Abstract The Steinkopf Domain covers about 3500 km2 of the NW corner of the Bushmanland Subprovince of the late Mesoproterozoic (ca. 1.2–1.0 Ga) Namaqua Sector, Namaqua-Natal Province. Granitoid orthogneisses of the Gladkop Suite constitute about 90% of the exposed surface area of the domain. The Gladkop Suite comprises three distinct magmatic phases. From intrusive relationships, the oldest, Steinkopf Gneiss, comprises grey migmatitic biotite granitic to granodioritic orthogneiss with minor diorite. It tends to show transitional contacts with the compositionally homogeneous, grey biotite granitic Brandewynsbank Gneiss, but both are intruded by the leucocratic, pinkish Noenoemaasberg Gneiss. A total of ten representative samples of the three phases give statistically identical Orosirian crystallisation ages between 1810 and 1825 Ma. 31 whole-rock major and trace element geochemical analyses show that the rocks form a sub-alkaline, high-K calc-alkaline, peraluminous to weakly metaluminous series, with broadly arc-like, I-type granite characteristics. Coherent geochemical trends suggest they are co-magmatic. Radiogenic isotope data show that the rocks were, however, not generated in a juvenile arc setting, but one with a significant component of older crustal material, including possible late Neoarchean crust and cannibalisation of older, 2.0–1.9 Ga, magmatic arc crust, such as the nearby Sperrgebiet Domain and Richtersveld Magmatic Arc, respectively. The suite thus represents a third pulse of arc-related Palaeoproterozoic igneous activity marginal to the magmatism of older arcs documented to the north. The zircon data show evidence for significant zircon growth at ca. 1.75 and 1.2–1.03 Ga testifying to later metamorphism. The former marks an elusive hitherto unrecognised Statherian-Calymmian magmatic-metamorphic event, with the latter representing the effects of the main Namaqua orogenesis which imposed the main regional tectonic fabrics upon the Steinkopf Domain and was associated with thermal pulses accompanying widespread polyphase granitoid magmatism. The rocks of the Gladkop Suite are migmatised and this might be attributable to either post-crystallisation metamorphic event. Our study has helped to constrain crustal evolution in NW Namaqualand and puts forward a model for the geotectonic setting for the Steinkopf Domain within the Bushmanland Subprovince, the bulk of which is characterised by a much more cryptic Palaeoproterozoic infrastructure.

中文翻译：

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1.8 Ga Gladkop Suite：南非纳马夸-纳塔尔变质区最年轻的古元古代领域

摘要 Steinkopf 域覆盖了 Namaqua-Natal 省中元古代晚期（约 1.2-1.0 Ga）Namaqua Sector 的 Bushmanland 副省西北角约 3500 平方公里。Gladkop Suite 的花岗岩类正片麻岩约占该区域暴露表面积的 90%。Gladkop Suite 包含三个不同的岩浆相。从侵入关系来看，最古老的 Steinkopf 片麻岩包括灰色混合黑云母花岗岩到花岗闪长片麻岩和少量闪长岩。它倾向于显示与成分均质的灰色黑云母花岗岩 Brandewynsbank 片麻岩的过渡接触，但两者都被白色的粉红色 Noenoemaasberg 片麻岩侵入。三相的 10 个代表性样品在 1810 至 1825 Ma 之间给出了统计上相同的 Orosirian 结晶年龄。31项全岩主微量元素地球化学分析表明，岩石形成亚碱性、高钾钙碱性、过铝质至弱金属铝质系列，具有宽弧形、I型花岗岩特征。相干地球化学趋势表明它们是共岩浆的。然而，放射性同位素数据显示，这些岩石不是在幼年弧环境中生成的，而是具有重要组成部分的较旧地壳物质，包括可能的新太古代晚期地壳和较老的 2.0-1.9 Ga 岩浆弧地壳的自相残杀，例如分别为附近的 Sperrgebiet Domain 和 Richtersveld Magmatic Arc。因此，该套件代表了与弧相关的古元古代火成岩活动的第三次脉冲，其边缘与北部记录的较旧弧的岩浆作用相距甚远。锆石数据显示了锆石在大约 20 小时内显着生长的证据。1. 75 和 1.2-1.03 Ga 证明了后来的变质作用。前者标志着迄今为止难以捉摸的 Statherian-Calymmian 岩浆变质事件，后者代表了 Namaqua 造山作用的影响，该作用将主要区域构造结构强加于 Steinkopf 域，并与伴随广泛的多相花岗岩岩浆作用的热脉冲有关。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。前者标志着迄今为止难以捉摸的 Statherian-Calymmian 岩浆变质事件，后者代表了 Namaqua 造山作用的影响，该作用将主要区域构造结构强加于 Steinkopf 域，并与伴随广泛的多相花岗岩岩浆作用的热脉冲有关。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。前者标志着迄今为止难以捉摸的 Statherian-Calymmian 岩浆变质事件，后者代表了 Namaqua 造山作用的影响，该作用将主要区域构造结构强加于 Steinkopf 域，并与伴随广泛的多相花岗岩岩浆作用的热脉冲有关。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能归因于结晶后变质事件。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。后者代表了主要的 Namaqua 造山作用的影响，该作用将主要区域构造结构强加于 Steinkopf 域，并与伴随广泛的多相花岗岩岩浆作用的热脉冲有关。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。后者代表了主要的 Namaqua 造山作用的影响，该作用将主要区域构造结构强加于 Steinkopf 域，并与伴随广泛的多相花岗岩岩浆作用的热脉冲有关。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。Gladkop Suite 的岩石是混合的，这可能是由于结晶后变质事件造成的。我们的研究有助于限制 NW Namaqualand 的地壳演化，并提出了 Bushmanland Subprovince 内 Steinkopf 域的大地构造环境模型，其中大部分的特征是更加神秘的古元古代基础设施。