Das Assynt-Terran ist ein Kleinterran des Hebriden-Terrans im Nordwesten Schottlands. Die Alter seiner Gesteine reichen bis maximal 3030 Millionen Jahre ins Mesoarchaikum zurück.
Etymologie Der Name Assynt wird im Schottisch-Gälischen als asainn wiedergegeben. Seine Herkunft ist aber nicht eindeutig. Angeblich soll er aus dem Altnorwegischen asa-ende hergeleitet sein und „Ende des Rückens“ bedeuten. Das norwegische Zeitwort asa bedeutet „aufsteigen, anschwellen“ und das männliche Substantiv ende eben ein „Ende“. Eine andere Theorie bedient sich der dämonengleichen Sagengestalt Ass-Unt („Unfrieden“), der seinen Bruder Unt („Frieden“) im Kampfe besiegte. Die Kirchengemeinde wurde sodann nach dem Sieger benannt.
Geographische Ausbreitung mini|hochkant=1.6|Geologische Karte des Hebriden-Terrans, das Assynt-Terran ist als Central Region ausgewiesen
Das Assynt-Terran, oft auch als Central Region bezeichnet, grenzt im Norden (im Norden der Foindle Zone der Laxford-Scherzone) an das Rhiconich-Terran und im Nordwesten an den Atlantik. Seine Südwestbegrenzung bildet die Gruinard Bay und der Little Loch Broom. Oft wird aber diese Begrenzung noch weiter südlich bis an die Nordwestgrenze der Loch Maree Group oder sogar noch bis an die Gairloch-Scherzone gelegt.
Kinny und Kollegen (2005) schränken die Südausdehnung des Terrans jedoch wesentlich weiter ein, bei ihnen liegt die Südwestgrenze des Assynt-Terrans bereits an der Strathan Line zwischen Inverkirkaig und Ledmore südlich des Suilvens. Wie dem auch sei, weiter im Süden folgt sodann das Gruinard-Terran. Auf seiner Ostseite wird das Assynt-Terran von der Moine Thrust Zone begrenzt. Hier überschiebt die Moine Supergroup das Grundgebirge des Lewisians mit seinen diskordant auflagernden kambrischen Sedimenten. Die Nordnordost-Südsüdwest-Längserstreckung des Kleinterrans beträgt somit je nach gewählter Südwestbegrenzung minimal 43, zwischen 55 und maximal 70, oder sogar bis 85 Kilometer, in seiner Breite misst es 20 bis maximal 25 Kilometer.
Einführung Das Assynt-Terran ist der zentrale Abschnitt des Lewisians (Englisch Lewisian Gneiss Complex oder abgekürzt LGC) im Nordwesten Schottlands. Es fundiert zum Großteil auf neoarchaischer Kruste (mit mesoarchaischen Reliktaltern), die im Verlauf der Entstehung des Superkontinents Nuna während des Paläoproterozoikums mehrfach wiederaufgearbeitet wurde.
Die lewisischen Gneise des schottischen Festlandes zeigen eine Dreiergliederung mit einem granulitfaziellen Zentralbereich – dem Assynt-Terran – und einem etwas schwächer metamorphen, amphibolitfaziellen Nord- und Südbereich. Die Abtrennung der einzelnen Bereiche voneinander erfolgt durch Scherzonen, die die gesamte Kruste durchschneiden.
Geologischer Aufbau Lewisian Das polymetamorphe Grundgebirge des Assynt-Terrans baut sich geologisch aus grauen, gebänderten Gneisen tonalitischer, trondhjemitischer bis granodioritischer Zusammensetzung auf – den so genannten TTG-Gneisen des Lewisians, oft auch als Scourian (engl. Scourian gneisses) oder auch als Eddrachillis gneisses bezeichnet. Auch Gneise dioritischer Zusammensetzung sind bekannt. Es handelt sich hier um hochgradig-metamorphe Orthogneise eines typischen granulitischen Gneis-Terrans des ausgehenden Archaikums. Etwa 75 bis 80 % dieses Scourians sind gebänderte Graugneise von saurer bis intermediärer chemischer Zusammensetzung.
Die TTG-Gneise können örtlich sehr inhomogene Lithologien an den Tag legen und deutlich abgesonderte, bis nahezu einen Kilometer mächtige Einheiten (Enklaven oder Einschlüsse) mit mafischer bis ultramafischer Zusammensetzung enthalten – die so genannten Eanruig supracrustal rocks. Viele der Einschlüsse sind Bereiche niedrigen Verformungsgrades und gelegentlich lassen sich in ihnen sogar noch reliktuelle magmatische Strukturen wie Kumulate erkennen, obwohl jetzt metamorphe Mineralien vorliegen – in Mafiten beispielsweise Ortho- und Klinopyroxene, Plagioklas und Granat. Die Eanruig supracrustals sind rund 2.950 Millionen Jahre alt.
Metasedimente in den Eanruig supracrustals (Quarzite und Schiefer) und Metavulkanite (feinkörnige, gebänderte Amphibolite) sind sehr selten anzutreffen. Wenn vorhanden, dann stehen sie in Assoziation mit mafischen, ultramafischen und anorthositischen Streifen, deren reliktuelle Mineralbänderung auf Layered Intrusions hindeutet. Die ehemaligen Metasedimente liegen jetzt als Quarz-Feldspat-Gneise vor, welche sehr reich an Granat und Biotit sind. Hinzutreten können Disthen, Sillimanit, Staurolith und Korund. Die suprakrustalen Gesteine können aber auch aluminöse Lithologien, Kalksilikate und sogar Bändereisenerze enthalten. Sie sind ebenfalls granulitfaziell metamorphosiert.
Weitere suprakrustale Gesteine sind die Claisfearn supracrustal rocks. Diese vormals als Brown Schists bekannten Metasedimente treten bei Tarbet auf, unmittelbar südlich der Laxford-Scherzone. Ihre detritischen Zirkonalter reichen bis 2500 Millionen Jahre herab. Im Gegensatz zu den Eanruig supracrustal rocks wurden sie nicht aufgeschmolzen. Ihre Ablagerung erfolgte somit nach dem Badcallian.
Ausgangsgesteine (Protolithe) der TTG-Gneise waren saure Plutonite, die zwischen 3.030 und 2.960 Millionen Jahren aufgedrungen waren (Hochpräzisionsaltersbestimmungen mittels der Uran-Blei- und der Samarium-Neodym-Methode). Sie sind somit bedeutend älter als die Inchard-Gneise (bzw. Laxford-Gneise) des Rhiconich-Terrans, die mit 2840 bis 2800 Millionen Jahren datiert wurden. Partielle Schmelzen von Trondhjemiten wurden an der Badcall Bay mit 2.750 Millionen Jahren datiert. Diese Anatexis war wahrscheinlich mit der hochgradigen Metamorphose und der intensiven Deformation (Isoklinalfaltenbau) während des Badcallians assoziiert.
Bedingt durch die intensive Deformation ist es nahezu unmöglich, die mittlerweile zerscherten und rotierten, ursprünglichen Lagerungsverhältnisse in den Graugneisen zu rekonstruieren. Dennoch sieht es ganz danach aus, dass die mafischen und ultramafischen Gesteine von den plutonischen Protolithen der Graugneise intrudiert worden waren.
Geochemie Die geochemische Zusammensetzung der Mafite und Ultramafite ist modernen tholeiitischen Basalten sehr ähnlich. Ihre Assoziation mit Metasedimenten lässt womöglich auf die Gegenwart Ozeanischer Krustenfragmente schließen. Die Graugneise hingegen geben geochemisch zu erkennen, dass ihre TTG-Protolithe womöglich als Magmen an Subduktionszonen entstanden waren. Die Magmen entstammen hierbei einer partiellen Aufschmelzung ozeanischer Kruste und/oder Oberen Mantels (generelles krustales Wiederaufschmelzen). Alles deutet hierbei auf eine aktive Kontinentalrandlage mit einem auf ozeanischer Kruste aufsitzenden Inselbogen.
Geodynamik Badcallian Die Grundgebirgsgesteine wurden sodann während des Badcallians verformt und granulitfaziell metamorphosiert. Das Alter dieses Ereignisses ist bisher nicht genau festgelegt. Das ältere Datum von zirka 2760 Millionen Jahren findet hierbei mehr Zuspruch als das jüngere Datum von 2490 bis 2480 Millionen Jahren. In dieser hochgradigen Metamorphose wurden die TTG-Ausgangsgesteine des Scourians isoklinal verfaltet und es entstand eine flachliegende Bänderung im Zentimeterbereich. Durch die granulitfaziellen Bedingungen entstanden Mineralvergesellschaftungen von Orthopyroxen, Quarz und Feldspat. Die Metamorphosebedingungen lagen temperaturmäßig zwischen 950 und 1000 °C, die Drucke variierten zwischen 1,1 und 1,5 GPa – was einem Tiefenbereich von 35 bis 50 Kilometer entspricht (Unterkruste). Geochemisch sind die Gesteine stark an den Elementen Uran, Rubidium, Thorium und Kalium abgereichert, was wahrscheinlich auf eine weitreichende Anatexis in der Unterkruste zurückzuführen ist. Im Vergleich zum Rhiconich-Terran ist das Verhältnis K/Rb sehr hoch. Es wird angenommen, dass die geochemischen Unterschiede in den Terranen primär magmatischer und nicht metamorpher Natur sind. Die abgereicherte Signatur ist typisch für viele Grundgebirgskomplexe.
Die Granulitfazies kann nur bis südlich der Gruinard Bay verfolgt werden. Ihr Fehlen im Südabschnitt des Terrans ist entweder mit einer späteren Regression oder mit der Amphibolitfazies eines benachbarten, höherliegenden Stockwerks zu erklären. Die tektonischen Ursachen des Badcallians sind unsicher. Eine Erklärungsmöglichkeit liegt in der Kollision mit einem anderen vulkanischen Inselbogenterran entlang einer Subduktionszone. Es ist gut denkbar, dass das jetzt aufgeschlossene Scourian nur den Zentralteil der Kollisionszone repräsentiert, in welchem es zu intensiver Zerscherung und Krustenverspleißung gekommen war.
Inverian Dieses letztere, um 2500 Millionen Jahre situierte Datum, ist möglicherweise auch mit dem darauffolgenden Metamorphoseereignis des Inverians (2490 bis 2400 Millionen Jahre) identisch. Das Inverian war mit rund 600 °C bereits wesentlich niedriger temperiert als das Badcallian. Während des Inverians entstanden breite, teils steilstehende, rechtsverschiebende Scherzonen. Die Ursache hierfür lag eventuell in einem erneuten, schräg erfolgenden Zusammenstoss der einzelnen Krustenblöcke untereinander. Die Bewegung in den Scherzonen erfolgte aber nicht nur dextral seitenverschiebend, sondern hatte auch gleichzeitig eine aufschiebende Komponente. Es wird angenommen, dass die einzelnen Scherzonen (nordaufschiebend im Nordabschnitt und südaufschiebend im Südabschnitt) in einer großen subkrustalen, leicht gen Süden aufschiebenden, duktilen Zone zusammenliefen. In den Scherzonen kam es zu amphibolitfazieller Regression. Durch den Einstrom von Wasser wurden die Pyroxene mit wasserhaltigen Mineralphasen wie Biotit und Hornblende ersetzt.
Das Inverian ist auch im Gruinard-Terran gegenwärtig – was darauf schließen lässt, dass beide Terrane zu diesem Zeitpunkt bereits entlang der Strathan Line in Kontakt standen.
Scourie dykes mini|300px|Jetzt als Amphibolitschiefer vorliegende Scourie dykes durchschneiden Graugneise. Beide Einheiten wurden während des Laxfordians tektonisiert und später von Rubha-Ruadh-Granitadern durchsetzt. Straßenaufschluss an der A 838 nördlich von Laxford Bridge am Nordrand des Assynt-Terrans.
Auf diese beiden tektonometamorphen Ereignisse folgte gegen 2418 bis 2375 Millionen Jahre die Gangschwarmintrusion der Scourie dykes. Diese unter Dehnung erfolgten Gangintrusionen sind insofern von großer Bedeutung, da sie einen bedeutenden Zeitmarker liefern, welcher die Evolution der Gneisterrane in ein Vor-Scourian und in ein Nach-Scourian unterteilen lässt. Die Dehnung steht im Zusammenhang mit dem Aufbrechen eines spätarchaischen Superkontinents, der sich zwischen 2600 und 2500 Millionen Jahren gebildet hatte. Für die Krustendehnung wird gewöhnlich der Zeitraum 2400 bis 2000 Millionen Jahre angegeben, an deren Ende sogar noch eine zweite Generation von Scourie dykes zwischen 2000 und 1900 Millionen Jahren eindrang.
Bekannte Gänge sind der 2400 Millionen Jahre alte Beannach dyke (ein Bronzit-Pikrit), der 2000 Millionen Jahre alte Strathan dyke (ein Olivin-Gabbro), sowie der Badnaban dyke und der Rhegreanoch dyke, die beide 2400 Millionen Jahre alt sind.
Inselbogenmagmatismus Um 1880 Millionen Jahre registrierte das Assynt-Terran Inselbogenmagmatismus.
Laxfordian Die letzte, mit 630 bis 530 °C recht niedrig temperierte, niedrig-amphibolitfazielle bis hoch-grünschieferfazielle Metamorphose des Laxfordians fand schließlich zwischen 1790 und 1670 Millionen Jahren statt (mit Schwerpunkten bei 1740 und 1700 Millionen Jahren). Das Alter von 1740 Millionen Jahren für dieses Ereignis beruht auf neugebildetem Sphen, der parallel zum entstehenden amphibolitischen Gefüge wuchs. Argon/Argon-Abkühlungsalter an Hornblende erbrachten 1705 Millionen Jahre, eine Rutildatierung aus einem Scourie dyke mittels U-Pb ergab 1700 Millionen Jahre.