Vorlesung Regionale Geologie der Erde. Neoproterozoikum IV Ostafrika. WS 2006/07 Do

Transkript

1 Vorlesung Regionale Geologie der Erde Neoproterozoikum IV Ostafrika WS 2006/07 Do

2 Ostafrika Sudan, Eritrea, Äthiopien, Somalia, Nord-Kenia, Madagaskar

3 Panafrikanische Strukturen in Nordost-Afrika Umgezeichnet nach Schandelmeier et al. 1990

4 Geologische Kartenskizze von Kenia

5 Madagaskar Neoproterozoische Granitoide Proterozoischer Kontinentalrand Ma (U/Pb Zirkon-Alter) Proceedings of the UNESCO-IUGS-IGCP-348/368 International Field Workshop on Proterozoic Geology Of Madagascar 1997

6 Südkenia

7 Location of the northern part of the investigated area Arbeitsgebi et

8 Kilimandscharo Galana-River Taita-Hills Digitales Höhenmodell Pare- Mountains Usambara- Mountains

9 Scherzone Geologische Kartenskizze des Voi Distrikts (SE-Kenia) Ost-Galana West-Galana Sagalla Hills TaitaHills

10 Geologische Skizze des Voi-Distrikts in Südkenia

11 Schersinn-Indikatoren in der Galana-River- Scherzone 1) Deltaklast in Migmatiten bei Punta Mlia 1 2) Schlingentektonik bei der Old Copper Mine 2

12 Überschiebung in den Taita Hills

13 Geochemische Daten der Galana-Region Amphibolite der Scherzone A. Bauernhofer, 2004 Metatonalite (W-Galana)

14 Ch. Hauzenberger 2003 SHRIMP-U/Pb-Zirkon-Alter Amphibolit der Scherzone Amphibolit der Scherzone

15 SHRIMP-Zirkon-Alter Sagalla Hills Ch. Hauzenberger, 2003

16 Ch. Hauzenberger, 2003 Alter der Metamorphose

17 Abkühlungsalter

18 Magmatismus und Metamorphose in SE- Kenia Ch. Hauzenberger 2003

19 Pare Usambara-Berge, Umba-Steppe mp mp gr Überschiebung gr ÜberschiebungENE? Querzone Galana River (gefaltet)? Querzone Galana River (gefaltet) Tsa vo Scherzonengrenzen Tsa vo Scherzonengrenzen Scherzone Ultramafite Scherzone Störungen (Versatz unbekannt) Störungen (Versatz unbekannt) Störungen beobachtet) Taita Hills Störungen beobachtet) Taita Hills lithostratigraphische Grenze lithostratigraphische Grenze Strike-slip -Deformation (Kartenmaßstab) Voi Strike-slip -Deformation (Kartenmaßstab) Voi m3 m3 North- North- gr gr mb mb Wanj al a thrust Wanj al a thrust Dem bwa thrust Dem bwa thrust Mwat at e Mgama Ridge Mgama Ridge Wundanyi Wundanyi Dem bwa Dem bwa Mwat at e Mtonga - Kore Mtonga charnokite - Kore comp lex charnokite comp lex Manyani Manyani Lugard s Lugard s Falls Falls Granulit Sagala Hills Sagala Hills Nyangala Nyangala Kasigau Kasigau WSW Mah unga pe ak Mah unga pe ak Pare - Pare - Same Same m1 m1 gr gr an an gr gr m2 m2 Tanzania Tanzania Kurase Kurase group group Kasigau Kasigau group group Kenya Kenya South-Pare Mount ain s South-Pare Mount ain s Mkomazi Mkomazi Metapelite Metapelite - mp - mp Marmore und Kalksilikate - mc Marmore und Kalksilikate - mc Us ambara Us ambara Mountains Mountains mp mp Metabasit/Ultramafit - mb (m1-3) Metabasit/Ultramafit - mb (m1-3) Granulit - gr Granulit - gr Ungegliederte Basement-Gesteine in SE Ungegliederte Kenia ( migmatitische Basement-Gesteine Oorthogneise SE Kenia (Granulits) ( migmatitische ± Mtasedimente, Oortho- in Amphibolite gneise (Granulits) ± Mtasedimente, Amphibolite Anorthosit - an ( > 2 Ga) Anorthosit - an ( > 2 Ga) mc mc A. A. Bauernhofer Mombo Mombo gr gr mp mc mc Umba mp Umba mb Umba River mb Umba River Lushoto Lushoto Dal uni Dal uni 20 km 20 km Mwakijembe Mwakijembe mc mc

20 Geochemie der ultramafischen Linsen m3 North Pare Same m1 m2 South Pare Umba River Usambara A. Bauernhofer, 2004 Korogwe

21 Struktureinheiten der Voi- und Pare-Usambara-Region Galana- Scherzone T Taita Hills Sagalla Hills Ost-Galana Pare-Berge Metatonalite Ultramafics Amphibolite Marble Metapelite Usambara-Berge Granulite

22 Tansania

23 Geologische Übersichtskarte von Tansania Panafrikanisch Usagaran

24 Panafrikanische und ältere Orogenesen in Tansania Anorthosit Ma Ma (V. (V. Tenczer, 2004)

25 Die Uluguru-Berge Panafrikanisch überprägte Granulite (kontinentale Kruste) Anorthosit- Intrusion zerscherter Meta-Anorthosit

26 Geochemische Muster des Uluguru-Anorthosites AFM-Diagram V. Tenzcer, 2004 Irvine & Baragar, 1971 Plagioklas Muster der SE-Elemente Anreicherung incompatibler Elemente

27 W-E-Profil durch die Uluguru-Berge W Western Granulites Eastern Granulites E not to scale

28 Kompilation von 56 QuarterDegree-Karten Zentraltansanias ca km Makobike quarry Mvomero Mpwapwa Kraton Kraton Morogoro Kilosa KonseKonseGruppe Gruppe Ruaha Ruaha Iringa Usagaran Usagaran Eastern Eastern Granulites Granulites ??? ? Tanzania Craton Konse Formation Konse Formation 1.8 Ga Granitoids 1.8 Ga Granitoids 1.8 Ga Granitoids Ndembera Formation unknown Eklogites H. Fritz et al., Usagaran Belt (metasedimentary) Ruaha section predominately metapsammitic rocks Pan African metapelitic units Granulites (metasedimentary) Granulites (metamagmatic) Metagabbroic rocks Anorthosites Marbles Karroo Basins Structural elements flat shear zones stretching lineation 1 stretching lineation 2 fold axis extension gashes

29 Makobike quarry Foliation und Lineation im Usagaran Zentraltansanias Dodoma Mpwapwa Mvomero Morogoro Kilosa Morogoro Iringa Iringa ? Mahenge?? 9 00? 9 00 Tanzania Craton Usagaran Belt Structural elements (metasedimentary) Konse Formation Ruaha section flat Konse Formation predominately metapsammitic rocks Ga Granitoids Pan African metapelitic units Ga Granitoids Granulites (metasedimentary) shear zones 1.8 Ga Granitoids Granulites (metamagmatic) stretching lineation 1 unknown Ndembera Formation Metagabbroic rocks stretching lineation 2 Anorthosites fold axis 9 30 Eklogites Marbles 9 30 extension gashes Karroo Basins

30 Strukturen am Kratonrand

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

32 Vereinfachte Tektonostratigraphie Zentraltansanias Fritz et al., 2004

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

34 Dodoma Strike slip Fault Thrust Strike line Arusha Überschiebungen nach nach Westen Ma Ma Morogoro Same? 4 Korogwe Tanga Dar Es Salaam 6 Mögliche panafrikanische Entwicklung in SE- Kenia and Tansania Strike-Slip-Scherzone Ma Schelfsedimente > 550 Ma 35 Iringa Mahenge 36 Marble Tonalite Amphibolite Ultramafics Anorthosite Panafrican Craton Vermuteter kontinentaler Graben Ma

35 Akkretionskeil ( Taita Hills) Sagalla Hills Hypothetischer Wilson-Zyklus Uluguru Mahenge Anorthosit Galana River Schelf Sedimenee Umba Steppe Wami River Uluguru Mts. Mahenge Mts. East Galana Kontinentaler Graben (Zerbrechen Rodinias?) Intrusionsalter: Ma Ozeanisches Stadium (passive Kontinentalränder) Craton Subduktionsstadium Taita Hills Craton Pare-Usambara Mts. Sagalla Hills Galana Shear Zone Uluguru Mts. Kontinent-Kontinent- Kollisionstadium Ma

36 Zusammenfassung Zusammenfassung: Ozeanische und Inselbogen-Gesteine, sowie Metasedimente eines Akkretionskeils (Taita Hills) können als Subduktionsreste in einem Kontinent-Kollisionsregime angesehen werwerden. Eine sinistrale strike-slip-scherzone weist auf schiefe Konvergenz hin. In Nordtansania erfolgte eine Deckenstapelung mit NE-SW- Transport unter hohen Temperaturen in einem tiefen Krustenniveau. In Zentraltansania wurden Decken in westlicher Richtung auf den Tansanischen Kraton geschoben. Scherzonen unterschiedlicher Größe brachten Bereiche mit verschiedenem Alter zusammen.