11.1.3 Arun Valley

Granulitiseret eklogitsten blev rapporteret af Lombardo og Rolgo (2000 se Guillot et al., 2008) fra Ama Drime-bjergkæden i det østlige Himalaya (i Arun Valley, øst for Everest-Makalu-massivet). Eklogit-enheden forekommer i LHS under MCT, og protolitten anses for at være 110-88-Ma- gammel (kridttids-vulkaner i LHS). Den maksimale metamorfe tilstand blev anslået som P > 15 kb (sandsynligvis op til 20 kb) for en minimumstemperatur på 580°C (Groppo et al., 2007). Den efterfølgende granulitfaciesmetamorfisme fandt sted ved 10 kb og 750°C, og den retrograde fase af amfibolitfaciestilstand ved ca. 750°C og 7-5 kb (Groppo et al., 2007; Guillot et al., 2008). Ifølge Lombardo og Rolfo (2000); den eklogit-metamorfe begivenhed fandt sted før 25 Ma. De mener, at Miocæne sammensætninger med højt T, lavt P er så karakteristiske for det østlige Himalaya, og “termisk afslapning af den fortykkede kontinentale skorpe slettede næsten fuldstændigt den mineralogiske registrering af de tidlige stadier af kontinental kollision”. (s. 37).

Cottle et al. (2006) udførte petrologisk, strukturel og U-Th-Pb geokronologi af Ama Drime eklogitterne. I modsætning til Lombardo og Rolfo (2000) inkluderer de de de mafiske eklogitlinser, tilknyttet migmatit-augengneis og leucogranit inden for HHC. De observerede, at de mafiske eklogitter oplevede mindst tre metamorfe hændelser: den indledende eklogitfacies-metamorfisme ved 650-720 °C og >12 kb efterfulgt af en ?granulitfacies-hændelse ved 700-750 °C og 5,6-5 kb og en endelig amfibolitfacies-tilstand ved 700 °C og 4 kb. U-Th-Pb-geokronologi af en række inklusionsfaser fra mafisk granulit, værtsfelsisk gnejs og de tværgående leucogranitlegemer blev også undersøgt. De første U-Th-Pb-data fra leucogranit-dykkroppene daterer eklogitfacies-metamorfismen før 24 Ma.

Groppo et al. (2007) undersøgte også de granulitiserede eklogitter i Ama Drime-bjergkæden. De identificerede fire metamorfe stadier og relaterede metamorfe sammensætninger: (1) M1 eklogitfacies-metamorfisme (granat, omphacit erstattet af clinopyroxen og plagioklase-symplektite og phengit erstattet af biotit og plagioklase-symplektite); (2) M2 granulitfaciesmetamorfisme med cpx, opx, gar, plag og ilm; (3) M3 granulitfaciesmetamorfisme repræsenteret af plagioklas- og ortopyroxenkorona omkring granat; og (4) M4-begivenhed med brun amfibol og plagioklas i matrixen. Den metamorfe tilstand M1 blev tentativt udledt til >580°C og 15 kb, mens M2 er begrænset til >750°C og 8-10 kb. M3-stadiet var ved lavere tryk (4 kb, ∼750°C). Den granulitiserede eklogit oplevede afkøling til ∼700°C under den efterfølgende exhumationsbegivenhed. De daterede M3-stadiet til 13 til 14 Ma. Endvidere: “Den resulterende dekompressionsmæssige P-T-bane med uret for Ama Drime eklogitten er karakteriseret ved næsten isotermisk dekompression fra >1,5 GPa til ∼0,4 GPa, efterfulgt af næsten isobarisk afkøling fra ∼750° til ∼710°C” (Groppo et al, 2007, s. 51).

I en senere undersøgelse efter ca. 8 år rapporterede Rolfo et al. (2008) om en ny forekomst af granulitiseret eklogit fra øst for Mt. Khangchendzonga og næsten 120 km sydøst for Ama Drime. Deres observation er sammenlignelig med Groppo et al. (2007) fra Ama Drime-basisk eklogit. Rolfo et al. (2008) rapporterede tre overlejrede metamorfe begivenheder fra den nye forekomst af den granulitiserede eklogit; den første var eklogitisk tilstand med 15 kb og >600°C. Ligesom hos Groppo et al. (2007) mangler eklogitrelikter helt. Den anden fase af granulitfaciesmetamorfisme (plagioklas- og ortopyroxenkorona omkring granat; se Groppo et al., 2007) havde en høj T (∼750°C). Den tredje begivenhed er præget af vækst af brun amfibol og plagioklas i matrixen som i Ama Drime (Groppo et al., 2007). Ifølge Rolfo et al. (2008) udvider dette nye fund af granulitiseret eklogit fra det nordlige Sikkim betydeligt HP-provinsen i det østlige Himalaya.

Cottle et al. (2009) arbejdede med geokronologi af eklogitten i Ama Drime-massivet (ADM). De rapporterede, at forløberen til den granulitiserede eklogit er sammenlignelig med LHS. Den oprindelige eklogitfacies mineralsammensætning er stærkt overtrykt af granulitfaciesmetamorfisme ved 750 °C og 7-8 kb. Monazit- og xenotidsalder daterer granulitmetamorfismen og den tilhørende anatexis til <13,2 ± 1,4 Ma. De postkinematiske leucogranit dykes er dateret til 11,6 ± 0,4 Ma. Ifølge Cottle et al. (2009) indikerer de indsamlede integrerede data “at højtemperaturmetamorfisme, dekompression og exhumering af ADM er postdateret til midt miocæn sydrettet ekstrudering af midterste skorpe og er kinematisk forbundet med orogen-parallel udvidelse.” (abstract p.).

Tidspunktet for eklogitiseringen blev ikke dateret før Corrie et al. (2010), som brugte granatgeokronologi (lutetium (Lu)-hafnium (Hf)) til at få en direkte måling af eklogitiseringen i Arun-dalen på 20,7 ± 0,4 Ma. Prøveudtagningen blev udført langs den vestlige side af Arun-floden, og de granulitiserede eklogitter blev indsamlet fra Barun Gneiss (HHC). De daterede granatamfibolitter fra den nederste horisont til 14-15 Ma. Som også rapporteret af tidligere arbejdere identificerede de tre metamorfe hændelser og daterede dem til 23-16 Ma (eklogitfacies, ≥15 kb og ∼670°C i ≥50 km dybde; peak T granulitbegivenhed ved 780°C og 12 kb; og den sene amfibolitfaciesmetamorfisme ved ∼675°C og 6 kb og dateret til ∼14 Ma).

Corrie et al. (2010) fremlagde tre modeller til at forklare den observerede P-T-t-udvikling i deres undersøgte domæne. De mente, at selv om alle modellerne forudsiger eklogitfaciestilstand i stor dybde, er det meget vigtigt at kende de tektoniske rammer, som begunstigede forekomsten af HP-sammensætningen i Arun-dalen (ved ∼20 Ma og 15 kb og ekshumeret ikke andre steder i nærheden end ved Ama Drime). Rolfo et al. (2008) overvejer naturligvis tilstedeværelsen af en HP-provins i det østlige Himalaya.

Den ulighed i eklogitalderen mellem det nordvestlige og det østlige Himalaya kan afspejle forskellige exhumeringsprocesser: et pladebrud ved ∼50 Ma og “normal” Himalaya-fremstødbevægelse ved ∼20 Ma (Corrie et al., 2010). Uden at fortsætte en diskussion om de tre modeller til at forklare det observerede P-T-t billede af Corrie et al. (2010), kan vi holde fast i, at P-T-t historien for Ama Drime og Arun Valley eklogitterne kan indikere en “ændring i den fysiske tilstand af den himalayanske metamorfe kile ved 16-25 Ma, der i sidste ende gav anledning til MCT ved 15-16 Ma” (Corrie et al, 2010, s. 414).

I en efterfølgende meddelelse rapporterer Kellett et al. (2014) om granatalderen (Lu-Hf) i tre prøver indsamlet fra Ama Drime-massivet: 37,5 ± 0,8 Ma, 36,0 ± 1,9 Ma og 33,9 ± 0,8 Ma. Eklogitisk granatvækst er anslået til ca. 38 Ma (den hidtil ældste rapport fra det østlige Himalaya). Den følgende granulitfacies er dateret til ca. 15-13 Ma (U-Pb zircon alder). Ifølge Kellett et al. (2014) er HP-eklogitterne i Ama Drime-massivet, i modsætning til UHP-sammensætningerne i NW-Himalaya, “ikke karakteristiske for hurtig begravelse og exhumering af en kold subduceret plade. Stenene skyldes i stedet en fortykkelse af skorpen under de tidlige stadier af kontinental kollision og opholdt sig i den nedre-mellemskorpelag i >20 millioner år, før de blev eksumeret og genopvarmet” (Kellett et al., 2014, s. 220). De hævder endvidere, at den indiske skorpe havde opnået en tykkelse på ∼60 km ved slutningen af Eocæn.