Die Geologie, Geochemie und Altersstellung des Weener Igneous Komplex und der Gaub Valley Formation am Südrand des Damara Orogens, Namibia und ihre Bedeutung für die Genese der frühproterozoischen Rehoboth Sequenz

Abstract

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Verschiedene statistische Verfahren wurden angewandt und belegen eine kryptische Zonierung des WIK, die im Gelände nicht nachweisbar war. Außerdem konnten mit Hilfe von Faktoranalytik Rückschlüsse auf den primären Mineralbestand im WIK und in der GVF gezogen werden. Die beiden Magmatitsuiten unterscheiden sich in der primären Mineralparagenese dadurch, daß im WIK Hornblende und in der GVF Biotit als Mg-Träger dominieren. Durch Streudiagramme von Elementverhältnissen konnte außerdem nachgewiesen werden, daß im WIK in unterschiedlichen Bereichen der Magmenkammer Assimilation und fraktionierte Kristallisation sowie Gleichgewichtskristallisation wichtige Prozesse zur Magmendifferentiation darstellen. Für die GVF zeigen statistische Verfahren dagegen, daß die Variation der Elemente durch magmatische Prozesse allein nicht möglich ist

Die Altersdatierung der Magmatite der GVF und des WIK erfolgten durch Rb/Sr-Gesamtgesteinsanalytik und durch U/Pb-Zirkonanalytik. Zusätzlich wurde der bisher als Basement für die Rehoboth Sequenz angesehene hochmetamorphe Mooirivierkomplex im südlichen Anschluß an das Arbeitsgebiet mit U/Pb-Zirkonanalytik datiert. Die Rb/Sr-Isotopien liefern für Intrusiva und Vulkanite Errorchronen von 1620±107 Ma für den WIK und von 1752±121 für die GVF. Ein nur schlecht definiertes U/Pb Maximalalter für die GVF resultiert aus der Datierung von granitischen Gerollen der basalen Konglomerate und beträgt 1925+125-145 Ma. Zirkonfraktionen aus vier Großproben definieren für den WIK Diskordias mit oberen Schnittpunktaltem zwischen 1767+76-27 Ma und 1743+87-71 Ma, die somit das Minimalalter der GVF darstellen und eindeutig die Zuordnung dieser Formation zu einer kibarischen oder panafrikanischen Orogenese ausschließen. Für den Mooirivierkomplex wurde ein jüngeres Bildungsalter von 1725±10 Ma ermittelt. Daraus wird eine gleichzeitige Genese von Basement und suprakrustalen Gesteinen abgeleitet. Die höhere Deformation und Metamorphose im Mooirivierkomplex wird auf seine ursprüngliche Position in einem tieferen Krustenstockwerk zurückgeführt. Die Rehoboth Sequenz wurde daher zusammen mit dem Basement als juvenile Kruste gebildet. Im regionalen Kontext ermöglicht dies die Einordnung der Rehoboth Sequenz in das eburnische Ereignis, das durch eine Reihe von Inlieren repräsentiert ist, die sich von Südamerika im SW quer durch Afrika bis nach Tanzania im NE erstrecken. Aufgrund der geochemischen Daten und des Geländebefundes wird abschließend die Genese der Rehoboth Sequenz in einem magmatic arc - backarc Bereich vorgeschlagen

Die jüngere magmatische Geschichte beinhaltet die Genese des mafischen Gangschwarms und der GGS. Vergleiche mit Analysen aus den Nachbargebieten, zeigen, daß alle Mafite vermutlich nur eine Generation darstellen und im Zusammenhang mit dem 1200 Ma kibarischen Ereignis als Intraplattenbasalte gebildet wurden. Durch den Geländebefund wird ein zeitlich enger Zusammenhang zwischen der Bildung der GGS und dem mafischen Gangschwarm belegt. Eine Interpretation dieser jüngeren Magmatite im Rahmen des kibarischen Ereignisses als subduktionsinduzterter Riftmagmatismus scheint daher angebracht

Abschließend wurde im Rahmen der Kartierung die sedimentäre Entwicklung der basalen Damara Sequenz (Corona Formation) und die strukturelle Enwicklung während der Damara Metamorphose untersucht. Für die Corona Formation wird aufgrund der faziellen Zusammenhänge eine Genese im Absenkungsstadium der Geosynklinalentwicklung vorgeschlagen

Die strukturelle Entwicklung während der Damara Metamorphose ist mit der im angrenzenden Rostockbereich vergleichbar und umfaßt zwei Deformationsereignisse. Eine ältere NE-gerichtete und eine jüngere SE-gerichtete Einengung mit jeweils mehreren homoaxialen Formungsschritten wurden unterschieden. In einem letzten Deformationsakt erfolgen durch Extensionsbewegungen bruchhafte Abscherungen nach NW

Die Untersuchung von Mineralen mit Hilfe von EDX-Verfahren zeigt, daß durch die Damara Metamorphose eine Equilibrierung der ursprünglichen Mineralparagenesen sowie eine Mineralneubildung im Bereich der oberen Grüschiefer bis unteren Amphibolitfazies stattgefunden hat. Die Analyse von Muskoviten ermöglichte eine Modellierung des Metamorphosepfädes mit einem prograden und einem retrograden Ereignis. Zusammen mit Granat-Biotit Thermometern wurden Bildungsdrucke von ca. 5 kb und 3 kb und Temperaturen von 485-500°C abgeleitet