Stratigrafie van die Karoo-supergroep in die Karookom Periode Groep Formasie wes van 24°O Formasie oos van 24°O Sone Jura Drakensberg Hiaat Drakensberg Stormberg Clarens Trias Elliot Molteno Beaufort Burgersdorp Cynognathus Katberg Lystrosaurus Balfour Perm Dicynodon Teekloof Cistecephalus Middleton Tropidostoma Pristerognathus Abrahamskraal Abrahamskraal Tapinocephalus Eodicynodon Ecca Waterford Waterford Tierberg / Fort Brown Fort Brown Laingsburg/ Ripon Ripon Collingham Collingham Whitehill Whitehill Prins Albert Prins Albert Karboon Dwyka Elandsvlei Elandsvlei Verwysings: Rubidge (2005), Selden en Nudds (2011).
Die Karoo-supergroep is die grootste van Suid-Afrika se stratigrafiese eenhede. Dit bedek ongeveer twee derdes van die huidige landoppervlak van Suid-Afrika, en sluit feitlik die hele Vrystaat, groot dele van die Oos-Kaap, Noord-Kaap en Mpumalanga en die westelike deel van KwaZulu-Natal in. Dit strek ook verder en bedek dele van Lesotho, Namibië, Eswatini, Zambië, Zimbabwe en Malawi, asook dele van ander kontinente wat deel van die superkontinent Gondwana was.
Die bekkens waarin dit afgeset is, het gevorm tydens die vorming en opbreking van die oerkontinent Pangea.McCarthy, T., Rubridge, B. (2005). The Story of Earth and Life. pp. 161, 187–241. Struik, Kaapstad
duimnael|280px|links|Die verspreiding van die Karoo-supergroep Die hoofgebied van die Karoo-supergroep is die Karoo, waar die meeste klipbanke van die opeenvolging blootgelê is.Geological map of South Africa, Lesotho and Swaziland (1970). Council for Geoscience, Geological Survey of South Africa. Die supergroep se strata, wat hoofsaaklik uit skalie en sandsteen bestaan,Hamilton, G.N.G. and Finlay, J.G. (1928). Outline of Geology for South African Students, Central News Agency Ltd., Johannesburg. verteenwoordig ’n feitlik aaneenlopende opeenvolging van mariene-glasiale tot terrestriale afsettings vanaf die laat Karboon- tot die vroeë Jura-periode, ’n tydperk van sowat 120 miljoen jaar. Dit het versamel in ’n bekken met die naam "Karookom" in Suid-Gondwana, aan die suidelike grens van die huidige Suider-Afrika. Sy sediment het ’n dikte van 12 km bereik, met die hoër liggende basaltlawalaag (die Drakensberg-groep) minstens 1,4 km dik.Adelmann, D. and Kerstin Fiedler, (1996). Sedimentary development of the Upper Ecca and Lower Beaufort Groups (Karoo Supergroup) in the Laingsburg subbasin (SW Karoo Basin, Cape Province/South Africa) , Schriftenreihe der Deutschen Geologischen Gesellschaft, 1: 88–89, Bonn.
Fossiele sluit in plante (beide makrofossiele en stuifmeel), seldsame insekte en vis, algemene en uiteenlopende tetrapodes (meestal Therapsida-reptiele en Temnospondyli-amfibieë, asook dinosourusse in die boonste strata), en spore van biologiese aktiwiteit. Hulle biostratigrafie word gebruik as die internasionale standaard om die verband te bepaal tussen niemariene strata van die Perm tot die Jura.Hancox, P. J. and Bruce S. Rubidge (1997). The role of fossils in interpreting the development of the Karoo basin, Palaeontologica Africana, 33: 41–54.
Geologiese oorsprong thumb|links|240px|Suid-Gondwana tydens die Kambrium tot Ordovisium. Die kontinente waarin die superkontinent eindelik opgebreek het, word in bruin aangedui. Die skeur wat Suider-Afrika en die Falklandplato geskei het, is oorvloei en het die Agulhassee gevorm.
Oorsprong van sedimentneerslae Sowat 510 miljoen jaar gelede het ’n skeurvallei oor Suid-Gondwana, net suid van Suider-Afrika, ontstaan. Dit het verder weswaarts tot in Suid-Amerika en ooswaarts tot in Oos-Antarktika en moontlik selfs tot in Australië gestrek.Compton, J.S. (2004).The Rocks and Mountains of Cape Town. p. 24-26. Double Storey Books, Kaapstad.Truswell, J.F. (1977). The Geological Evolution of South Africa. pp. 131–159. Purnell, Kaapstad. ’n Laag sediment van sowat 8 km dik, bekend as die Kaapse Supergroep, het op die vloer van die skeurvallei versamel.
Die sluiting van die skeurvallei, wat 330 miljoen jaar gelede begin het, het gelei tot die ontwikkeling van ’n subduksiesone met die suidelike grens van Gondwana langs en die daaropvolende drywing van die Falklandplato terug na Afrika tydens die Karboon en vroeë Perm. Ná die sluiting van die skeurvallei en die samepersing van die Kaapse Supergroep in ’n reeks parallelle plooie, die Kaapse Plooiberge, wat hoofsaaklik tussen oos en wes loop, het die voortgesette subduksie van die paleo- Pasifiese Plaat onder die Falklandplato en die daaropvolgende botsing van laasgenoemde met Suider-Afrika, ’n enorme bergreeks suid van die voormalige skeurvallei laat ontstaan. Die Kaapse Plooiberge het die noordelike voorheuwels van hierdie reeks gevorm.
Die gewig van die Falkland-Kaapse berge het veroorsaak dat die kontinentale kors van Suider-Afrika gesak het, en so is ’n bekken gevorm wat oorstroom is en die Karoo-binnesee gevorm het. Sediment, aanvanklik glasiale afsettings uit die noorde maar later van die Falklandberge in die suide, na hierdie depressie het die Karoo-supergroep gevorm.
Dwyka-groep thumb|250px|’n Noord-suid-deursnee van die Agulhassee (sien bo). Die bruin strukture is kontinentale plate, die dik swart laag links is die paleo-Pasifiese plaat, rooi dui die boonste aardmantel aan en blou die oorstroomde gebiede of oseaan. Op die boonste skets word die geologie van sowat 510 miljoen jaar gelede uitgebeeld, met die afsettings wat eindelik die Kaapse Supergroep sou vorm wat in die Agulhassee afsak. Die middelste skets wys die Falklandplato wat weer noordwaarts dryf om die Agulhassee toe te maak, wat veroorsaak dat die Kaapse Supergroep in ’n reeks plooie gedruk word, wat hoofsaaklik tussen wes en oos loop. Die onderste skets wys hoe die subduksie van die paleo-Pasifiese plaat onder die Falklandplato tydens die vroeë Perm ’n enorme bergreeks laat ontstaan. Dit is eindelik weggevreet om die Karoo-binnesee te vorm, veral die Beaufort-groep van die Karoo-supergroep.
Sowat 330 miljoen jaar gelede het Gondwana oor die Suidpool gedryf,Norman, N., Whitfield, G. (2006). Geological Journeys. pp. 28, 122. Struik, Kaapstad. met die gevolg dat ’n yslaag van verskeie kilometers dik ’n groot deel van Afrika en ander dele van Gondwana bedek het. Die glasiale afsettings van hierdie yslaag was die eerste sediment wat noord van die Kaapse Plooiberge gedeponeer is. Die bekken waarin die sediment beland het, was op sy diepste net noord van die berge. Die yslaag het dus op ’n binnelandse see gedryf wat die Karoo-binnesee genoem word. Ysberge wat van die gletsers en yslaag in die noorde afgebreek het, het groot hoeveelhede modder en rotse van verskeie groottes en oorsprong na die gebied gesleep. Sulke afsettings staan bekend as tilliet.
Verder noord het die yslaag ook diamiktietafsettings agtergelaat wanneer dit gedeeltelik gesmelt het, maar dit het ook die grondlaag geskuur en krapmerke agtergelaat wat gesien kan word naby Barkly-Wes in die Noord-Kaap en op die terrein van die Universiteit van KwaZulu-Natal. Hierdie laag tilliet, waarvan spore oor ’n groot deel van Suider-Afrika, Indië en Suid-Amerika gesien kan word, het belangrike vroeë bewyse verskaf ter ondersteuning van die teorie van kontinentale verskuiwing. In Suid-Afrika is die laag bekend as die Dwyka-groep. Dit is die vroegste en onderste sedimentneerslag van die Karoo-supergroep.
Ecca-groep Namate Gondwana weggedryf het van die Suidpool af, het die gletsers gesmelt en ’n groot binnelandse see gevorm wat oor Suid-Afrika en naburige dele van Gondwana gestrek het. Dit kon ’n opening na die oseaan gehad het (soortgelyk aan dié van die Swartsee), maar die gety-uitwerking was klein. Riviere uit berge noord van die Karoo-binnesee het groot, moerasagtige deltas gevorm waarin plante met tongvormige blare gedy het. Hierdie digte plantegroei het as veen opgehoop en eindelik het die gefossileerde oorblyfsels in steenkool verander. Die steenkoolneerslae was beperk tot die noordelike kus van die Karoo-binnesee van die vroeë Perm, en word vandag op die Hoëveld en in KwaZulu-Natal gemyn.
Hierdie sedimentneerslae word die Ecca-groep van die Karoo-supergroep genoem. Hulle bestaan hoofsaaklik uit skalie en sandsteen, en strek oor die hele voormalige Karoo-binnesee. Die suidelike afsettings bevat egter nie steenkool nie, al het riviere uit die Kaapse Plooiberge klein deltas gevorm. Hoewel die plantegroei nie so dig was as aan die noordkus van die binnesee nie, kom verskeie reptiele, soos Mesosaurus, in die Ecca-neerslae voor. Hierdie reptielfossiele word net in Suider-Afrika en Brasilië aangetref, en verskaf belangrike paleontologiese bewyse van die bestaan van die superkontinent Gondwana.
Die noordelike kusstreke bevat hoofsaaklik plantfossiele, stuifmeel en spore. Fossiele van ’n Cephalopoda en ’n paar seekastaiings word ook in die noorde aangetref.
Tydens die Ecca-tydperk het die Falklandplato met Suider-Afrika gebots en daarmee saamgesmelt. Dit het ’n groot bergreeks suid van die Kaapse Plooigordel geskep. Hierdie nuwe bergreeks was wat grootte betref vergelykbaar met die Himalaja. Die berge se noordelike hange het gewoonlik tot diep in die Karoo-binnesee gestrek, en die see was hier op sy diepste.
thumb|280px|’n Ecca-berg in die Karoo met verskeie turbidietwaaiers, wat daarop dui dat die suidwestelike deel van die die Karoo-see baie diep was, met steil hange wat na die kuslyn gelei het. Die aardbewings wat met die vorming van die Kaapse berge gepaard gegaan het, het gereelde modder- en rotsstortings onder die water veroorsaak, en dit het waaiervormige lae turbidiete gevorm wat vandag in die suidweste van die Karoo gesien kan word (foto regs). Turbidiete word ’n tyd lank al as petroleumvervaardigende rotse beskou, aangesien die onderwaterstortings wat die neerslae gevorm het, dikwels organiese materiaal van naby die kuslyn bevat het, veral van naby riviermondings en . Dit word dan in die turbidiet begrawe en verander in koolwaterstowwe, veral petroleum en gas. Die turbidiete in die Ecca-formasies van die Tankwa-Karoo- en Laingsburg-streek is dus onlangs deur die petroleumbedryf en geoloë ondersoek, en hulle het gevind die formasies bevat ryk en maklik bereikbare neerslae olie en gas. Die noordoostelike Ecca-bekken is dus ryk aan steenkool, en die suidwestelike hoek is bekend vir sy olieneerslae.
Beaufort-groep thumb|links|210px|Moschops was ’n terapside van die Middel-Perm van Suid-Afrika.
Met die vorming van die Falklandplato en Kaapse Plooiberge het riviere uit die suide die afsetting in die Karoo-binnesee begin oorheers en die see het begin toeslik. (Die hoogland in die noorde van die Karoo is teen hierdie tyd deur erosie weggevreet en onder nuwer afsettings begrawe.) Verskeie riviere het uit die suide oor die toegeslikte Karookom gevloei en ryk nuwe habitats vir ’n verskeidenheid plante en diere geskep. Die aardafsettings (in teenstelling met mariene afsettings) wat deur hierdie riviere geskep is, het aanleiding gegee tot die Beaufort-groep.
Dit bestaan uit ’n eenvormige reeks skalie en moddersteen, met enkele sandsteenstreke. Die Beaufort-groep het baie oorblyfsels van reptiele en, in ’n mindere mate, amfibieë. Daar is talle fossiele van beide plant- en vleisvretende reptiele. Die Beaufort-gesteentes is internasionaal bekend vir hulle ryk rekord terapside-sinapsides (soogdieragtige reptiele), wat ’n tussentydperk verteenwoordig in die evolusie van reptiele tot soogdiere. Die volopste plantvreters was die anomodonte, waarvan die primitiefste vorms ook in die Beaufort-gesteentes voorkom. Die dinosefaliërs (vreeslike kop) is so genoem vanweë hulle buitengewoon dikbenige skedels, wat waarskynlik gebruik is om mekaar met die kop te stamp in gebiedsgevegte. Met hulle lywe van drie meter lank was hulle die eerste groot landdiere.