Petrography, geochemistry and stable isotope characteristics of the Navachab gold deposit, Namibia

Die Navachab Goldlagerstätte liegt in der Südlichen Zentralzone des Pan-Afrikanischen Damara Orogens in Namibia. Der Aufbau der Südlichen Zentralzone ist durch NO-SW streichende Domstrukturen von mehreren km Durchmesser gekennzeichnet. Navachab befindet sich am steil stehenden, NW-lichen Schenkel einer dieser Domstrukturen, des Karibib Domes. Die Nebengesteine der Lagerstätte sind amphibolitfazielle, spätproterozoische Schelfsedimente der Damara-Sequenz. Die Goldmineralisation tritt in Navachab in zwei verschiedenen Arten auf: (1) in sog. Massivsulfidlinsen, diese bilden bis zu 30 m breite, 0.5-1 m mächtige, stark prolate Verdrängungserzkörper, welche mit ca. 20° nach NNO einfallen; und (2) in Qtz-Sulfid-Gängen, welche alle lithologischen Einheiten der Lagerstätte durchschlagen. Die Massivsulfidlinsen befinden sich in gebänderten Kalksilikaten der sog. MC unit. Ihr Einfallen ist parallel zum Einfallen der Faltenachse des Karibib Domes in der Umgebung der Lagerstätte. Qtz-Sulfid-Gänge treten überwiegend in Form der sog. „sheeted Qtz“-Gänge auf. Diese bilden ein konjugiertes Set. Strukturell kann die Bildung der „sheeted Qtz“-Gänge mit der Auffaltung des Karibib Domes in Verbindung gebracht werden. Das Schnittlinear der beiden Richtungen des konjugierten Sets der „sheeted Qtz“-Gänge fällt mit ca. 20° nach NNO ein, parallel zur Faltenachse des Karibib Domes. In beiden Arten der Goldmineralisation tritt die gleiche Erzmineralparagenese, bestehend aus Po, Ccp, Sp, Apy, Au, gediegen Bi, Bmt und Bi-Telluriden, auf. Die Qtz-Sulfid-Gänge enthalten Qtz, Erzminerale und Cpx in wechselnden modalen Anteilen. Die Massivsulfidlinsen bestehen überwiegend aus Sulfiden (ca. 50 Vol. %) und Alterationsmineralen. Einige Bereiche weisen hydraulische Brekziirung auf. Qtz-Sulfid-Gänge und Massivsulfidlinsen zeigen die gleichen Alterationsparagenesen. In jeden Nebengesteinstyp treten zwei verschiedene Alterationsparagenesen auf: Eine Grt-Bt-Alteration wurde in allen Nebengesteinstypen beobachtet. Zusätzlich hat jeder Nebengesteinstyp eine Alterationsparagenese, die mit der Zusammensetzung des Nebengesteins variiert. So zeigen die Bt-Schiefer eine Act-Qtz-Alteration während in Marmoren und Kalksilikaten eine Grt-Cpx-Kfs-Qtz-Alteration ausgebildet sein kann. Das Auftreten von nebengesteinsspezifischen sowie negengesteinsunabhängigen Alterationsparagenesen kann durch unterschiedliche Fluid/Gesteinsverhältnisse erklärt werden. Während die Alterationsparagenese bei niedrigen Fluid/Gesteinsverhältnissen überwiegend durch die Zusammensetzung des Nebengesteins kontrolliert wird, führen hohe Fluid/Gesteinsverhältnisse zu einer Alteration, die fluidkontrolliert und daher unabhängig von der ursprünglichen Gesteinszusammensetzung ist. Anhand von geothermometrischen Untersuchungen, durchgeführt an geeigneten Alterationsparagenesen, wurden für die Goldmineralisation Temperaturen von 500-550°C bei Druckbedingungen von 2 kbar berechnet. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Goldmineralisation mehr oder weniger zeitgleich mit der Peakmetamorphose stattfand. Für den Peak der regionalen Metamorphose wurden von früheren Bearbeitern P-T-Bedingungen von 555-645°C und 2-3 kbar bestimmt. Das mineralisierende Fluid war ein H2O-CO2-NaCl-CaCl2 Fluid von mittlerer Salinität (4-16 Gew.% NaCl/CaCl2). Die Zusammensetzung der Erz- und Alterationsparagenesen weist darauf hin, dass das mineralisierende Fluid angereichert an Fe, Mn, Mg, Cu, Bi, Au und S war. Untersuchungen der stabilen Isotope (O, H) deuten darauf hin, dass das mineralisierende Fluid im Gleichgewicht mit den Bt-Schiefern war. Die isotopische Zusammensetzung des mineralisierenden Fluids liegt mit ca. 11.2-13.8 delta18O SMOW und - 41 - -55 deltaD SMOW im Bereich der metamorphen Fluide. Es wird angenommen, dass sich das mineralisierende Fluid in tieferen Krustenbereichen infolge von metamorphen Entwässerungsreaktionen, insbesondere bei Abbaureaktionen von Bt, gebildet hat. Als Ursprungsgestein des Fluids werden tieferkrustale Equivalente der Metapelite der Damara-Sequenz, die eine prograde, amphibolit- bis granulitfazielle Metamorphose durchliefen, angenommen. Den für die Goldmineralisation erforderlichen Bestand an Metallen und Liganden (Fe, Mn, Mg, Cu, Bi, Au, Zn, S, Cl) könnte das Fluid in diesem Falle aus den Metapeliten aufgenommen haben. Im Fluid wurde das Gold wahrscheinlich als AuCl2-- oder Au(HS)2- -Komplex transportiert. Für die anderen in der Erzparagenese vorkommenden Metalle ist ein Transport als Cl-Komplex am wahrscheinlichsten. Das überwiegende Vorkommen von Gold und Sulfiden in den Gängen, und die Tatsache, dass Gold als Freigold, umgeben von Quarz und Silikatmineralen auftritt, weisen auf die Ausfällung von Gold und Sulfiden infolge von Phasenseparation hin. Ursache für die Phasenseparation war ein Abfallen des Fluiddrucks (Pfluid) infolge der Öffnung von Gängen und kleinen „Hohlräumen“ (in hydraulischen Breccien oder entlang von Korngrenzen) in den Massivsulfidlinsen.

Grantor dc:publisher

Publikationsserver der RWTH Aachen University

Year dc:date

2008

Author dc:creator

• Wulff, Katharina

Contributors dc:contributor

• Meyer, Franz Michael

• info:eu-repo/classification/ddc/550
• Goldlagerstätte
• Geowissenschaften
• Navachab
• hydrothermale Alteration
• stabile Isotope
• mineralisierendes Fluid
• hydrothermaler Granat
• hydrothermal alteration
• stable isotopes
• ore fluid
• hydrothermal garnet

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess

Language dc:language

eng

Identifier

https://publications.rwth-aachen.de/search?p=id:%22RWTH-CONV-113314%22

OAI record oai:identifier

https://publications.rwth-aachen.de/oai2d?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=oai%3Apublications.rwth-aachen.de%3A50787