Sedimentology and tectonic history of late Archaean sedimentary successions in Zimbabwe

ZusammenfassungSpätarchaische Sedimentgesteine (ca. 2,65 Milliarden Jahre alt) wurden in Grünsteingürteln des Simbabwe Kratons untersucht. In dem Belingwe Grünsteingürtel ist granitoides Grundgebirge von einer allochthonen Einheit aus vulkanischen Gesteinen und Vorlandbeckensedimenten überlagert. Die sedimentäre Abfolge besteht aus Flachwasserkalken und Turbiditen. Unterschiedliche Faziestypen der Kalksteine sind in sedimentäre Verflachungszyklen angeordnet. Eustatische Meeresspiegelschwankungen werden als Ursache der zyklischen Sedimentation angenommen. Sedimentologische, geochemische und strukturelle Analysen zeigen die Bedeutung horizontal-tektonischer Prozesse für die Entstehung dieses Grünsteingürtels an.Sedimentgesteine des Midlands Grünsteingürtels lagern zwischen ozeanischen, mafischen Vulkaniten und kontinentalen, granitoiden Gneisen. Die Art der Abfolge sedimentärer Fazies, beginnend mit Turbiditen und überlagert von flachmarinen Schelfsedimenten und alluvialen Ablagerungen, sowie geologische und geochemische Hinweise aus den benachbarten Gesteinsserien lassen auf Ablagerung während der Kollision zwischen einem ozeanischen Plateau/Inselbogen und einem kontinentalen Krustenfragmentes schließen.In dem Bindura-Shamva Grünsteingürtel können zwei Sedimentgesteinseinheiten unterschieden werden, eine alluvial—flachmarine Abfolge und eine tiefmarin—fluviatile Abfolge. Extensionstektonik verursachte wahrscheinlich die Bildung des Sedimentbeckens. Die spätere Phase der Beckenbildung war jedoch ähnlich jener in modernen Vorlandbecken.Schichtparallele Eisensteinhorizonte sind häufig entlang von Sediment-Vulkanit-Kontakten zu finden. Diese Gesteine werden als silifizierte und von Sulfiden imprägnierte Scherzonen interpretiert. Syntektonische hydrothermale Alteration von Gesteinen entlang der Störungszonen führte zur Bildung dieser 'tektonischen Eisensteine'.

AbstractLate Archaean sedimentary rocks (ca. 2.65 Ga old) have been studied in greenstone belts of the Zimbabwe craton. In the Belingwe belt, granitoid basement is structurally overlain by volcanic rocks and foreland basin sediments. The sedimentary unit comprises drowned ramp carbonates and a turbidite sequence. Carbonate facies are arranged into shallowing-upward cycles caused by eustatic sea-level fluctuations. Sedimentological, geochemical and structural evidence identify horizontal tectonics as an important factor in greenstone belt formation.Sedimentary rocks in the Midlands greenstone belt are wedged in between oceanic mafic volcanics and a continental fragment of granitoid gneisses. The facies sequence of turbidites overlain by marine shelf and alluvial deposits, and geological/geochemical data from adjacent rock units indicate deposition during plateau/arc-continent collision.Alluvial to marine shoreface and deep-marine to fluvial sedimentary sequences occur in the Bindura-Shamva belt. Basin initiation may have been related to extensional tectonics; later stages of basin history may have been similar to compressional foreland or forearc settings.Bedding-parallel ironstone horizons commonly occupy the contacts between sedimentary and volcanic rocks and are interpreted as silicified and sulphide-impregnated shear zones. The formation of these 'tectonic ironstones' is attributed to hydrothermal alteration of rocks adjacent to the shear zones.