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Geologische Rundschau

, Volume 67, Issue 2, pp 719–742 | Cite as

Age and degree of metamorphism and time of nappe emplacement along the southern margin of the Damara Orogen/Namibia (SW-Africa)

  • H. Ahrendt
  • J. C. Hunziker
  • K. Weber
Aufsätze

Abstract

Along the southern margin of the Damara orogen age and degree of metamorphism were determined by means of K/Ar dating and illite crystallinity. The investigations include the following units:
  1. 1.

    The southwestern-most part of the east-west striking branch of the Damara orogen.

     
  2. 2.

    The nappes of the Naukluft Mountains.

     
  3. 3.

    The Nama-Group from north of the Naukluft Mountains to the Fish River in the south (including the western part of the Dwyka-Formation).

     

The metamorphism of the Naukluft nappes as well as the underlying Nama beds corresponds to the higher part of the anchi-zone and lower epi-zone. Between the Naukluft nappes and the folded Nama rocks adjoining the southeastern front of the nappes there is an obvious step from higher down to lower metamorphism. Further to the southeast the metamorphism in the Nama beds decreases continuously down to diagenesis.

K/Ar age determinations were carried out on the three units mentioned above and also on the basement underlying the Nama sequence. Muscovites of this basement gave an age of about 1160 m. y. Determinations on white micas of the southern Damara belt, the Naukluft Mountains and the northern Nama basin define two isochrons with ages of 495 and 530 m. y The age of 530 m. y. represents the peak of metamorphism and the age of syncrystalline deformation. The age of 495 m. y. can be interpreted as a cooling age of the higher metamorphic rocks or as a dating of rejuvenation caused by a second post-crystalline deformation in parts of the Naukluft and Damara rocks. This age of 495 m. y. was also found in the mylonite of the main thrust plane of the Naukluft nappes and it represents the time of emplacement of the Naukluft nappes.

Keywords

Diagenesis Southern Margin White Mica Isochron Illite Crystallinity 
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

Im Bereich der Südgrenze des Damara-Orogens wurden Alter und Intensität der Metamorphose mit Hilfe von K/Ar-Altersbestimmungen und Illitkristallinität bestimmt. Die Untersuchungen umfaßten folgende Einheiten:
  1. 1.

    den südwestlichen Teil des E-W streichenden Astes des Damara-Orogens;

     
  2. 2.

    die Decken der Naukluft;

     
  3. 3.

    die Nama-Group, die sich von nördlich der Naukluft bis zum Fish-River im Süden erstreckt (einschließlich des westlichen Teils der Dwyka-Formation).

     

Die Metamorphose der Naukluft-Decken sowie der unterlagernden Nama liegt in Bereich der höheren Anchibis unteren Epizone. Zwischen den Gesteinen der Naukluft-Decken und der südöstlich vorgelagerten gefalteten Nama besteht ein deutlicher Sprung zu niedrigerer Metamorphose. In Richtung SE nimmt der Grad der Metamorphose in der Nama kontinuierlich ab bis in den Bereich der Diagenese.

In den drei oben erwähnten Einheiten wurden K/Ar-Altersbestimmungen an Hellglimmern durchgeführt. Zusätzlich wurden Muskowite aus dem Basement, das die Nama unterlagert, datiert. Die Muskowite aus dem Basement ergaben ein Alter von 1160 m. y. Bestimmungen an Hellglimmern des südlichen Damara, der Naukluft und der nördlichen Nama liegen auf zwei Isochronen mit Altern von 495 m. y. und 530 m. y. Das Alter von 530 m. y. datiert den Höhepunkt der Metamorphose und das Alter der Deformation in den synkristallin deformierten Gesteinen. Das Alter von 495 m. y. kann als Abkühlungsalter für die höher metamorphen Gesteine gedeutet werden oder zeigt eine Verjüngung durch eine zweite postkristalline Deformation in Teilen der Naukluft und Damara-Gesteine an. Dieses Alter von 495 m. y. wurde ebenfalls im Mylonit der Hauptüberschiebungsbahn der Naukluft-Decken gefunden und gibt den Zeitpunkt der Platznahme der Naukluft-Decken an.

Résumé

L'âge et le degré de métamorphisme de la bordure sud de l'orogène de Damara ont été déterminés par la datation K/Ar et par la cristallinité de l'illite.

Les investigations ont porté sur les unités suivantes:
  1. 1.

    La partie sud-ouest de la branche orientée est-ouest de l'orogène de Damara.

     
  2. 2.

    Les nappes du «Naukluft».

     
  3. 3.

    Le «Nama group» s'étendant du N du Naukluft au Fish-river au sud (la partie occidentale de la formation Dwyka inclue).

     

Le métamorphisme des nappes du Naukluft ainsi que de la série de Nama sousjacente va de la partie supérieure de l'anchizone à l'épizone inférieure. Entre les nappes du Naukluft et les roches plissées de Nama situées au sud-est des nappes, un saut très net est observé conduisant à un métamorphisme plus bas. Vers le sud-est, le métamorphisme affectant la série de Nama diminue graduellement jusque dans le domaine de la diagenèse.

Des déterminations d'âge K/Ar ont été effectuées sur les trois unités ci-dessus et en plus sur le soubassement du groupe de la Nama, dont les muscovites donnent un âge d'environ 1160 m. a. Les résultats des déterminations dans des micas clairs du Damara du sud, des nappes du Naukluft et du groupe nord de Nama se situent sur deux isochrones avec des âges de 495 et 530 m. a. L'âge de 530 m. a. indique le point culminant du métamorphisme et l'âge de la déformation dans les roches à déformation syncristalline. L'âge de 495 m. a. peut être interprété comme un âge de refroidissement des roches les plus métamorphiques ou comme un rajeunissement par une deuxième déformation postcristalline dans certaines parties des formations du Naukluft et du Damara. Cet âge de 495 m. a. a été trouvé également pour les mylonites du plan de chevauchement principal des nappes du Naukluft et indique l'âge de la mise en place de ces nappes.

Краткое содержание

С помощью K/Ar-метода опр еделили возраст и инт енсивность метаморфизма пород на южной границ е орогена Дамара. Были исследованы следующ ие геологические едини цы:
  1. 1.

    юговосточная часть в етки орогена, простир ающейся в восточно-западном направлении,

     
  2. 2.

    покров гор Naukluft,

     
  3. 3.

    серию Нама, простираю щуюся от Naukluft на севере до Фиш-реки на юге, и западную часть с ерии Двайка.

     

Метаморфизм покрова Naukluft, как и подстилающих е го слоев Нама охватывает Анхи-зону до нижней эпи-зоны. Меж ду породами покрова Naukluft и породами Нама, обра зующими надвинутые в юго-восточном направ лении складки, отмечают ясн о выраженный скачек к метаморфизму более низкой степени. Отмечают убывание ст епени метаморфизма в пород ах Нама в юго-восточном н аправлении.

Определение возраст а провели по белой слю де трех названных геологиче ских единиц и, кроме того, по мусковитам фундамен та, подстилающего свиты Нама. По мусковитам ус тановили возраст в 1160 м иллионов лет. При определении возраста по слюде уст ановили две изохроны в Naukluft и северной части серии Нама с воз растом в 495 и 530 миллионов лет. Возраст в 530 миллионов лет указывает на отре зок времени, когда мет аморфизм достиг своего кульминационного пу нкта и соответствует возрасту преобразования выкр исталлизовывающихс я в это время пород. Возр аст в 495 миллионов лет м ожет соответствовать воз расту охлаждения пор од высшей степени метаморфизм а, или же указывать на ом оложение породв Naukluft и Д амара в результате повротного преобраз ования, имевшего мест о после выкристаллизовыван ия этих пород. Тот же возр аст, 495 миллионов лет, ус тановили в зоне милонитов основного надвига по крова Naukluft, что указывает на время образования этого надвига.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1978

Authors and Affiliations

  • H. Ahrendt
    • 1
  • J. C. Hunziker
    • 2
  • K. Weber
    • 1
  1. 1.Geol.-Paläont. Institut, Abt. TektonikUniversity of GöttingenGöttingen
  2. 2.Abt. f. Isotopen-GeologieUniversity of BernBern

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