Regionale Geologie der Erde

Transkript

1 Regionale Geologie der Erde Neoproterozoikum 1 Grenville, Rodinia, Panafrikanische Orogenese I Vorlesung WS 2006/07 Do

2 Ereignisse des Neoproterozoikums Die wichtigsten Ereignisse des Neoproterozoikums sind: Die weltweite Grenville Orogenese (( ~ 1.0 Ga) führt zur Bildung des Superkontinents Rodinia. Zerfall Rodinias ( Ma) Die Panafrikanische Orogenese ( Ma) führt zur Bildung des südlichen Kontinents Gondwana aus Fragmenten Rodinias. Eine globale Abkühlung und Vereisung (Snowball Earth) nach der panafrikanischen Orogenese

3 Die Strontium-Kurve des Meerwassers 87 87Sr Sr Sr Sr Collision of East Collision of East and Westand West- Breakup of Collision Gondwana Breakup of Collision Gondwana Gondwana Gondwana of India Collision of India Collision and Asia Collision to form and Asia Collision to form to form to form Pangea Pangea? Rodinia? Rodinia Breakup Pangea Breakup Pangea of Rodinia Breakup of Rodinia Breakup Ma Ma Supercycle C Supercycle B Supercycle A Supercycle C Supercycle B Supercycle A Supercontinent Cycles of Veevers (1990) Supercontinent Cycles of Veevers (1990) After After Stern Stern Die Sr/ Sr/ Sr- Sr- Kurve des Meerwassers zeichnet sehr deutlich die die geodynamische Entwicklung im im Neoproterozoikum nach Grenville Orogenese Zerfall Rodinias Panafrikanische Orogenese

4 Die Grenville Orogenese von Ga bis 1.1 Ga Ga

5 Das Grenville-Orogen in der Nordatlantik-Provinz und angrenzende Kratone im Neoproterozoikum Umgezeichnet nach Stanley 1999

6 Anorogene Anorthosite und frühproterozoische Sedimentbecken in der Grenville Provinz Das Chibougamau Gatineau Lineament ist ist eine magnetische Anomalie NW-vergente Überschiebungen (Mylonite) Nach Eisbacher 1988

7 Seismisches Profil durch die Grenville Front und die Grenville Front Tectonic Zone Aus Windley 1995 Oben: Laufzeit-Profil, unten: migriertes Profil Lithoprobe-Projekt (

8 Das Grenville Orogen in SE-Kanada besteht aus: 1.) 1.) archäischen mittelproterozoischen Inliers a) a) Gneise b) b) Anorthosite 2.) 2.) proterozoischen Sedimenten (Labrador Trog) 3.) 3.) Grenville Supergroup 4.) 4.) alkalinen Intrusionen (Riftstadium)

9 Hinweise für Plattentektonik und Subduktion: Ozeanische Lithosphäre, z.b. Llano Uplift (Texas) Blauschiefer als als Hinweis auf eine Hochdruck- Niedrigtemperatur-Metamorphose (Granulit-Terran von Québec)

10 Die Grenville Supergroup enthält: Wilson-Zyklus Inselbogen Kontinent Kontinent- Kollision

11 Das Dalslandium (Svekonorwegiden) Svekonorwegische Front Östliches Segment Mittleres Segment Westliches Segment Telemark Gruppe: klastische Sedimente Laven Tuffe Aus Windley 1986

12 Kibara Orogenese Usagara-Ubendian Orogenese Irumiden Orogenese (Malawi, Sambia) Kratone und Orogenesen in Ostafrika Aus Windley 1995

13 H. Fritz et al., 2004 Deckenstapelung und palinspastische Rekonstruktion Konse-Gruppe Usagaran Ruaha Eastern Granulites

14 SC-Gefüge in Gneisen der Great-Ruaha-Schlucht

15 Weltweite Verbreitung der Grenville Orogene Sibiria Baltica Amazonia Westafrika Rio de la plata Die Grenville Orogenese führte zur Bildung des Superkontinents Rodinia Australien Antarktis Congo Kalahari

16 Ein Versuch, die Kontinente, die an der Grenville Orogenese beteiligt waren, zu einem Super-Kontinent zusammenzufassen. Rot: Fragmente, die zu Europa gehören.

17 Rodinia

18 Der Zerfall Rodinias Vor ca. ca. 750 Ma beginnt der Superkontinent Rodinia zu zu zerfallen. In In diese Zeit fallen zahlreiche Grabenbildungen, die die durch metamorphe Riftsedimente und alkaline Magmatite nachgewiesen werden können.

19 Die Entstehung Gondwanas Vor 650 bis bis 550 Ma beginnen Teile der Rodinia-Fragmente miteinander zu zu kollidieren. In In der der panafrikanischen Orogenese kollidieren die die als als West- und Ostgondwana bezeichneten Fragmente. Es Es entsteht der südliche Superkontinent Gondwana.

20 Der Gondwana-Superkontinent nach der Panafrikanischen Orogenese Umgezeichnet nach Windley 1995

21 Aus Porada 1985 Panafrikanische Orogene in Gondwana

22 Andere Orogenesen zur panafrikanischen Zeit: Zeitgleich mit der panafrikanischen Orogenese sind: Die cadomische Orogenese (Bretagne), die die baikalische Orogenese (Sibirien), die die Brasiliano-Orogenese (Südamerika)

23 13 14 Panafrikanische mobile Zonen und stabile Kratone In Afrika 2 mögliche neoproterozoische Positionen Madagaskars 13 Anti-Atlas 14 Ougarta Umgezeichnet nach Windley 1986

24 Panafrikanische Orogen-Gürtel um den Westafrikanischen Kraton: Anti-Atlas Ougarta Mauretaniden Pharusische Zone Bassariden Rokeliden Dahomey-Gürtel

25 Orogenesen im Bereich des Westafrikanischen Kratons: Herzynische Orogenese 300 Ma Panafrikanische Orogenese II II Ma Panafrikanische Orogenese I Ma Kibara Orogenese Ma Eburneische Orogenese Ma Liberische Orogenese 2700 Ma

26 Die Pharusische Zone Pharusische Zone

27 Der Ostrand des Westafrikanischen Kratons Pharusische Zone Hoggar Ostafrikanischer Kraton Die Pharusische Zone enthält einen kompletten Wilson-Zyklus

28 Ophiolithische Sutur Strukturskizze der Pharusischen Zone zwischen Westafrikanischem Kraton und Hoggar/Tuareg Schild Westafrikanischer Kraton Tuareg Schild Umgezeichnet nach Windley 1995

29 Profile durch die Pharusische Zone oben: Norden (Adrar des Iforas) unten Gourma-Decken Iforas-Ophiolith Gourma-Decken

30 730 Ma Plattentektonische Entwicklung der Pharusischen Zone Nach Caby et al Ma Aktiver Kontinentalrand 635 Ma Westafrikanischer Kraton Ostsahara-Kraton Ma Umgezeichnet nach Windley 1995

31 Panafrikanisch überprägter Rand des Bénin-Nigeria Schildes Buem-Atacora Decken Dahomey-Gürtel (Benin) Basite Ultrabasite

32 Die Kandi-Störung ist eine dextrale Scherzone, Sie setzt sich fort im Transbrasiliano-Lineament In NE-Südamerika

33 Panafrikanische mobile Zonen Westlich des West-Afrika- Kratons Mauretaniden Bassariden Rokeliden

34 Westliche mobile Zonen Rokeliden: Sierra Leone Bassariden: Guinea Mauretaniden: Senegal, Mauretanien Orogenesen: Norden variszisch Mitte panafrikanisch II Süden panafrikanisch I

35 Profile durch die Orogene westlich des Westafrika-Kratons Koulountou: Kalkalkaline Gneise Ma (panafrikanisch I) Umgezeichnet nach Dia, Lécorché & Le Page, 1980

36

37

38 Kelbé-Quarzit Cangarafa-Klippen Metatillite der Supergroup 2

39

40 Geodynamische Entwicklung der Mauretaniden: Ma Variszische Konvergenz Ma postpanafrikanische Subsidenz, Supergroup III Ma jungpanafrikanische Konvergenz Ma Subsidenz, Sedimentation der Supergroup II Ma max. 1. panafrikanische Konvergenz Ma 1. panafrikanische Konvergenz Ma Beginn der Ozeanisierung Umgezeichnet nach Dia, Lécorché & Le Page, 1980 >700 Ma Beginn der Grabenbildung, Zerfall Rodinias

41 aus Mattauer, 2001 Das Taoudeni-Becken