Petrology of Birimian granitoids in southern Ghana : petrography and petrogenesis

Sammanfattning: Den Paleoproterozoiska Birimiska terrinen består av vulkaniska och sedimentära bergarter i grönstensbälten och metasedimentära bassänger som har blivit intruderade av två generationer granitoider. Den Birimiska terrinen utgör en stor del av den västafrikanska kratonen. Den bildades under en period med omfattande juvenil magmatism som skapade stora volymer med kontinental jordskorpa. Många frågor angående den tektoniska miljön i vilken denna process ägde rum är fortfarande obesvarade. De två generationer av granitoider - grovt indelade i äldre bält- och ocu yngre bassäng-typer - utgör en viktig nyckel till förståelsen för den Birimiska terranens geodynamiska utveckling. Syftet med detta examensarbete var att bestämma i vilken tektonisk miljö granitoider - både bält- och bassängtyper - från den Birimiska terranen i södra Ghana bildades. Bält-granitoiderna bildades i en subduktions-miljö mellan 2232-2169 Ma. De har många likheter med TTGs såsom att dem är Na-rika och uppvisar låga HREE-värden vilket indikerar att de bildades genom smältning av en subducerande oceanskorpa. Dock uppvisar de också tecken på interaktion med mantel samt ett calc-alkalint beteende. De verkar därför som om granitoiderna bildats genom en slab-smälta men där subduktionsvinkeln på oceanskorpan var tillräckligt stor för att smältan skulle kunna reagera med mantel-kilen. Bassäng-granitoiderna bildades genom krustal anatexis i samband med den Eburniska orogenesen och har åldrar mellan 2134-2098 Ma. Undantaget Winneba-graniten så skedde smältningen i vatten-mättade förhållanden vilket ledde till preferentiel smältning av plagioklas. Smältning kan ha skett i diagonal-förkastningar där vatten har tillförts från dehydrerande sediment. Winneba-graniten bildades genom dehydreringssmältning. Detta kan förklara varför den är yngreän närliggande bassäng-granitoider då dehydrerings-smältning äger rum vid högre temperaturer än vatten-mättad smältning. Metamorfos i Birimiska terrinen under den Eburniska orogensen uppgick till grönskiffer-facies. Två granitoider från Sefwi- och Ashanti-bältena har blivit kraftigt omvandlade av hydrothermala fluider, möjligen i anslutning med bildandet av hydrotermala guld-mineraliseringar.