Unterkretazische fluvio-äolische systeme der Twyfelfontein-Formation in zentral-Namibia

Abstract

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Es wurde ein ca. 40 km2 großes Gebiet bearbeitet, in dem metamorphe Gesteine des Jungproterozoikums neben undeformierten Gesteinen des Permokarbons und der Unterkreide zutage treten (PORADA, 1989; STOLLHOFEN, 1999)

Das Grundgebirge, bestehend aus metamorphen Serien und Granitoiden des Dama-ra-Orogens, stellt ein Abbild komplexer Prozesse von Extension, Sedimentation, Kollision, Intrusion und Deformation dar. Es wird diskordant von 300-500 Ma jüngeren Sedimentgesteinen des Huabbeckens (HORSTHEMKE, 1992) überlagert. Mit einer Maxi-malmächtigkeit von 200 m und überwiegend horizontaler Lagerung tritt das Deckgebirge morphologisch als Tafelberglandschaft in Erscheinung

Karoo-Sedimente der Dwyka-, Ecca- und unteren Beaufort-Gruppe bilden das Fundament des Deckgebirges

Paläotransportindikatoren sprechen dafür, daß die basalen glazigenen und proglazialen Ablagerungen der Dwyka-Formation in einem Zweigtal des nördlich gelegenen Hauptgletschertals sedimentierten, welches sich entlang des heutigen Huab-Flusses befand (MARTIN, 1975). Frühe Rifttendenzen machen sich in einem Aufschluß bereits durch tektonisch induzierte Gleitrutschfalten und hohe vertikale Aggradation bemerkbar

Zunehmende Subsidenz führte im Kartiergebiet zur Ablagerung der bis zu 60 m mächtigen Verbrandeberg-Formation. Hinsichtlich derfaziellen Ausbildung läßt sich eine flache Paläo-Sumpflandschaft rekonstruieren, die von anastomosierenden und mäan-drierenden Flußläufen durchzogen wurde. Eingeschaltete schlackige Basaltschlacken zeugen dabei von einsetzenden Dehnungsprozessen in der Erdkruste

Die räumliche Verbreitung der Verbrandeberg-Formation wird durch Kippschollentektonik kontrolliert. Sie zog auf den gehobenen Blöcken eine vollständige Abtragung der Abfolge nach sich

Relativ stabile tektonische Verhältnisse stellten sich erst wieder mit der Sedimentation der flächendeckend verbreiteten Tsarabis-Formation ein. Geprägt duch einen ero-siv-diskordanten Kontakt zum Liegenden, sind die Sandsteine als Ablagerungen eines verflochtenen Flußsystems zu interpretieren. Merkliche Ausdünnung auf den präsedimentär gehobenen Bereichen zeugt dabei von anhaltender synsedimentärer Aktivität

Ein relativer Meeresspiegelanstieg schaffte Akkumulationsraum für die konkordant auflagernde Huab-Formation. Aufgrund der paläogeographischen Beckenrandlage, teilt sie sich lokal in zwei unterschiedliche Faziesbereiche auf (HORSTHEMKE, 1992). Sie setzt mit dem siltigen Probeer Member ein, welches sich aufgrund der überlieferten Sedimentstrukturen als Ablagerung periodisch trockengefallener Marschen interpretieren läßt (HOLZFÖRSTER, 2002). Der hohe karbonatische Anteil, wie er von HORSTHEMKE (1992) beschrieben wurde, konnte im Arbeitsgebiet nicht bestätigt werden

Transgressive Tendenzen verschoben die Paläo-Küstenlinie nach Osten, so daß die pedogen überprägten Siltsteine im Topbereich mit den grobklastischen Sedimenten des-Gudaus Member verzahnen. Nach STOLLHOFEN (1999) repräsentieren sie ein fluvio-del-taisches Milieu. Stromatolith-Bioherme, die mit Konglomeraten und Grobsandsteinen vergesellschaftet sind, repräsentieren ein hochenergetisches Ablagerungsmilieu des Eu-und Intralitorals (HORSTHEMKE, 1992). In den Ablagerungen kommen gehäuft verkieselte Baumstämme vor, die als Treibholz parallel und senkrecht zur Paläotransportrichtung einsedimentiert wurden. Hinweise auf synsedimentäre Tektonik sind in der Huab-Formation nur an regional auftretenden Fazieswechseln zu erkennenden. So scheinen erhöhte Gudaus-Mächtigkeiten an "hanging wall traps" von rotierten Kippschollen gebunden zu sein

Die permokarbone Profilteil der Karoo-Supergruppe endet mit der Sedimentation der tonig-siltigen Gai-As-Formation. Im Kartiergebiet lassen sich nur noch Relikte dieses ehemals 1, 5 Millionen km2 umfassenden lakustrinen Ablagerungsraums (LEDENDECKER, 1992) nachweisen, da mit verstärkter thermischer Heraushebung der Riftschulter (MARTIN, 1975) alle paläozoischen Sedimente der Erosion unterlagen

Für die Zeit der Trias und des Jura scheint das Areal rein isostatisch gehoben worden zu sein, wobei der 120 Ma andauernde Erosionsintervall zum fast vollständigen Abtrag der Gai-As- und Teilen der oberen Huab-Formation geführt hat

Erst mit der unterkretazischen Etendeka-Gruppe setzte die sedimentäre Überlieferung wieder ein. Die karoozeitlichen Abfolgen werden diskordant von der Twyfelfontein-Formation überlagert, an deren Basis das konglomeratische Krone Member erosiv in das Unterlager eingreift. Es wird als Ablagerung eines ephemeren, verflochtenen Flußsystems gedeutet, dessen Depotzentrum nordwestlich des Kartiergebiets gelegen hat

Nach dieser langen Phase tektonischer Ruhe, künden Zerrspalten in den Krone-Schichten von Extensionsbewegungen entlang der nun nach Osten rotierten Achse des finalen Südatlantikrifts

Die Fortsetzung des extensiven Trends führte in der konkordant überlagernden Main Aeolian Unit zur Ausbildung synsedimentärer Abschiebungen, durch die gleichzeitig weiterer Akkumulationsraum für den Twyfelfontein-Erg geschaffen wurde

Geometrie und Orientierung der einzelnen Dünensets ergeben dabei das Bild von Transversaldünen, die mit sinuosem Kammverlauf in nordöstliche Richtung über das Huabbecken migrierten. Ihre Sedimentation kam durch die Effusion der Tafelkop-Flutba-salte zum erliegen. Relikte dieser niedrigviskosen Laven sind im Kartiergebiet noch auf zwei Bergen als Erosionsrelikte erhalten geblieben

Die tektonische Hauptaktivität setzte erst nach der Ablagerung der Tafelkop-Vulka-nite ein. Riftparallele Abschiebungen hinterließen ein System von Horst- und Grabenstrukturen, wobei die nach Osten einfallende Twyfelfontein-Störung (WANKE, 2000) von überregionaler Bedeutung ist

Ein orthogonales Netz NW- und NE-streichender basaltischer Gänge durchschlägt posttektonisch alle geologischen Einheiten. Diese Subvulkanite sind als "feeder System" bereits erodierter Etendeka-Laven zu verstehen. Die weitflächige Erosion ist dadurch zu begründen, daß mit dem Einsetzen der Ozeanisierung wieder eine verstärkte Heraushebung der Riftschulter einherging (STOLLHOFEN, 1999)

Seitdem unterliegt das Kartiergebiet weiterer Erosion, was bereits zur fast vollständige Abtragung der einst mächtigen Flutbasaltdecken geführt hat

Die rezente bis subrezente Sedimentation ist eng mit dem vorherrschenden Wüsten-bis Savannenklima verknüpft. Alluviale Schuttfächer und ephemere Flüsse prägen das Vorland der Tafelberglandschaft