and Prospect Hill representing the inverted limb.

The Jutogh rocks are surrounded and structurally underlain by the rocks of the Chail Series. The open, synformal nature of the Jutogh-Chail boundary in contrast with the complex fold-geometry within the Jutogh Series, tearing-off of the largescale early folds and sharp break in the first metamorphism at the Jutogh-Chail contact, and widespread cataclasis all along the border prove that the Jutogh Series has been thrust over the Chail Series forming a klippe in the Simla area. Continuation of the second metamorphism and the third folding across the Jutogh thrust indicates that the thrusting preceded F₃ and was broadly coeval with the F₂ movement.

An unrestricted southward transport could generate the F₁ recumbent folds. The F₂ folds point to a flattening in the waning phase of the overthrust movement in broadly the same plan of deformation. The F₃ folds indicate a compression in an EW direction in the last phase of deformation.

Résumé

Les roches de la série Jutogh dans la région de Simla ont subi trois phases de plissement et deux phases de métamorphisme. Les plus anciennes structures sont des plis isoclinaux couchés à déversés (F₁), à faible plongement d'axe vers l'E et l'W dans les parties les moins remaniées. Les surfaces axiales de ces plis ont été reployés suivant les mêmes axes en plis antiformes et synformes, droits et ouverts (F₂). Dans la partie N, ces derniers se resserrent jusqu'à devenir isoclinaux, ce qui conduit à des involutions locales. Les plissements F₁ et F₂ sont remaniés par des plis en chevrons ou en zigzag (F₃) à surface axiale de direction Nord-Sud; il naît de la sorte dans les plis anciens des culminations et des dépressions d'axes. Une fissilité suivant les surfaces axiales de F₁ et une schistosité parallèle aux surfaces axiales de F₂ et F₃ se sont développées en tant que structures planaires de déformation. La stratification entrecroisée au contact des unités lithologiques permet de dire que la Série de Jutogh dans son ensemble constitue un synclinal couché. Les sommets Taradevi, Jutogh et Prospect Hill se trouvent sur le flanc renversé.

Les roches de la Série de Chail entourent et forment le substratum des roches de Jutogh. L'allure synforme et ouverte dessinée par la limite entre les Séries de Jutogh et de Chail opposée à la géométrie plissée complexe de l'intérieur de la Série de Jutogh, l'étirement à grande échelle des plis anciens comme aussi la diminution nette de la première phase de métamorphisme au contact Jutogh-Chail et la cataclase générale à leur limite, démontrent que la série de Jutogh a été charriée sur la série de Chail et qu'elle forme un lambeau dans la région de Simla. Les effets de la 2ème phase de métamorphisme et du troisième plissement à partir de la base de la série de Jutogh montrent que le charriage est intervenu avant les mouvements F₃ et à peu près en même temps que les mouvements F₂.

Les plis couchés F₁ purent se produire grâce à une poussée sans opposition vers le Sud. Les plis F₂ indiquent un écaillage au cours de la phase tardive des mouvements de charriage suivant le même plan de la déformation. Les plis F₃ montrent une compression Est-Ouest pendant la dernière phase de déformation.

Краткое содержание

Породы свиты Jutogh в облас ти Simla претерпели 3 фазы складкообразования и 2 фазы метаморфизма. С амые древние структу ры —изоклинальные, от лежащих до наклонных, складки (F₁) с плоскостными погр ужениями осей в E, или W направлении в наимен ее преобразованных р айонах. Плоскости осей этих с кладок являются коаксиальн ыми до открытых и искр ивляются в поднимающиеся анитф ормы и синформы (F₂). В северно й части они тесно скучены, до изоклинал ьных, что ведет к местной ин волюции. Эти складки F₁ и F₂ преобразованы парны ми изломами, или складка ми зигзагами (F₃), плоско сти осей которых обычно прост ираются в N-S направлении, в резу льтате чего в древних складках возникли кульминации и депрес сии осей. Кливаж и прео бразование рассланцевания, направленное на плос кости осей складок F₁ параллельных плоско стям осей складок F₂ и F₃, привели к появлению структур деформации. Из косого на пластования контакт а двух типов пород мож но заключить, что свита Jutogh образует в общем лежа щую синклиналь. Верши ны Taradevi, Jutogh и Prospect Hill расположены на ее оп рокинутом крыле.

Породы свиты Chail окружа ют и подстилают пород ы Jutogh. Открытая синформная граница между Jutogh и Chail в пр отивоположность к сложной гео метрии складок в сери и Jutogh, разрыв крупномасш табных древних складок и резкий обрыв первой ф азы метаморфизма у ко нтакта Jutogh/Chail и распростра ненные по этой границ е катаклазы говорят о том, что свита Jutogh надвинулась на свиту Chail и образовал а в области Simla Klippe. Вторая ф аза метаморфизма и третье складкообра зование основания св иты Jutogh указывают на то, что надвиг имел место до с двигов, образовавших F₃, примерно одновремен но со сдвигами, образовавш ими F₂.

Лежащие складки F₁ мог ли возникнуть в резул ьтате не встречающего пре пятствия сдвига на юг. Складки F₂ указывают н а выравнивание в поздн ей фазе передвижения надвиг а с тем же планом дефор мации. Складки F₃ указывают н а то, что во время послед ней фазы деформации с давление шло в восточно-западн ом направлении.