Geologische Rundschau

, Volume 59, Issue 2, pp 459–527 | Cite as

Die Strukturgeschichte der Zentralsahara

Neue Erkenntnisse zum Bau und zur Paläogeographie eines Tafellandes
  • Eberhard Klitzsch
Aufsätze

Zusammenfassung

Diese Arbeit ist Ergebnis zehnjährigen Studiums geologischer Zusammenhänge der mittleren Sahara, an deren Anfang die stratigraphische Gliederung eines Teiles der Schichtfolge stand. Zahlreiche Profilaufnahmen in der Umrandung der paläozoisch-mesozoischen Becken der mittleren Sahara führten zusammen mit der Erfassung und Interpretation von Diskordanzen und Schichtlücken sowie der Aufnahme des tektonischen Inventars zu einer zeitlichen Zuordnung epirogener und bruchtektonischer Vorgänge und zur Gliederung des scheinbar wenig differenzierten Tafellandes in Schwellen und Tröge oder Becken. Diese Synthese der Paläogeographie wurde durch die Auswertung einer Vielzahl von Informationen aus dem Tiefenaufschluß ergänzt. Die meisten der hier dargestellten Bauelemente der Zentralsahara werden erstmalig definiert.

Im Zentralteil Nordafrikas sind drei wesentliche Perioden jeweils durch gleiche Ursachen gesteuerter struktureller Entwicklung unterscheidbar:

  1. 1.

    Präkambrische Faltung und Konsolidation (die nicht ein Hauptgegenstand dieser Untersuchungen ist).

     
  2. 2.

    NW bis NNW orientierte altpaläozoische Blockbildung, die im Silur und Devon in eine weitspannige Wellung der Kruste überging und die vermutlich Ausdruck SW-NE gerichteter Dehnung der Kruste ist.

     
  3. 3.

    ± NE streichende jungpaläozoisch-mesozoische Wellung der Kruste, die im Jura oder an der Wende Jura-Unterkreide lokal in Blockbildung mit randlicher Faltung überging und die das Ergebnis insgesamt von Südost nach Nordwest gerichteter Einengung der Kruste ist. Diese Entwicklung steht in zeitlichem und ursächlichem Zusammenhang mit der vom Oberkarbon oder Unterperm bis zum Jura von West nach Ost ablaufenden Loslösung der Tethys von der Saharatafel. In der Oberkreide wurden aufgrund Ost-West gerichteter Scherbewegungen die Syrtegräben gebildet. Der jungtertiäre bis quartäre Vulkanismus steht am vorläufigen Ende dieser Entwicklung. Er bediente sich beim Aufstieg nicht gleichzeitiger, sondern älterer Lineamente.

     

Die Ergebnisse werden in Bezug gesetzt zum tektonischen Bauplan größerer Teile Afrikas. Danach sind die altpaläozoischen Strukturelemente nach Südosten im Bereiche des nicht transgredierten Kratons zu verfolgen, der sich von der Saharatafel nur durch das weitgehende Fehlen mariner Sedimente unterscheidet. Lage und Streichrichtung der jungpaläozoisch-mesozoischen Wellung zeigen, daß die Ursache des insgesamt Südost-Nordwest gerichteten Druckfeldes eine Drehbewegung des afrikanischen Kontinentes sein muß, die im Oberkarbon oder Perm begann und die im Tertiär zur endgültigen Trennung Afrikas von Asien entlang dem Roten-Meer-Graben führte bei etwa gleichzeitiger Faltung der Atlasgebirge in Nordwestafrika.

Abstract

The author has investigated paleogeographic and structural problems in the middle part of the Sahara desert since 1959. Detailed studies of thickness changes, of disconformities and unconformities and of structural events resulted in the definition of the different tectonical eras and their individual paleogeographic elements.

The middle part of North Africa is characterized by three major periods of structural development:

  1. 1.

    Folding and consolidation in Precambrian time.

     
  2. 2.

    Formation of NW to NNW striking horsts during Cambrian time, which became the core of uplifts (separated by troughs) in Silurian and Devonian time. This structural relief of the early Paleozoic era possibly is the result of regional stretch in NE-SW direction.

     
  3. 3.

    Formation of uplifts and troughs striking NE during late Paleozoic and Mesozoic time. Blockfaulting occurred along the edge of some uplifts during Jurassic time or at the Jurassic-Cretaceous transition. These movements were the result of regional compression from SE toward NW. The formation of this large scale undulation of the earth's crust coincides with the separation of the Sahara platform from the so-called Tethys (geosynclinal area in NW Africa, the Mediterranean and parts of Asia). This separation most probably began in Northwest Africa during late Carboniferous or early Permian time, it reached Northeastern Libya in Jurassic time. The Sirte grabens were formed as the result of east-west shearing movements, during Upper Cretaceous. Finally, in late Tertiary to Pleistocene time, volcanic activity formed large basalt plateaus. Volcanism occurs mainly along well defined old structural elements.

     

The results of this analysis were used to interpret structural aspects of larger parts of Africa. The structural relief of the early Paleozoic Era seems to extend far southeast into areas of the old African shield indicating that there is no principal structural difference between the shield and the Sahara platform. The orientation of the late Paleozoic to Mesozoic large scale undulation indicates that the reason for the SE-NW compression is the rotation tendency of Africa which began in late Carboniferous time and culminated during the Tertiary, when Africa was separated from Asia along the Red Sea graben. At approximately the same time, the Atlas area of Northwest Africa was folded.

Résumé

L'auteur a étudié depuis 1959 des problèmes paléogéographiques et structuraux dans la partie centrale du désert saharien. Des travaux détaillés sur les changements d'épaisseur, les discordances et les lacunes stratigraphiques, ainsi que sur des événements structuraux ont permis la définition des différentes ères tectoniques et de leurs éléments paléogéographiques individuels.

La partie centrale de l'Afrique du Nord est caractérisée par trois périodes de développement structural:

  1. 1.

    Plissement et consolidation au Précambrien.

     
  2. 2.

    Formation des horsts en direction NW à NNW pendant l'époque cambrienne, qui sont devenus le noyau de rides (séparés par des sillons) pendant le Silurien et le Dévonien. Ce relief structural du Paléozoique inférieur est probablement le résultat d'une extension régionale en direction NE-SW.

     
  3. 3.

    Formation de rides et de sillons en direction NE pendant le Paléozoique supérieur et le Mésozoique. Desintégration en blocs le long du bord de quelques rides pendant le Jurassique ou à la limite Jurassique/Crétacé. Ces mouvements étaient le résultat d'une compression régional de SE vers le NW.

     

Cette ondulation à grande échelle de l'écorce terrestre s'est formée en même temps que la séparation de la plate-forme saharienne de la Téthys (région géosynclinale de l'Afrique NW, de la Méditerranée et de parties de l'Asie). Cette séparation a très probablement commencée en Afrique NW pendant le Carbonifère supérieur ou le Permien inférieur et a atteint la Libye NE au Jurassique.

Les grabens de la Syrte ont été formés par des mouvements cisaillants en direction W-E pendant le Crétacé supérieur. Enfin, du Tertiaire supérieur au Pléistocene', l'activité volcanique a produit de vastes plateaux basaltiques. Le volcanisme apparaît surtout le long d'éléments structuraux anciens.

Les résultats de cette analyse ont servi à l'interprétation des aspects structuraux d'une partie plus grande de l'Afrique. Le relief structural du Paléozoique inférieur semble s'étendre loin au SE dans les régions du craton africain ancien en indiquant qu'il n'y a pas de différence structurale majeure entre le craton et la plate-forme saharienne. L'orientation de l'ondulation à grande échelle du Paléozoique supérieur/Mésozoique indique que la cause de la compression SE-NW est la tendence de rotation de l'Afrique qui commença pendant le Carbonifère supérieur et culmina au Tertiaire, époque à laquelle l'Afrique s'est séparé de l'Asie le long du graben de la Mer Rouge. A peu près à la même époque, la région de l'Atlas en Afrique NW fut plissée.

Краткое содержание

Автор разбирает пале огеографические и ст руктурные проблемы средней части Сахары. Точно из учены изменения мощн ости, параллельные и непар аллельные несогласия тектонич еских циклов и их собс твенные палеогеографически е элементы. В средней ча сти северной Африки у становили три

основных периода раз вития:

  1. 1.

    Складкообразование и консолидация в доке мбрии.

     
  2. 2.

    Появление в течение к ембрия простирающих ся на NW и NNW горстов, которые явились цент рами горстообразова ния в силуре и девоне. Такой рельеф раннего полео зоя, возможно, являетс я следствием регионал ьной денудации в направле нии NE — SW.

     
  3. 3.

    Образование горстов и их простирание в нап равлении NE в позднем палеозоея и в мезозое.

     

Складкообразование имело место вдоль кра ев некоторых горстов в юре, или юре/меле. Такие сдв иги явились следстви ем меастного сдавления, идущего с SE на NW. Появлен ие описанных колебан ий Земной коры связано с отделением платформы Сахары от Т етиса (часть геосинклинали на NW Африки, Средеземно морья и часть Азии). Это отделение началось по-всей вероятности н а северозападе Африк и в карбоне или ранней перми и закончилось на севе ровостоке Ливии в юре. Грабены Sirte появились, как следствие восточ но-западного разрыва в верхнем меле. В заключение, в течение третичного периода до плейстоце на в виду вулканической деятельности образо валось базальтовое п лато.

Вулканизм протекал в доль хорошо обособленных древних структурных элементов. Данные этого анализа пригодны для интерпр етации структурых элементо в больших участков Афр ики. Структурный рель еф раннего палеозоя, кажется, простираетс я далеко на юговосток до области древнего Африканско го щита, что указывает на то, что между этим щито м и платформой Сахары принципиальн ого структурного раз личия не имеется. Движения за период от позднего палеозоя до мезозоя у казывает на то, что имевшее место сдавление на SE—NW явилось проявлением ротационного движен ия Африки, начавшееся в п озднем карбоне и дост игшем своего высшего развития в третичном периоде, когда Африка отделилась от Азии вдоль грабена Красного мор я. Примерно в то же врем я на северозападе Африки началось складкообр азование Атласа.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1969

Authors and Affiliations

  • Eberhard Klitzsch
    • 1
  1. 1.Institut für Geologie und Paläontologie der Technischen Universität1 Berlin 12

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