Sedimentologie, Lithofazies und Petographie der Etjo-Formation an der Typuslokalität Mt. Etjo sowie am Gamsberg Namibia
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Wilfried Jooß
- Abgabedatum: Februar 2002
- Umfang: 95 Seiten
- Dateigröße: 31,9 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-5422-7
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-5422-7 P - ISBN (CD) :978-3-8324-5422-7 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Jooß, Wilfried Februar 2002: Sedimentologie, Lithofazies und Petographie der Etjo-Formation an der Typuslokalität Mt. Etjo sowie am Gamsberg Namibia, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Geologie, Porosimetrie
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Diplomarbeit von Wilfried Jooß
Zusammenfassung:
Sedimentologie, Lithofazies und Petrographie der Etjo-Formation in Zentral-Namibia sollen in der vorliegenden Arbeit dokumentiert werden. An der Typuslokalität der Etjo-Formation, dem Mt. Etjo sowie am Gamsberg wurden zu diesem Zweck jeweils zwei sedimentologische Profile aufgenommen. Gleichzeitig wurden Proben für nachfolgende Laboruntersuchungen gewonnen.
Am Mt. Etjo wird die unterjurassische Etjo-Formation von der triassischen Omingonde-Formation unterlagert. Allerdings ist am Mt. Etjo der Kontakt beider Formationen von mächtigem Blockschutt verdeckt, d.h. nicht aufgeschlossen. Am Gamsberg überlagert die Etjo-Formation etwa 1,1 - 1,2 Ga alte Granite der Gamsberg-Granit-Suite (Sinclair Sequenz). Beide Profile bestehen nahezu ausschließlich aus kompositionell und strukturell reifen Fein- bis Mittelsandsteinen, die zum größten Teil fluvio-äolisch sedimentiert wurden.
Am Mt. Etjo wie auch am Gamsberg dominieren großdimensional schräggeschichtete Sandsteine, welche Ablagerungen von Dünen darstellen, die Abfolge. Die Schichtenfolge beinhaltet vier weitere Lithofaziestypen, denen ein äolischer Ablagerungsmechanismus zugrunde gelegt werden kann. Im Profil G-1 am Gamsberg sind aber auch Hinweise für eine fluviatile Sedimentation zu finden. Beide Abfolgen bestehen demnach aus rein terrestrischen Ablagerungen, die in einem ariden bis semi-ariden Milieu sedimentiert wurden.
Die Petrographie der Sandsteine wurde mittels Dünnschliff-Mikroskopie untersucht. Die Mehrzahl der Sandsteine sind als Quarzarenite (im Sinne der Klassifikation von FOLK, 1974) zu bezeichnen. Eine Ausnahme bilden die klastenführenden Sandsteine an der Basis der Abfolge am Gamsberg; sie sind als Sublitharenite bzw. Litharenite zu bezeichnen. Der Hauptbestandteil aller Sandsteine sind monokristalline Quarze. Daneben treten vor allem Feldspat und Gesteinsfragmente als weitere Komponenten auf. Als Zement liegt stets Quarz in Form von Anwachssäumen auf detritischen Quarz-Körnern (quartz overgrowth) vor. Die Sandsteine vom Gamsberg besitzen einen höheren Zementationsgrad, eine etwas höhere strukturelle, aber eine leicht geringere kompositionelle Reife als die Sandsteine vom Mt. Etjo.
An den Sandsteinen der Etjo-Formation vom Mt. Etjo und vom Gamsberg wurde außerdem der Anteil der nutzbaren Porosität mittels der Tetrachlorkohlenstoff-Methode bestimmt. Die Sandsteine am Mt. Etjo besitzen demnach eine nutzbare Porosität von 6,6 - 13,3 Vol.-%. Am Gamsberg ergaben die Messungen einen Anteil am Gesamtgestein von 2,2 - 6,7 Vol.-%.
Inhaltsverzeichnis:
| Kurzfassung | 2 | |
| Inhaltsverzeichnis | 4 | |
| 1. | Einleitung | 6 |
| 1.1 | Aufgabenstellung und Ziele der Arbeit | 6 |
| 1.2 | Geographischer Überblick | 7 |
| 1.3 | Geologischer Überblick | 9 |
| 1.4 | Stratigraphie, Alter und Verbreitung der Etjo-Formation | 17 |
| 1.5 | Das Ablagerungsmilieu der Etjo-Formation | 20 |
| 2. | Die Etjo-Formation am Mt. Etjo & am Gamsberg | 22 |
| 2.1 | Allgemeines | 22 |
| 2.2 | Profile am Mt. Etjo | 28 |
| 2.2.1 | Kontakt zur Omingonde-Formation | 31 |
| 2.2.2 | Spurenfossilien am Mt. Etjo | 31 |
| 2.3 | Profile am Gamsberg | 32 |
| 2.3.1 | Konkretionäre Bildungen in den Sandsteinen am Gamsberg | 33 |
| 2.3.2 | Sediment-gefüllte Spalten am Gamsberg | 36 |
| 2.3.3 | Ablagerungen auf dem Plateau des Gamsbergs | 38 |
| 2.4 | Paläotransportrichtungen | 39 |
| 3. | Lithofaziesanalyse | 41 |
| 3.1 | Allgemeines | 41 |
| 3.2 | Lithofaziestypen | 41 |
| 3.2.1 | Lithofaziestypen am Mt. Etjo | 41 |
| 3.2.1.1 | Großdimensional schräggeschichtete Fein- bis Mittelsandsteine (Sgs) | 43 |
| 3.2.1.2 | Horizontalgeschichtete Fein- bis Mittelsandsteine (Sh) | 46 |
| 3.2.1.3 | Massige Fein- bis Mittelsandsteine (Sm) | 47 |
| 3.2.1.4 | Fein- bis Mittelsandsteine mit Wickelschichtung (Sw) | 48 |
| 3.2.1.5 | Vergleich mit weiteren Etjo-Vorkommen in der Waterberg-Erongo-Region | 50 |
| 3.2.2 | Lithofaziestypen am Gamsberg | 51 |
| 3.2.2.1 | Klastenführende, ungeschichtete Sandsteine (kSx) | 52 |
| 3.2.2.2 | Großdimensional schräggeschichtete Fein- bis Mittelsandsteine (Sgs) | 55 |
| 3.2.2.3 | Horizontalgeschichtete Fein- bis Mittelsandsteine (Sh) | 56 |
| 3.2.2.4 | Mittelsandsteine mit trogförmiger Schrägschichtung (Sts) | 57 |
| 3.2.2.5 | Fein- bis Mittelsandsteine mit Wickelschichtung (Sw) | 58 |
| 3.2.2.6 | Vergleich mit Etjo-Vorkommen in der Waterberg-Erongo-Region | 59 |
| 4. | Sandsteinpetrographie | 60 |
| 4.1 | Allgemeines | 60 |
| 4.2 | Methodik | 60 |
| 4.3 | Dünnschliff-Analyse | 62 |
| 4.3.1 | Mt. Etjo | 62 |
| 4.3.1.1 | Allgemeines | 62 |
| 4.3.1.2 | Dünnschliff-Beschreibung | 62 |
| 4.3.1.3 | Interpretation | 65 |
| 4.3.1.4 | Unterschiede zwischen den Lithofaziestypen | 66 |
| 4.3.2 | Gamsberg | 67 |
| 4.3.2.1 | Allgemeines | 67 |
| 4.3.2.2 | Dünnschliff-Beschreibung | 67 |
| 4.3.2.3 | Interpretation | 70 |
| 4.3.2.4 | Unterschiede zwischen den Lithofaziestypen | 71 |
| 4.3.2.5 | Sublitharenite / Litharenite | 71 |
| 4.3.3 | Vergleich Mt. Etjo / Gamsberg | 72 |
| 5. | Porositätsmessungen | 75 |
| 5.1 | Allgemeines | 75 |
| 5.2 | Methodik | 75 |
| 5.3 | Mt. Etjo | 77 |
| 5.4 | Gamsberg | 78 |
| 5.5 | Vergleich Mt. Etjo / Gamsberg | 79 |
| 5.6 | Waterberg | 79 |
| 6. | Zusammenfassung | 81 |
| 7. | Danksagung | 85 |
| 8. | Literaturverzeichnis | 87 |
| Anhang | 91 | |
| Verzeichnis der Proben | 91 |
3.2.2.1 Klastenführende, ungeschichtete Sandsteine (kSx) können direkt an der Basis des Sandstein-Plateaus, unmittelbar im Hangenden des „Gamsberg-Granits“ auftreten. Die klastenführenden, schlecht sortierten Sandsteine bestehen aus schlecht bis mäßig gerundeten, gewöhnlich 0,2 bis 1,5 cm, maximal bis 3 cm großen Klasten aus granitoidem Material, welches vom unterlagernden Granit stammen dürfte. Die Matrix besteht aus dunkelrotem, gut sortiertem Quarzsand. Die Sandsteine können eine Verteilungsgradierung aufweisen, d.h. der Anteil der Klasten nimmt zum Hangenden kontinuierlich ab (Abb. 27). Damit einher geht ein Wechsel von klastengestütztem Gefüge an der Basis zu matrixgestütztem Gefüge höher im Profil. Die Gesteine direkt an der Basis der Formation sind daher oftmals als Brekzien anzusprechen. Die Mächtigkeit dieser „Kontaktfazies“ variiert beträchtlich. Dabei lassen sich auf 3 m laterale Entfernung entlang der Basis des Sandstein-Plateaus Mächtigkeitsvariationen von 0 bis mindestens 1 m feststellen (Abb. 28). Die Sedimentkörper können eine rinnenförmige Geometrie aufweisen, es existieren aber auch völlig unregelmäßige Liegendkontakte zum Granit. Die Hangendkontakte können relativ scharf und eben sein, bei Überlagerung durch Lithofaziestyp (Sh), oder sie sind graduell, d.h. es existiert eine kontinuierliche Abnahme der Häufigkeit von Granit-Klasten bis hin zu völlig klastenfreien Sandsteinen, falls im Hangenden Lithofaziestyp (Sgs) folgt. Dieser Lithofaziestyp wird interpretiert als Überdeckung einer kontinentalen, reliefierten Verwitterungsebene durch äolisch sedimentierte Sande (thin eolian blanketing; GALLOWAY & HOBDAY, 1996). Der Verwitterungsgrus des „Gamsberg-Granits“ liegt nun in Form der Granit-Klasten in den Sandsteinen vor. Die dunkelrote Quarzsand-Matrix dieser Sandsteine wurde äolisch sedimentiert, indem es im Zuge der sich bildenden Dünensysteme zunächst zur Ablagerung von umgelagerten Dünen-Sanden in den Depressionen der GranitOberfläche kam. Der Verwitterungsschutt des „Gamsberg-Granits“ wurde stellenweise [...]
Störungszone auch für das Gebiet des Mt. Etjo gilt und zieht die parallel zu dieser Störung erfolgende Mächtigkeitszunahme individueller Einheiten in NE-Richtung (HOLZFÖRSTER et al., 1999) in Betracht, so sind die im Profil E-1 nachgewiesenen massigen Sandsteine in einem stratigraphisch zu hohen Niveau, um noch zur mittleren Einheit gerechnet werden zu können. Im Liegenden der massigen Sandsteine stehen am Mt. Etjo bereits schräggeschichtete Sandsteine an, und diese sind nach HOLZFÖRSTER et al. (1999) für die obere Einheit der EtjoFormation charakteristisch. Demzufolge ist am Mt. Etjo wahrscheinlich nur die obere Einheit der Etjo-Formation (im Sinne von HOLZFÖRSTER et al., 1999) zur Ablagerung gekommen. Für diesen Befund sprechen auch die im Kap. 2.2.1 erwähnten Profile von HOLZFÖRSTER (2000). Da der Kontakt zur Omingonde-Formation nicht aufgeschlossen ist, kann nicht beurteilt werden, inwieweit die Gesteine direkt an diesem Kontakt zu bewerten wären und welcher Unter-Einheit der Etjo-Formation (im Sinne von HOLZFÖRSTER et al., 1999) sie zuzuordnen wären. [...]
3.2.1.5 Vergleich mit weiteren Etjo-Vorkommen in der Waterberg-Erongo-Region Die Lithofazies der Sandsteine am Mt. Etjo kann mit den von HOLZFÖRSTER et al. (1999) für die obere Einheit der Etjo-Formation in der Waterberg-Erongo-Region nachgewiesenen Lithofaziestypen verglichen werden. Die obere Einheit wird dort nach HOLZFÖRSTER et al. (1999) von schräggeschichteten, gut sortierten Feinsandsteinen dominiert, welche tabulare Schrägschichtungs-Serien bilden („tabular, cross-bedded fine sandstone facies“). Massige, ungeschichtete Feinsandsteine, wie sie HOLZFÖRSTER et al. (1999) in der mittleren Einheit der Etjo-Formation am Waterberg (NE des Mt. Etjo) nachweisen („massive, thickly bedded fine sandstone facies“), sind zwar auch am Mt. Etjo vorhanden (Profil E-1). Die Maximalmächtigkeit mit 15 m erreicht die mittlere Einheit nach HOLZFÖRSTER et al. (1999) unmittelbar südlich der Waterberg-Omaruru-Störungszone. Die durchschnittliche Mächtigkeit etwa 12 km S der Waterberg-Omaruru-Störungszone beträgt etwa 8 m (HOLZFÖRSTER et al., 1999). Der Mt. Etjo befindet sich nun etwa 10 km SE der WaterbergOmaruru-Störungszone. Mächtigkeitsabnahme Geht mit man davon aus, daß von die der oben beschriebene zunehmender Entfernung Waterberg-Omaruru- [...]
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Jooß, Wilfried Februar 2002: Sedimentologie, Lithofazies und Petographie der Etjo-Formation an der Typuslokalität Mt. Etjo sowie am Gamsberg Namibia, Hamburg: Diplomica Verlag
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