Chemismus und Paragenesen von Mineralen in granitischen Gesteinen des Brandberg-Komplexes, Namibia

Abstract

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1. ZUSAMMENFASSUNG: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Chemismus und den Mineralparagenesen granitischer Gesteine des Brandberg-Komplexes in Namibia

Für eine chemische und mineralogische Charakterisierung wurden an granitischen Proben des Brandberges umfangreiche Mineralanalysen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde durchgeführt. Vorliegende Elementdaten der Gesteine wurden durch weitere RFA - Analysen vervollständigt. In ausgewählten Proben wurden mittels der Atomemissions-Spektrometrie (AES) deren Lithium- und Zinngehalte bestimmt

Der Brandberg-Komplex stellt sich demnach als typischer Vertreter eines A-Typ-Granits dar. Er setzt sich im wesentlichen aus drei separaten Granitintrusionen zusammen, die stofflich und zeitlich eng miteinander verknüpft sind. Typisch ist ein Ferreedenit [?] Ferr?augit -führender Quarzmonzonit der auf ein kreisrundes Vorkommen im Westteil des Massivs beschränkt ist. Beim Typ 2, der die Hauptmasse des Vorkommens bildet, handelt es sich um Hbl-Bt-Granite mit geringen chemischen und mineralparagenetischen Variationen. Ein leukokrater peralkalischer Arfvedsonit-Mikroklin-Granit, der in der südwestlichen Peripherie des Komplexes als peralkalischer Nachschub auftritt, bildet den Typ 3. Diese Genese basiert auf einer Kristall-Schmelz-Fraktionierung, wobei der peralkalische Trend auf eine Plagioklas bzw. extreme Kalifeldspatfraktionierung zurückzuführen ist

In den peralkalischen Gesteinen läßt sich jedoch eine starke Anreicherung von inkompatiblen Elementen erkennen. Dies deutet auf einen zusätzlichen Elementtransport in einer fluiden Phase hin. Charakteristische geochemische Merkmale (Rb/Sr, K/Rb-Rb/Sr, Spurenelementmuster) bestätigen diese Vermutung

Weitere Argumente für die Beeinflussung durch eine fluide Phase liefern mineralogische Untersuchungen der Haupt- und Spurenminerale: (1) In den Hbl-Bt-Graniten tritt lokal die Paragenese 'Schachbrett-Albit' - Epidot zusammen mit Plagioklasen auf, die von Ba-reichen Kalifeldspäten ummantelt werden. Diese paragenese wird oft in metasomatisch überprägten Graniten beobachtet (2) Die Alkaliamphibole der peralkalischen Granite weisen hohe Zn-, Li und F-Gehalte auf. (3) Es treten Verdrängungserscheinungen von Mikroklin durch Albit (Albitisierung) auf (4) Das "bunte" Spektrum an Spurenmineralen drückt sich in einer unterschiedlich hohen Intensität der Fluidaktivität bzw. durch das Na/K-Verhältnis der fluiden Phase aus. Neben Hatchettolith, einem Uran-Cer-Pyrochlor mit der Standardformel (Ce, U, Ca) 2-x (Nb, Ti, Ta) 2 (O, OH, F) 7 treten Monazit (Ce, La, Th, Ca...) (PO4, SiO4, SO4), Smirnovskit (Th, Ce, Ca,...) OH (P, Si, Al) (O, F, OH), Bastnäsit (RE, Y, Th) (F, OH) CO3; Lanthanit (REE) 2 (CO3) 3 * 8H2O und Cerit (Ce, Ca) 9 (MgFe2+) Si7 (0, 0H, F) 28 auf. Besonders hervorzuheben ist das Mineral Dalyit, ein Kalium-Zirkon-Silikat (K2ZrSi6O15), welches mit ca. 8 Vol prozent lokal in den peralkalischen Proben auftritt (5) Mineralneubildungen (Dalyit) deuten darauf hin, daß Zirkonium mobil war. Dies wird als Hinweis auf eine alkalireiche fluide Phase verstanden (6) Am Beispiel des Zirkoniums wird aufgezeigt, daß die extrem hohe Anreicherung von inkompatiblen Elementen nicht allein auf eine Kristall-Schmelz-Fraktionierung zurückzuführen ist

Die Ergebnisse dieser Arbeit werdeja mit Literaturdaten verglichen und die verschiedenen Modelle für die Genese des Brandberg-Komplexes diskutiert. Die vorliegenden geochemischen und mineralogischen Daten lassen den Schluß zu, daß die Genese des Brandberg-Komplexes neben dem Prozeß einer Kristall-Schmelz-Fraktionierung durch den lokalen Einfluß einer alkalireichen fluiden Phase charakterisiert ist

Die Ergebnisse dieser Arbeit werden mit Literaturdaten verglichen und die verschiedenen Modelle für die Genese des Brandberg-Komplexes diskutiert

Die vorliegenden geochemischen und mineralogischen Daten lassen den Schluß zu, daß die Genese des Brandberg-Komplexes neben dem Prozeß einer Kristall-Schmelz-Fraktionierung durch den lokalen Einfluß einer alkalireichen fluiden Phase charakterisiert ist