Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-132
Main Title: Keraf Shear Zone, NE Sudan: Geodynamic characteristics of the Nile Craton- Nubian Shield boundary
Translated Title: Keraf Scherzone, NE Sudan: Geodynamische Charakteristike der Grenze zwischen dem Nil-Kraton und dem Nubischen Schild
Author(s): Ahmed Suliman, El Tahir Bailo
Advisor(s): Franz, Gerhard
Granting Institution: Technische Universität Berlin, ehemalige Fakultät VI - Bauingenieurwesen und Angewandte Geowissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab anhand tektonisch-struktureller, petrologischer, geochemischer (Ge-steins- und Mineralchemie), isotopengeochemischer und geochronologischer Untersuchungen einen umfas-senden Überblick über die Entwicklung der neoproterozoischen Keraf Scherzone im Nordsudan zu erhal-ten. Die Keraf Scherzone ist ~500 km lang und wird seitlich von Überschiebungen begrenzt. In der Längs-erstreckung ist die Scherzone keilartig ausgebildet, d.h. im Norden wesentlich breiter (~150 km) als im Süden (~30 km). Diese Keilförmigkeit spiegelt sich auch in einem unterschiedlichen Stil der Deformations-strukturen, der Strain-Verteilung und des Metamorphosegrades wieder. In der nördlichen Keraf herrscht duktile Deformation, weitständiger Faltenbau und grünschieferfazielle Metamorphose vor, während die südliche Keraf durch Spröddeformation, engständigen Faltenbau und amphibolitfazielle Metamorphosebe-dingungen gekennzeichnet ist. Dieser letztgenannte Umstand belegt daß die Scherbewegungen die Meta-morphose überdauert haben. Das lithologische Inventar der Keraf Scherzone wurde weitestgehend durch die tektonische Entwicklung geformt und wird deshalb als 'Keraf Petrotectonic Assemblage' (KPA) bezeichnet. Ost-West Geländetra-versen haben ergeben daß die KPA aus folgenden Einheiten besteht: 1. mittel- bis hochgradig metamorphe Gneise, 2. siliziklastische und karbonatreiche geringgradige Metasedimente (mit Einschaltungen von Meta-basalten und Mikrodioriten), 3. Ophiolit-Decken, 4. Molasse-Typ Sedimente, 5. diskordante Granit-Plutone. Mineralparagenesen aus metasedimentären Gneisen der südlichen Keraf Scherzone zeigen Meta-morphosebedingungen um ca. 600 °C und 20 km Krustentiefe an. Im nördlichen Teil der Keraf Scherzone haben die nur geringgradig metamorphen Gesteine ihre primären Strukturen und Texturen erhalten können. Kreuzschichtung, 'graded bedding' und oolithische Texturen zeigen eine Ablagerung der Metasedimente in einem flachmarinen Ablagerungsraum an. Die ophiolithischen Gesteine kommen als 'exotische', N-S-streichende und von Störungen begrenzte, Rücken vor. Sie besitzen viele der Charakteristika phanero-zoischer Ophiolithe. Den stratigraphischen Abschluss der KPA bilden molasseartige Sedimente die aus nicht-metamorphen polymiktischen Konglomeraten, Sandsteinen und Vulkanoklastiten bestehen. Kollisio-nale und post-kollisionale Granit-Plutone sind im Keraf-Gebiet weit verbreitet. Geochemische Untersu-chungen belegen daß die Keraf Ophiolithe in drei Segmente unterteilt werden können: basale Tektonite, mafisch-ultramafische Kumulate, mafische Gesteine. Alle drei besitzen geochemische Signaturen die auf MORB- und Supra-Subduktionszonen-'Settings' hinweisen. Die Assoziation der Keraf Ophiolithe mit flachmarinen Sedimenten deutet auf eine Platznahme der Magmen im Spreading-Center eines Randbeckens hin. Die Geochemie der amphibolitfaziellen Metasedimente deutet auf nur geringfügige sedimentäre Auf-arbeitung und Verwitterungsalteration hin, während die Geochemie der grünschieferfaziellen Metasedi-mente auf einen vulkanischen Inselbogen als Quelle schliessen läßt. Die in die Metasedimente eingeschal-teten Metabasalte haben geochemische Signaturen von Ozeanboden- und Inselbogen-Basalten. Die Blei-Isotopenverhältnisse belegen eine ozeanische Herkunft für die magmatischen Gesteine der Keraf Scherzo-ne, während die hoch-gradigen metasedimentären Gesteine geringfügige Zufuhren von prä-panafrikanischem Krustenmaterial (8-10 Vol.%) erhalten haben. Die granitoiden Plutonite können geochemisch in zwei Gruppen unterteilt werden. Die ältere Gruppe be-steht aus kalk-alkalinen, metaluminösen, medium-K, I-Typ Dioriten und Granodioriten deren Spurenele-ment-Signaturen auf eine Subduktionszonen-Platznahme hinweist. Die jüngere Gruppe besteht aus high-K I-Typ Graniten und post-kollisionalen A-Typ Graniten. Die SEE-Muster beider Gruppen legen die Her-kunft der Magmen aus einer gemeinsamen Quelle nahe. Die tektonisch-strukturellen Untersuchungen der Keraf Scherzone belegen eine 4-phasige (D1 - D4) tran-spressive Deformation, die durch eine N-S gerichtete sinistrale Scherung (pure shear) charakterisiert wird. Die Scherbewegungen standen im Zusammenhang mit E-W gerichteter horizontaler Kompression (Kru-steneinengung und Verdickung) während der Schliessung eines Ozeanbeckens (Mozambique Ocean) und anschliessender Kollision des Wadi Halfa-Bayuda Terranes (Nil-'Kraton') mit dem Gabgaba-Gerf Terane (Nubischer Schild). 207Pb/206Pb Isotopenbestimmungen an Einzelzirkonen haben für die hochgradigen Gneise ein Alter von ~730 Ma und für die älteren Granitplutone ein Alter von ~710 Ma ergeben. K/Ar Datierungen an Hornblende der älteren Intrusionen ergaben ein Alter von 660 Ma, während K/Ar Datierun-gen an Biotit der Gneise und der älteren Granite ein Alter von 560 Ma erbrachten. Die tektono-thermische Entwicklungsgeschichte der Keraf Scherzone begann daher um ca. 750 Ma und endete etwa um 550 Ma. Die Sm/Nd Modellalter von 620-770 Mio. Y. für die post-tektoniosche Pluton und von 830-900 Mio. Y. für die Gneise belegen einen kurzen krustalen Aufenthalt und eine geringe Beteiligung von prä-Pan-Afrikanischem Material an der Entwicklung der KPTA.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-363
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/429
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-132
Exam Date: 28-Nov-2000
Issue Date: 18-Dec-2000
Date Available: 18-Dec-2000
DDC Class: 550 Geowissenschaften
Subject(s): Keraf Sherzone
Nil-Kraton
Nubische Schild
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