Rb-Sr geochronology in favour of polymetamorphism in the Pan African Damara belt of Namibia (South West Africa)

ZusammenfassungNeue Rb-Sr-Gesamtgesteins-Isochronenalter von zwei sedimentären Abfolgen der spätpräkambrischen Damara-Supergruppe in der Zentralzone des Pan-Afrikanischen Damara-Orogens von Namibia (Südwest-Afrika) deuten auf eine mehrphasige metamorphe Geschichte hin.Kalk-Granofels-Gesteine der Karibib-Formation (Swakop-Gruppe) südöstlich von Usakos ergaben ein Alter von 665±34 M. J. (λ87Rb=1,39×10−11 a−1) und wir interpretieren dieses Alter als das Resultat isotoper Homogenisierung während einer intensiven Regionalmetamorphose, die vor dem Eindringen weitverbreiteter Granite stattfand.Pyroxenführende und feldspathaltige Gneise der Khan-Formation (Nosib-Gruppe) aus dem Gebiet der Khan- und Swakop-Flüsse östlich von Swakopmund zeigen unvollständige Homogenisierung ihrer Sr-Isotope um 474±16 M. J. In Anbetracht ähnlicher Alter für den benachbarten Rössing-Alaskitgranit und für Biotite verschiedener Gesteinstypen aus dem gesamten Zentralbereich des Orogens interpretieren wir obiges Alter eher als den Höhepunkt einer zweiten Regionalmetamorphose als ein bestimmtes Stadium in der post-orogenen Abkühlungsgeschichte.Es ist wahrscheinlich, daß unsere Altersbestimmungen zwei deutlich voneinander getrennte pan-afrikanische tektono-metamorphe Phasen charakterisieren, vor allem wenn man sie in Zusammenhang mit publizierten Daten betrachtet, und wir nehmen an, daß diese den vonClifford (1967) postulierten Katanga- und Damara-Episoden entsprechen. Die jüngere dieser Episoden hat nicht nur die pan-afrikanischen orogenen Bereiche im südwestlichen Afrika, sondern auch weite Teile des Kalahari-Kratons erfaßt und mag auf tektogenetische Prozesse von nahezu kontinentalen Ausmaßen in und unter der Kruste im frühen Paläozoikum zurückzuführen sein.AbstractNew Rb-Sr whole rock age data are reported from two metasedimentary sequences of the Damara Supergroup in the central Pan African Damara belt of Namibia (South West Africa).Calc-granofels rocks of the Karibib Formation (Swakop Group) near Usakos are dated at 665±34 Ma (λ87Rb=1.39×10−11 a−1) which is interpreted as reflecting a high-grade metamorphic event predating widespread granite intrusion.Pyroxene-bearing feldspathic gneisses of the Khan Formation (Nosib Group) from the Khan-Swakop River area east of Swakopmund show incomplete homogenization at 474±16 Ma. In view of similar ages obtained on the nearby Rössing alaskite granite and on biotites from a variety of rock assemblages this age is interpreted as reflecting a second Damaran metamorphic event rather than a specific stage in a long cooling history as previously thought.It is probable that the new ages characterize two distinct Pan-African tectono-metamorphic events previously named Katangan and Damaran episodes respectively (Clifford, 1967). The younger of these has affected large areas of south western Africa both within orogenic zones and on the neighbouring Kalahari Craton and may reflect crustal processes of sub-continental proportion during the closing stages of the Pan-African tectogenesis.RésuméDeux séquences métasédimentaires du supergroupe du Damara ont été datées par la méthode Rb/Sr.Des gneiss calciques («granofels») de la formation de Karibib (groupe de Swakop), récoltés près d'Usakos ont été datés à 665±34 Ma (avecλ87Rb=1.39× 10−11 a−1). Cet âge est interprété comme le résultat d'un événement métamorphique de degré é levé antérieur à la mise en place des grandes masses de granite.Des gneiss feldspathiques à pryoxène de la Formation de Khan (Groupe de Nosib), échantillonnés dans la région de la Khan River — Swakop à l'Est de Swakopmund, montrent une homogénéisation isotopique incomplète à 474±16 Ma. Des âges voisins ayant été obtenus pour l'Alaskite de Rössing qui affleure dans la même zone et pour les biotites de différentes roches, cet âge est interprété comme le résultat d'un second métamorphisme damarien plutôt que comme un stade de la longue histoire de refroidissement comme cela avait été imaginé auparavant.Ces nouveaux âges caractériseraient les deux épisodes tectonométamorphiques distincts de l'orogénie Pan-Africaine, qui avaient été appelés respectivement épisode katangien et épisode demarien parClifford (1967). Le plus récent de ces événements a affecté une grande partie de l'Afrique du S.W. aussi bien dans les zones orogéniques que dans le craton voisin du Kalahari; il peut refléter une évolution crustale d'échelle subcontinentale se produisant pendant les derniers stades du tectogène Pan-Africain.Краткое содержаниеС помощью метода Rb/Sr был и исследованы цельны е породы двух свит позднекембрийского верхнего слоя Дамары в центральной зоне все-африканского орогена Дамара в Нами бии, юго-западная Афри ка; при этом удалось установить, что метам орфизм в этих раонах п ротекал многостадийно.Известково-гранитов ые породы в формуции К арибиб, свита Свакоп, на югово стоке Усакоса показали воз раст в 665±34 миллионов ле т (λ87Rb=1,39 10−1a−1); авторы считают э ту дату результатом гомогенизации изото пов во время интенсивного р егионального метамо рфизма, имевшего место до вне дрения гранитов.В содержащих пироксе ны и полевой шпат гней сах формации Хан, серии Носиб, из районов пек Х ан и Свакоп, восточнее устья последней, изотопы стронция гомогенизи рованы не полностью и показали возраст в 474 ± 16 миллионов лет. Сходны е даты получили и для с оседних аляскит-гранитов Рессинга и для биотит ов различного типа по род из центральной части ор огена; его можно рассматрив ать, как высшую точку в торой региональной стадии метаморфизма, как нек ую фазу во время охлаж дения после завершения процессо в орогенеза.Весьма возможно, что п олученные даты харак теризуют два совершенно не связанных друг с друг ом все-африканских тектонико-метаморфн ых процесса, особенно, если сравни ть их с имеющимися опубликованными ран ее данными.Авторы считают, что эт и фазы соответствуют описанным Клиффордом в 1967 г горообразовательн ым событиям, именно Ка танга и Дамара. Последний из них охватил не толь ко районы все-африкан ского орогена в юго-западно й Африки, но и часть крат она Калагари; его можн о рассматривать, как сл едствие тектонических проце ссов примерно матери кового масштаба, протекавши х в коре и под корой во вр емя раннего палеозоя.

Field of study: Environmental science