U/Pb and Pb/Pb zircon ages from granitoid rocks of Wallagga area: constraints on magmatic and tectonic evolution of Precambrian rocks of western Ethiopia |
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Authors: | T Kebede U S Kloetzli C Koeberl |
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Institution: | (1) Institute of Geochemistry, University of Vienna, Austria, AT;(2) Laboratory for Geochronology, Institute of Geology, University of Vienna, Austria, AT |
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Abstract: | Summary The Precambrian rocks in western Ethiopia consist of high- and low-grade terranes intruded by granitoids with a wide compositional
spectrum. The formation ages of these granitoid rocks are, so far, poorly understood. Single-grain zircon Pb/Pb evaporation
and conventional U/Pb dating conducted on four granitoids places time constraints on their emplacement and tectonothermal
events. Three granitoid magmatic events were identified at 815 Ma, 700–730 Ma, and 620–625 Ma, which were marked by emplacement
of the calc-alkaline Ujjukka granite and granodiorite, the anatectic Suqii-Wagga two-mica granite and the Guttin K-feldspar
megacrystic granite, and the anorogenic Ganjii monzogranite, respectively. We interpret the 815 Ma age to mark a major magmatic
episode in this part of Africa. A tectonothermal event at ∼ 630 Ma preceded the emplacement of the within-plate granitoids
at 620–625 Ma. The decrease of ages from the calc-alkaline to anorogenic granitoids suggests a shift of magmatic styles and
tectonic setting of the granitoids over a period of 200 million years. The Suqii-Wagga and Guttin granites, representing the
granitoid population in the migmatitic terrane, formed as part of the successive evolution of the granitoid magmatism in the
region. The presence of xenocrystic zircons of Mesoproterozoic ages in both granitoid populations emplaced into the low-grade
volcanosedimentary sequence and the high-grade, often migmatitic, gneisses suggest contribution of pre-Pan-African crust to
the origin and evolution of the granitoids. Conventional U/Pb studies of zircons from the Guttin K-feldspar megacrystic granite
and the Ganjii monzogranite yielded upper intercept ages of ∼ 3 Ga and ∼ 2 Ga, respectively, possibly indicating the presence
of reworked Archean-Proterozoic crustal material.
Zusammenfassung
U/Pb und Pb/Pb Zirkonalter granitoider Gesteine aus dem Gebiet von Wallagga: Hinweise zur magmatischen und tektonischen Entwicklung
pr?kambrischer Gesteine in A¨thiopien
Das Pr?kambrium im westlichen ?thiopien besteht aus hoch- und niedrigmetamorphen Basement Serien, die von Granitoiden unterschiedlichster
Zusammensetzung intrudiert werden. Die Bildungsalter dieser Magmatite sind bisher nur ungenügend bekannt gewesen. Neue Pb/Pb-Evaporations-
und konventionelle U/Pb-Datierungen an Einzelzirkonen von vier verschiedenen Plutoniten erlauben nun Rückschlüsse auf deren
Intrusionsalter und die damit verbundene tektonische Entwicklung der Region. Drei zeitlich getrennte magmatische Ereignisse
lassen sich unterscheiden: Intrusion der kalk-alkalischen Ujjukka Granite um 815 Ma; Bildung der anatektischen Zweiglimmer
Granite der Suqii-Wagga Suite um 700–730 Ma; Intrusion der grob porphyrischen K-Feldspat Granite von Guttin und der anorogenen
Ganjii Monzogranite um 620–625 Ma. Das 815 Ma Ereignis wird als wichtige magmatische Phase in diesem Teil von Afrika interpretiert.
Ein thermisches Ereignis um 630 Ma geht der Platzname von “within-plate” Granitoiden um 620–625 Ma voraus. Die beobachtete
Altersabnahme von den kalk-alkalischen zu den anorogenen Granitoiden spricht für eine pr?gnante ?nderung des tektonischen
Regimes über einen Zeitraum von ca. 200 Ma. Die Suquii-Wagga und Guttin Granite sind in das hochgradige, migmatische Basement
intrudiert. Dies mag für eine sukzessive tektonische Entwicklung dieser Abfolgen sprechen. Ererbte, mesoproterozoische Zirkone
deuten auf die Aufarbeitung pr?-panafrikanischer Gesteine hin. Obere Einstichpunkte von den U/Pb Analysen im Altersbereich
von ca. 3 Ga in den Guttin Graniten und von ca. 2 Ga in den Ganjii Monzograniten sprechen ebenfalls für die Inkorporation
von proterozoischen bis archaischen Krustenkomponenten.
Received June 7, 2000; accepted October 29, 2000 |
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