45
ISBN 978-81-923449-4-2 Shear zones Shear zones & & crustal blocks of southern India crustal blocks of southern India vol 2 vol 2 UGC SAP DRS Phase II (2013–18) Seminar: 2nd year (31 Mar 2015) Mineralization Fluid inclusions Petrology Tectonics Dept. of Geology University of Kerala, Trivandrum 695 581, India

Shear Zones and Crustal Blocks of southern India vol 2

Embed Size (px)

Citation preview

ISBN 978-81-923449-4-2

Shear zones Shear zones & &

crustal blocks of southern Indiacrustal blocks of southern Indiavol 2vol 2

UGC SAP DRS Phase I I (2013–18) Seminar: 2nd year (31 Mar 2015)

MineralizationFluid inclusionsPetrologyTectonics

Dept. of GeologyUniversity of Kerala,Trivandrum 695 581, India

Shear Zones and Crustal 

Blocks of Southern Indiavol 2

Proceedings of 2nd UGC­SAP­DRS II (2013 – 18)Seminar31 March 2015

Department of GeologyUniversity of KeralaTrivandrum, India

2015

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (ed.s)

ISBN 978­81­923449­4­2 

     

E­mail: [email protected] [email protected]

Dedication

This volume is dedicated to all the faculty members of the senior generation of this department  who nurtured and guided the department to its current stage of growth and strengths.

Late Prof. K.K.MenonProf. K.V.K.Nair Late Prof. R.KrishnanathProf. Raju PhilipProf. P.K.Rajendran NairProf. K.P.ThrivikramjiProf. Narayanan NairProf. Roy ChackoProf. S.AnirudhanProf. V.Prasannakumar

Table of contents

Preface

Significance of UHT granulites from the Cauvery Shear Zone, India       1K. Sajeev, D.J. Dunkley, P.M. George, C. Ishwar­Kumar and V.J. Rajesh

Contrasting geological conditions across Palghat–Cauvery Shear Zone, Kerala                  2P . Soney Kurien and M.N. Praveen 

Charnockitisation of Achankovil Shear Zone      3G.Manimaran, J.Besheliya, P .T. Roy Chacko, D.Manimaran

Terrestrial anorthosites as probable lunar  analogues: a study on anorthosites from     14various shear/suture zones in south India 

V . J. Rajesh and K. Sajeev

Lineaments in Kerala – a holistic window  for tectonic events in the Indian peninsula   16 M. P. Muraleedharan

Petrogenesis and tectonic setting of  ultramafic complexes in western India and  eastern      23 Madagascar:  Inferences from chromian spinel chemistry 

C. Ishwar­Kumar, V .J. Rajesh, B.F. Windley, T. Razakamanana,  T. Itaya,E.V.S.S.K. Babu, K. Sajeev

Significance of magma emplacement in the  regional dyke swarms: a case study from     25Moyar–Bhavani Shear Zone 

P. Pratheesh and C. Vikas

Mineralization associated with granitic  pegmatites of Nagamalai – Pudukottai area,    34Madurai district, Tamil Nadu, India 

R. Manu Raj and S. N. Kumar

Unusual metaultramafics of Wayand,  southern India: a petrological report   39Shaji E, Indu G, Arungokul J, Dhanil Dev  S G and  Pradeepkumar A P

Cordierite gneisses in Munnar granite,  south­western India: implications for   40isothermal decompression history  

S. Rajesh and A. P. Pradeepkumar

Preface 

The Department of Geology, University of Kerala  established in 1963, is one of the pioneering educational   institutes,   imparting   studies   in   earth   system   sciences,   in  Kerala,   India.  The department has successfully completed the UGC­SAP­DRS (University Grants Commission­Special  Assistance   Program­Departmental   Research   Support)   Phase   I   with   thrust   area   of   research 'Kinematics of south Indian shear zones'. The second phase of UCG­SAP­DRS (2013 to 2018) has been   sanctioned   to   this   department   in   order   to   strengthen   the   research   facilities   of   the department with a thrust area of research on 'Shear zones and crustal blocks of south India with special emphases on fluid inclusions and tectonics'. The Southern Granulite Terrain  is composed of  a  collage  of  blocks  exposing  mid­  and  lower­levels  of   the  continental   crust,  dissected by crustal­scale shear zones among which the Palghat­Cauvery Shear Zone (PCSZ) in the north and the Achankovil Shear Zone (ACSZ) in the south have been interpreted as suture zones. These domains continue to attract the attention of geologists worldwide to get a clear understanding of the fluid activities and crustal dynamics.  

Under this project   detailed investigations have been carried out on the metamorphic rocks, shear zone rocks, kinematics of shear zones and the tectonics of the crustal blocks on the basis of petrography, geochemistry, fluid inclusions.   As a prelude to the research initiative, the first UGC–SAP– DRS Phase II conference was held on 29 March 2014. It brought together experts in the thrust area leading to very vibrant presentations and discussions.  In this second edition of the seminar series well­known experts as well as budding geoscientists from various scientific organizations/universities/research centers in petrology, tectonics and geochemistry have come together to present their research work. It is hoped that   the outcome and deliberations of the conference would give a strong foundation for the department to go forward with the phase II  research program in a well­planned and systematic manner. We are extremely happy to bring out this   volume,   which   contains   the   full   papers   and   abstracts   of   the   papers   presented   in   the conference. The contributions received from the experts from GSI, IISc, IIST, VOC college are greatly acknowledged. The financial support received from the University Grants Commission  has   helped   this   department   aspire   for   excellence   in   research   and   this   is   gratefully  acknowledged. The department is on the anvil   of building up a strong petrological and fliud inclusion lab with the UGC SAP financial support. This will benefit the students and faculty of this University as well as neighbouring ones and will be open to all researchers of this country.

E. ShajiDty coordinator, UGC­SAP­DRS II

A. P. PradeepkumarCoordinator, UGC­SAP­DRS II

K Sajeev et al.            Significance of UHT granulites from Cauvery Shear Zone

Significance of UHT granulites from the Cauvery Shear Zone, India

K. Sajeev1, D.J. Dunkley

2,3 , P.M. George

1, C. Ishwar­Kumar

1 and V.J. Rajesh

4

1 Centre for Earth Sciences, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India 

2 Department of Applied Geology, Western Australian School of Mines, 

Curtin University, GPO Box U1987 Perth, Western Australia 68453 

National Institute of Polar Research, 3­10 Midori­cho, Tachikawa­shi, Tokyo190­8518, Japan

 4 Department of Earth & Space Sciences, Indian Institute of Space Science & Technology,  

Thiruvananthapuram ­ 695 547, India

E­mail: [email protected]

AbstractThe P­T­t  evolution of UHT granulites from the Cauvery Shear Zone in southern India,  have   significant  bearings   in  understanding   the  high­grade  metamorphism and  lower  crustal  processes during Neoproterozoic­Cambrian orogeny. Garnet­  kyanite  rock that  consist   inclusions   of   gedrite­spinel­quartz   as   well   as   sapphirine­   spinel   assemblages  within garnet, together mark the prograde formation of garnet from lower to higher  pressure condition. Garnet surrounding gedrite reveals the later formation of garnet. The  garnet­corundum­stauorlite­kyanite assemblage formed at high­pressure represents the  peak metamorphism. Garnet cores have a Fe­rich composition and Mg­rich rim. The REE  chemistry of zircon rims is comparable with that of garnet cores except for a significant  absence of Eu. Staurolite in the investigated samples have moderate to high Mg­content  which again  indicates  high­pressure  stability.  Thermodynamic modelling results   show  that the P­T peak of this gedrite­bearing granulite was at UHT conditions (ca. 19 kbar and  ca.   925°C).   The   petrographic   and   phase   diagrams   together   demonstrate   the  evolution of this granulite, having a tight hairpin­type anticlockwise P­T path. The U­Pb ages and REE analyses suggest that the metamorphic rims on zircon grew at ca. 537 ± 5  Ma,  i.e., in equilibrium with the garnet cores. The garnet­core­zircon equilibrium was  stable during the ultrahigh­temperature condition. The Sm­Nd mineral data suggests a  cooling age of ca. 511 Ma. The biotite in a garnet­kyanite rock has a K­Ar cooling age of  ca. 519 Ma, which can be interpreted as the time of uplift. Comparison of the present  results   with   other   published   petrographical   and   geochronological   datasets   from   the  Cauvery Shear Zone enables to determine a realistic P­T­t evolution of this terrene during  Neoproterozoic­Cambrian orogeny.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p       ISBN 978-81-923449-4-2                       1

P Soney Kurien and MN Praveen                                                                    Contrasting geological conditions across PCSZ 

Contrasting geological conditions across Palghat­Cauvery Shear Zone, KeralaP. Soney Kurien and M.N. Praveen

State Unit: Kerala, Geological Survey of India, Thiruvananthapuram, IndiaE­mail: [email protected]

AbstractThe   crustal   blocks   of   Southern   Granulite   terrain   are   amalgamated   along   different  shear/suture zones of Proterozoic age.  Palghat­Cauvery shear zone (PCSZ) is one such  major suture zone which runs across the Western Ghats.   It is bounded on the north by  Dharwar Craton and on the south by Proterozoic granulite gneisses of Madurai Block.  Earlier workers identified it as a dextral shear zone and recently, the PCSZ has been  identified as the trace of the Cambrian suture representing Mozambique Ocean closure  during the final phase of amalgamation of the Gondwana suprercontinent. At the same  time,  a   few  workers  doubted   the   status  of  PCSZ as  a   shear   zone.  The   shear   zones  represent  zones along which two crustal  blocks are   in  juxtaposition and this  can be  envisaged to have developed in collisional setting with transpressional movements. These  crustal  blocks  have  different  geological  histories  and as  a result,   they  have  different  structural and metamorphic setups. Intensive field studies can bring out such differences  across the shear zones.  

In   this   paper,   the   structural   and  metamorphic   conditions  across   the  Palghat­Cauvery lineament are analysed.  A protomylonite zone running almost parallel to the E­W trend of  the Bharatapuzha, near Ottapalam, separates two different terrains.  The  northern   terrain   is   occupied   by   biotite   gneiss   with   enclaves   of   metapyroxenite,  amphibolite, banded iron formations (BIF) and minor bands of sillimanite and garnet  bearing   metapelites.     These   can   be   considered   as   oceanic   plate   components.   The  amphibolite and BIF bands are always seen in physical contact indicating their closely  related origin in an Archean ocean floor.   Minor occurrences of massive sulphide zones  observed within amphibolite  could represent volcanogenic exhalites similar to present  day sea floor black smokers.   Southern terrain is devoid of the ocean plate components,  while the major rocks here are the TTG gneisses represented by augen gneiss, biotite  gneiss and banded charnockite.   Structural set up on either side of the Bharatapuzha  River are different.  The northern terrain preserves elements of at least three episodes of  deformation.  The first generation folds are generally noticed on BIF bands.  The second  generation folds are the most conspicuous structural feature which co­axially refolded the  axial planes of the first generation folds under N­S compressional regimes.  The terrain  south of the Bharatapuzha River does not seem to have undergone the above mentioned  folding episodes. In this terrain, only one set of folds is noted which is having the nature  of a recumbent fold with a NE vergence. This recumbent fold can be attributed to thrust  movement during the collision of the two terrains. This has resulted in the subhorizontal  shear and foliation planes in the southern terrain. 

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                       2

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Charnockitisation of Achankovil Shear Zone

G.Manimaran1, J.Besheliya1, P.T. Roy Chacko2, D.Manimaran1

1School of Tectonics, Department of Geology, V.O.Chidambaram College, Tuticorin 628008, India2Department of Geology, University of Kerala, Kariavattom, Trivandrum­695581, India

E­mail: [email protected]

AbstractAchankovil shear zone of Tirunelveli regions revisited to examine the charnockitisation  processes of this region. Two periods of charnockitic magma intrusion during D2 and D3 

deformations   are   delineated.   First   charnockite   magmatic   episodes   were   related   to  Tenmalai­Gatana dextral shearing and F2  upright folding of D2. The second period of  charnockite  magma intrusion was resulted due to D3  deformation associated with F3 

coaxial folding and Achankovil sinistral shearing. Along dextral D2 shearing and sinistral  D3 shearing CO2 infiltration from the mantle/deep seated source resulted in the incipient  charnockites of pelitic gneisses, grey granites and pink granites of the Tirunelveli regions  were also identified. Adjacent to granite dykes and also near a K2O metasomatic areas in  granites   were   charnockitised.   Fluid   present   metamorphism   and   charnockite   magma  intrusions play vital role in the charnockitisation of Achankovil shear zone.  

IntroductionThe   Southern   Granulite   Terrain   (SGT)   of   southern   India   comprises   a   collage   of Archaean and Neoproterozoic high grade metamorphic terrains. The protoliths of the late Archaean charnockites were ascribed to calc­alkaline felsic magmas produced by subduction process during the latest Archaean with variable extent of incorporation of older crustal components. Incipient   charnockites   were   formed   in   orthopyroxene bearing   dehydration   zones   and   mechanism   of   dehydration   related   to charnockitisation is under debate. The fluid absent dehydration melting reaction in which hydrous minerals such as biotite and hornblende melt incongruently to form orthopyroxene and a H2O bearing melt (Fyfe, 1973; Powell, 1983; Lamb and Valley, 1984; Waters, 1988; Thompson, 1990; Clemens, 1990). The fluid present dehydration melting by an immiscible low – a H2O fluid (Janardhan et al., 1979; Santosh, 1986; Newton, 1992) that is either CO2  rich or a Na and K concentrated Cl rich brine or both as coexisting immiscible fluids (Perchuk and Gerya, 1992; Touret and Huizenga, 2012) resulted in conversion of amphibolite facies rocks to granulite facies rocks from Söndrum in southwestern Sweden; Kigluaik Mountain in Alaska; Ivrea­Verbano zone, Italy and in Dharwar craton, south India (Harlov, 2012). 

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     3

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Tectonic setting of charnockites of Achankovil shear zone   Achankovil   shear  zone encloses   rocks  of  amphibolite­granulite   facies.   In   southern India the gneiss­granulite transformation are reported (Yoshida et al., 1991; Tomson et   al.,   2006,  2013;  Manimaran  2014).   In   the   field  khondalites   (pelitic   gneisses), quartzites, calc­silicate rocks, basic granulites, charnockites, granites, hornblendites 

Figure 1. Study area – Achankovil Shear Zone

and pyroxenites are exposed. The area was deformed with a NW­SE dextral Tenmalai shearing (TS) of D2  of ASZ at ca.670­570 Ma was followed by a WNW­ESE sinistral Achankovil shearing (AS) of D3 of ASZ at ca.560­500 Ma.

Two periods of incipient and massive charnockitisation of pelitic gneisses were delineated from associated shear setting of NW­SE striking dextral Tenmalai­Gatana shearing   of   D2  (ca.   670   Ma)   and   WNW­ESE   sinistral   Achankovil   ­   Tambraparni shearing of D3  (ca. 550 Ma) from Ambasamudram ­ Tenkasi region of Tamil Nadu (Manimaran and Roy Chacko, 1996) (Fig.1, 2, 3). CO2 infiltrations from deep seated source  are  highlighted   for  both   incipient   and  massive   charnockitisation  of  pelitic gneisses (Manimaran et al., 2014).  

C­type magmaCharnockite   of   igneous   origin   and   massive   bands   occur   at   Ambasamudram   and Kadayam area of ASZ. A linear, mega lineament, massive belt of charnockite from running   from   Ambasamudram   to   Ravanasamudram   and   beyond   is   a   C­type charnockite   (Figure   4).   It   is   green   glistening   charnockite.   It   is   acidic,   high temperature antiperthitic charnockite. Euhedral zircon and monazite bearing 

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     4

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Figure 3. Patchy incipient charnockites found in garnetiferous biotite gneiss, in Kallikulam near  Valliyur.

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     5

Figure  2.  Incipient  charnockite  formation  along conjugate  shear  fractures  in  the  host  of  grey granites  of  Achankovil  shear  zone  southern boundary.  Location:  Malaiyadipudur,  near Kalakkad, Tamil Nadu, India

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

charnockite. Disseminated, assimilated cordierite and garnets are observed in the thin section of the Ambasamudram charnockite and also in field exposures. The above features suggest that the charnockites are of igneous origin which are intruded the cordierite bearing khondalites and leptinites of the ASZ. 

Figure 4.  Massive charnockite exposure at Ambasamudram. The intruded grey granite is also  seen.

Folded charnockiteFolded igneous charnockite is exposed at Kalyaniamman kovil near Kadayam. It is an isoclinal   F2  fold   of   massive   charnockite   dipping   steeply   towards   NE.   It   is   also cordierite bearing and antiperthitic charnockite of high temperature (Figure 5).          At Tenkasi, Kuttalam and Valliyur area both massive and incipient charnockites are   observed   in   the   field.   The   above   charnockitisation   process   are   related   to Achankovil   sinistral   shearing   episodes   due   to  CO2  related   dehydration  of   earlier gneisses and granites of the area due to carbonic metamorphism (Figure 6).

Incipient   charnockitesIncipient   charnockites   associated   with   shear   planes   of   NW­SE   dextral   shears   of Tenmalai­  Gatana   shear   (figure  7)  and  associated  with  NW­SE sinistral   shears  of Achankovil   Tambraparani   shear   are   studied   at   a   quarry   near   IIPE   School   of palayamkotti from Achankovil shear zone. The decimeter to 6 meter scale incipient 

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     6

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

charnockite suggest that they are formed due to CO2­infiltration during Tenmalai ­ Gatana shearing D2 and Achankovil Tambraparani shearing of D3. 

Figure 5. Folded igneous charnockite at Kadayam

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     7

Figure 6. Incipient charnockite folded isoclinally along N70°W 60° SW in pelitic gneiss, formed during D3. Location – 

Samiyarpothai, near Valliyur. 

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Figure 7. Incipient charnockite formation along NW­SE dextral shearing of D2 near IIPE School,  Tirunelveli

K2O metasomatic charnockitesIn the same exposure of special kind of incipient charnockite formation formed in granite due to invasion of pink orthoclase feldspars deposited by metasomatic fluids as suggested by Friend 1981 and Janardhan et al., 1982 from Kabbaldurga quarry of  Bangalore. The above features of the quarry pointed out that the thermal impetus were gained from high temperature K2O metasomatic fluids as well as CO2 infiltration from the deep seated source mantle (figure 8).  

Decompression charnockitesA special kind decompression charnockite of incipient nature fromed near the pink granite   and   grey   granite   small   bands   are   also   seen   in   ASZ.   i.e.   at   Tenkasi, Ambasamudram Sivasailam areas.  The thermal   impetus   for   the following reaction might be evolved from granite intrusions (figure 9).Garnet   +   calcic   plagioclase   =   Hypersthene   +   quartz   ±   sodic   plagioclase  (Gneiss)                                            (Charnockite)                  Hence four different kinds of episodic charnockites are formed during the two periods of   Tenmalai­   Gatana   shearing   of   D2  deformation   and   Achankovil   Tambraparani shearing of D3 deformation.

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     8

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Figure 8.  Incipient charnockitisation of granites formed due to sinistral Achankovil shears at  Paraikulam exposure near IIPE School, Tirunelveli

Figure   9.  Decompression   incipient   charnockitisation   near   granite   dyke   near   Sivasailam,  Tirunelveli

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     9

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Shear localized charnockitizationVeins and bands of incipient charnockites evolved from dehydration of pelitic gneisses due to CO2  infiltrations from deep crustal sources were formed and associated with NW­SE dextral principal shears of D2 and WNW­ESE sinistral principal shears of D3.

Figure   10.  Dextrally   sheared   pelitic   gneiss   with   veins   and   bands   of   incipient   charnockite  developed along and across the foliation. Location – near INS, Vijayanagaram

At places charnockite magma evolved from melting of underplating of slab of Madurai block under Kerala Khondalite Block. CO2  liberated due to decarbonation reaction   of   subducted   calc­silicate   sediments   dehydrated   gneisses   into   incipient charnockite bands and resulted in charnockitic and gneissic mixed migmatitic terrain of ASZ and KKB. In the field the igneous intermediate charnockites (Ambasamudram, Kadaiyam and Thalaiyuthu charnockites) and incipient charnockites formed during D2 

dextral shearing are always associated with NW­SE dextral shears (figure 10) and F2 

upright/isoclinal folds with NW­SE axial planes.ASZ   and   KKB   were   subjected   to   sinistral   shearing   and   pink   granites, 

pyroxenites, hornblendites are vertically intruded into ASZ and KKB along WNW­ESE to NW­SE sinistral  shears.  The second stage of  charnockitic  magma intrusion and incipient   charnockitisation   of   pelitic   gneisses   of   ASZ   and   KKB   are   due   to   CO2 

infiltration   during   sinistral   shearing   of   D3.   Igneous   charnockite   and   incipient charnockites pink granites, pyroxenites and hornblendites are associated with WNW­ESE to NW­SE sinistral shears are observed in the field and are usually associated with F3 coaxial/isoclinal folds with NW­SE to WNW­ESE axial planes.

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     10

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

NW­SE dextrally and sinistrally sheared incipient charnockites, mixed migmatic terrain  of  charnockite  and pelitic  gneisses  are  seen near   to   the  surface.   Incipient charnockite   of   D2  again   displaced   by   WNW­ESE   sinistral   Achankovil   shearing observed in Nanguneri (Figure 11).

Sinistrally sheared pink granites (ca. 550 Ma) and incipient charnockites (ca. 550 Ma) are associated with sinistral Achankovil shear zone. CO2 dehydrated gneisses evolved  as  a   common  incipient   charnockites  of  D2  (dextrally  affected)  and  of  D3 

(sinistrally affected) are observed.

ConclusionA preferential pervasive CO2 vapour phase from the mantle dehydrated the precursor gneisses   into   charnockite.   Later   intrusion   of   granites   and   their   complementary pegmatites   in   both   the   gneisses   and   charnockite   were   brought   about   regressive changes.   The   charnockitisation   process   of   Achankovil   shear   zone   involves   CO2 

infillteration   from   deep   crustal   source,   crustal   melting,   and   igneous   intrusive chanockites   also.  The   incipient   charnockites   are   evolved  during   the  D2  Tenmalai shearing and D3  Achankovil shearing. The intrusive charnockite magmatic episodes were coinciding with F2  of  D2  and F3  of  D3  folding of   the area.  A multi  episodic charnockitisations were observed in ASZ. 

Figure 11.  Incipient charnockite  formed  in pelitic  gneiss  along and across  the shear planes,  possibly due to CO2  infiltration from lower crust.   Location: south of Nanguneri. Achankovil  shear zone, southern India. The incipient charnockite and pelitic gneiss are sinistrally displaced

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     11

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

AcknowledgementsThe first author thanks Department of Science and Technology, Government of India, New Delhi for DST Project (No.SR/S4/ES­498/2010). The second author thanks the Department of Science and Technology, Government of India, New Delhi for awarding DST   INSPIRE  Fellowship   (IF130233­2013).  The  authors   are   also  grateful   to  Shri A.P.C.V.Chockalingam,   Secretary   and   Dr.C.Veerabahu,   Principal,   V.O.C   College, Tuticorin for their encouragements.

References

Clemens, J.D. (1990) The granulite­granite connexion. In: Granulites and Crustal Evolution. Vieleuf, D. and Vidal, Ph., (Eds.) Kluwer Academic Publishers, Dordrecht., pp. 25­36.

Friend, C.R.L. (1981) The timing of charnockite and granite formation in relation to influx of CO2 at   Kabbadurga, Karnataka, South India.  Nature, V. 294, pp. 550­552.Fyfe, W.S. (1973) The granulite facies, partial melting and the Archaean crust. Transactions of the 

Royal Society of London., A273, pp. 457­461.Harlov, D.E. (2012) The Potential role of fluids during regional granulite­facies dehydration in the  

lower crust. Geoscience Frontiers., v. 3(6), pp. 813­827.Janardhan A.S., Newton R.C. and Smith J.V. (1979) Ancient crustal metamorphism at low P (H2O) 

charnockite formation at Kabbaldurga, South India.  Nature V. 278.pp 511­514. Janardhan,  A.S.,  Newton,  R.C.  and Hansen,  E.C.  (1982) The  transformation of  amphibolite   facies 

gneiss   to   charnockite   in   southern  Karnataka  and  northern  Tamil  Nadu,   India.    Contributions   to Mineralogy and Petrology., v. 79, pp. 130­149.

Lamb,   W.   and   Valley,   J.W.   (1984)   Metamorphism   of   reduced   granulites   in   low   CO2  vapor­free environment. Nature., v. 312, pp. 56­58.  

Manimaran G. and Roy Chacko P.T.,  (1996) Shear  lineaments  and tectonic setting of massive and  incipient charnockites of Tambraparani shear zone, southern India., International     symposium on charnockite and granulite facies rocks, Aug 1996, held at Uni. Of Madras, Madras, India, edited by Ram Mohan V., Abstract, pp. 12­13. 

Manimaran, G. (2014) Finite Strain Patterns and Transpression Regime of Achankovil  Shear Zone, South India and Their Implications in Gondwana Reconstructions. Frontiers in Geosciences., v. 2, pp.  23­29.

Manimaran, G., Besheliya, J., Manimaran, D., Antony Ravindran, A., Selvam, S. and Sugan, M. (2014)  Multiphase shear features of PanAfrican shearing events of Achankovil shear Zone. Outreach., v. 7, pp. 128­135. 

Newton,   R.C.   (1992)   Charnockite   alteration:   evidence   for   CO2  infiltration   in   granulite   facies metamorphism. J. Metamorphic Geology., v. 10, pp. 382­400.

Perchuk, L.L. and Gerya, T.V. (1992) The fluid regime of metamorphism and the charnockite reaction in  granulites: a review. International Geology Review., v. 34, pp. 1­58.

Powell,  R. (1983) Fluids and melting under upper amphibolite to facies condition. Jou. Geo. Soci. London 140.  629­633.

Santosh, M. (1986) Carbonic metamorphism of charnockites in the south western Indian sheild: a fluid inclusion study. Lithos., v. 19, pp. 1­10.

Thompson, A.B. (1990) Heat, fluids and melting in the granulite facies. In: Vielzeuf, D., Vidal, Ph.,  (Eds) Granulites and crustal evolution. Klumer, Dordrecht, NATO ASI Series C., pp. 37­58.

Tomson, J.K., Bhaskar Rao, Y.J., Vijaya Kumar, T. and Mallikharjuna Rao, J. (2006) Charnockite genesis  across the Archaean­Proterozoic terrane boundary in the South Indian Granulite Terrain: constraiints from   major­trace   element   geochemistry   and   Sr­N   d   isotopic   systematic.   Gondwana   Res.,   v.   10,  pp.115­127.

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     12

G.Manimaran et al.  Charnockitisation of Achankovil Shear Zone 

Tomson,   J.K.,  Bhaskar  Rao,  Y.J.,  Vijaya  Kumar,  T.  and  Choudhary,  A.K.   (2013)  Geochemistry  and neodymium  model   ages  of   Precambrian   charnockites,   Southern  Granulite,   India:  Constraints   on terrain assembly. Precambrian Research, V 227, pp 295­315.

Touret, J. and Huizenga, J.M. (2012) Charnockite microstructures from magmatic to metamorphic. Geoscience frontiers., v. 3, pp. 745­753.

Waters, D.J. (1988) Partial melting and the formation of granulite facies assemblages in Namaqualand, South Africa. J. Meta. Geo. 6, 387­404.

Yoshida, M., Santosh, M. and Shirahata, H. (1991) Geochemistry of Gneiss­Granulite transformation in the “incipient charnockite” zones of southern India. Mineralogy and Petrology., 45(1) 69­83. 

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     13

VJ Rajesh and K Sajeev    Terrestrial analogues of lunar anorthosites

Terrestrial anorthosites as probable lunar analogues: a study on anorthosites from various shear/suture zones in south India

V. J. Rajesh1* and K. Sajeev2

1Department of Earth and Space Sciences, Indian Institute of Space Science and Technology, Thiruvananthapuram 695 547, Kerala2Centre for Earth Sciences, Indian Institute of Science, Bengaluru 560 012, Karnataka

*Correspondence E­mail: [email protected][email protected]

AbstractPlanetary analogue research is an important topic in planetary geoscience both in terms  of planetary origin and evolution and in the preparation and result interpretation of  robotic  exploration  to  support   future  manned missions.  The analogue  sites  on Earth  provide us with resources and data that can be used as ground truth for satellites and  other training purposes. To understand the processes on or the evolution of one solar  system object, frequently the Earth's surface and objects (like rocks and minerals) are to  be compared and studied.  Several  analogue sites have been established on the Earth  surface  which  gives   insight   into   the  mineralogy and mineral   chemistry  of   the   lunar  surfaces. India has certain landforms having resemblances with lunar landforms and is  being studied by scientists  and researchers,  in order to get a better understanding of  lunar geological process. Further, through this studies we can propose a a probable test  bed   site   for   ISRO’s  Moon mission   so   that  variety  of  planetary   investigations   can be  conducted.

The highland (terrae) region of our earth’s moon is dominated by a light coloured  rock,   rich   in  anorthite   feldspar,  known as  anorthosite.  The  anorthosite  on  moon   is  interpreted by many geoscientists as probable remnants of a floating crust from a basic  magma ocean. Evidence suggests that the early Moon was covered by a magma ocean  which   differentiated   as   it   crystallized,   forming   a   plagioclase   flotation   crust   and   a  cumulate pile of denser mafic minerals.Subsequent bombardment of the lunar surface  has disrupted the original flotation crust, and most of the remnants have been obscured  by more mafic deposits, but the distribution of the outcrops of pure anorthosite that have  been identified holds important implications for the evolution of the lunar crust. The  lunar   anorthosites,   at   places,   are   closely   associated   with   many   magnesium   rich  (hereafter   Mg­rich)   rocks   such   as   dunite,   gabbro,   norite   and   troctolite.   The   rock  association   indicates   deeper   mantle   source   regions   for   the   formation   of   lunar  anorthosites,   probably   as   fractionated   products.   However,   the   relationship   of   lunar  anorthosites with Mg­rich rocks and their genetic mechanisms are not well understood  due to the complexity in accessing the in­situ samples. 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                       ISBN 978-81-923449-4-2                     14

VJ Rajesh and K Sajeev    Terrestrial analogues of lunar anorthosites

The early Archean crust of the terrestrial planet Earth (after consolidation of the  magma  ocean   in   the  Hadean   times)  was   dominated   by   anorthosite,   similar   to   the  dominant anorthositic terrae on the moon, though the volume has been significantly  reduced   with   the   course   of   geological   time.   Therefore,   the   petrologic   studies   on  anorthosites and related rocks  in our Earth will  provide vital  clues   to have a better  understanding on the chemical  nature and evolution of  the   lunar mantle  and crust.  Therefore,   the  petrologic   studies  on  anorthosites  and  related  rocks   in   the   earth  will  provide vital clues to have a better understanding on the chemical nature and evolution  of the lunar mantle and crust. The origin and petrogenesis of such rocks related to the  plagioclase buoyancy and flotation accumulation was well studied worldwide in versions  tectonic environments. As anorthosites are considered to be the first terrestrial rock with  marked similarity to that of lunar rocks, it   is important to study these rocks with a  multidisciplinary  approach using  geochemical  and  hyperspectral   characteristics.  Such  detailed research on anorthosites and associated rocks are rare on a southern Indian  perspective. Southern India has several different occurrences of anorthosites, mainly in  the   states   of   Andhra   Pradesh,   Odisha,   Tamil   Nadu   and   Karnataka.   Many   places  anorthosites occur as a layered anorthosite complex in close contact with deep rooted  Mg­rich rocks such as dunite, websterite and pyroxenite with gabbro and norite. The  anorthosites  here are  characterized by high concentration of  anorthite  and pyroxene  with minor hydrous minerals like amphiboles. We will discuss several geological aspects  and  hyperspectral   features  of  anorthosites   exposed   in  South   India  and  check   for   its  appropriateness as probable lunar analogues. 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                       ISBN 978-81-923449-4-2                     15

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

Lineaments in Kerala—a holistic window for tectonic events in the Indian peninsula

Muraleedharan M.P. 

Dty. Director General (Retd), Geological Survey of India E­mail: [email protected]

AbstractThe Kerala region in union with its peripheral zones has to be reckoned as an important  segment to understand the evolution of the lithology and structure of the whole gamut of  crystalline   rocks   that   constitute   the  basement   of   the  Peninsular  Shield.  The   tectonic  events in the Indian Peninsular Shield have left their imprints to their basic grains in the  green   schist­   pyroxene­granulite­charnockite­acid   and   basic   intrusive   assemblages   of  Kerala.   These   assemblages   spanning   from   the   Precambrian   to   Eocene   serve   as   an  interesting key that  can unfold event  after  event of  magmatism, metamorphism and  tectonism   involved   in   the   transformation   of   a   simatic   protocrust   into   an   ensialic  supracrust which is the basic skeletal framework of lithology in the region. The regional,  macro, meso and micro­ structural evidences discernible all through the basement rocks  of the region help in deciphering the events with chronologic precision. 

IntroductionThe primary scenario is that of a primordial crust with komatiitic affiliations, which on subduction to great depths of high temperature and pressure gave rise to granulite facies   of   rocks   on   recrystallization.   The   rocks   which   immediately   succeeded   this primordial crust were sedimentogenic, which continued evolving over a considerable period of the Archaean Era, and which, together with the primordial crust underwent high   grade   metamorphism   in   their   deeper   depths   and   high­temperature—low pressure metamorphism in their shallower zones. The process just mentioned account for the rocks designated under the Wayanad Schist complex, the pyroxene granulites, Khodalitic suite of rocks and Peninsular Gneissic Complex. These rock assemblages apparently underwent compressional forces from the NNE and SSW directions which folded them into folds having near East­  West axes.  Migmatization remodeled the lithology of these assemblages in a syntectonic environment during the Proterozoic Era which as its offshoots gave rise to charnockite­looking rocks in the cases where pyroxene granulites were the source rocks and  leptynitic  rocks  in the cases when khondalites  were  the source  rocks  for  migmatization.  The  final  exodus  of  mantle material is related to the Deccan Trap activity.

The skeletal frameworkFour major F2 axial conduits define the Archaean crystalline skeletal framework of the entire Peninsular India (Fig 1). From north to south they are, 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      16

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

1. The Aravalli axial conduit with sinistral closure and dextral opening2. The Mysore – Lucknow axial conduit with dextral closure and sinistral opening3. The Ponnani – Singhbhum axial conduit (widely known as the Palghat suture, 

 saddle, shear zone etc) with sinistral closure and dextral opening and4. The Kodaikkanal – Tuticorin   axial conduit with dextral closure and sinistral  

opening.The openings of these conduits contain a host of acid plutons, alkaline rocks, ring complexes   and   sediment   basins.   The   continuous   movement   of   the   Indian   Plate towards north since the Jurassic times has rendered the closures of these folds more and more appressed and the development of the F3  fold system is contemporaneous with   this.  Rifting  have   taken  place  parallel   to   the  axial   system of   these  F3  folds (roughly N­S) and repeated   tectonic activity has been experienced along the E­W Proterozoic faults which have been sealed by Paleozoic acid intrusives. Measurable seismicity along these zones bear testimony to the view that neotectonic activity along these  linears   is  a consequence of   the gradual  abutting of   the  Indian Plate  at   the margin of the Tibetan Plate.

Chronology of eventsRadiometric  age  data   in   the  Kerala   region  gives   clear   indication  of  metamorphic events around 2700 Ma and 2500 Ma marking Archean events, 1100 Ma marking the Proterozoic event and ages of acid intrusives ranging from 700 ma to 500 Ma, the latter  corresponding  to   the Pan­African event.  Forceful  exodus  of  mantle  material culminating into forceful emplacements of granitic differentiates took place during the late Proterozoic to early and middle Paleozoic times. These obviously post­dated the second phase of regional folding and orogeny which left deep structural conduits conducive for emplacement of large plutons, massifs and ring complexes. The second folding episode was co­axial to the first, with more of a plastic flow nature, controlled by compressional and dialational forces. The third episode of folding which is along a NNW­SSE to N­S axis in the southern portion of the Peninsula shield appears directly  related to the breaking up of Gondwana land and the separation of the Indian shield from the Antarctican shield and the commencement of its northward journey some 200 Ma years ago and the formation of the first oceanic crust around the spreading centres. A fourth folding episode with a NW­SE axis under the influence of active compressional   forces   from   NE   and   SW  is   the   latest   imprint   of   the   rocks   of   the Peninsula. The subsequent rifting, basic volcanism of the vent type and extrusion of differentiates of basaltic magma during the Cretaceous mark the second major exodus of mantle material since the early Paleozoic. The early Paleozoic era had witnessed the culmination of  the first  major exodus of  mantle material  since the formation,  rearrangement and modification of the primordial simatic crust.

The lineament windowStudies of satellite imagery of Kerala region validated with field checks over the years have brought to fore, linears/ lineaments which could be categorized as follows: (Fig. 2).

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      17

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

(i) Tectonic grain linears equivalent to (a) L0  lineament= F1  =F2  (Coaxial), fold axes equivalent to fold axis shear.(ii) L1 lineament = F2 fold conduits = zones of Proterozoic/ Pan­African Migmatite and basic/ acid intrusive activity.(iii) Fault lineaments L2 = Locales of massive acid intrusive activity of Pan­African ( 700­450 Ma) Age/ Zones of neotectonic activity.(iv) L3  lineaments  = F3  Fold  axes= coastal  and offshore   rifting= Baic   igneous intrusives of Cretaceous age.(v)  L4 lineaments = Rift linears = F1= F2 = F3 fold axes= Regional tectonic grain in the west coast= zones of basic intrusive activity of upper Cretaceous age and later.The linears/ lineaments recognized in Kerala (Nomenclature­­Locality A to Locality B in the case of less known lineaments) are listed below, from north to south of the State: L0= L1 1. Kasaragod—Mercara

2. The Bavali lineament3. The Kabani Lineament4. The Nilambur Lineament5. The Bhavani Lineament6. Malappuram—Walayar (The Palghat Gap lineament)7. Shoranur—Anaimalai8. Chalakkudi—Munnar9. Achankovil—Tambraparni10. Ponmudi—Nanguneri

L2  1. Pallikkere—Sulya  2. Bekal—Bandadka  3. Ezhimala—Virarajendrapet  4. Kannur—Nanjangod  5. Koilandi—Vythiri (The Moyar shear)  6. Ponnani—Coimbatore (The Palakkad Gap)  7. Malayattur—Periyar  8. Kochi—Devikolam  9. Karumalai—Mattuppatti10. Mundakkayam—Upper Periyar11. Thanikkudi—Kambam12. Alappuzha—Periyar13. Kollam—Kadayamala14. Kovalam—Nanguneri

L3 lineaments  1. Mangalore—Bekal    2. Bekal—Pallikkere     ­­­­­­ Coastal 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      18

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

   3. Pallikkere—Ezhimala   4. Payyannur—Ottappalam—Edamalayar (The vent of Edamalayar dyke)   5. Ezhimala­­­Kannur      ­­­L3 = L1 = L0

    6. Kannur—Koilandi   7. Koilandi—Ponnani

       8.  Kilur—Monnangeri   9. Nattavaram—Kayanna—Balusseri

    10.  Kozhikode—Vembanad            11. Ponnani—Kochi

 12. Alathur—Muvattupuzha (Gabbro intrusion of first generation) 13. Periyar­­ Kambam 14. Kochi—Alappuzha     ­­­­ L3 = L1

 15. Alappuzha—Kollam 16. Kollam—Kovalam  ­­­­­L3  = L1

 17. Kovalam—KanyakumariL4  lineaments   (manifested   as   rift   systems   along   which   dolerite   dykes   of   latest generation have been emplaced)1. The Nadapuram system2. The Nanminda System3. The Kunnamangalam System4. The Attappadi System5. The Kothamangalam System6.  The Perumbavoor System7.  The Koothattukulam System8.  The Thodupuzha System9.  The Ettumanoor System 10. The Vadasserikkara system

DiscussionThe   discovery   of   Komatiites   by   Viljoen   and   Viljoen   (1969)   in   greenstone   belts (Barberton greenstone Belt) that are 3000­ 4000 Ma old has led to the realization that the pyroxene granulite – norite association of rocks occurring in the shield areas have komatiitic chemistry and thereby represent uncontaminated primordial flows. Viswanathan and Sankaran (1973) have  compared  the evolution of   the Archaean granulite   terrains   with   the   greenstone   belts   and   treat   the   former   as   Archaean representatives   of   the   greenstone   belts.   Pyroxene   granulites   have   comparable chemistry with komatiites  in terms of Ca/Al ratio which in the latter ought to be between 1­4 and 3­4.In the pyroxene granulites of the region, the said ratio ranges from 2 to 4.6 (Sukumaran, 1978). The green schists of the Wayanad Schist Complex have to be considered remnants   that  have escaped subduction and resultant high grade metamorphism. Archaean migmatization needs to be viewed as a preamble to 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      19

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

Fig. 1 Schematic Diagram Showing F2 Axial Conduits in the Crystalline Framework of the Indian  Peninsular Shield.

the large exodus of later acid magmatism which together gave rise to the vast cover of the  Peninsular  Gneissic  Complex   (PGC)  in   the   shield  area.  The  intermediate  and acidic charnockite are the resultants of these acidic activity in Proterozoic over the pre­existing pyroxene granulites. During Archaean period when the sialic crust was under a process of evolution, the simatic substratum underwent partial melting giving rise to basaltic magmas some of which might have differentiated at depth and some erupted to the surface. The relatively quiescent periods might have been dominated by sedimentation leading to the formation of Khondalites which again got subducted due   to   orogenic   movements   and   got   metamorphosed.   In   the   subsequent   stage, orogeny   and   regional   metamorphism   of   an   anhydrous   nature   gave   rise   to   the granulites.  Oxygen  isotope studies  by various workers  have  indicated  the original basic (basaltic) nature of pyroxene granulites.

The   third   stage  witnessed   the  profuse  migmatization  of   the   green   schists, khondalites, granulites and massive exodus of acidic magma, giving rise to Peninsular gneisses, leptynites and charnockites respectively. The next stage in the evolution of the   crystallines   is   apparently   marked   by   a   period   of   retrogression   and   hydrous metamorphism resulting in the superimposition of the amphibolite facies.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      20

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

Fig. 2 Lineament map of Kerala.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      21

MP Muraleedharan      Lineaments as holistic windows for tectonic events

    Conversion   of   hypersthene   into   hornblende   and   almandine   garnet   bears testimony   to   this.   However,   there   are   instances   of   progradation   resulting   in   the formation of incipient charnockites at a much later stage of geological history. The formation of orthopyroxenes is selective, tectonically controlled, is of meso scale and are the resultants of differential CO2 metamorphism unaccompanied by subduction of the litho types during the Pan­African event. The Leptynites and Peninsular gneisses were   rendered  more   acidic  with   the   influx   of   quartzo­felspathic  material   at   late Proterozoic   to   early   Paleozoic   times.   The   hydrous   metamorphic   events   which predominated the Proterozoic  times culminated into  forceful   intrusions of  granitic plutons and associated rocks. The second exodus of mantle material is dated between ages of 125 Ma to 75 Ma related to the Deccan Trap basalts. The available age data for the basic dykes of south Kerala suggest that the emplacements have a protracted history.   These   can   be   considered   as   deeper   level   pene­contemporaneous emplacements   related   to   the  culmination  of   the  Deccan  Trap  volcanism  that  had numerous active effucive centres at higher levels elsewhere till the dawn of Cenozoic (Muraleedharan 2006). To sum up, it is not difficult to see that an understanding of the tectonics and metamorphism in the crystallines of the Kerala region along with the structural imprints that are verifiable in the field serves as a key for unfolding the intricacies and complexities of contemporaneous lithology all through the Peninsular Shield. Its evolutionary history from a primordial simatic proto­crust to an ensialic  supracrust through distinct events of transformation in space and time is available to any holistic viewer.

ReferencesMahadevan, T.M (1994): Deep Continental structure of India­ A Review. Geol. Soc. Ind. Mem. No.28,  

pp. 24­182Muraleedharan M.P. (2006): Dykes of the west coast­ protracted history of emplacement related to 

Deccan Volcanism­­­Extended abstracts, DST Group Discussions on Deccan Volcanism, GSI TI.Nair M.M and Subramanian K.S (1989): Transform faults of the Carlsberg Ridge—their implication in  

neotectonic activity along the Kerala coast. Geol Surv. Ind. Spl. Pub no. 24, pp 327—332Nambiar,   C.G   (1996):   Recrystallization   reactions   inferred   from   Petrography   of   charnockites   from 

northern Kerala, india. Int. sym on charnockite and granulite facies rocks, Madras. Abstt. Pp 43—44.Naqvi,  S.M (1974):  The Protocontinental  growth of   the   Indian shield  and the  antiquity  of   its   rift 

valleys­ Precambrian Research v. 1, pp.345—389.Pichamuthu, C.S (1954): The charnockites of South India. Proc. Pan Indian Ocean Sci. cong., Perth,  

Sec. C­C pp 50­51.Rao,   P.S   (1978):   Some   aspects   of   Structure   and   Tectonics   of   Kerala   region,   India   and   related  

mineralization. Geol. Surv. Ind. Misc. Pub. 34, pp 51­66.Subramanian  K.  S  and Muraleedharan  M.P (1985):  Origin  of   the  Palghat  Gap  in  South  India—A 

Synthesis. Jour. Geol. Soc. Ind Vol. 26 pp 28—37.Sukumaran P.V (1978): Origin and evolution of the charnockite­ pyroxene granulite group of rocks of 

the shield areas—(Personal communication notes).Viljoen, M.J and Viljoen, R.P (1969) : the Geology and geochemistry of the lower ultramafic unit of the 

Overwacht Group and a proposed new class of igneous rocks, Spl. Publ. geol. Soc. S. Afr. V.2, p.85.Viswanathan, S and Sankaran, A.V (1973) : Discovery of Komatiite in the Precambrian of india and its  

significance in the nature of Archaean Volcanism and of the early crust in the Indian Shield, Curr. Sci.  V 42, pp 266­269.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p ISBN 978-81-923449-4-2                      22

C Ishwar­Kumar et al.                     Spinel chemistry of ultramafic complexes of W India and E Madagascar

Petrogenesis and tectonic setting of ultramafic complexes in western India and 

eastern Madagascar: Inferences from chromian spinel chemistry

C. Ishwar­Kumar a, V.J. Rajesh b, B.F. Windley c, T. Razakamanana d, T. Itaya e, E.V.S.S.K. Babu f, K. Sajeev a*

a Centre for Earth Sciences, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, Indiab Department of Earth and Space Sciences, Indian Institute of Space Science and Technology,  

Thiruvananthapuram 695547, Indiac Department of Geology, The University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK

d Départment de Sciences Naturelles, Université de Toliara, BP.185, Toliara 601, Madagascare Research Institute of Natural Sciences, Okayama University of Science, 1­1 Ridai­cho, Kita­ku,  

Okayama 700­0005, Japanf National Geophysical Research Institute, Hyderabad 500007, India

E­mail: [email protected]

India   and   Madagascar   occupied   the   central   position   in   the   eastern   Gondwana assembly, and the correlation between them is important to understand the tectonics of eastern Gondwana. The tectonic linkage between India and Madagascar is one of the  most  debated problems  in  the   field of  paleogeography of  eastern Gondwana. Palaeomagnetic studies reveal that Madagascar and India were contiguous prior to the break­up of eastern Gondwana. Before the break­up of Gondwana supercontinent, India and Madagascar had several continuous deep crustal shear zones. These shear/ suture zones are used as one of the major criteria for the continental correlation.  Based on structural, geological, geochronological and geophysical data, it has been proposed  that   the Kumta suture  is  an extension of   the Betsimisaraka suture.  The Bondla complex is located north­western part of the Kumta suture zone of western India, and the Ranomena complex is located within the Betsimisaraka suture zone of eastern Madagascar. The Bondla complex is situated within meta­greywacke/quartz­chlorite­biotite schist surrounded by quartz­chlorite­biotite schist and chlorite phyllite interbedded   with   iron   formation   and   manganiferous   chert.   The   Bondla   complex comprises   of   serpentinised   wehrlite,   dunite,   pyroxenite,   chromitite   and   layered gabbro. The Ranomena ultramafic complex is situated within garnet­sillimanite and other   metasedimentary   gneisses   and   consists   of   harzburgite,   orthopyroxenite, clinopyroxenite, chromitite­layered peridotite, two pyroxene­hornblende gabbro. Both the ultramafic complexes contain rocks such as chromitite and serpentinite bearing chromian spinels.   Chromian spinel is one of the first minerals to crystallize from a mafic­ultramafic   magma,   and   it   is   highly   resistant   to   weathering,   alteration   and 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p             ISBN 978-81-923449-4-2                     23

C Ishwar­Kumar et al.                     Spinel chemistry of ultramafic complexes of W India and E Madagascar

metamorphism. It is a sensitive indicator of primary magma/melt composition that has been broadly used to understand the petrogenesis of its host rocks. In the present study   chromian   spinel   from   ultramafic   complexes   in   India   and   Madagascar   are correlated. The chemistry of Chromian spinel in chromitite and serpentinite from the Bondla   ultramafic­gabbro   complex   in   western   India,   and   in   chromitite   from   the Ranomena ultramafic complex from eastern Madagascar are studied to understand the   petrogenesis   of   ultramafic   complexes   and   paleo­tectonic   relationships.   The Chromian spinel of chromitite from the Bondla complex has Cr# [Cr/ (Cr+Al)] that ranges from 0.54 to 0.58 and Mg# [Mg/ (Mg+Fe)] that ranges from 0.56 to 0.67. The Cr# of Chromian spinel of serpentinite from Bondla complex varies from 0.56 to 0.64 and Mg# from 0.41  to  0.63,  whereas  in  the Chromian spinel   in Ranomena complex chromitites Cr# varies from 0.59 to 0.69 and Mg# (XMg) from 0.37 to 0.44. Chromian spinels in Bondla complex serpentinites have strong chemical zoning with distinctive ferrian chromite rims (Mg# [Mg/ (Mg+Fe)] = 0.41 to 0.63); the spinel­core   crystallization   temperature   was   estimated   to   be   above   600 C   (the   spinel  stability field was calculated for equilibrium with Fo90  olivine), which suggests the core   composition   is   chemically   unaltered.   The   Chromian   spinels   in   Bondla   and Ranomena  complex  chromitites  are  generally  homogeneous  with  occasional  weak zoning. The Chromian spinel grains in all the studied samples have low­TiO2  (0­0.6 wt.%),  low­Al2O3  (15­23 wt.%) contents,  and moderate to high­#Cr values (0.54­0.69), suggesting derivation from a supra­subduction zone setting. The parental melt composition calculation using unaltered Chromian spinel core chemistry suggest that the  parental  magma  compositions  of   the  Bondla  and  Ranomena   complexes  were similar   to   that   of   primitive   tholeiitic   basalts   formed   by   high­degrees   of   mantle melting. Clinopyroxene from the Bondla complex serpentinite has XMg= 0.87­0.90 and orthopyroxene   from   Ranomena   complex   chromitite   has  XMg=   0.90­0.91.   The chromian spinel chemistry in chromitite and serpentinite from the Bondla complex, and in chromitite from the Ranomena complex indicates that both complexes formed in a supra­subduction zone arc tectonic setting.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p             ISBN 978-81-923449-4-2                     24

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

Significance of magma emplacement in the regional dyke swarms: a case study from 

Moyar­Bhavani Shear Zone

P. Pratheesh1 and C. Vikas2

1 Centre for Geo­Information Science and Technology, University of Kerala, Kariavattom Campus,  Thiruvananthapuram­695 581, India

2 Forward Base, ONGC, Karaikal, Pondicherry­609604, IndiaEmail: [email protected]

AbstractGeometric interpretations from the morphological parameters of mafic dyke swarms are  attempted in this paper. Study focuses mainly on the Moyar­Bhavani Shear Zone (MBSZ)  area of south Indian Granulite Terrain (SIGT), where three distinct groups of dykes with  contrasting characteristics are observed. Study of minimum principal compressive stress  ( 3) in terms of dyke trend and joint patterns indicate multiple tectonic imprints in theσ  MBSZ area. Source depth calculation using aspect ratio and magmatic overpressure were  also   attempted.   The   calculated   source   depth   indicates   shallow   magma   chamber  characteristics  for MBSZ dykes.  Estimated crustal  dilation from the aggregate  is  also  minimal in MBSZ dyke swarm.

Key words: Mafic dykes, principal compressive stress, Aspect ratio, Crustal dilation   

IntroductionMafic dyke swarms are groups of vertical dykes with same orientation representing a system of pre­existing tensional crustal fracture swarms along which mafic magmas got emplaced (Halls and Fahrig, 1987; Ernst et al., 1995; Hou et al., 2006). These dyke  swarms   represent   conspicuous  extensional   structures  and are  widespread   in cratons   through   out   the   world,   especially   in   the   Archaean   shields   such   as   the Canadian   shield,   the  north  China   craton  and   the   south   Indian   shield   (Halls   and Fahrig, 1987). Most of the giant mafic dyke swarms were developed in Proterozoic time but younger swarms are also reported. Each of the mafic dyke swarm is related to the local stress field and are excellent time marker and paleostress indicator and can be used to reconstruct the paleostress fields of cratons. In general, dyke swarms exhibit   trends   parallel   to   the   contemporaneous   regional   horizontal   maximum compressive   stress   orientations   and   in   turn   are   perpendicular   to   the   extension direction (Pollard, 1987). 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       25

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

Mafic dyke swarms in the MBSZ areaThe   Moyar­Bhavani   shear   zone   (MBSZ),   hosts   two   major   dyke   swarms   with contrasting   petrogenetic   characteristics   by   way   of   the   mode   of   occurrence   and composition. Among these, one is in the Bhavani shear zone (BSZ) of the Attappady valley and the other belongs to the Moyar shear zone (MSZ) in the Kannur district, Kerala   (Fig.   1).   The   BSZ   swarm   shows   significant   variation   in   the   physical characteristics   of   the   individual   dykes,   including   mode   of   occurrence,   structure, alteration and deformation. These swarms show highly deformed Proterozoic dykes to younger ones that are fresh in nature. Based on the mode of emplacement, these dykes   show various  magmatic  episodes   through  out   the  geological   time.  Since   it belongs to the shear zone area, high strain fabrics are good indicators of temporal variation,   especially   in   the   absence   of   precise   isotope   age   data.   Major   tectono­metamorphic imprints available in the granulitic country rocks of MBSZ area belong to the Pan­African orogenic period,  which  is  of  ~550­700 Ma age (Ghosh et.  al., 2004). 

Fig. 1 Map of the MBSZ area showing the intensity of dyke swarms.

Based on these deformation fabrics, the dykes of BSZ swarm are classified in to two categories which are pre­tectonic and post­tectonic dykes. The pre­tectonic dykes which witnessed the major reactivation phases and bearing deformational fabrics are considered as  Group I  dykes (Fig 2.a). The post­tectonic dykes which are relatively younger and devoid of any kind of foliation are the Group II dykes (Fig.2.b). Similarly the MSZ swarms which show very fresh dykes with one ore two sets of emplacement directions  are  categorized  as  Group   III  dykes  Fig.  2.c).  These   three  groups   show significant   variations   in   their   mode   of   emplacement,   physical   properties   and deformation patterns and hence the classification has been followed while carrying out the different types of analysis for the present study. 

Present studyDykes  are  wall   like  masses   emplaced   in   to   the  pre­existing   rocks  and  hence  are significant   in   the   analysis   of   regional   structural   framework.   The   mode   of emplacement and occurrence of the dykes vary with respect to the prevailing tectonic regime during the emplacement. To delineate the emplacement framework and the 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       26

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

structural   control,   various  parameters  were  collected   from  the   field   in  a  detailed study.   MBSZ   dykes   show   significant   variation   in   their   trend,   thickness,   lateral extension   and   development   of   joints.   Therefore   detailed   examinations   of   these morphological parameters are attempted to bring out the nature of emplacement. 

Fig. 2 Field occurrence (a­ Group I,b­ Group II, c­ Group III) and photomicrograph (d­ Group I,e­  Group II, f­ Group III) of the dykes from MBSZ area.

Result and discussion  Petrography : Detailed study of thin sections from the three classified groups under plane polarized light provided useful clues regarding the degree of alteration and the mineral   assemblages.  Group   I  mainly   consists   of   amphibolite,   metagabbro   and metadolerite   in   megascopic   composition.   Metamorphism   and   deformation   have erased   many   of   the   primary   features,   especially   the   cooling   textures   and   grain contacts (Fig. 2.d).  Group II  dykes are mainly younger dolerite or basalts showing cooling textures with well developed grain boundaries, the dolerite shows a typical (sub)ophitic texture, made up of  elongated feldspar laths and anhedral pyroxene and olivine (Fig. 2.e). Group III dykes are typical doleritic dykes, contain clinopyroxene + plagioclase ±  olivine  ±  orthopyroxene ±   spinel  assemblage  with  typical  diabasic textures (Fig. 2.f). In certen samples plagioclase shows zoning, which is an indication of in situ crystallization after emplacement of the magma or sudden pressure decrease in the magmatic system 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       27

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

Trend, Joint pattern and Palaeostress: Mafic dykes in the MBSZ area show distinct trends with in each studied groups. The trend of the dykes belonging to the three groups are presented separately in rose diagrams (Fig. 3). The diagram indicates that majority of the dykes of Group I trend ENE­WSW with two distinct maxima of N50E­S50W and N70E­S70W. However the  Group II  and  III  dykes have wide variation in trends. The  Group II  dykes though exhibits dominant trends of N40E­S40W, N65W­S65E and N50W­S50E, there are other significant trends also. The  Group III  has a prominent NW­SE trend and a number of subsidiary trends.

Fig. 3 Rose diagram of dyke trends in MBSZ area (a) Group I dykes (b) Group II dykes (c)  Group III dykes. 

Undeformed dykes like Group II and III are very useful palaeostress indicators, because most dykes propagate as magma­driven extension fractures (mode I cracks) akin   to   hydraulic   fractures   that   form   perpendicular   to   the   minimum   principal compressive stress (e.g., Pollard, 1987; Valko and Economides, 1995; Ida, 1999; Ernst et  al.,  2001; Gudmundsson and Marinoni,  2002) whereas the deformed ones  like Group   I  are   less   significant  due   to   the  possibility  of   rotation   in   their   tectonic  or shearing phases. In the undeformed dyke walls, the maximum ( 1) and intermediateσ  ( 2)  principal  compressive stress  directions   lie  normal   to  one another  within   theσ  plane   of   the   dyke,   whereas   the   minimum   principal   compressive   stress   ( 3)   isσ  perpendicular   to   the   plane   of   the   dyke.   Present   data   suggest   that   the   regional minimum principal compressive stress (i.e., maximum tensile stress,  3) in the MBSZσ  area was aligned approximately NE­SW during dyke swarm emplacement. The spread in dyke strike may reflect fluctuations in the direction of  3 about a time­averagedσ  mean direction. Gudmundsson (1995a) and Ray et al. (2007) has made essentially similar observations in northern Iceland and Deccan area also. 

Many NW–SE trending dykes may, for example, be emplaced under a situation involving   a   NE–SW   oriented   3   direction   and   NWσ –SE  oriented   1,   but   theσ  pressurisation   associated   with   the   emplacement   of   these   dykes   may   temporarily 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       28

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

increase the compressive stress in the crust enough to make the  1 direction NEσ –SW and the  3 direction NWσ –SE. New dykes emplaced under these conditions acquire a NE–SW   preferred   orientation.   With   continued   crustal   extension   and   rifting,   and compressive stresses generated by the NE–SW oriented dykes, the temporary stress field can rotate to the original with a NE–SW trending  3. New dykes emplaced in itσ  would again acquire NW­SE preferred orientations. Thus, large numbers of parallel dykes   that   largely   define   the   average   direction   of   the   swarm  indicate   the   time­averaged, regional  3. σ

Joint patterns in dykes are also important in terms of dyke trend and local stress field orientation. Regional stress analysis based on geological data incorporates structures of all scales. Specifically, joints are opening­mode fractures that propagate in the plane of  1 and  2 and normal to  3, and thus are sensitive indicators of theσ σ σ  local stress field orientation (Dyer, 1988; Pollard and Aydin, 1988). Because vertical joints, dyke patterns (Muller and Pollard, 1977) and systematic joints (Engelder and Geiser, 1980) align parallel to the trend of the maximum horizontal stress (SH), they are used to construct regional paleostress trajectories. Furthermore, late­formed joints are often aligned parallel to the regional trend of the contemporary tectonic stress (modern­day SH), and are thus used for mapping the orientation of neotectonic stress fields   (Engelder,   1982;  Bevan  and  Hancock,  1986;  Hancock  and  Engelder,  1989; Hancock, 1991; Gross and Engelder, 1991; Eidelman and Reches, 1992; Eyal et al., 2001).

The regional county rock joints in the MBSZ area (Fig. 4) are also significant to interpret the palaeostress condition prevailed during the dyke emplacement. The BSZ sector, where the  Group I  and  II  dykes were emplaced, shows prominent trends of ENE­WSW, NNW­SSE, NE­SW and NW­SE. In the MSZ, joint pattern shows E­W, NNW­SSE   and   NW­SE   trends.   Among   which,   the   E­W   trend   can   be   the   older   set contemporaneous   with   the   shearing   phase   and   the   NW­SE   trend   formed simultaneously with dyking phase. The NNW­SSE trend which cross cuts both dykes and host rocks can be attributed to a later event of stress.   

Aspect  ratio,  magmatic  overpressures,  and source depths:  The dyke  length and thickness  are  two  important  parameters   in  the calculation of  dyke  geometry.  The dykes in MBSZ area show a wide range in exposed length, from <100 m to >21 km. Most of the dykes are exposed less than 1km, while only a few are extending more than that in both the swarms. The thicknesses of dykes could be measured at their  sampling sites without any ambiguity. The measured thicknesses range from 40 cm to >20 m in Group I dykes, 25 cm to 4.5 m in Group II and 50 cm to >25 m in Group III dykes.   Most   of   the  Group   I  dykes   are   <4   m   and   their   margins   show   fabric development. In Group II, large number of dykes show a <1 m nature and also show cross cutting relation with the host rock.

The aspect ratios (length/thickness) of the five major dykes from the BSZ and MSZ sectors are given in Table 1. Typically, longer dykes in regional dyke swarms are also thicker, as in the Tertiary dyke swarms of Iceland (Gudmundsson, 1983, 1984). However,  thickness and  length shows a good correlation,   longer  ones have  larger 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       29

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

width and shorter ones with smaller width. The longer dykes are significant in terms of magmatic pressure and regional stress. Aspect ratio calculation was carried out on five undeformed dykes from the Group II and III categories. In which NW 1, EW 1 and NW 2 belongs the Group III dykes and BH 17 and BH 34 belong to  Group II dykes. Group II dykes show relatively higher aspect ratio than Group III dykes.

Fig. 4  Rose diagram of joint trends in associated rocks

Table 1.  Aspect   ratio,  magmatic  overpressure and possible  source depth calculated  for  5 MBSZ dykes, in which two belongs to the BSZ area and three belongs the MSZ area.

Sl. No

Dyke No Length Width Aspect ratio

P0 (MPa) Source   Depth z (km)

1 NW1 21 25 8404.46 4.6

2 EW1 5 5 10003.75 3.8

3 NW2 18 20 9004.17 4.3

4 BH17 6.5 4.5 14442.60 2.6

5 BH34 4 2.4 16662.25 2.3

Gudmundsson (1983) used dyke aspect ratios to calculate magmatic overpressures and thereby the depths of dyke origin in eastern Iceland, the latter consistent with seismic and electrical resistivity data. If the strike dimension L of the dyke is less than 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       30

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

its dip dimension, and its maximum thickness is bmax, then the magmatic overpressure P0 can be estimated crudely from the following equation (Gudmundsson, 2000):

Thus, the aspect ratio (L/bmax) is a crude measure of the magmatic overpressure at the time of dyke emplacement, provided the appropriate elastic moduli of the host rock are known. In the study of regional Tertiary basaltic dykes of Iceland, Gudmundsson (2000) calculated the magmatic overpressure of a dyke swarm having a length 3­22 km from the aspect ratios of 16 dykes with an estimated Young’s modulus of 20 GPa and  Poisson’s   ratio   of  0.25,  which   are   appropriate   for   the   shallow  crustal   depth (Gudmundsson,   2006).   The   magmatic   overpressure   of   MBSZ   dykes   are   also attempted in a similar way in the present study. Since the crustal thickness of the shear zone area is very less (<11km) in comparison to the regional crust of south Indian shield, Gudmundsson’s (2000) assumption (E­ 20GPa and v­ 0.25) is followed for the calculation of overpressure. Calculated values are represented in Table.1, in which MSZ dykes show high P0  values (4.46, 3.75 and 4.17 MPa) while BSZ dykes show low P0 values (2.60 and 2.25 MPa). The results, although indirect, indicate that during regional basaltic dyke emplacement in a tectonic zone system, the magmatic overpressure associated with the dyke may be from several mega­pascals to several tens of mega­pascals.

The magmatic overpressures are used to calculate the depths to source magma chambers as done by Gudmundsson (1983) for some regional Icelandic dykes, using the equation:

where ρr  is the average crustal density (assumed to be 2,800 kg/m3), ρm  is magma density   (2,700   kg/m3,   Pinel   and   Jaupart,   2004),   and   g   the   acceleration   due   to gravity.   The   calculated   depths   to   magma   chambers   (Table   1)   are   low   (a   few kilometres) for five of the dykes and is consistent with the petrological and gravity modelling.

Crustal dilation: Marinoni (2001) has reviewed algebraic and trigonometric methods of calculating the crustal dilation produced or accommodated by sheet intrusions such as   dykes   and   inclined   sheets.  A   commonly  used   formula   for   percentage   dilation (Walker, 1959; Gautneb et al., 1989) is to divide the aggregate thickness of dykes or  sheets (×100) by the length of the strip measured approximately perpendicular to the trend of   the  dyke  swarm.  However,   this  underestimates   the  dilation,  and a more realistic formula (Marinoni, 2001) is:

% dilation = (aggregate dyke thickness) / (length of traverse – aggregate dyke thickness)This simple formula is valid when the traverse along which dilation is measured is perpendicular to the dyke swarm and the dykes are vertical or nearly vertical (so that the width of outcrop equals thickness). Where the traverse is at a low angle to the 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       31

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

trend of  the swarm, or when the dykes or sheets are shallow­dipping, corrections indicated  by  Marinoni   (2001)   should  be   applied.  Crustal   dilation  of  MBSZ  dyke swarm was also attempted in a similar way and was calculated as the local dilation percentage in a small 2­km­long strip between the dykes M5a (23 m), M8a (20 m) and M9a (25 m) in MSZ area and a 5­km­long strip between the dykes BH47 to BH17 in   the  BSZ area.  The dilation  is  3.4% and 0.2% respectively.  Crustal  dilations  of regional swarms some times show high variations (Gudmundsson, 1995a).

Conclusions Field relations and nature of occurrence of MBSZ dykes, indicate three distinct groups of dykes with contrasting character. Group I dykes are the oldest set of emplacement and they vary in composition (ie; pyroxene granulite, metagabbro/ metadolerite and amphibolite). Amphibolitised dykes are the highly deformed ones and show various deformational   fabrics   and   structures.   Metagabbros/   metadolerite   are   the   weakly deformed members in this group. Pyroxene granulite dykes are massive and display the complete rearrangement/remelting of early formed mafic intrusion. Group II and III  dykes   are   fresh   and   are   more   or   less   similar   in   composition.   Cross   cutting relationships with different suites of rocks and other dyke groups or other dykes with in the same group indicate that magmatism was not a single episode, but represents successive emplacement of mafic materials.  

MBSZ   dykes   show   variations   in   their   regional   trend   and   also   among   the individual members. Among the three groups, Group I dykes show a prominent ENE­WSW direction where as the trend of  Group II  dykes, show wide variation from a dominant NW­SE to NE­SW. The  Group  III  dykes show a prominent  NW­SE trend along with minor NE­SW and E­W trends. Palaeostress direction estimated from the dyke  trend suggests   that   the  regional  minimum principal  compressive  stress  (i.e., maximum tensile stress,  3) in the MBSZ area was aligned  σ approximately  NE–SW during dyke swarm emplacement and  3 was more or less horizontal, as required forσ  the vertical or steep dipping (and rarely inclined) dykes. The spread in dyke strike may reflect  fluctuations  in  the direction of   3 which  indicates  diverse generationσ  tectonic events previled in the area. Thus the study of trend and joint patterns in the area support polyphase deformation in the area. Current paper also demonstrates the application of  dyke  length/thickness   ratio   in the calculation of  source depth.  The estimated source depth was very shallow (2.3 to 4.6) for the MBSZ, which can easily be correlated with the subduction/suture hypothesis in the MBSZ area. Present study demonstrates the application of geometrical parameters in the tectonic investigation of mafic dykes.   

ReferencesBevan,  T.G.   and   Hancock,   P.L.   (1986)   A   late   Cenozoic   regional  mesofracture   system  in   southern 

England and northern France. Jour. Geol. Soc. London, 143, 355­362Dyer, R. (1988) Using joint interactions to estimate paleostress ratios. Jour. Struc. Geol., 10, 685­699Eidelman, A. and Reches, Z. (1992) Fractured pebbles­new stress indicator. Geology, 20, 307­310Engelder, T. and Geiser, P.A. (1980) On the use of regional joint sets as trajectories of paleostress fields 

during the development of the Appalachian Plateau, New York. Jour. Geophys. Res., 85, 6319­6341

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       32

P Pratheesh and C Vikas            Magma emplacement in regional dyke swarms

Engelder, T. (1982) Is there a genetic relationship between selected regional joints and contemporary stress within the lithosphere of North America?. Tectonics, 1, 161­177

Ernst, R.E., Buchan, K.L., and Palmer, H.C. (1995) Giant dyke swarms: Characteristics, distribution and geotectonic  applications.   In  Physics  and  chemistry  of  dykes   (eds)  G Baer  and  A Heimann,  A  A Balkema, Rotterdam, 3­21

Ernst, R.E., Grosfils, E.B. and Mege, D. (2001) Giant dyke swarms on Earth, Venus, and Mars. Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 29, 489–534

Eyal, Y., Gross, M., Engelder. T. and Backer, A. (2001) Joint development during fluctuation of the region stress field in southern Israel. Jour. Struc. Geol., 23, 279­296

Gautneb, H., Gudmundsson, A. and Oskarsson, N. (1989) Structure, petrochemistry and evolution of a sheet swarm in an Icelandic central volcano. Geol. Mag. 126, 659–673

Ghosh, J.G., De Wit, M.J., Zartman, R.E. (2004) Age and tectonic evolution of Neoproterozoic ductile shear zones in the Southern Granulite  Terrain of  India,  with  implications for Gondwana studies. Tectonics, 23, 3006­3043

Gross,  M.R.  and Engelder,  T.   (1991)  A case   for  neotectonic   joints  along  the  Niagara  Escarpment.  Tectonics, 10, 631­641

Gudmundsson, A. (1983) Form and dimensions of dykes in eastern Iceland. Tectonophysics, 95, 295–307

Gudmundsson,  A.  and  Marinoni,  L.B.   (2002) Geometry,  emplacement  and arrest  of  dykes.  Annal. Tecto., 13, 71­92

Gudmundsson, A. (1984) Tectonic aspects of dykes in northwestern Iceland. Jökull, 34, 81–96Gudmundsson, A. (1995a) The geometry and growth of dykes. In: Physics and chemistry of dykes 

(eds) G Baer, A Heimann, A A Balkema, Rotterdam, 23–34Gudmundsson, A. (2006) How local stresses control magma chamber ruptures, dyke injections, and 

eruptions in composite volcanoes. Earth Sci. Rev., 79, 1­31Gudmundsson,   A.   (2000)   Dynamics   of   volcanic   systems   in   Iceland:   example   of   tectonism   and 

volcanism at juxtaposed hot spot and mid­ocean ridge system. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 28, 107–140

Halls, H.C. and Fahrig, W.F. (1987) Mafic dyke swarms. Geolo. Asso. Canada Spl. Pap., 34, 503pHancock, P.L. and Engelder, T. (1989) Neotectonic joints. Geol. Soc. America Bull., 101, 1197­1208Hancock, P.L. (1991) Determining contemporary stress directions from neotectonic joint systems. Phil. 

Trans. Roy. Soc. London, 337, 29­40Hou,   G.T.,   Wang,   C.C.,   Li,   J.H.   and   Qian,   X.L.   (2006)   Late   Palaeoproterozoic   extension   and   a 

paleostress field reconstruction of the North China Craton. Tectonophysics, 422, 89­98Ida, Y. (1999) Effects of the crustal stress on the growth of dykes: conditions of intrusion and extrusion  

of magma. Jour. Geophys. Res., 104, 17897­17909Marinoni, L.B. (2001) Crustal extension from exposed sheet intrusions: review and method proposal.  

Jour. Volcano. Geother. Res., 107, 27­46Muller, O.H. and Pollard, D.D. (1977) The stress state near Spanish Peaks, Colorado, determined from 

a dike pattern. Pure. Appl. Geophys., 115, 69­86Pollard, D.D. (1987) Elementary fracture mechanics applied to the structural interpretation of dykes.  

In: Mafic dyke swarms (eds) H C Halls, W F Fahrig, Geol. Asso. Canada Spl. Pap., 34, 5–24Pollard, D.D. and Aydin, A. (1988) Progress in understanding jointing over the past century. Geol Soc.  

America Bull., 100, 1181­1204Ray, R., Sheth, H.C. and Mallik, J. (2007) Structure and emplacement of the Nandurbar–Dhule mafic 

dyke swarm, Deccan Traps, and the tectonomagmatic evolution of flood basalts. Bull. Volcano., 69, 537­551

Valko, P. and Economides, M.J. (1995) Hydraulic fracture mechanics. John Wiley, New York, 298pWalker, G.P.L. (1959) Geology of the Reydarfjördur area, eastern Iceland. Quat. Jour. Geol. Soc., 114, 

367­393

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p             ISBN 978-81-923449-4-2                       33

R Manu Raj and SN Kumar         Pegmatite mineralization of Nagamalai, Madurai

Mineralization associated with granitic pegmatites of Nagamalai – Pudukottai area, Madurai district, Tamil Nadu, India

Manu Raj R* and S. N. Kumar

Department of Geology, University Of Kerala, Kariavattom 695 581, Trivandrum, India*Corresponding author. Email: [email protected]

AbstractThe study area  is   located  in Madurai  district  of  Tamil  Nadu, and  forms part of   the  Southern   Granulite   Terrain   of   Peninsular   India.     The   area   is   covered   mainly   with  quartzite,   garnetiferrous   biotite   sillimanite   gneiss,   biotite   gneiss,   granite,   dolerite,  charnockite and granitic pegmatites. The gneisses belong to the khondalite group. The  granites,   seen as   small  hillocks,  boulders  and monadnocks,   intrude concordantly   the  gneisses, which are well foliated. Mainly two types of granites are found viz. pink and  grey.   The   field   relations,   mineralogy,   texture   and   structure   point   to   their   A­type  character. Migmatized zones are associated with these granites. The granitic pegmatites,  which have close association with the granites, are seen as veins having different trends.  In   the  present   study,   the   size,   shape,   structure,   texture  and  mineralogy  of   different  granite pegmatites are attempted. There are mainly two generations of such pegmatites.  Although they are generally very coarse grained, grain size variation is noticed at places.  The pegmatite bands vary in width from 25 to 30 cm. These pegmatites are parallel to  the foliation in gneisses and crude gneissosity in granites. Quartz, feldspar (pink or gray)  and biotite  are   the  major   constituents   in  pegmatites.  Gray   feldspar  pegmatite  veins,  intruding the granites, show good sulphide mineralization. The sulphides present include  pyrite, chalcopyrite, bornite and molybdenite.

Key words: Southern Granulite Terrain, Khondalite, granites,   granitic pegmatites

IntroductionThe Precambrian shield of Southern India is a classic example of Archean continental crust where different crustal levels are exposed .The triangular tract of southern India comprises of Dharwar craton, the Southern Granulite Terrain and Eastern Ghat Belt (Naqvi  and Rogers,  1987). The Madurai  region  in the Southern Granulite Terrain comes under the Madurai block (Ramakrishnan, 1993) which is located between the Palaghat Cauvery shear zone in the north and Achankovil shear zone in the south (Fig.1). The study area is located in Madurai district, Tamil Nadu, South India. An area of 125 sq. km was mapped for the present study. 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p                            ISBN 978-81-923449-4-2           34

R Manu Raj and SN Kumar         Pegmatite mineralization of Nagamalai, Madurai

Fig.1 Simplified geological map of South India (after Prakash, 2010)

The quartzite, garnetiferrous biotite sillimanite gneiss (GBSG), biotite gneiss and calc­gneiss  of   the  area   show geosynclinal  association of  pelitic   sediments.  The GBSG, quartzite   and   calc­gneiss,   characterized   by   deep   penetrative   foliation   and   well developed   gneissosity,   reflect   intense   deformation.   In   addition   granites,   dolerite, pegmatites and charnockite are present in the area.

The   granites,   found   as   hillocks   and   monadnocks,   have   a   concordant relationship with gneisses and quartzite. Mainly two types of granites are found viz. pink   and   grey.   They   are   mainly   made   up   of   alkali   feldspar,   quartz   and   biotite.  Accessory amounts of zircon, apatite and opaques are noticed.  Migmatized zones are seen associated with granite.  The interlocking coarse grains and sequence of mineral  formation reveal the igneous nature of the granites. The texture, mineralogy and field relations of granites in the area reflect their A­ type nature. Geochronological studies point to their Late Proterozoic ages (Pandey, et.al, 1994). The geochemical signatures of these granites characterise them as A­type granites emplaced in a “within plate” tectonic setting (Nathan et al., 2001).        Different generations of granite pegmatites are seen as veins or bands intruding the   granites.   These   pegmatites   are   parallel   to   the   foliation   in   gneiss   and   crude gneissosity in granites which strike NW­SE. Feldspar (pink or gray) and quartz are the major  minerals  present   in  pegmatites.  Accordingly   they  can  be  classified  as  pink feldspar  pegmatite   and gray   feldspar  pegmatite.  Minerals   like  biotite,   calcite  and magnetite are also present in these pegmatite veins. Although both types of pegmatite veins bear sulphides, the grey feldspar type is more enriched in sulphides.

Materials and methodsDetailed geological mapping on a scale of 1:25000 was carried out to identify and study the field relations and structural relationship of the major rock types.  GPS was extensively   used   to   know   the   precise   locations   of   outcrops.   Fresh   representative samples (chips and hand specimens) were collected from working and abandoned quarries. Photographs depicting field relation, geomorphologic and structural features were recorded.  Petrographic studies of thin sections of rocks were carried out in the 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p                            ISBN 978-81-923449-4-2           35

R Manu Raj and SN Kumar         Pegmatite mineralization of Nagamalai, Madurai

Department of Geology, University of Kerala. Individual minerals were separated by conventional methods. 

ObservationsField study of the pegmatites points to their close association with the granitic rocks and the presence of  valuable sulphide minerals.  The pegmatites  are composed of feldspar, quartz, biotite, magnetite, calcite and sulphides of varying composition ­ the size of minerals vary from a few millimetres to a few centimetres. The pegmatites of the area can be broadly grouped into two; the first  group is  more or  less barren without   much   sulphide   minerals   and   the   second   group   has   rich   sulphide mineralization.  The   former   is  mainly  made  up  of  pink   feldspars  while   the   latter pegmatites have gray feldspars as dominant constituents.        The pink feldspar pegmatites are associated with granitic rocks which are highly migmatised. These pegmatites are thoroughly weathered.    They can be traced for lengths of 20­25m and the width of such pegmatites varies between 25 and 30 cm. In such areas, Gray feldspar bearing pegmatites are less found. Gray feldspar pegmatites occur   as   patches   in   both  pink   feldspar   pegmatite   and   granite.   These  pegmatites contain mainly feldspar, quartz and biotite. Some of the migmatized portions have yellowish coating which points to the small amount of sulfide minerals present. The contact  of   these  pegmatites  with  granite   is   sharp.  Gradation   in   size  of   grains   is noticed in some pegmatites from the periphery to the centre. Some feldspar grains show   pinch   and   swell   structures.   Quartz   veins   are   also   associated   with   such pegmatites.   Graphic   texture   is   common   in   such   pegmatites,   which   contain   good amount   of   quartz   and   small   amount   of   biotite.     Thin   sections   of   pink   feldspar pegmatites reveal that the rock is essentially made up of orthoclase, quartz, perthite, plagioclase and biotite.  Orthoclase  is   subhedral  while  quartz  grains  are anhedral. Euhedral   grains   of   line,   rod   and   string   perthites   are   noticed.   Opaques,   mostly magnetite, are of various shape and size.      The second group of pegmatites, bearing gray feldspars are associated with the granites of less migmatised areas and contain large quantities of sulphides. However some of these pegmatites contain ferromagnesian patches. Vug and comb structures are  common  in   these  pegmatites.   In   some areas,   this   type  of  pegmatites   cut   the migmatites and gray granite (Fig.2).     In   thin  sections   the  rock  is  essentially  made up of  orthoclase,  quartz,  perthite, plagioclase,   and  biotite   as   dominant  minerals;   calcite   and  hornblende   are  minor phases.   In   addition   apatite   and   magnetite   grains   are   also   noticed.       Pegmatitic, hypidiomorphic and granophyric textures are well preserved in these pegmatites. 

Mineralogy of gray feldspar pegmatiteThe   important  minerals  present   in  gray  pegmatites  are   feldspar   (both  white  and gray), quartz, biotite, magnetite, calcite and different sulphides. The most dominant mineral is alkali feldspar. Some of these feldspar grains are of moonstone variety. 

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p                            ISBN 978-81-923449-4-2           36

R Manu Raj and SN Kumar         Pegmatite mineralization of Nagamalai, Madurai

Fig.2. Cross cutting pegmatite veins

The second dominant mineral in gray pegmatite is quartz. Quartz of different types is present­  milky,   transparent,   smoky  and   amethyst   varieties.  Quartz   crystals   are  of different type’s  viz.  trapezohedral,  prismatic,  skeletal  (?).Twining according to the Dauphine law, Brazil law and Japan law are noticed in quartz crystals.          Smoky quartz and amethyst are mainly associated with those gray pegmatite bands which bear good amount of sulphides. The quartz combs are euhedral.   The vugs   range   in   size   from   a   few   millimetrers   to   1   centimeter.   Biotite   in   granitic  pegmatites of the study area is of different sizes; from few millimetres to more than fifteen centimetres in diameter. Large biotite flakes, some of them hexagonal books, are commonly associated with the massive sulphide ores. Some biotite flakes show sulphide coating also. Sulphides are seen as massive patches, and well  developed crystals associated with quartz.  The sulphide minerals  include pyrite, chalcopyrite, Bornite and molybdnite.         The dominant sulphide is pyrite. Pyrite crystals occur as typical cubes (<1 cm) or   in  massive   form.  The  grains   show uneven   fracture,  moderate   to  high   specific gravity and metallic  luster. It has a pale brassy to golden yellow colour and gives brownish   black   streak.   Pyrites   are   associated   with   other   sulphides   such   as chalcopyrite and bornite; also with quartz, calcite and magnetite. Chalcopyrite occurs in close association with pyrite, bornite and molybdenite. It occurs mostly as compact  masses, small crystals or as leaves with golden yellow colour. It tarnishes to blue and black tints on exposure to atmosphere. Some grains are euhedral with well developed prisms.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p                            ISBN 978-81-923449-4-2           37

R Manu Raj and SN Kumar         Pegmatite mineralization of Nagamalai, Madurai

Bornite in pegmatites is  found as compact and granular masses. It has an uneven fracture,   low hardness,  high   specific   gravity   and  metallic   lustre.   It   can  be  easily identified by its brilliant peacock colour and greenish black streak. Molybdenite is identified   by   its   bluish­gray   colour,   excellent   basal   cleavage,   flexibility,   very   low hardness and sulphurous smell.

Fig.3. Association of sulphide minerals in pegmatite

Economic aspects of the pegmatiteThe pegmatites of the study area contain valuable minerals such as quartz, feldspar and sulphides. Quartz can be used as a raw material in the production of abrasives, refractories  and  in the making of  glass.  Feldspars  are used  in ceramics  and glass industry. They also serve as a source of alumina. The economic significance of gray feldspar pegmatites which are rich in sulphides calls for detailed analysis so as to know about the chemical composition and possible hydrothermal/magmatic origin.

ReferencesNathan, N.P., Balasubramanian, E., Ghosh Subhasish and Roy Barman, T. (2001) Neoproterozoic acid 

magmatism   in   Tamil   Nadu,   South   India:   Geochemcial   and   Geochronologic   constraints,   Gond. Research, Vol.4, No.4, pp.714­715.

Naqvi, S. M., and J. J. W. Rogers (1987),Precambrian Geology of India, vol.  6, Oxford Univ. Press,  Oxford, U. K.

Prakash,D.,Prakash,S.   And   Sachin,   H.K.(2010)  Petrological   evolution   of   the   high   pressure   and ultrahightemperature mafic granulites from Karur, southern India: evidence for decompressive and cooling retrogradetrajectories. Miner. Petrl.pp.35­53

Pandey,U.K., Chabria,T, Krishna,V. and Krishnamurthy P.(1994) Rb­Sr geochronology of late Proterozoic A­type granites in parts of Madurai district,  Tamil Nadu: implications on uranium and rare metal  exploration.Jour.Atm.Min.sci.Vol.2 pp.29­43.

Ramakrishnan   (1993),   Tectonic   evolution   of   granulite   terrains   of   Southern   India.   Geol.soc.India,  Mem.V.25,pp. 35­44

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015, 40p                            ISBN 978-81-923449-4-2           38

E Shaji et al.           Unusual metaultramafites of Wayanad

Unusual metaultramafics of Wayand, southern India: a petrological report 

Shaji E, Indu G, Arungokul J, Dhanil Dev  S G and  Pradeepkumar A P

Dept of Geology, University of Kerala, Kariavatom campus, Trivandrum­695 581, India

E­mail: [email protected]   m   

AbstractIn the Meenangadi – Pulpulli – Sulthan Bathery area of Waynad, southern India, several  sequences of metamorphosed mafic and ultramafic bodies occur as rafts and enclaves  within The Peninsular Gneiss Complex. The metaultramafics include talc tremolite schist,  talc  schists,  metapyroxenites  and some garnet bearing mafic  gneisses,   considered   as  retrograded eclogites. Talc­tremolite schist (TTS) is the dominant metaultramafic rock of  the  area and  it   shows variants   such as   talc­tremolite­actinolite   schist  and  tremolite­actinolite schist. Another interesting rocks units reported in the study are phlogopite +  cpx + opx + spinel,      phlogopite + muscovite + talc + cpx + amphiboles bearing  metaultramafics.   These bands vary in width from 2­10 m. Exact width of these bodies  are not clear due to the bouldery nature and weathering of the exposure in most cases.  Strike of the TTS in the western part of the area is E­W but it varies to E­W and N80° E  in the eastern part. The main sectors having maximum concentration of metaultramafics  are Irulam, Ellakolli, Munnanakuzhi, Vakeri, Chethalayam and Kuppadi areas. TTS with  spinifex   type   texture  exposed  at   Irulam resembles  komatiite  but  detailed   studies  are  needed to confirm this report. Slender laths of olivine/amphibole set in a fine grained  matrix suggest quenching of superheated magma, but the preservation of these laths even  after   the   metamorphism   is   unusual.     Geochemical   studies   shows   that   these  metaultramafics are rare and shows high Mg. MgO contents vary from 24.53 to 30.45.  These rocks preserve evidences of mantle metasomatism.

AcknowlegmentThe authors gratefully acknowledge the financial support through the UGC SAP DRS II, which supports the continuing field work and chemical analysis under the thrust area identified.

A. P. Pradeepkumar and E .Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc of the UGC­SAP­DRSII seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2    39

S Rajesh and A P Pradeepkumar              Cordierite gneiss in Munnar granite  

Cordierite gneisses in Munnar granite, south­western India: implications for isothermal decompression history S. Rajesh and A. P. Pradeepkumar

Department of Geology, University of Kerala, Trivandrum, India

E­mail: [email protected]

AbstractThe   Munnar   (N10°05'00";E77°05'00")   granite   is   an   E­W   trending   irregular   body  emplaced within the migmatite and apophyses extend into the surrounding gneisses. The  granite dated to be 740 ±30 m.y (Odom, 1982) is traversed by pegmatite, aplite and  quartz veins. Gneissic layering and foliation are apparent in all but the least deformed  granitic rocks in the study area. Field investigations reveal that the rocks in Munnar  include granite, hornblende biotite gneiss, cordierite gneiss, granite gneiss, carbonatite,  syenite   and  migmatite.  In   Munnar   cordierite­bearing   gneisses   occurring   as   elongate  patches   in  a 10­   to  15­km­wide zone along the  southeastern part  of  Munnar  town.  Cordierite  (Al3(Mg,Fe)2[Si5AlO18]) which usually occurs in aluminous rocks that have  been subjected to thermal or regional metamorphism. Generally cordierite in gneisses is  associated   with   minerals   like  andalusite,  spinel,  quartz,   and  biotite.   The   textural  relationship of this rock is consistent with the following main reactions: garnet + quartz  = cordierite + hypersthene + biotite. Munnar granite intrusion can be noticed as the  country rock.  In some areas around Munnar small  patches of charnockite are found  within the migmatitic/cordierite gneiss which is having relict pyroxenes and appearance  of newly formed hornblende. Near Devimalai (17 km from Munnar) cordierite develops  at the   contact between granite and calc­granulite and   it has been suggested that the  cordierite   develops   at   the   expense   of   garnet   (Thampi   et   al.   1979),   indicating   the  possibility   of   these   being   Type   2   Magmatic   (a)   Peritectic   type   of   Clarke   (1995).  Numerous petrologic studies have been done on rocks of Achankovil shear zone especially  in relation to the formation of cordierite (Sinha­Roy et al. 1984; Srikantappa et al.  1985; Ravindra Kumar and Chacko 1986; Santosh 1987; Soman et al. 1995a, 1995b,  Shaji  2009).  Most  of   these   studies   conclude   that  granulite   formation,   including   the  development   of   the   cordierite   gneiss,   occurred   under   conditions   of   isothermal  decompression,   possibly   related   to   crustal   thinning   and   extension   following   earlier  collision­related   thickening   and   also   suggest   a   history   of   isothermal   decompression  accompanied by the flow of CO2­rich fluids for the formation of the cordierite gneiss. The  presence of   this  little  studied cordierite  gneiss  in  the Munnar area of  Madurai block  suggests that  isothermal decompression was a component in the evolutionary history of  the Munnar area and Madurai block.

A. P. Pradeepkumar and E.Shaji (eds) Shear Zones and Crustal Blocks of Southern India vol.2 Proc UGC­SAP­DRS II seminar, Dept of Geology, University of Kerala, India, 31 March 2015,  40p                                  ISBN 978-81-923449-4-2                     40