The Precambrian metamorphic rocks of Ceylon

Zusammenfassung

Die präkambrischen metamorphen Gesteine Ceylons bestehen aus Basis-Gneisen, genannt Vijayan-Serie, die überlagert sind von suprakrustalen Meta-Sedimenten (Paragesteinen), der Highland-Serie (Hochlandserie) und der Südwest-Gruppe. Alle diese Gesteine wurden tief in der Erdkruste unter PT-Bedingungen der Granulitfazies geprägt. Die deutlichen Unterschiede in Metamorphosegrad, Tektonik und letztlich in topographischer Hinsicht können ursprünglichen Unterschieden in der Zusammensetzung zugeordnet werden.

Eine Interpretation aller erhältlichen geologischen, tektonischen und geochronologischen Daten weist darauf hin, daß die Vijayan-Liegendgneise ungefähr vor 3 Milliarden Jahren ihre metamorphe Prägung erhielten. Die Geosynklinalsedimente der Hochlandserie und Südwest-Gruppe wurden auf diesem Basement abgelagert und vor ca. 2 Milliarden Jahren metamorphisiert.

Die Hochland-Gesteinsvergesellschaftung (Quarzite, Marmore, Sillimanit-Granat-Gneise) legt eine Kalkstein-Sandstein-Tonschiefer-Abkunft nahe, während die Hypersthengneis-Metasedimentabfolge der Südwestgruppe auf Tonund Grauwacke-Herkunft schließen läßt. Die nördlichen Hauptstreichrichtungen dieses einfach gebauten Orogens durchschneiden oder unterbrechen die mehr komplexen Strukturen der Vijayan-Liegendserie.

Vor ca. 1,2 Milliarden Jahren wurde die Vijayan-Basisserie völlig remobilisiert, und zur selben Zeit wurden Hypersthengneise in der Südwestgruppe gebildet. Eine abschließende metamorphe Überprägung bei geringen Drucken vor 650 bis 450 Millionen Jahren formte Cordierit, Wollastonit und Andalusit in Gesteinen entsprechender (geeigneter) Zusammensetzung in der Südwestgruppe. Nur lokal wurden auch Gesteine der Hochlandserie davon betroffen.

Beide Serien — die Hochlandserie und die Südwestgruppe — können als eine geteilte (gemeinsame) metamorphe Zone mit niedrigen bzw. mittleren P/T-Bedingungen angesehen werden. Die Vijayan-Basisserie ist ein Komplex von „nassen“ Gneisen mit kompliziertem tektonischem Aufbau.

Abstract

The Precambrian metamorphic rocks of Ceylon consist of basement gneisses, termed the Vijayan Series; which are overlain by supracrustal metasediments of the Highland Series and Southwest Group. All these rocks have been formed deep in the earths crust under PT conditions of the granulite facies. The apparent differences in metamorphic grade, structure and ultimately topographical expressions can be attributed to original differences in composition.

An interpretation of all available geological, structural and geochronological data suggests that the Vijayan basement, quartzofeldspathic gneisses were formed at about 3000 m. y. The Highland Series-Southwest Group geosynclinal sediments were deposited on this basement and were metamorphosed at 2000 m. y. The Highland Series association of quartzite-marble-sillimanite garnet gneiss suggests a limestone-sandstone-shale derivation; while the Southwest Group hypersthene gneiss-metasedimentary sequence indicates a shale-greywacke parentage. The simple notherly trends of this orogen cuts and truncates the more complex Vijayan basement structures.

At about 1200 m. y. the Vijayan basement was completely remobilized and at the same time hypersthene gneisses were formed in the Southwest Group. A final lowpressure metamorphic overprint at 650-450 m.y. formed cordierite, wollastonite and andalusite in rocks of appropriate composition in the Southwest Group; only locally affecting the Highland Series. Both the northwest trending Southwest Group and the northerly striking Highland Series can be considered a paired metamorphic belt, where respectively low P/T and intermediate P/T conditions were operative. The Vijayan is a basement complex of „wet“ quartzofeldspathic gneisses in an intricate dome and basin tectonic style.

Résumé

Les roches métamorphiques précambriennes de Ceylon consistent en un soussol de gneiss, nommé la «série de Vijayan». Elles sont recouvertes de métasédiments des «series des Highlands» et du «Groupe du Sud-Ouest». Toutes ces roches se sont formées profondement dans la crôute de la terre sous les conditions de pression et de température du faciès granulite. Les differences apparentes dans le degré métamorphique, la structure et finalement dans les expressions topographiques peuvent être attribués aux différences originales de composition.

Une interprétation de toutes les données disponibles quelles soient géologiques, structurales et géochronologiques indiquerait que la gisement Vijayan (gneiss quartzofeldspatique) s'est formé il y a environ 3000 M. A. La série des Highlands et le groupe du Sud-Ouest, qui sont des sediments geosynclinaux, furent deposés sur ce gisement et furent métamorphisés il y a 2000 M. A. Les séries des Highlands, association de marbre, quartzite et de gneiss à grenat sillimanite indiquerait un passage du calcaire au grès, puis à l'argile schisteuse tandis que le groupe du Sud-Ouest formé de gneiss à hypersthene à séquence métasedimentaire indique une origine d'argile et grauwacke. Les directions principales vers le nord de cet orogène tronque les structures du gisement plus complexe de Vijayan.

Il y a environ 1200 M. A. le gisement du Vijayan fut totalement modifé, et en même temps le gneiss à hypersthène s'est formé dans le groupe du Sud-Ouest. Un metamorphisme final à basse pression il y a 650-450 M. A. forma la cordiérite, la wollastonite et l'andalousite dans les roches de composition appropriée dans le groupe du Sud-Ouest, affectant seulement localement les séries du Highland. Le groupe du Sud-Ouest à direction nord-ouest et la série des Highlands à direction vers le nord peuvent tous les deux être considerés comme une double ceinture métamorphique, où respectivement les conditions de pression basse et intermediaire sont realisés. Le Vijayan est un gisement complexe du gneiss quartzofeldspathique « humide » dans un dôme et une bassine de style tectonique.

Краткое содержание

Докембрийские метам орфные породы Цейлон а состоят из гнейсового основания, именуемог о свита Vijayan, на котором за легают метаседименты (Paragesteine) серии Высокогорья (Highlandserie) и Юго-Западная группа. Все эти породы подверглись в глубин е земной коры термодинамичес ким воздействиям. Явные р азличия степени мета морфизма, тектоники и топографии можно от нести за счет различи й исходного материала.

Интерпретация всех п олученных данных гео логии, тектоники и геохроно логии указывает на то, что гн ейсы Vijayan оказались метаморфизированны ми примерно з миллиарда лет тому назад. Осадоч ные породы слоев Высокогорья и Ю го-Западной группы за полнили геосинклиналь на свитах основания и ок азались метаморфизи рованными примерно 2 миллиарда лет тому назад.

Ассоциации пород сви т Высокогорья — кварц иты, мраморы, силлиманиты, гарнет-гнейсы — указы вают на близость к известнякам-песчани кам-глинистым сланцам, в то время, как гиперстенгнейс —мет аседиментные свиты Юго-Западной гр уппы — разрешают закл ючить, что исходным материалом для них по служили глины и граув акки. Направление основно го простирания этого пр осто составленного о рогена пересекает и отделяе т более сложные структ уры свит подошвы Vijayan.

Примерно 1,2 миллиардов лет тому назад свита Vijayan была полностью преобразована и в то ж е самое время шло обра зование гиперстена-гнейса в Юго-Западной Группе. З авершающий метаморф изм свит Юго-Западной группы при небольших давлениях имел место 650-450 миллионов лет тому назад, что привел о к образованию корди ерита, волластонита и андалузита в породах подходящего для этог о состава. Породы Высокогорья были затронуты этим п роцессом только мест ами.

Обе свиты — Высокогор ную и Юго-Западную — мо жно рассматривать, как разделенную (общу ю) зону метаморфизма п ри условиях низких, или умеренных давлений. С вита Vijayan является компл ексом „влажных“ гнейсов со сложной те ктонической структу рой.