Geochemische Untersuchungen an Turmaliniten in der Kuiseb-Formation, Namibia

Abstract

Summary [Zusammenfassung] provided by author:

Turmalinite sind Gesteine, die mehr als 15-20 Vol. - prozent Turmalin beinhalten (SLACK et al. 1993). Im Untersuchungsgebiet, in der Nördlichen Zentralzone des Damara-Orogens (Namibia), treten Turmalinite auf, die aus alternierenden Quarz- und Turmalinlagen aufgebaut sind und von grünschiefer- bis amphibolitfaziell überprägten Metasedimenten der Kuiseb-Formation eingeschlossen werden

Die Fragestellung dieser Arbeit beinhaltet die mineralogische und geochemische Charakterisierung der Gesteine sowie genetische Betrachtungen

Eine für die genetische Interpretation wichtiger Befund stellen Sedimentstrukturen, wie Schräg- und Kreuzschichtungen in den Turmaliniten dar, die auf die umgebenden Metasedimente als Ausgangsgestein schließen lassen. Der Turmalin ersetzt dabei die ehemals tonreichen, feinkörnigen Lagen der Metasedimente, was eine metasomatische Umwandlung des primären Mineralbestandes durch ein borreiches Fluid vermuten läßt. Geländebefunde wie deformierte Turmalinit-Linsen in den Kuiseb-Metasedimenten deuten auf eine prä- bis syntektonische Turmalinitbildung hin

Geochemische Untersuchungen ergeben eine Verarmung der Turmalinite an K2O, Fe2O3 (tot), Rb, und Ba gegenüber den Metasedimenten, was auf die fehlenden Schichtsilikate zurückgeführt werden kann. Geochemische Massenbilanzierungen einer Umwandlung von Metapeliten in Turmalinite decken sich mit diesen Ergebnissen. Die Stoffumsätze einer Mineralreaktion von Biotit bzw. Biotit + Muskovit nach Turmalin sind allerdings nicht gänzlich in Einklang mit den Ergebnissen der Gesamtgesteinsuntersuchungen zu bringen. Während bei einer Umwandlung der Metapelite in Turmalinite SiO2 zugeführt werden müßte, würde die Reaktion von Biotit + Muskovit zu Turmalin erhebliche Mengen an SiO2 freisetzen. Eine Reaktion von Biotit unter partieller Beteiligung des Muskovits scheint daher denkbar

Eine Profilbeprobung an Kontakten der Metasedimente mit einer Intrusion eines Salem-Granits ergibt eine lokal eng begrenzte Turmalinanreicherung der Sedimente in der Kontaktzone. Die Metapelitproben zeigen dabei vor allem eine deutliche Verarmung an K2O am unmittelbaren Kontakt zum Granit, was wiederum auf den Verbrauch von Schichtsilikaten bei der Turmalinbildung hinweist

Regionalmetamorph bedingte Stoffverschiebungen von Bor und eine damit einhergehende Turmalinisierung der Kuiseb-Metasedimente sind in einem Probenprofil ansteigender Metamorphose im Khomas-Trog zu sehen. Jedoch tritt diese Turmalinanreicherung ebenfalls nur lokal begrenzt auf

Mikrosondenanalysen von Turmalinen aus Turmaliniten, Pegmatiten, Graniten, turmalinisierten Alterationszonen und Metapeliten aus dem Khomas-Trog zeigen Zusammensetzungen, die auf der Schörl-Dravit-Mischungsreihe liegen. Die Turmaline aus den Turmaliniten zeigen dabei ähnliche chemische Zusammensetzungen wie die aus Alterationszonen um Pegmatitgänge, was für eine Bildung der Turmalinite aus einem magmatischen Fluid schließen läßt

Aus den oben genannten Ergebnissen wird gefolgert, daß die Entstehung der Turmalinite durch eine metasomatische Reaktion der Kuiseb-Metasedimente mit einem borreichen Fluid prä- bis syntektonisch erfolgte. Für die Herkunft des Bors kommen sowohl magmatische als auch regionalmetamorphe Fluide in Frage