Advertisement

Geologische Rundschau

, Volume 67, Issue 2, pp 631–646 | Cite as

The relationships between low-grade metasedimentary Belts, calc-alkaline volcanism and the Pan-African orogeny in N.W.Nigeria

  • R. Holt
  • I. G. Egbuniwe
  • W. R. Fitches
  • J. B. Wright
Aufsätze

Abstract

The rocks of the Maru and Anka regions of northwestern Nigeria comprise a polycyclic, migmatite-gneiss, basement sequence with an infolded cover of low grade metasediments. Both basement and cover are intruded by a suite of syn-tectonic to latetectonic granites and granodiorites.

Evidence from contrasting lithologies and geochronological data suggest that at least three depositional cycles may be represented in the Anka and Maru Belts of low-grade metasediments. An attempt is made to correlate these three cycles with the Kibaran (c. 1100 m. y.) and Pan-African (c. 550 m. y.) events.

Structural similarities between the two belts are explained by continued reactivation of Kibaran basement structures during Pan-African times.

Calc-alkaline volcanics of late Pan-African age are restricted to the Anka Belt. Recent work shows that volcanism in the Anka Belt is not all of late-orogenic type: a volcano-sedimentary pile, containing possible crystal tuff units, being intruded by acid-intermediate dykes and sills, and deformed during the Pan-African event. Syenitic plutonism restricted to the Maru Belt is shown to be post-tectonic.

The recognition of a significant Kibaran event in the basement of northwestern Nigeria is in accord with workers who record a similar event in other parts of the Nigerian basement and in the Precambrian basements of Mali and the Ahaggar.

Keywords

Nigeria Parmi Gneiss Migmatitiques Crystal Tuff Tuff Unit 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Die Gesteine der Maru- und Anka-Region im nordwestlichen Nigeria umfassen eine Grundgebirgsserie mit Migmatit-Gneisen, in die eine schwach metamorphe Metasedimentserie eingefaltet ist. Beide Serien werden von synbis spättektonischen Graniten und Granodioriten durchdrungen.

Aus der abweichenden Lithologie und den Altersdatierungen folgt, da mindestens 3 sedimentäre Zyklen in den Metasedimenten von Anka und Maru vorliegen. Es wird versucht, diese 3 Zyklen mit der Kibaran (ca. 1100 m. y.) und der Pan African Orogenese (ca. 550 m. y.) zu korrelieren.

Strukturelle Ähnlichkeiten zwischen den beiden Regionen erklären sich aus einer Reaktivierung des Kibaran-Grundgebirges während der Pan-African-Orogenese.

Kalkalkali-Vulkanite von Pan-African-Alter sind auf die Anka-Region beschränkt. Der Vulkanismus der Anka-Region ist nicht nur von einer spätorogenen Phase geprägt, es liegen vielmehr vulkano-sedimentäre Serien vor, die von sauren bis intermediären Gängen durchdrungen werden, die wiederum von der Pan-African Orogenese erfaßt werden. Ein syemitischer Plutonismus ist auf die Maru-Region beschränkt und dort als posttektonisch anzusehen.

Das Auftreten einer Kibaran-Orogenese im Grundgebirge von NW-Nigeria steht im Einklang mit Beobachtungen aus anderen Teilen Nigerias, Malis und Ahaggars.

Résumé

Les roches des régions de Maru et d'Anka du nord-ouest de la Nigérie comprennent une série de socle polycyclique avec gneiss migmatitiques, au sein de laquelle une couverture de métasédiments faiblement métamorphiques est impliquée par plissement. Socle et couverture sont recoupés par une série d'intrusions granitiques et granodioritiques, snytectoniques á tardi-tectoniques.

Le contraste des lithologies et les données géochronologiques permettent de penser qu'au moins 3 périodes de dépôt pourraient être représentées parmi les métasédiments peu métamorphiques de la région de Maru et d'Anka. Un essai est tenté de corréler ces 3 cycles avec de Kibarien (c. 1100 M.) et le Panafricain (c. 550 M.).

On peut expliquer les ressemblances structurales entre les deux zones par une réactivation des structures du socle kibarien pendant l'époque panafricaine.

Les volcanites cale-alcalines du Panafricain tardif se limitent à la zone d'Anka. Les travaux récents montrent que le volcanisme de la zone d'Anka n'est pas du tout d'un type orogénique tardif; il s'agit d'en ensemble volcano-sédimentaire pouvant renfermer des tuffs cristalins, récoupé par des filons et des sills acides à intermédiaires, et déformé au cours du Panafricain. Le plutonisme syénitique confiné à la zone de Maru apparaît comme post-tectonique.

L'enregistrement d'un évènement kibarien dans le socle du nord-ouest de la Nigérie est en accord avec les résultats des recherches mentionnant un évènement semblable dans d'autres parties du socle nigérien et dans les socles précambriens du Mali et d'Ahaggar.

Краткое содержание

Породы поясов Мару и А нка в северо-восточно й части Нигерии сложены многоциклическими м игматически-гнейсов ыми свитами фундамента и складча того покрова метаседимен тов низкой степени ме таморфизма. Как фундамент, так и покров интрудир ованы син-тектоничес кими и поздне-тектонически ми гранитеми и гранодио ритами.

Наличие разнообразн ой литолигии и геохим ические данные разрешают думать что последние три цикла отложений м огут представлять в пояса х Мару и Анка метаседименты низкой степени метам орфизма. Сделана попытка корр еляции этих трех циклов с соб ытиями эпохи Кибаран — примерно 1100 миллионов лет тому назад — и пана фриканским горообразовательны м процессом — примерно 550 миллионое лет тому назад.

Структурное сходств о обоих поясов объясн яют непрерывной повторн ой мобилизацией фундам ента в период от эпохи Кибаран до пан-африканского орогенеза включител ьно.

Кальциево-базически е вулканиты возраста конца пан-африканского оро гена находят в поясе Анка. Н едавние исследовани я показывает, что вулка низм пояса Анка не являетс я поздне-орогенновог о типа: вулкано-осадочные отложения, содержащи е возможные кристалл ические единицы туффов, оказались внесенным и в дайки от кислого до среднего состава и силлевые потоки и деформирова лись во время пан-афри канского орогенеза. Сиенитовы й плутонизм простирае тся от пояса Мару и про являет черты после-тектонич еского преобразования.

Исследования событи й эпохи Кибаран в фунд аманте на северо-западной части Нигерии указыв ают на то, что подобные события имели место и в другой части фундаме нта Нигерии и в докемб рийском фундамента пояса Мал и и Абаггар.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Bibliography

  1. Bertrand, J. M.: Evolution polycyclique des gneiss Prècambriens de l'Aleksod (Hoggar central, Sahara algérier). - Thèse Ph. D.: Academie de Montpellier Universite des Sciences et Techniques du Languedoc, 1974.Google Scholar
  2. Caby, R.: La chaîne Pharusienne dans le nord-ouest de l'Ahaggar (Sahara central, Algérie); sa place dans l'orogenese du Precambrien superieur en Afrique. - Thèse Ph. D.: Montpellier, Montpellier Univ., 1970.Google Scholar
  3. Clifford, T. N.: The structural framework of Africa, in African magmatism and tectonics. - 1–26, Edinburgh (Clifforrd, T. N., &Gass, I. G., eds.), 1970.Google Scholar
  4. Fabre, J.: Remarques sur la structure du Sahara Occidental et Central. - Bull. de la Soc. d'Histoire Naturelle de l'Afrique du nord,60, 43–73, 1969.Google Scholar
  5. Grant, N. K.: Geochronology of Precambrian basement rocks from Ibadan, south-western Nigeria. - Earth & Planetary Sci. Letters,10, 29–38, 1970.Google Scholar
  6. -: Structural distinction between a metasedimentary cover and an underlying basement in the 600 m. y. Pan-African domain of northwestern Nigeria, West Africa. - Accepted by Geol. Soc. Am. Bull.Google Scholar
  7. Harper, C. T., Sherrer, G., McCurry, P., &Wright, J. B.: K-Ar retention ages from the Pan-African of northern Nigeria. - Geol. Soc. Am. Bull.,84, 919–926, 1973,Google Scholar
  8. Hobbs, B. E.,Means, W. D.,Williams, F. E.: An Outline of Structural Geology. -252–264, U.S.A., 1976.Google Scholar
  9. Hubbard, F. H.: Precambrian crustal development in western Nigeria: Indications from the Iwo Region. - Geol. Soc. Am. Bull.,86, 548–554, 1975.Google Scholar
  10. Hurley, PM.: Continental drift investigations. - Massachusetts Inst. Technology, 14th Ann. Rept, 1966.Google Scholar
  11. Hurley, P. M., &Rand, J. R.: Review of age data in West Africa and South America relative to a test of continental drift. - In: The History of the Earth's Crust, 153–160, Princeton University Press (Phinney, R. A., ed.), 1968.Google Scholar
  12. Kennedy, W. Q.: The influence of basement structure on the evolution of the coastal (Mesozoic and Tertiary) basins of Africa.- In: Salt Basins Around Africa, 7–16, Amsterdam (Inst. of Petroleum, London) 1965.Google Scholar
  13. McCurry, P.: Pan-African Orogeny in northern Nigeria. - Geol. Soc. Am. Bull.,82, 3251–3262, 1971.Google Scholar
  14. -: The Geology of the Precambrian to lower Palaeozoic rocks of northern Nigeria - a review. - In: Proc. 1973 Conf. African Geology, Univ. of Ife Press, Ife (Kogbe, C. A.) 1976.Google Scholar
  15. Ogezi A. E. O.: Geochemistry and Geochronology of Basement Rocks from north-western Nigeria. - Leeds University, unpublished Ph. D. thesis, 1977.Google Scholar
  16. Oversby, V. M.: Lead isotopic study of aplites from the Precambrian basement rocks near Ibaden, southwestern Nigeria. - Earth & Planetary Sci. Letters,27, 177 -180, 1975.Google Scholar
  17. Pidgeon, R. T., van Breemen, O., &Oyawoye, M. O.: Pan African and earlier events in the basement complex of Nigeria. - 25th Int. Geol. Cong. Abstract,3, 667, 1976.Google Scholar
  18. Ramsey, J. G.: Folding and Fracturing of Rocks. -530, New York (McGraw-Hill) 1967.Google Scholar
  19. Snelling, N. J.: Age determination unit. - Ann. Rept. Inst. Geol. Sci. (for 1963), 30 -40, 1964.Google Scholar
  20. Truswell, J. F.: Report on the geology of the crystalline basement of 1∶100,000 Sheet 53 (Maru) and part of 1∶100,000 Sheet 31 (Talata Mafara). - Unpub. Geol. Surv. Nigeria Rept., No. 1319, 1962.Google Scholar
  21. van Breeman, O., Pidgeon, R. T., &Bowden, P.: Age and Isotopic studies of some Pan-African granites from north-central Nigeria. - Precambrian Research,4, 307 -319, 1977.Google Scholar
  22. Wright, J. B., &McCurry, P.: Geochemistry of calc-alkaline volcanic rocks in north-western Nigeria and a possible Pan-African suture zone.- Earth & Planetary Sci. Letters, in press.Google Scholar

Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1978

Authors and Affiliations

  • R. Holt
    • 1
  • I. G. Egbuniwe
    • 2
  • W. R. Fitches
    • 2
  • J. B. Wright
    • 1
  1. 1.Department of Earth SciencesThe Open UniversityMilton KeynesEngland
  2. 2.Department of GeologyUniversity College of WalesAberystwythWales

Personalised recommendations