Die geologische Entwicklung an der Grenze zwischen West- und Ost-Gondwana im atlantischen Sektor Antarktikas

Bauer, Wilfried

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-31452

Die geologische Entwicklung an der Grenze zwischen West- und Ost-Gondwana im atlantischen Sektor Antarktikas = Geological evolution of the boundary between East- and West-Gondwana in the Atlantic sector of Antarctica

Bauer, Wilfried^RWTH*

2010

Verantwortlichkeitsangabevon Wilfried Bauer

ImpressumAachen : Mainz [u.a.]

Umfang48 S. : Ill., zahlr. Kt.

ISBN978-3-86130-708-2, 3-86130-708-1

ReiheAachener geowissenschaftliche Beiträge ; 44

Vollst. zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Habil.-Schr., 2003

Zweitveröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-31452
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/231129/files/3145.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Königin-Maud-Land (Genormte SW) ; Tektonik (Genormte SW) ; Gesteinskunde (Genormte SW) ; Geochemie (Genormte SW) ; Geochronologie (Genormte SW) ; Geowissenschaften (frei) ; Dronning Maud Land (frei) ; tectonics (frei) ; petrology (frei) ; geochemistry (frei) ; geochronology (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Die Berge von Dronning Maud Land (DML) erstrecken sich von 18°W bis 28°E parallel zur Küste Antarktikas. Es handelt sich entweder um N-S orientierte Nunatak-Ketten, die von kleineren Gletschern getrennt werden oder nach Norden weisende Escarpments, die das Inlandeis von den eisbedeckten Küstenebenen trennen. DML ist eine der Schlüsselregionen für das Verständnis der mesoproterozoischen bis kambrischen Plattenbewegungen. In modernen Plattenrekonstruktionen des paläozoischen Gondwana-Superkontinents, sucht man die Fortsetzung des panafrikanischen Mozambique-Belts, der bei der Kollision von Ost- und West-Gondwana entstand im ehemals benachbarten DML. Der genaue Verlauf ist jedoch noch umstritten. Neue Forschungsergebnisse zeigen einen komplexen Aufbau von DML mit einem (1) Fragment eines archaischen Kratons, der von undeformierten proterozoischen Sedimentgesteinen bedeckt wird, (2) ein spätmesoproterozoisches Kollisionsorogen und (3) ein panafrikanisches Orogen mit Resten älterer Strukturen und voluminösen posttektonischen Intrusiva. Im westlichen DML sind Gesteine eines juvenilen, mesoproterozoischen Inselbogens dokumentiert, der vor etwa 1,1 Ga mit dem Kapvaal-Grunehogna-Kraton kollidierte. Mesoproterozoische Gesteine konnten auch weiter östlich im zentralen DML mit Hilfe von SHRIMP-Datierungen an Zirkonen nachgewiesen werden. Ebenso ließ sich mit dieser Methode eine tektonische und metamorphe Überprägung am Ende des Neoproterozoikums (panafrikanisch) nachweisen. Dabei erreichte die Metamorphose eine temperaturbetonte Amphibolit- bis Granulitfazies, begleitet von der Intrusion großer Alkaligranit-Plutone. Die Gesteine wurden in einem sinistralen transpressiven Spannungsfeld durchbewegt, und ältere Strukturen wurden fast völlig durch diese Überprägung ausgelöscht. Das Orogen setzt sich, wenn man Antarktika in seine Gondwana-Position zurückrotiert, nach Norden als Ostafrikanisches Orogen fort, nach Süden zielt es auf die Shackleton Range und weiter auf das Transantarktische Gebirge hin. Damit kann man das Ostafrikanisch-Ostantarktische-Orogen als Resultat der Kollision von Ost- und West-Gondwana interpretieren, wobei das westliche DML ein Teil Westgondwanas war. Als Folge dieser Kollision kam es zu einer Krustenverdickung mit anschließender Delamination des lithosphärischen Mantel, dem Aufstieg heißer Asthenosphäre und der Bildung der trockenen, alkalischen Schmelzen, die im heutigen Anschnittniveau des zentralen DML so dominieren.

The mountains of Dronning Maud Land (DML) cover the area from 18°W to 28°E parallel to the coastline of Antarctica. The ranges occur either as elongate N-S nunatak chains, divided by minor glaciers, or as steep escarpments separating the polar plateau from the ice-covered coastal plains. DML is one of the key regions for Mesoproterozoic to Cambrian plate movement reconstructions. In modern plate reconstructions of the Paleozoic Gondwana supercontinent the southward continuation of the Pan-African aged Mozambique Belt of E-Africa has to be expected in DML. This mobile belt was formed as a result of continent-continent collision following the closure of the Mozambique Ocean, which led to the final amalgamation of West and East Gondwana. The precise position of the collision suture is still under debate. Recent palaeomagnetic, geochronological and aeromagnetic studies show that DML can be subdivided into three distinct areas with different geological histories: (1) an Archaean craton with an undeformed Proterozoic cover; (2) a Late Mesoproterozoic collision orogen and (3) a Pan-African-aged collision orogen with relics of pre-Pan-African structures and voluminous post-tectonic intrusives. In western Dronning Maud Land rocks of a juvenile Mesoproterozoic island arc which was accreted to the Kapvaal-Grunehgna Craton at ~ 1.1 Ga are well documented. Mesoproterozoic rocks were also detected by zircon SHRIMP dating of gneisses further east in central Dronning Maud Land. Tectonothermal events at the end of the Mesoproterozoic and at Late Neoproterozoic/Cambrian times ("Pan-African") have been proved within the metamorphic belt in central Dronning Maud Land, combined with an amphibolite to granulite facies metamorphism and syntectonic granitoid emplacement. During this orogeny older structures were completely overprinted in a sinistral tranpressive deformation regime, leading to the mainly coast-parallel tectonic structures of the East Antarctic Orogen. Putting Antarctica back in its Gondwana position, the East Antarctic Orogen continues northward in E-Africa as the East African Orogen, whereas a connection to the marginal Ross Orogen at the Pacific margin of East Antarctica is suggested along the Shackleton Range. The East Antarctic/East African Orogen resulted from closure of the "Mozambique Ocean" and collision of West and East Gondwana, i.e. western Dronning Maud Land was part of West Gondwana. During this collision the lithospheric mantle probably delaminated, allowing the asthenosphere to underplate the continental crust and producing heat for the voluminous, typically anhydrous Pan-African granitoids of central Dronning Maud Land.

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