Upper miocene submarine basalts from the western margin of the Red Sea (Secca Fawn-l hole, massawa channel)

Abstract

ZusammenfassnngDie Secca-Fawn-l-Bohrung, die 1968 von der Gulf Oil Company am westlichen Rand des siidlichen Roten Meeres abgeteuft wurde, erreichte in 1400 m Tiefe eine Folge von jungmioziinen bis altplioz~inen submarinen Basaltlagen, die mindestens 600 m m~ichtig sind. Es wurden homogene Basaltfragmente aus den Cuttings auf ihren Hauptelementgehalt hin analysiert; zahlreiche Spurenelemente wurden in einer Reihe dieser Proben bestimmt. Alle Basalte haben die Zusammensetzung yon tdbergangs-Olivin-Tholeiiten. Die prim~ire vertikale Ver~inderung zeigt eine zunehmende Tendenz zu mehr alkalischer Zusammensetzung, was auf eine chemische Ver~inderung dutch SeewassereinfluB in diesen Gesteinen zurfickgeffihrt werden kann. Die Secca-Fawn-l-Basalte erscheinen geochemisch zwischen typisehen ozeanischen Tholeiiten mit niedrigen K-Werten, wie sie im Roten Meer im zentralen Graben auftreten, und t3bergangs-Olivin-Tholeiiten entlang der spreading-Achse in der benachbarten Afar-Rift-Zone. Die K-Ar-Alter ergeben 5,8 und 8,2 m.y. Diese Alter sind jedoch mit Vorsicht zu betrachten, da die Proben einer sekund~iren Ver~inderung unterworfen waren. Als Folgerungen ffir die Strukturgeologic ergeben sich Zusammenh~inge ffir eine friihe spreading-Episode im Altplioz~in oder eine Dehnungstektonik in der kontinentalen Lithosph~ire des Rotmeerrandes. AbstractThe Seeca Fawn-1 hole, drilled in 1968 by Gulf Oil Co. on the western margin of Southern Red Sea, crossed at 1400 m depth a sequence of late Miocene-early Pliocene submarine basaltic flows, at least 600 m thick. This paper reports the results of the study of these basalts. Homogenous basaltic fragments were separated from 22 cuttings and analyzed for major elements; several trace elements were determined on 11 of these samples. All basalts have the composition of transitional olivine-tholeiites and a primary vertical variation, with a tendency towards a slightly more alkalic composition, was recognized in spite of the chemical changes induced by sea-water alteration which has affected rather deeply these rocks. Secca Fawn-1 basalts appear to be geochemically intermediate between typical low-K oceanic tholeiites as those erupted at Red Sea central trough and the transitional olivine-tholeiites of the spreading axes of the neighbouring Afar rift. K-Ar age results of 5.8 and 8.2 m. y. were obtained on two selected samples; these dates are however subject to caution because of the state of alteration of the samples. The structural implications of these data are discussed and it is thought that Secca Fawn-1 basalts are related either to a localized spreading episode averted in early Pliocene, or to extensional tectonics on the attenuated continental lithosphere of the Red Sea margin.

Magmatism in Extensional Structural Settings

“…Further restricted basalt eruptions in E and S Afar occurred 9-6 Ma ago. These axial ranges can be considered as incipient lines of seafloor spreading, although the basalts remain transitional in composition, by contrast with the oceanic-type tholeiites of the Red Sea floor (Barberi et al 1975b(Barberi et al , 1978. About 1 Ma ago, the style of volcanism changed, with magmatism now concentrated along "axial ranges" (Barberi et al 1972b;Barberi and Varet 1977).…”