Outline of lithostratigraphy, sedimentation and tectonics of the Tsodilo Hills Group, a Neoproterozoic-Lower Palaeozoic siliciclastic succession in NW Botswana

• Autorzy: Wendorff M.

Warianty tytułu

PL

Litostratygrafia, sedymentacja i tektonika grupy tsodilo hills, neoproterozoiczno-dolnopaleozoicznej sukcesji silikoklastycznej w nw Botswanie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Tsodilo Hills Group is an association of meta-quartzites, meta-conglomerates and quartz-mica schists altered to kyanite metamorphic grade and outcropping in NW Botswana. The unit is a part of the regional Neoproterozoic–Lower Palaeozoic succession deformed during the Pan-African orogenesis and present in the Damara belt of Namibia to the west, in which the main orogenic event occurred at ca. 534–516 Ma, and in the Katangan suite of the Lufilian arc in Zambia and the Democratic Republic of Congo to the north-east. Sedimentary structures, textures, mineral composition, facies trends and palaeocurrent patterns suggest that the deposition of the Tsodilo Hills Group strata took place on an open continental shelf influenced by tides and supplied with siliciclastic material derived from a source area elevated to the south of the depository. The ongoing sedimentation was punctuated by two regressive stages. The older one is reflected by an association of red mudstone, siltstone and sandstones/quartzites, and incised in them channel-fill sandstone bodies with bimodalbipolar palaeocurrent patterns, which are interpreted here as deposits of tidal mudflats intersected by tidal creeks. Enrichment of these rocks in phosphorous was probably caused by upwelling of deep ocean waters reflecting sea-level changes. The second regression was related to an increased input of terrigenous material and is indicated by a conglomerate marker bed. Numerous shear zones, a few small-scale reverse faults and one major thrust, displacing strata towards the south-west, deform the succession. The degree of deformation evolves laterally along the strike of this structure from a prominent thrust in the southern part of the Tsodilo Hills to a thin shear zone in the north.

PL

Praca prezentuje w zarysie nowe wyniki badań nad grupą Tsodilo Hills, odsłaniającą się w północno-zachodniej części Botswany. Jednostka ta reprezentowana jest przez zmetamorfizowane skały terrygeniczne: kwarcyty, piaskowce, zlepieńce i łupki muskowitowe będące cześcią sukcesji deponowanych od neoproterozoiku, a następnie zdeformowanych we wczesnym paleozoiku podczas orogenezy panafrykańskiej, której maksimum w orogenie Damara w Namibii, bezposrednio na zachód od dyskutowanego obszaru, przypada na okres ok. 534-516 Ma. Skały te reprezentują kyanitową fację metamorficzną. Grupa Tsodilo Hills leży w obrębie pasma orogenicznego Damara, które ciągnie się z Namibii poprzez Botswanę. Jego przedłużenie ku północnemu wschodowi znane jest jako orogeniczny łuk lufilianski (“Lufilian arc”) rozciągający się pomiędzy Zambią na południu a Demokratyczną Republika Konga (DRC) na północy. Struktury i tekstury sedymentacyjne, systemy paleoprądów oraz kierunkowe zmiany facjalne sugerują iż depozycja grupy Tsodilo Hills przebiegała na obszarze otwartego szelfu pozostającego pod wpływami pływów i zaopatrywanego w materiał terrygeniczny dostarczany ze strefy źródlowej położonej na południe od obszaru sedymentacji. Postępująca depozycja została przerwana przez dwa epizody regresywne. Świadectwem pierwszej regresji jest kompleks czerwonych mułowców, pyłowców i piaskowców/kwarcytów erozyjnie rozciętych przez kanały wypełnione piaskowcami o dwukierunkowym warstwowaniu skośnym, interpretowane tutaj jako osady równi pływowych. Wzbogacenie tych skał w fosfor spowodowane było prawdopodobnie przez ‘upwelling’ głębinowych wód oceanicznych wywołany eustatycz nymi zmianami poziomu morza. Druga regresja, której odbiciem jest poziom zlepieńcowy, wywołana była wzrostem intensywności dostawy materiału klastycznego. Sukcesja osadowa jest zdeformowana przez liczne fałdki ciągnione, małoskalowe uskoki wsteczne oraz jedno nasunięcie. Stopień deformacji zmienia się stopniowo wzdłuż biegu tej struktury tak, że wyraźna strefa nasunięcia w południowym sektorze Tsodilo Hills ewoluuje lateralnie w cienką strefę skał nieznacznie zdeformowanych przez ścinanie w obszarze północnym. Kierunkowe struktury tektoniczne wskazują, iż lokalne ruchy nasuwcze skierowane były ku południowemu zachodowi.

Słowa kluczowe

EN

siliciclastic shelf; Neoproterozoic; Pan-African; Damara belt; Botswana

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geologiczne
• Czasopismo: Annales Societatis Geologorum Poloniae
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 75, No. 1
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wendorff M.

• University of Botswana, Geology Department, Private Bag 0022, Gaborone, Botswana

Bibliografia

• 1. Allen, J. R. L., 1980. Sand waves: a model of origin and internal structure. Marine Geology, 26: 281-328.
• 2. Carney, J., Aldiss, D. & Lock, N., 1994. The Geology of Botswana, Bulletin, 37. Geological Survey of Botswana, Lobatse, 113 pp.
• 3. Hanson, R. E., 2003. Proterozoic geochronology and tectonic evolution of southern Africa. In: Yoshida, M., Windley, B. F. & Dasgupta, S. (eds), Proterozoic East Gondwana: Supercontinent Assembly and Breakup. Geological Society, London, Special Publications, 206, pp. 427-463.
• 4. Key, R. & Mothibi, D., 1999. The national geological map of the Republic of Botswana 1:500,000. Geological Survey of Botswana, Lobatse.
• 5. Key, R. M. & Ayers, N., 2000. The 1998 edition of the National Geological Map of Botswana. Journal of African Earth Sciences, 30: 427-451.
• 6. Mapeo, R. B. M., Kampunzu, A. B. H. & Armstrong, R. A., 2000. Age of detrital zircons grains from Neoproterozoic siliciclastic rocks in the Shakawe area: implications for evolution of Proterozoic crust in northern Botswana. South African Journal of Geology, 103(2): 156-161.
• 7. Meixner, H. M. & Peart, R. J., 1984. The Kalahari drilling project, Bulletin, 27. Geological Survey of Botswana, Lobatse, 224 pp.
• 8. Miller, R. M., 1983. The Pan-African Damara orogen of South-West Africa-Namibia, Special Publication, 11. Geological Society of South Africa, 431-515 pp.
• 9. Singletary, S. J. et al., 2003. Geochronology of basement rocks in the Kalahari Desert, Botswana, and implications for regional Proterozoic tectonics. Precambrian Research, 121: 47-71.
• 10. Vermaak, C. F., 1961. Geological Map 1:10,000 of the Tsodilo Hills, Western Ngamiland (unpubl.). Johannesburg Consolidated Investment Company Ltd., Johannesburg.
• 11. Vermaak, C. F., 1962. BatawanaReserve-Bechuanaland Protec- torate Geological Report, Johannesburg Consolidated Investment Company Ltd., Johannesburg.
• 12. Wendorff, M., 1999. Preliminary observations on sedimentology and stratigraphy of terrigenous shelf succession: Tsodilo Hills Group, NW Botswana, European Geological Union 10, Strasbourg, pp. A06/1P03.
• 13. Wendorff, M., 2000a. The framework of stratigraphy and sedimentary facies of the Tsodilo Hills, NW Botswana. Journal of African Earth Sciences, 18th Colloquium of African Geology, Graz, 30: 87-88.
• 14. Wendorff, M., 2000b. Geological values of the Tsodilo Hills, NW Botswana, a prospective World Culture and Nature Heritage Site, Documentation for Botswana National Museum: Dossier of the Tsodilo Hills - application for the status of the UNESCO World Heritage Site, Gaborone, 10 pp.
• 15. Wendorff, M., 2003. Stratigraphy of the Fungurume Group - evolving foreland basin succession in the Lufilian fold-thrust belt, Neoproterozoic-Lower Palaeozoic, Democratic Republic of Congo. South African Journal of Geology, 106(2): 4764.
• 16. Wright, E. P., 1956. The Tsodilo Hills (Ngamiland). EPW/15/56, Geological Survey of Botswana, Lobatse.