Geochemistry and Petrogenesis of the Banded and Granitic Gneisses in Parts of Kushaka Schist Belt, Northwestern Nigeria
- 1. Ahmadu Bello University
- 2. University of Vienna
Description
The Kushaka schist belt in the Kwona Mutua and Kushaka areas is one of the 12 well recognized N-S trending belts composed of igneous, metamorphic and metasedimentary rocks in varying proportion.The major rocks of the belt comprise the Migmatite-Gneiss-Quartzite Complex, schists and Pan-African granitoids.Banded and granite gneisses constitute the bulk of the Migmatite-Gneiss-Quartzite Complex.Banded gneiss consists of paleosome and leucosome of dioritic, tonalitic, granodioritic and granitic composition while granite gneiss is composed of biotite, staurolite-biotite and staurolite-muscovite gneiss.Major mineral constituents of these rocks are quartz, orthoclase, plagioclase, pyroxene, biotite, muscovite, orthoclase, microcline and staurolite while the accessory minerals are titanite, apatite and iron oxides.Metamorphism may have reached grannulite facies locally with pyroxenes crystallizing in the dioritic and granodioritic rock.Analysis of geochemical data reveals marked variation in the abundance of SiO2 (60.77-77.53wt %), Al2O3 (12.9-15.99wt %), Fe2O3 (0.78-7.04 wt%), Na2O (1.67-5.15wt%) and K2O (1.64-6.13wt %), typical of rocks of hybrid sedimentary-igneous protoliths.Igneous protolith reveals decreasing P2O5 content with increasing silica content, low K2O/ Na2O ratio (0.24 -0.87), low K2O values (< 2.5 wt %) displaying mixed tholeiitic and calc-alkaline, metaluminous and peraluminous, ferroan and magnesian character, and high-K calc-alkaline to shoshonitic affinities.By contrast, the rocks of sedimentary protolith shows high K2O/ Na2O ratio (1.19 -2.5), high Na2O values (> 3 wt %) and staurolite mineral.Their pelitic and mafic attributes were derived essentially from a quartz-diorite, granodiorite and granite-quartz monzonite source.Fractional crystallization and partial melting of older dioritic-granodioritictonalitic source rock derived from upper mantle materials contaminated by continental crust played important roles during their genesis.They are enriched in Large Ion Lithophile Elements (LILE) but depleted in Nb, P and Ti typical of volcanic arc and syn-collisional settings.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
حزام كوشاكا schist في منطقتي كوونا موتوا وكوشاكا هو واحد من 12 حزامًا من أحزمة N - S المعروفة جيدًا والتي تتكون من الصخور النارية والمتحولة والميتازيدية بنسب متفاوتة. تتكون الصخور الرئيسية للحزام من مركب Migmatite - Geaiss - Quartzite، و schists و granitoids لعموم أفريقيا. تشكل حبيبات الجرانيت والجرانيت الجزء الأكبر من مركب Migmatite - Geaiss - Quartzite. يتكون النيس المربوط من الجينيس الباليوسوم والليوكوزوم من تركيبة الديوريتي والغرانيت والغرانيت والغرانيت والغرانيت، بينما تتكون حبيبات الجرانيت من الجرانيت البيوتيت والستروليت البيوتيت والستروليت والستروليت والموسكوفيت. المكونات المعدنية الرئيسية لهذه الصخور هي الكوارتز، أو الجلوكلاز، المحار، البلوكوز، البيروكساز، البيروكسين، البيوكسيت، أو الموسكوفيت، أو الجلوكلاز، أو ميكروكلين وستاوروليت في حين أن المعادن الملحقة هي تيتانيت وأباتيت وأكاسيد الحديد .قد يكون التحول قد وصل إلى سحنات الجرانوليت محليًا مع تبلور البيروكسينات في صخور الديوريتيك والغرانوديوريت .يكشف تحليل البيانات الجيوكيميائية عن تباين ملحوظ في وفرة SiO2 (60.77-77.53wt ٪)، Al2O3 (12.9-15.99wt ٪)، Fe2O3 (0.78-7.04 wt٪)، Na2O (1.67-5.15wt ٪) و K2O (1.64-6.13wt ٪)، نموذجية من الصخور من البروتوليثية الرسوبية اللامعة الهجينة. يكشف الحصى البركانية عن انخفاض محتوى P2O5 مع زيادة محتوى السيليكا، وانخفاض نسبة K2O/Na2O (0.24-0.87)، وانخفاض KO2O (2.5 ٪ بالوزن المختلط) على النقيض من ذلك، تُظهر صخور البروتوليث الرسوبي نسبة عالية من K2O/Na2O (1.19 -2.5)، وقيم عالية من Na2O (> 3 ٪ بالوزن) ومعدن الستروليت. لعبت سماتها البيلية والمافية بشكل أساسي من مصدر مونزونيت كوارتز ثنائي، وغرانوديوريت، وغرانيت- كوارتز. التبلور الجزئي والصهر الجزئي لصخور مصدر ديوريتيك- غرانوديوريتيكتوناليتيك القديمة المشتقة من مواد الوشاح العلوي الملوثة بالقشرة القارية أدوارًا مهمة أثناء تكوينها. يتم إثراءها بعناصر أيون ليثوفيلية كبيرة (LILE) ولكن يتم استنفادها في Nb، و Ti النموذجي لإعدادات البراكين البركانية والمتزامنة.Translated Description (French)
La ceinture de schistes de Kushaka dans les régions de Kwona Mutua et de Kushaka est l'une des 12 ceintures à tendance N-S bien connues composées de roches ignées, métamorphiques et métasédimentaires en proportion variable. Les principales roches de la ceinture comprennent le complexe Migmatite-Gneiss-Quartzite, les schistes et les granitoïdes panafricains. Les gneiss bagués et granitiques constituent la majeure partie du complexe Migmatite-Gneiss-Quartzite. Le gneiss bagué est constitué de paléosomes et de leucosomes de composition dioritique, tonalitique, granodioritique et granitique, tandis que le gneiss granitique est composé de biotite, de staurolite-biotite et de gneiss staurolite-muscovite. Les principaux constituants minéraux de ces roches sont le quartz, l'orthoclase, la plagioclase, le pyroxène, la biotite, la muscovite, l'orthoclase, microcline et staurolite alors que les minéraux accessoires sont la titanite, l'apatite et les oxydes de fer.Le métamorphisme peut avoir atteint le faciès de la grannulite localement avec les pyroxènes cristallisant dans la roche dioritique et granodioritique.L' analyse des données géochimiques révèle une variation marquée de l'abondance de SiO2 (60,77-77,53 % en poids), Al2O3 (12,9-15,99 % en poids), Fe2O3 (0,78-7,04 % en poids), Na2O (1,67-5,15 % en poids) et K2O (1,64-6,13 % en poids), typique des roches de protolithes hybrides sédimentaires et ignés.Les protolithes ignés révèlent une teneur en P2O5 décroissante avec une teneur croissante en silice, un faible rapport K2O/ Na2O (0,24-0,87), de faibles valeurs de K2O (< 2,5 % en poids) affichant des valeurs mixtes tholéiitique et calco-alcaline, métalumineux et peralumineux, ferroan et magnésien, et affinités calco-alcaline à shoshonitique à K élevé. Par contraste, les roches du protolithe sédimentaire présentent un rapport K2O/ Na2O élevé (1,19-2,5), des valeurs élevées de Na2O (> 3 % en poids) et un minéral staurolite. Leurs attributs pélitiques et mafiques ont été dérivés essentiellement d'une source de quartz-diorite, de granodiorite et de monzonite de granite-quartz. La cristallisation fractionnelle et la fusion partielle de roches sources dioritiques-granodioritictonalitiques plus anciennes dérivées de matériaux du manteau supérieur contaminés par la croûte continentale ont joué un rôle important au cours de leur genèse. Elles sont enrichies en grands éléments lithophiles ioniques (LILE) mais appauvries en Nb, P et Ti typiques des milieux arc volcanique et syn-collisional.Translated Description (Spanish)
El cinturón de esquisto de Kushaka en las áreas de Kwona Mutua y Kushaka es uno de los 12 cinturones de tendencia N-S bien reconocidos compuestos por rocas ígneas, metamórficas y metasedimentarias en proporciones variables. Las principales rocas del cinturón comprenden el Complejo Migmatita-Gneis-Quartzita, esquistos y granitoides panafricanos. Los gneis de banda y granito constituyen la mayor parte del Complejo Migmatita-Gneis-Quartzita. El gneis de banda consiste en paleosoma y leucosoma de composición diorítica, tonalítica, granodiorítica y granítica, mientras que el gneis de granito se compone de biotita, estaurolita-biotita y estaurolita-muscovita. Los principales constituyentes minerales de estas rocas son cuarzo, ortoclasa, plagioclasa, piroxeno, biotita, muscovita, ortoclasa, microclina y estaurolita, mientras que los minerales accesorios son titanita, apatita y óxidos de hierro. El metamorfismo puede haber alcanzado facies de grannulitas localmente con piroxenos que cristalizan en la roca diorítica y granodiorítica. El análisis de los datos geoquímicos revela una marcada variación en la abundancia de SiO2 (60,77-77,53% en peso), Al2O3 (12,9-15,99% en peso), Fe2O3 (0,78-7,04% en peso), Na2O (1,67-5,15% en peso) y K2O (1,64-6,13% en peso), típico de rocas de protolitos híbridos sedimentarios-ignosos. El protolito ígneo revela una disminución del contenido de P2O5 con un aumento del contenido de sílice, una baja relación K2O/ Na2O (0,24-0,87), bajos valores de K2O (< 2,5% en peso) que muestran tholeiitic and calc-alkaline, metaluminous and peraluminous, ferroan and magnesian character, and high K calc-alkaline to shoshonitic affinities. Por el contrario, las rocas del protolito sedimentario muestran una alta relación K2O/ Na2O (1.19 -2.5), altos valores de Na2O (> 3% en peso) y mineral de estaurolita. Sus atributos pelíticos y máficos se derivaron esencialmente de una fuente de cuarzo-diorita, granodiorita y monzonita de granito-cuarzo. La cristalización fraccional y la fusión parcial de la roca fuente diorítica-granodioriítica más antigua derivada de materiales del manto superior contaminados por la corteza continental desempeñaron un papel importante durante su génesis. Se enriquecen en elementos litofílicos de iones grandes (LILE) pero se agotan en Nb, P y Ti típicos del arco volcánico y los entornos sincolisionales.Files
57929.pdf
Files
(3.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9544e6564d15d9c81d701131d60d0f1c
|
3.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكيمياء الجيولوجية وتكوين الصخور للنيس النطاقي والغرانيتي في أجزاء من حزام كوشاكا شيست، شمال غرب نيجيريا
- Translated title (French)
- Géochimie et pétrogénèse des gneiss à bandes et granitiques dans certaines parties de la ceinture de schistes de Kushaka, dans le nord-ouest du Nigeria
- Translated title (Spanish)
- Geoquímica y petrogénesis de los gneis graníticos y con bandas en partes del cinturón de esquisto de Kushaka, noroeste de Nigeria
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3158275319
- DOI
- 10.7176/jees/11-4-05
References
- https://openalex.org/W2021987309
- https://openalex.org/W2057130543
- https://openalex.org/W4210655005