Paläoproterozoisches Krustenwachstum (2.0-1.8 Ga) am Beispiel der Västervik-Region in SE-Schweden und dem Kamanjab Inlier in NW-Namibia

Abstract

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.