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The Malagarazi supergroup of southeast Burundi and its correlative Bukoba supergroup of northwest Tanzania: neo- and mesoproterozoic chronostratigraphic constraints from Ar-Ar ages on mafic intrusive rocks

2001; Elsevier BV; Volume: 32; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/s0899-5362(01)90107-1

1879-1956

A. Deblond, L. Punzalan, A. Boven, L. Tack,

Geochemistry and Geologic Mapping

Neo- and Mesoproterozoic subtabular sedimentary units with associated mafic volcanic and shallow depth intrusive rocks are exposed in southeastern Burundi and northwestern Tanzania along the border of the Tanzania Craton. This paper presents the first attempts to date these mafic intrusive rocks by the Ar-Ar technique. The 40Ar-39Ar step-wise heating results obtained on mineral separates of five (micro)gabbros provide temporal constraints for the two episodes of magmatism previously considered as Neo- and Mesoproterozoic on the basis of lithostratigraphic arguments. The Ar-Ar results reveal the presence of excess Ar in samples formerly attributed to the Neoproterozoic magmatic episode (intrusive mafic rocks within the Musindozi and Kavumwe Groups in Burundi and their correlatives, the 'Kabuye-Gagwe amygdaloidal lavas' exposed in Burundi and Tanzania) and yield a better lower age estimate of 795 ± 7 Ma compared to the formerly reported K-Ar ages. Two distinct Mesoproterozoic magmatic episodes characterised by the emplacement of shallow depth intrusive mafic rocks have been recognised. One yields a range of comparable cooling ages of 1340 ± 9 Ma in the Kavumwe Group (Burundi) and of 1379 ± 10 Ma and 1355 ± 10 Ma in the Bukoba Sandstone Group (Tanzania). The second is recorded in the Nkoma Group (Burundi) with the emplacement of a dyke at 1282 ± 5 Ma. The Mesoproterozoic ages correspond to minimum ages for the deposition of the sedimentary country rocks belonging to these groups and elucidate former uncertainties regarding their chronostratigraphic position. These data confirm a previously proposed Kibaran foreland setting for the Nkoma, Kavumwe and Bukoba Sandstone Groups and establish that the extent of the Neoproterozoic Malagarazi (Burundi) and Bukoba (Tanzania) Supergroups is restricted to a more confined area than previously admitted. Des unités sédimentaires subtabulaires d'âges néoprotérozoïque et mésoprotérozoïque, auxquelles sont associées des roches mafiques volcaniques et intrusives, affleurent dans le sudest du Burundi et le nord-ouest de la Tanzanie, en bordure du craton tanzanien. Cet article présente les premières tentatives de datation d'intrusions de faible profondeur par la technique Ar-Ar. Les résultats obtenus par la méthode 40Ar-39Ar par chauffage par paliers sur des minéraux séparés à partir de cinq échantillons de (micro)gabbros apportent des contraintes temporelles pour deux épisodes d'activité magmatique précédemment considérés d'âges néoprotérozoïque et mésoprotérozoïque sur base d'arguments lithostratigraphiques. Les données Ar-Ar révèlent la présence d'excès d'argon dans des échantillons attribués à l'épisode magmatique néoprotérozoïque (roches mafiques intrusives dans les Groupes de la Musindozi et du Kavumwe au Burundi et les 'laves amygdaloïdales de Kabuye-Gagwe', comagmatiques, exposées au Burundi et en Tanzanie). Ces données fournissent également la meilleure estimation de l'âge minimum de cet épisode néoprotérozoïque (795 ± 7 Ma), par comparaison aux âges K-Ar publiés jadis. Deux épisodes magmatiques d'âge mésoprotérozoïque, caractérisés par l'intrusion de roches mafiques de faible profondeur ont été identifiés. Le premier a livré une gamme d'âges de refroidissement comparables: 1340 ± 9 Ma dans le Groupe du Kavumwe (Burundi) et 1379 ± 10 Ma et 1355 ± 10 Ma dans le Groupe du Bukoba Sandstone (Tanzanie). Le second épisode correspond à la mise en place d'un filon de microgabbro dans le Groupe de Nkoma (Burundi) à 1282 ± 5 Ma. Les âges mésoprotérozoïques correspondent à des âges minima pour le dépôt des roches sédimentaires encaissantes de ces groupes, et élucident d'anciennes incertitudes quant à leur position chronostratigraphique. Ces données sont en accord avec le cadre géologique précédemment proposé pour les Groupes du Nkoma, du Kavumwe et du Bukoba Sandstone, à savoir des dépôts d'avant pays de la chaîne kibarienne. Elles indiquent aussi que l'extension des Supergroupes néoprotérozoïques de la Malagarazi (Burundi) et de Bukoba (Tanzanie) se limite à une zone beaucoup plus restreinte que ce qui était auparavant admis.