When did the Kalahari craton form? : constraints from baddeleyite U-Pb geochronology and geo-chemistry of mafic intrusions in the Kaapvaal and Zimbabwe cratons

Sammanfattning: Nordost om Bushveldkomplexen i Kaapvaal kratonen finns en mäktig gångsvärm av nordost-orienterade diabasgångar tillhörande ”the Black Hills dyke swarm”. Med hjälp av U- Pb metoden av mineral baddeleyit daterades fem gångar inom ålderspannet 1.87 - 1.85 Ga, där två av dem ger exakta åldrar på 1852 ± 5 Ma och 1863 ± 7 Ma. Denna gångsvärm är alltså lika gammal som lagergångar tillhörande ”post- Waterberg sills” (1.88 - 1.87 Ga), basalter tillhörande ”Soutpansberg” i norra Kaapvaal och Mashonaland lagergångar (1.89- 1.86 Ga) i Zimbabwe och Botswana. Kaapvaal- och Zimbabwe-kratonerna har således ”minnen” av tre gemensamma och regionala magmatiska händelser vid: 1.99-1-85 Ga (ovan nämnda enheter), ca. 1.1 Ga (Umkondo) samt ca. 0.18 Ga (Karoo). Ålderspassningar äldre än 1.9 Ga förekommer däremot inte. Dessa resultat indikerar Zimbabwe och Kaapvaal tillhörde ett och samma block från 1.9 Ga till idag, och att Kalaharikratonen inte existerade förrän 2.0 Ga. Kemidata av 28 gångar från Black Hills svärmen och från 2 Mashonaland lagergångar i Zimbabwe analyserades med avseende på huvud- och spårelement. Tidigare dateringar (Johan Olsson, in prep.) visar att vissa gångar tillhörande Black Hills svärmen är betydligt äldre, cirka 2.7 Ga, än de som daterats i dennta studie. Geokemidata för dessa olika generationer av diabas är sammantaget snarlika, vilket skulle kunna betyda att de har bildats genom uppsmältning av liknande ursprungsmaterial (mantel). Datan indikerar också att båda generationerna bildades genom uppsmältning från relativt grunda djup (spinell-förande mantel) och att de kemiska sammansättningarna pekar på fraktionering av plagioklas, Mg-rika mineral (olivin och pyroxen) och apatit. Proverna innehåller höga halter inkompatibla spårelement, och härstammar därför troligen från en mantelkälla som är mer anrikad än en MORB källa. Anrikning av LILE och negativa Nb- Ta avvikelser visar kontaminering och/eller partiell smältning av litosfärsfäriska manteln tillhörande Kaapvaalkratonen.