Der Manaslu-Granit ist ein miozäner Leukogranit in Nepal, der den Gipfelbereich des Manaslu (Nepalesische Sprache मनास्लु – 8163 m) aufbaut und zusammen mit einem Dutzend anderer Intrusionen zu den Leukograniten des Hochhimalaya gerechnet wird.
Geologische Einführung mini|400px|Geologische Übersichtskarte des Himalaya, in Schwarz die Leukogranite. Der Manaslu-Granit befindet sich im Nordwesten von Kathmandu.
Die Kollision des nördlichen passiven Kontinentalrandes der Indischen Platte mit dem aktiven südlichen Kontinentalrand Eurasiens (bestehend aus dem Karakoram im Westen und dem Lhasa-Block in Tibet) begann bereits im Paläozän und setzte sich bis auf den heutigen Tag weiter fort. Die Konsequenz bestand in der Schließung der Tethys, deren letzte marine Sedimente entlang der Indus-Yarlung-Tsangpo-Sutur aufgeschlossen sind und aus dem frühen Eozän stammen. Sie sind 50,5 bis 49 Millionen Jahre alt. Kollisionsbedingt kam es zu Krusteneinengung (Imbrikationen), Metamorphose und partiellem Aufschmelzen, in Verband mit Faltung, Abscherungen und einem Abgleiten von Deckensystemen in südlicher Richtung über den nordindischen Kontinentalrand hinweg. Das beständige Vordringen Indiens gen Norden in den eurasischen Kontinent hinein bewirkte letztlich eine Verdopplung der Krustendicke bis auf 70 Kilometer sowohl unterhalb des Himalayas als auch unterhalb des Karakoram-Lhasa-Blocks. Es entstand das Tibet-Plateau, das größte Hochplateau der Erde mit Höhen über 5000 Meter.
mini|300px|Drift des Indischen (Sub-)Kontinents im Verlauf des Känozoikums
Das Himalaya-Orogen baut sich aus fünf mehr oder weniger parallel zueinander verlaufenden lithotektonischen Gürteln auf: dem Transhimalaya-Batholith im Norden (rot) der Indus-Yarlung-Tsangpo-Suturzone (grün) der tethyalen Hochhimalaya-Sedimentfolge (hellblau) der metamorphen Greater Himalaya Sequence (orange) dem Vorderen Himalaya im Süden (gelb) Die Oberkruste des Tethys-Himalaya besteht aus 10 bis 12 Kilometer mächtigen, gefalteten und überschobenen Sedimenten des Phanerozoikums (Ediacarium bis Eozän) – bezeichnet im Englischen als Higher Himalayan Sedimentary Series (HHSS – Hochhimalaya-Sedimentfolge). Sie werden im Norden von der Indus-Yarlung-Tsangpo-Sutur abgeschnitten und finden nach Süden ihr Ende im flach liegenden Abscherhorizont des South Tibetan Detachment System (abgekürzt STDS – Südtibetisches Abscherungssystem) mit Top nach Norden als Bewegungssinn. Südlich hiervon schließt sich die bis maximal 15 Kilometer mächtige Greater Himalayan Sequence (GHS) an – Metamorphite des Barrow-Typs, Migmatite und Leukogranite. Ihre stratigraphisch tiefsten Metapelite (Kuncha-Pelit) sind etwas älter als 1830 Millionen und stammen somit aus dem Proterozoikum. Die GHS endet gen Süden in einer 2 bis 4 Kilometer mächtigen Zone mit umgekehrt liegenden Metamorphose-Isograden, die ausgehend von der Sillimanit-Disthen-Zone zur Biotit-Chlorit-Zone zurückreichen. An der Basis folgt eine duktile Überschiebungszone mit Top nach Süden als Bewegungssinn, die Main Central Thrust (MCT – zentrale Hauptüberschiebung). Der südlich davor liegende Vordere Himalaya (engl. Lesser Himalaya) führt unterschobene Gesteine der Indischen Platte, darunter Proterozoisches Grundgebirge und Paläozoische Decksedimente relativ geringer Mächtigkeit. Das Himalaya-Orogen endet mit den beiden Überschiebungssystemen der Main Boundary Thrust und der Main Frontal Thrust im nördlichen Vorland Pakistans und Indiens. Die nirgendwo aufgeschlossene Unterkruste des Himalaya setzt sich vermutlich aus unterschobenen granulitfaziellen Schildgesteinen Indiens zusammen.
Die Leukogranite des Hochhimalaya (engl. High Himalaya Leucogranites oder abgekürzt HHL) bilden einen unterbrochenen Gürtel von rund 1900 Kilometer Länge, der sich von Nordpakistan (Zanskar) bis Bhutan erstreckt. Ein Dutzend Plutone und zahllose kleinere Schichtkörper und Stöcke überlagern die Kristallingesteine der Higher Himalayan Crystallines (HHC – Hochhimalayakristallin, bzw. auch Greater Himalayan Cristallines – GHC oder auch Greater Himalayan Sequence – GHS), bestehend aus Marmoren, Kalksilikaten, Metapeliten und Augengneisen. Die Plutone intrudieren unterhalb der Metasedimente der HHSS, welche die ehemalige, jetzt tektonisch verfrachtete Sedimentbedeckung des Kristallins darstellen. Die größeren Leukogranitkörper nehmen eine strukturell einheitliche Position im oberen Abschnitt der GHC ein (in der migmatitischen Sillimanit-Alkalifeldspatzone) und liegen immer unterhalb des STDS. Law und Kollegen (2004) sehen im STDS eine sich passiv streckende Abscherung, unterhalb derer sich eine duktile Extrusion der GHC-Mittelkruste als kanalisierte Fließbewegung (engl. Channel Flow) in kombinierter Couette- und Poiseuille-Strömung nach Süden vollzog. Dieses Channel-Flow-Modell sieht in der GHC einen leicht nach Nord geneigten kanalartigen Bereich, dessen Mittelkrustenmaterial 80 bis 100 Kilometer nach Süden ausgepresst wurde bzw. vom überdickten Südrand des Tibet-Plateaus aus viskos in Richtung des dünneren Falten- und Überschiebungsgürtels im nordindischen Vorland abfloss.
Der Kontakt des Leukogranits mit der STDS und den darüberliegenden Hüllsedimenten der Trias und des Jura ist am Pass Larkya La nördlich des Manaslu wunderschön aufgeschlossen.
Beschreibung mini|400px|Manaslu (links) und rechts anschließend Ngadi Chuli und Himalchuli
Der Manaslu-Granit ist ein 5 bis maximal 10 Kilometer mächtiger linsenförmiger Körper, ein Lakkolith, der sanft nach Nordnordost einfällt. Es handelt sich aber bei ihm um keinen klassischen Diapir, sondern wohl eher um einen tafelartigen, stark aufgeblähten Lagergang. Er entsendet an seinem Südostende einen rund 60 Kilometer langen Seitenarm, den Chhokang-Arm, nach Osten, welcher zur innerhalb der GHC gelegenen Chame-Überschiebung, einer dextralen duktilen Scherzone, parallel verläuft. Im Kartenbild erscheint der rund 400 Quadratkilometer bedeckende Leukogranit als nach Südost ausgelängtes Rechteck von zirka 30 Kilometer Länge und 13 Kilometer Breite (mit einem Länge/Breite-Verhältnis von 2,3). Der Gipfelaufbau des 8163 Meter hohen Manaslu befindet sich am Südostende der Intrusion und besteht vollständig aus Leukogranit.
Die Intrusion erfolgte in eine unterhalb einer nach Norden gekippten Antiklinalstruktur der tethyalen Metasedimente, deren Basis von der STDS abgeschnitten wird. Die STDS wird von reiner Scherung dominiert, enthält aber auch sehr flach einfallende Abschiebungen mit Versatz nach Norden. Sie legt sich mit der Phu-Überschiebung über den Manaslu-Granit und platziert Sedimente des Silurs und Devons über die gescherte Kontaktzone des Leukogranits.
Innerhalb des Leukogranitplutons finden sich Anzeichen für rechtsverschiebende duktile Scherung (Top nach Süden), was auf Interndeformation des noch heißen Leukogranits hindeutet. Die Intrusion wurde hauptsächlich durch eindringende Gänge bewerkstelligt, die bis in eine damalige Teufe von ungefähr 12 Kilometer, d. h. bis an die Spröd-Duktil-Grenze aufdrangen. Von den Gängen ausgehend verteilte sich das Magma in zur Foliation konkordant verlaufende Lagergänge, die sich sodann aufblähten (engl. ballooning). Unterhalb der STDS liegen Gneise des HHC (bzw. GHC), die ihrerseits durch nach Süden gerichtete Bewegungen entlang der MCT auf niedriggradige Schiefergesteine des Lesser Himalaya aufgeschoben wurden. Die unterhalb des Leukogranits gelegene Einheit I des GHC (metapelitische Einheit I des Neoproterozoikums bzw. Haimanta-Formation) wird aufgrund ihrer geochemischen Zusammensetzung und ihrer Isotopenverhältnisse jetzt generell als Ausgangsgestein des Leukogranits angesehen, aber auch die Augengneise der Einheit III sind durchaus zu berücksichtigen. Die Platznahme war im oberen Abschnitt der GHC erfolgt, wobei Magma entlang den Anisotropieebenen der metamorphen Foliation seitlich injiziert wurde.
Physikalische Parameter Metamorphe und thermobarometrische Ergebnisse legen nahe, dass der Manaslu-Granit an seiner Basis Drucken von 0,5 bis 0,6 Gigapascal ausgesetzt war, was einer Teufe von 18 bis 21 Kilometer entspricht. Der Dachbereich des Plutons stand unter 0,3 bis 0,4 GPa, d. h. unter einer Auflast von 9 bis 13 Kilometer. Die begleitenden Temperaturen lagen zwischen 550 und 650 °C. Experimentelle Arbeiten legen jedoch nahe, dass die maximalen p-T-Bedingungen während des wasseruntersättigten Aufschmelzvorgangs wahrscheinlich 0,8 GPa und 750 °C erreicht hatten.
Mineralogie und Petrologie mini|400px|Manaslu Ost- und Hauptgipfel (links) von Südost. Erkennbar das leichte Einfallen der Leukogranitplatte nach rechts in nördliche Richtung.
Der Manaslu-Granit wird von den Mineralen xenomorpher Quarz (31,9 Volumenprozent), Plagioklas (37 Volumenprozent – An21 bis An2), perthitischer Alkalifeldspat (21 Volumenprozent), Muskovit (7 Volumenprozent), Turmalin und oft auch Biotit (3 Volumenprozent) aufgebaut. Der Biotit ist gewöhnlich in Chlorit umgewandelt. Turmalin ist sehr häufig (bis mehrere Volumenprozent), wird aber nicht zur eigentlichen Paragenese gerechnet, da er gewöhnlich mit querenden aplitischen und pegmatitischen Gängen assoziiert ist. Akzessorien sind Granat, Monazit und Zirkon. Gesteinsumwandlungen sind selten. Die planare Einregelung der Glimmer definiert eine magmatische Foliation. Als Gesteinseinschlüsse sind gelegentlich Migmatitbruchstücke und Glimmerenklaven im Leukogranit enthalten, andere Magmatite kommen nicht vor. Recht häufig sind auch Schlieren und so genannte Geisterstrukturen (engl. ghosts) von Turmalin und Quarz. Hierbei handelt es sich um spätmagmatische bis metasomatische kreisförmige Mineralneubildungen durch borhaltige Flüssigkeiten. Duktile Überprägungen wie beispielsweise im Chhokang-Arm haben den Leukogranit dort in einen Augengneis verwandelt.
Geochemische Zusammensetzung Hauptelemente Folgende Analysen von Vidal und Kollegen (1982) veranschaulichen die geochemische Zusammensetzung der Hauptelemente des Manaslu-Granits: OxidGew. % Leukogranit KernbereichDurchschnitt Seitenarm Aplit SiO2 73,05 73,64 – 73,69 73,94 75,04 TiO2 0,15 0,09 – 0,10 0,07 0,05 Al2O3 14,59 14,85 – 14,87 14,76 14,19 Fe2O3 1,19 0,84 – 1,22 0,81 0,67 MnO 0,03 0,03 – 0,30 0,02 0,04 MgO 0,11 0,11 0,13 0,10 CaO 0,59 0,47 0,46 0,06 Na2O 3,63 4,05 4,14 4,38 K2O 4,92 4,55 4,48 4,85 P2O5 0,13 0,13 H2O+ 0,84 0,72
Der Manaslu-Granit ist ein an Quarz verarmtes, ausgesprochen leukokrates, hoch aluminoses und vorwiegend Natrium betontes Gestein. Der Muskovit-Biotit-Leukogranit, genauer ein Leuko-Adamellit, ist mit Al2O3 = 14,6 Gewichtsprozent und sehr hohem Al2O3/TiO2-Verhältnis ausgesprochen peraluminos (engl. strongly peraluminous oder SP) und sehr reich an Alkalien (Na2O + K2O = 8,5 Gewichtsprozent). Das Verhältnis CaO/Na2O ist niedrig. Seine geochemische Zusammensetzung ähnelt variszischen Zinn-Leukograniten Europas. Er ist aus einer Minimalschmelze hervorgegangen und führt primären Turmalin, Muskovit und Biotit. Die Magnesiumzahl beläuft sich auf 0,22 und ist niedrig. Seine hohe Konzentration an Wärme produzierenden Elementen verweist auf einen Kollisionsgranit (engl. collision granite, abgekürzt COLG) rein krustalen Ursprung.
Spurenelemente Spurenelementppm Leukogranit Durchschnitt Aplit Ba 415 205 16 Ce 28,14 12,28 3 La 13,9 8,19 1,42 Nd 14,6 4,74 (5,76 – 15,4) 1,8 Ta 3,2 10,8 Hf 2,2 1,95 Sm 3,3 1,46 (1,69 – 4,0) 0,6 Gd 3,4 1,58 0,65 Rb 258 286 – 367 (114 – 470) 569 Tb 0,7 0,14 Sr 131 75 (41,6 – 114) 7,52 Yb 0,62 0,64 0,32 Lu 0,083 0,10 0,058 Zr 69 25 10 Th 5,6 6 (2,89 – 8,83) 0,93 U 8 (3,94 – 15,9)
Bei den Spurenelementen zeichnet sich der Manaslu-Granodiorit durch hohe Gehalte der inkompatiblen Elemente Rubidium, Tantal und Cäsium aus, welche ihn als stark differenzierten Granitoiden zu erkennen geben. Die geringen Konzentrationen an HREE, Yttrium, Zirconium und Hafnium sind typisch für Granite der Kollisionszonen. Die Verhältnisse Rb/Zr und Ta/Nb sind hoch und unterscheiden Kollisionsgranite deutlich von anderen Graniten.