Textures exhibited by feldspars in the Giant Mottled Anorthosite (GMA) of the bastard unit in the Upper Critical Zone,Western Bushveld Complex

Summary The Bastard Unit, overlying the Merensky Unit, is the uppermost and most complete of the cyclic units in the Upper Critical Zone and its upper contact is taken as the boundary between the Critical and Main Zones (as recommended by SACS, 1980). The Unit is different from underlying units for three reasons: it does not have a well-defined top contact (with an overlying unit); it is much thicker than the Merensky and Footwall Units; and it has an unusually thick sequence of mottled anorthosite at its top. This distinctive composite anorthositic sequence is termed the Giant Mottled Anorthosite (GMA) which is predominantly made up of poikilitic anorthosite. The GMA can broadly be subdivided into three distinct parts; the Lower Giant Mottled Anorthosite (LGMA), Giant Mottled Middling (GMM) and the Upper Giant Mottled Anorthosite (UGMA).Petrographic examination of 82 samples taken in the GMA from 11 borehole profiles around the western limb of the Complex revealed that the LGMA and GMM are essentially adcumulates while the UGMA is orthocumulate in character. By its very nature the dominant phase throughout the GMA is cumulus plagioclase feldspar ( 85%) with the balance being made up of intercumulus orthopyroxene and clinopyroxene and minor biofite — all of which constitute the darker mottles. Intercumulus inverted pigeonite occurs in the upper part of the GMM, throughout the UGMA and for c. 30 m into the Main Zone. K-feldspar also joins the paragenesis within the UGMA and occurs both as intercumulus orthoclase and antiperthite. Cumulus plagioclase grains, showing varying degrees of complex oscillatory-zonal growth are common in the upper part of the GMA. These grains are interpreted as records of growth episodes during earlier influxes of magma which were responsible for the development of the underlying cyclic units, but escaped incorporation into the cumulate pile.

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Feldspat-Texturen im Giant Mottled Anorthosite der Bastard-Einheit in der oberen kritischen Zone des westlichen Bushveld-Komplexes

Zusammenfassung Die Bastard-Einheit, die die Merensky-Einheit überlagert, ist die oberste und am besten entwickelte der zyklischen Einheiten in der oberen kritischen Zone; ihr oberer Kontakt gilt als die Grenze zwischen der Kritischen und der Main-Zone (entsprechend den Empfehlungen von SACS, 1980). Die Einheit unterscheidet sich aus drei Gründen von den Einheiten im liegenden: sie hat keinen gut definierten oberen Kontakt (mit einer darüberliegenden Einheit), sie ist wesentlich mächtiger als die Merensky und die Footwall-Einheiten, und sie hat eine ungewöhnliche mächtige Abfolge von Mottled Anorthosite als obersten Teil der Abfolge. Diese wohldefinierte anorthositische Abfolge wird als Giant Mottled Anorthosite (GMA) bezeichnet, und besteht hauptsächlich aus poikilitischem Anorthosit. Die GMA kann in 3 Teile, den unteren (LGMA), den mittleren (GMM) un den oberen (UGMA) unterteilt werden.Die petrographische Untersuchung von 82 Proben in der GMA aus 11 Bohrlöchern im Westteil des Bushveld-Komplexes zeigt, daß LGMA und GMM im wesentlichen Adkumulate sind, während die UGMA ein Orthokumulat darstellt. Die Hauptphase in der gesamten GMA ist Kumulus-Plagioklas ( 85 %); der Rest besteht aus Intercumulus-Orthopyroxen, Klinopyroxen, und geringen Mengen von Biotit. Diese sind die Komponenten der dunkleren mottles. Intercumulus invertierter Pigeonit kommt im oberen Teil der GMM, in der gesamten UGMA und in den unteren 30 Metern der Main-Zone vor. Innerhalb der UGMA tritt K-Feldspat hinzu, dieser kommt als Intercumulus Orthoklas und Antiperthit vor. Körner von Cumulusplagioklas mit verschiedenen Intensitäten komplexer Zonierung sind im oberen Teil der GMA verbreitet. Diese Körner werden als Hinweise auf Wachstumsepisoden während früherer Magmenzufuhr-Phasen interpretiert, die für die Entwicklung der zyklischen Einheiten im Liegenden verantwortlich waren, aber selbst nicht Teil der Cumulatabfolge wurden.

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With 5 Figures