Petrogenesis of the Wadi Dib alkaline ring complex, Eastern Desert of Egypt

Summary The Wadi Dib magmatic complex is the oldest known alkaline ring complex in the Egyptian part of the Pan-African orogenic belt. Rb-Sr isotope data for seven samples suggest a Vendian age of 578±16 Ma, and a⁸⁷Sr/⁸⁶Sr initial ratio of 0.7048±0.0010. The igneous complex has a diameter of 2 km and was emplaced within granodioritic Pan-African host rocks at the intersection of two faults. It shows distinct concentric compositional zoning with several syenitic outer ring sheets, a mainly trachytic intermediate ring sheet, and a quartz syenite inner ring sheet with a granitic core; relative ages decrease from margin to core. The mineralogical and chemical features are characteristic of within-plate (A-type) magmatic complexes. Major and trace element patterns underline the co-magmatic origin of the suite but indicate three stages of evolution with several pulses of emplacement. A common feature of element distribution patterns is the small systematic change in the early lithologies, but a distinct evolution trend in the late quartz-bearing rocks.We propose that an alkali-basaltic parent magma was emplaced within deep or middle levels of the juvenile Pan-African crust. Differentiation mainly occurred by fractional crystallization of olivine, clinopyroxene, plagioclase, and apatite. During the late stages of evolution, limited assimilation of island-arc magmatic rocks may have occurred. Emplacement took place along ring fractures at a subvolcanic level and was probably related with formation of a caldera during emplacement of the trachytic lithologies. The anorogenic character of the magmatic suite indicates consolidation of the Pan-African crust of NE Africa at the time of emplacement of the alkaline body.

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Petrogenese des alkalischen Wadi Dib ringkomplexes, Östiche Wüste Ägyptens

Zusammenfassung Der Wadi Dib-Komplex ist die älteste bekannte Ringstruktur im ägyptischen Teil des Panafrikanischen Orogengürtels. Rb-Sr Isotopendaten von sieben Proben ergeben ein vendisches Alter von 578±16 Ma and ein initiales⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Verhältnis von 0,7048±0,0010. Der magmatische Komplex besitzt einen Durchmesser von 2 km und hat am Schnittpunkt zweier Störungen innerhalb panafrikanischer Granodiorite Platz genommen. Er weist eine konzentrische Zonierung mit mehreren syenitischen äußeren Ringen, einem vorwiegend trachytischen mittleren Ring und einem quarzsyenitischen inneren Ring mit einem granitischen Kern auf; die relativen Alter der Gesteine nehmen vom Rand zurn Kern hin ab. Mineralogische and chemische Charakteristika sind die von Intraplatten- (A-Typ-) Komplexen. Haupt- and Spurenelementmuster weisen auf eine ko-magmatische Entstehung hin, zeigen aber eine Entwicklung in drei Stadien mit mehreren magmatischen Pulsen auf. Charakteristika der Elememverteilungen sind wenig systematische Änderung in den älteren Lithologien, aber ein gerichteter Entwicklungstrend in den späten, quarzführenden Lithologien.Wir schließen, daß ein alkali-basaltisches Magma in ein tiefes oder mittleres Niveau der jungen panafrikanischen Kruste intrudierte. Differentiation erfolgte im wesentlichen durch fraktionierte Kristallisation von Olivin, Klinopyroxen, Plagioklas und Apatit. Während später Entwicklungsstadien gab es vermutlich begrenzte Assimilation von Inselbogen-Kruste. Die Platznahme erfolgte entlang von Ringbrüchen in einem subvulkanischen Stockwerk und war vermutlich mit der Bildung einer Caldera während der Platznahme der trachytischen Lithologien verbunden. Der anorogene Charakter der magmatischen Folge zeigt an, daß die panafrikanische Kruste Nordost-Afrikas zur Zeit der Platznahme der alkalischen Intrusion bereits konsolidiert war.

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With 13 Figures