Regionale Geologie Neoproterozoikum 4 Ostafrika

WS 2006/07 Do 10.00 – 12.30

Vorlesung Regionale Geologie der Erde

Neoproterozoikum IVOstafrika

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

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

Ostafrika

Umgezeichnet nach Schandelmeier et al. 1990

Panafrikanische Strukturenin Nordost-Afrika

Geologische Kartenskizze

von Kenia

NeoproterozoischeGranitoide

ProterozoischerKontinentalrand793 – 533 Ma(U/Pb – Zirkon-Alter)

Proceedings of the UNESCO-IUGS-IGCP-348/368International Field Workshop on Proterozoic GeologyOf Madagascar 1997

Madagaskar

SüdkeniaSüdkenia

Arbeitsgebiet

Location of the northern part of the investigated area

Digitales Höhen-modell

Kilimandscharo Galana-River

Taita-Hills

Pare-Mountains

Usambara-Mountains

TaitaHills

Geologische Kartenskizze des Voi Distrikts(SE-Kenia)Scherzone

Ost-Galana

West-Galana

Sagalla Hills

Geologische Skizze des Voi-Distrikts in Südkenia

1) Deltaklast in Migmatiten bei Punta Mlia

2) Schlingentektonik bei der Old Copper Mine

Schersinn-Indikatoren in der Galana-River-Scherzone

1

2

Überschiebung in den Taita Hills

Geochemische Daten der Galana-RegionAmphibolite der

ScherzoneAmphibolite der

Scherzone

Metatonalite(W-Galana)Metatonalite(W-Galana)A. Bauernhofer, 2004

SHRIMP-U/Pb-Zirkon-Alter

Ch. Hauzenberger 2003

Amphibolitder Scherzone

Amphibolitder Scherzone

SHRIMP-Zirkon-Alter

Ch. Hauzenberger, 2003

SagallaHills

Alter der Metamorphose

Ch. Hauzenberger, 2003

Abkühlungsalter

Magmatismus und Metamorphose in SE-Kenia

Ch. Hauzenberger 2003

Same

North-

South-Pare Mount ain s Us ambara Mountains

Pare -

Mkomazi

Lush oto

Mombo

Umba River

Dal uni

Umba

Tsavo

Ga lana River

m1 m2

mp

mp

mp

an

mc

mcmc

mb

mb

gr

gr

gr

gr

gr

Voi

Kasigau

Sagala Hills

Kasigau group

Kura se group

Mtonga - Ko re

charnokite comp lex

Dem bwathrust

Wundanyi

Dem bwa

Mwat at e

Mah unga pe ak

Wanj al athrust

MgamaRidge Nyangala

20 km

Tai ta Hills

Manyani

Lugard’sFalls

?

Anorthosit - an ( > 2 Ga)

Marmore und Kalksilikate - mcMetapelite - mp

Metabasit/Ultramafit - mb (m1-3)Granulit - grUngegliederte Basement-Gesteine inSE Kenia ( migmatitische Oortho-gneise (Granulits) ± Mtasedimente,Amphibolite

Überschiebung

Scherzonengrenzen

Scherzone

Störungen beobachtet)

lithostratigraphische Grenze

Strike-slip -Deformation (Kartenmaßstab)

Störungen (Versatz unbekannt)

Querzone(gefaltet)

jemb eMwaki-

KenyaTanzania

m3

A. Bauernhofer 2004

Same

North-

South-Pare Mount ain s Us ambara Mountains

Pare -

Mkomazi

Lush oto

Mombo

Umba River

Dal uni

Umba

Tsavo

Ga lana River

m1 m2

mp

mp

mp

an

mc

mcmc

mb

mb

gr

gr

gr

gr

gr

Voi

Kasigau

Sagala Hills

Kasigau group

Kura se group

Mtonga - Ko re

charnokite comp lex

Dem bwathrust

Wundanyi

Dem bwa

Mwat at e

Mah unga pe ak

Wanj al athrust

MgamaRidge Nyangala

20 km

Tai ta Hills

Manyani

Lugard’sFalls

?

Anorthosit - an ( > 2 Ga)

Marmore und Kalksilikate - mcMetapelite - mp

Metabasit/Ultramafit - mb (m1-3)Granulit - grUngegliederte Basement-Gesteine inSE Kenia ( migmatitische Oortho-gneise (Granulits) ± Mtasedimente,Amphibolite

Überschiebung

Scherzonengrenzen

Scherzone

Störungen beobachtet)

lithostratigraphische Grenze

Strike-slip -Deformation (Kartenmaßstab)

Störungen (Versatz unbekannt)

Querzone(gefaltet)

jemb eMwaki-

KenyaTanzania

m3

A. Bauernhofer 2004

ENE WSW

Granulit

Pare – Usambara-Berge, Umba-Steppe

Ultramafite

Geochemie der ultramafischen Linsen

North Pare

South Pare

Usambara

Umba River

Same

Korogwe

A. Bauernhofer, 2004

m1 m2

m3

Struktureinheiten der Voi- und Pare-Usambara-Region

Metatonalite

Ultramafics

Amphibolite

Marble

Metapelite

Granulite

T

Ost-Galana

Galana-Scherzone

SagallaHillsTaita Hills

Pare-Berge

Usambara-Berge

TansaniaTansania

Panafrikanisch

Usagaran

GeologischeÜbersichtskartevon Tansania

Anorthosit950-850 Ma

(V. Tenczer, 2004)

Anorthosit950-850 Ma

(V. Tenczer, 2004)

Panafrikanischeund ältere

Orogenesenin Tansania

Die Uluguru-BergeAnorthosit-Intrusion

Anorthosit-Intrusion

Panafrikanisch überprägte Granulite (kontinentale Kruste)

Panafrikanisch überprägte Granulite (kontinentale Kruste)

zerscherter Meta-Anorthosit

Geochemische Muster des Uluguru-Anorthosites

Plagioklas Muster derSE-Elemente

Plagioklas Muster derSE-Elemente

Anreicherung incompatibler Elemente

Anreicherung incompatibler Elemente

AFM-DiagramAFM-Diagram

Irvine &Baragar, 1971

V. Tenzcer, 2004

W-E-Profil durch die Uluguru-Berge

W E

not to scale

Western GranulitesWestern Granulites Eastern GranulitesEastern Granulites

Kompilation von 56 Quarter-Degree-Karten Zentraltansanias

ca. 160 000 km2

H. Fritz et al., 2004

Mpwapwa

Kilosa

Iringa

Mvomero

Morogoro

?

?

?

?

unknown

Makobikequar ry

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

90-75° shear zones

fold axis

stretching lineation 1stretching lineation 2

extension gashes

75-55°

75-55°

55-25° 25-00° flat

Tanzania Craton

1.8 Ga Granitoids1.8 Ga Granitoids1.8 Ga GranitoidsNdembera Formation

Konse FormationKonse Formation

Usagaran Belt (metasedimentary)Ruaha sectionpredominately metapsammitic rocks

Eklogites

Pan African metapelitic units

Structural elements

Granulites (metasedimentary)Granulites (metamagmatic)

AnorthositesMetagabbroic rocks

MarblesKarroo Basins

KratonKraton

UsagaranUsagaranRuahaRuaha

Konse-GruppeKonse-Gruppe

EasternGranulitesEasternGranulites

Foliation und Lineation im Usagaran Zentraltansanias

Mpwapwa

Kilosa

Iringa

Mvomero

Morogoro

?

?

?

?

unknown

Makobikequar ry

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

34° 30’

34°30’

35°00’

35°00’

35° 30’

35°30’

36°00’

36°00’

36°30’

36°30’

37°00’

37°00’

37°30’

37°30’

38°00’

38°00’

38°30’

38°30’

9°30’ 9°30’

9°00’ 9°00’

8°30’ 8°30’

8°00’ 8°00’

7°30’ 7°30’

7°00’ 7°00’

6°30’ 6°30’

6°00’ 6°00’

90-75° shear zones

fold axis

stretching lineation 1stretching lineation 2

extension gashes

75-55°

75-55°

55-25° 25-00° flat

Tanzania Craton

1.8 Ga Granitoids1.8 Ga Granitoids1.8 Ga GranitoidsNdembera Formation

Konse FormationKonse Formation

Usagaran Belt (metasedimentary)Ruaha sectionpredominately metapsammitic rocks

Eklogites

Pan African metapelitic units

Structural elements

Granulites (metasedimentary)Granulites (metamagmatic)

AnorthositesMetagabbroic rocks

MarblesKarroo Basins

Morogoro

Dodoma

Iringa

Mahenge

Strukturen am Kratonrand

SC-Gefüge in Gneisen der Great-Ruaha-Schlucht

Vereinfachte Tektonostratigraphie Zentraltansanias

Fritz et al., 2004

Deckenstapelung und palinspastische Rekonstruktion

H. Fritz et al., 2004

Konse-Gruppe

Usagaran

Ruaha

Eastern Granulites

Arusha

Same

Korogwe

Morogoro

Dodoma

Mahenge

Iringa

Dar Es Salaam

4°

6°

35°

36°

Tanga

CratonPanafrican

TonaliteAmphibolite

AnorthositeUltramafics

Marble

ThrustStrike line

Strike slip Fault

?

Mögliche panafrikanische

Entwicklung in SE-Kenia and Tansania

Strike-Slip-Scherzone600 – 530 Ma

Strike-Slip-Scherzone600 – 530 Ma

Überschiebungennach Westen640-620 Ma

Überschiebungennach Westen640-620 Ma

Schelfsedimente> 550 Ma

Schelfsedimente> 550 Ma

Vermuteter kontinentalerGraben

950 – 850 Ma

Vermuteter kontinentalerGraben

950 – 850 Ma

Hypothetischer Wilson-Zyklus

Kontinent-Kontinent-Kollisionstadium

650 – 580 MaCraton

Taita Hills Galana Shear Zone

Pare-Usambara Mts.

Uluguru Mts.

Sagalla Hills

Kontinentaler Graben(Zerbrechen Rodinias?)Intrusionsalter: 950 – 850 Ma

Anorthosit

Uluguru Mahenge

Ozeanisches Stadium(passive Kontinentalränder)

Schelf Sedimene

Galana RiverUmba SteppeWami River

Uluguru Mts.Mahenge Mts.

e

Subduktions-stadium

East GalanaSagalla Hills

Akkretionskeil( Taita Hills)

Craton

ZusammenfassungZusammenfassung:

Ozeanische und Inselbogen-Gesteine, sowie Metasedimenteeines Akkretionskeils (Taita Hills) können als Subduktions-reste in einem Kontinent-Kollisionsregime angesehen wer-werden.Eine sinistrale strike-slip-Scherzone weist auf schiefe Kon-vergenz hin. In Nordtansania erfolgte eine Deckenstapelung mit NE-SW-Transport unter hohen Temperaturen in einem tiefen Krusten-niveau.In Zentraltansania wurden Decken in westlicher Richtung aufden Tansanischen Kraton geschoben.Scherzonen unterschiedlicher Größe brachten Bereiche mitverschiedenem Alter zusammen.