Garnet porphyroblasts are commonly used to determine P-T conditions in metamorphic rock assemblages. However, the actual process of porphyroblast nucleation is still poorly understood and garnet growth may occur at different conditions than those predicted by equilibrium thermodynamics. It is typically assumed that the Gibbs free energy of a system can be used to predict the growth of garnet at a given P and T, but here a new idea is proposed that in nature, growth does not occur until the chemical potential of each garnet-forming component departs from its equilibrium (pre-nucleation) state. Similar thermodynamic modeling results from a variety of metamorphic settings, rock types and apparent degrees of overstep indicate these deviations likely control the extent of overstep in the garnet-forming reaction in many natural samples. The process of metamorphic differentiation is then used to explain microstructures observed in the Haimanta Group, NW India that contain quartz-rich and mica-rich layers, with numerous garnet porphyroblasts appearing solely in the quartz-rich layers. This process is deformation-controlled, allowing the microstructures to be used as kinematic indicators to determine the deformation history of the Haimanta Group. The Elle Microstructural Modeling Program, the Basil deformation code and observed chemical zoning of garnets are used to prove metamorphic differentiation as the process responsible for garnet growth, meaning a singular, prograde event resulted in garnet growth in the Haimanta Group, in agreement with published monazite data for theses samples. / Master of Science

Analysis of quartz c-axis fabrics and microstructures from ductily deformed rocks allows for the examination of the kinematics associated with crustal deformation. This thesis expands on the current knowledge of the kinematic evolution of the Himalayas and Scottish Caledonides, by examining samples from the Main Central Thrust (MCT) (Himalayas) and the Sgurr Beag Thrust (SBT) (Scottish Caledonides).  Metamorphic temperatures (Tm) associated above the MCT are inverted; chapter one attempts to test if deformation temperatures (Td) correlate to Tm, indicating that ductile shearing occurred during peak Tm. In the Scottish Caledonides, Td and Tm increase from foreland to hinterland, potentially indicating a right way up thermal structure;  chapter two presents Td and Tm associated with the region around the SBT. Above the MCT, quartz c-axis fabrics yield Td ranging between 500-650 "C, corresponding to the temperatures of dynamic recrystallization for subgrain rotation (SGR) and grain boundary migration (GBM). Up to 1000m above the MCT, Td and Tm are within error of each other, suggesting that shearing occurred during peak Tm; while further away from the MCT  Tm is significantly hotter than Td, suggesting that shearing continued past Tm. Deformation associated with the upper part of the Moine thrust sheet and the SBT yields quartz c-axis fabrics with Td ranging between 395-583 "C, corresponding to the regional dynamic recrystallization. Tm calculations original to this study yield pressure-temperature constraints of 4.8-5.8 kbar and 586-625 "C. Tm is within error of Td, suggesting that deformation and metamorphism were synchronous. / Master of Science

No description available.

Um Hinweise auf die geodynamische Entwicklung und zur Rekonstruktion der magmatischen und tektono-metamorphen Geschichte der Västervik-Region (SE-Schweden) und dem Kamanjab Inlier (NW-Namibia) zu erhalten, wurden isotopengeochemische Untersuchungen (Rb-Sr, Sm-Nd, K-Ar, U-Pb) in Kombination mit Haupt- und Spurenelementanalytik sowie Untersuchungen zu den P-T-Bedingungen an metamorphen Gesteinen durchgeführt. Beide Gebiete vereint eine gemeinsame Entwicklung innerhalb des Superkontinentes Columbia. Sowohl die Västervik-Region als auch der Kamanjab Inlier sind durch ihre Lage entlang eines aktiven Kontinentalrandes geprägt. In beiden Arbeitsgebieten konnte eine mehrphasige Entwicklung erkannt werden. Die Untersuchungen zeigen, dass der granitoide Magmatismus entlang des südlichen Randes des Laurentia-Baltika Systems durch zwei paläoproterozoische Phasen charakterisiert ist. So konnten fünf granitoide Einheiten unterschieden werden, die in ihrer Zusammensetzung von Tonaliten bis Syenograniten variieren. Geochemische Klassifikationen haben für drei der fünf Einheiten einen „magnesian“, metaluminösen Cordillerancharakter gezeigt, der in Verbindung mit einem aktiven Kontinentalrand steht (2. Phase 1.81-1.77 Ga). Die übrigen zwei Einheiten zeigen einen Wechsel zu „ferroan“, peraluminösen Granitoiden mit einem A-Typ-Charakter, die während einer Extensionsphase gebildet wurden (1. Phase 1.87-1.84 Ga). Während die Ältere der beiden A-Typ-Gruppen mit der ersten Phase korreliert werden kann, zeigt die Jüngere Affinitäten zur sogenannten Granit-Pegmatit-Einheit. Das bestehende tektonische Modell für die Bergslagen-Region (N‘ Västervik) setzt eine Verlagerung der Subduktionszone in SW‘ Richtung voraus, die einhergeht mit einem Wechsel des geodynamischen Regimes. Die für die Västervik-Region definierten fünf granitoiden Einheiten passen gut in dieses Modell und liefern Argumente für einen neuen tektonischen Zyklus im Süden der Bergslagen-Region. Der Kamanjab Inlier zeigt eine ähnliche Entwicklung, wie sie in der Västervik-Region beobachtet werden konnte. Der granitoide Magmatismus wurde auf ein paläoproterozoisches Alter von 1.88-1.81 Ga datiert und fällt vermutlich mit einem ersten tektono-metamorphen Ereignis zusammen, in dem es unter anderem zur Ausbildung von Migmatiten kam. Die ermittelten Sm-Nd-Modellalter der Amphibolite zeigen eine systematische Zunahme von tiefen zu höheren Krustenstockwerken (Rooikop/Aandgloed[S]: TDM 2.10-1.96 Ga; Suiderkruis/Aandgloed [N]: TDM 2.40-2.12 Ga; Ehobib: TDM 2.74-2.30 Ga). Das Einsetzen der Kibarischen Orogenese bzw. des kibarischen Riftereignisses im Mesoproterozoikum (~1.6 Ga) wird als Auslöser für eine großräumige Überprägung des südlichen Randes des Kongo-Kraton gesehen. Sowohl K-Ar-Datierungen (1.3-1.4 Ga) als auch die Ergebnisse der Rb-Sr-Isotopenanalyse (~1.5 Ga) deutet auf eine solche Überprägung hin und können mit einem zweiten tektono-metamorphen Ereignis sowie dem bimodalen Magmatismus entlang des Kontinentalrandes korreliert werden. Untersuchungen der P-T-Bedingungen zeigen eine Unterteilung in eine nördliche (T=650-750 °C; P=8-11 kbar) und eine südliche (T=500-600 °C; P=5-9 kbar) Domäne. Ausgehend von zwei diskreten Metamorphoseereignissen scheinen die Geländebeobachtungen (Ausbildung der Migmatite) die Bedingungen des ersten tektono-metamorphen Ereignisses widerzuspiegeln. Wohingegen die durch Laborbefunde ermittelten, das zweite Ereignis zeigen.