mini|Gürtel in Namibia, darunter der Kaoko-Gürtel Der Kaoko-Gürtel ()Structure of the Kaoko Belt, Namibia: progressive evolution of a classic transpressional orogen. Science Direct, Juli 2003. bezeichnet in der regionalen Geologie Afrikas ein in Nord-Nordwest-Richtung streichenden (verlaufenden) Falten- und Überschiebungsgürtel, der sich von Nordwest-Namibia bis hin zu Südwest-Angola an der Westküste des Atlantischen Ozeans erstreckt. Seine Länge beträgt etwa 700 Kilometer bei einer Breite von etwa 180 Kilometer.
Der Kaoko-Gürtel wird dem Damara-Orogen zugerechnet und kann als nördliche Erweiterung des Damara-Gürtels angesehen werden. Beide gehören dem neoproterozoischen (1000 bis 541 mya) pan-afrikanischen Orogensystem an, das wesentlicher Bestandteil der Gondwana-Formierung war.
Benannt wurde dieser Gürtel in Anlehnung an das Kaokoland oder auch Kaokoveld, einer Region im Nordwesten von Namibia. Hier erstreckt sich die größte Ausdehnung.
Die Evolution des Kaoko-Gürtels erfolgte vor 780 bis 520 Millionen Jahren (im folgenden Text abgekürzt als mya). Magmatische und metamorphe Ereignisse im Kaoko-Gürtel traten auch im Ribeira-Gürtel und im Dom Feliciano-Gürtel im Osten Brasiliens auf. Dies lässt darauf schließen, dass diese Landmassen und damit das heutige Afrika und Südamerika vor dem Auseinanderbrechen des Großkontinents Gondwana verbunden waren. Die südamerikanischen Gürtel befinden sie sich auf der westlichen Flanke des Kratons Río de la Plata ungefähr zwischen Porto Alegre in Brasilien und Montevideo in Uruguay.
Post-orogene Intrusionen folgten von 138 bis 128 mya bedingt durch den Zerfall von Gondwana und damit auch Pangaea.
Tektonische Entwicklung
Die tektonische Entwicklung des Kaoko-Gürtels steht im Zusammenhang mit dem beginnenden Zerfall des Superkontinents Rodinia ab etwa 870 mya.
Zwischen 780 und 740 mya brachen auf der heutigen afrikanischen Seite der damals noch intakte Kraton Kongo-São Francisco (abgekürzt Kongo-SF) und der Kalahari-Kraton sowie der südamerikanische Río-de-la-Plata-Kraton auseinander. Der anfänglich entstandene kontinentale Grabenbruch entwickelte sich zu einer Ozeanbodenspreizung mit Ausbildung eines Mittelozeanischen Rückens. Das entstandene Seebecken bildete sich zum Adamastor-Ozean aus, der auch als „Proto-Südatlanischer Ozean“ bezeichnet wird.
Um etwa 730 mya setzte die Eiszeit Schneeball Erde mit der Sturtischen Eiszeit ein. Hypothetisch trat vorher um 750 mya noch die Kaigas-Eiszeit auf. Nach dem Abschmelzen der mächtigen Eisdecken kam es durch die enormen Mengen an Schmelzwasser zu großräumigen Überschwemmungen, im Zuge deren Carbonate und glazigene Sedimente als Diamiktit- bzw. Tillitlagen (siehe auch: Kaltzeit) in tiefen kontinentalen Grabenbrüchen und Meeresarmen gebildet wurden. Eine weitere Eiszeit, die Marinoische Eiszeit, ab etwa 635 mya, hinterließ weitere Ablagerungen.
Ab 655 mya folgte die Konvergenzphase der kratonischen Kontinentalschollen, und der nördliche Teil des Adamastor-Ozeans begann sich infolge von Subduktion unter den Río-de-la-Plata-Kraton zu schließen. Zwischen 625 und 585 mya traten calk-alkaline Magmenserien (Siehe auch: engl.: Calc-alkaline magma series) in den südamerikanischen Araçuaí- und Ribeira-Gürteln auf, anschließend im Dom-Feliciano-Gürtel von 620 bis 580 mya. In dem Inselbogen-Coastal-Terran, dem westlichsten Teil des Kaoko-Gürtels, sind magmatische Ereignisse zwischen 656 und 625 mya nachweisbar. Calk-alkaline Magmenserien zeigen häufig Signaturen von juveniler Inselbogen-Kruste. Ab 630 mya entstand Ozeanbodenspreizung im südlichen Adamastor-Ozean.
Zwischen 595 und 560 mya kollidierte der Río-Negro-Inselbogen mit dem Ribeira-Gürtel, während das Coastal-Terran des Kaoko-Gürtels vor 580 mya mit dem Kraton Kongo-SF zusammenstieß (engl. akkretierten). Der nördliche Adamastor-Ozean war subduziert. Der Kaoko-Gürtel faltete sich auf, begleitet durch Intrusionen (Eindringen von Magmen) saurer Granitoide. Auch im zentralen und nördlichen Teil des benachbarten Damara-Gürtels traten mächtige Intrusionen auf. Zwischen 580 und 550 mya unterlag der Kaoko-Gürtel einer sinistralen transpressiven Deformation (linksgerichtete, schräge Kompression) und Metamorphose.
Zwischen 530 und 520 mya traten im Damara-Gürtel die größten Deformationen und ausgeprägter Magmatismus mit Hochtemperatur-/Niederdruck-Metamorphosen auf. Diese Vorgänge sind auch in breiten Verwerfungen sowie jüngeren thermischen und magmatischen Ereignissen im Kaoko-Gürtel zu erkennen. In der Cabo Frio domain des südamerikanischen Ribeira-Gürtels ereigneten sich von 530 bis 510 mya Hochdruck-/Hochtemperatur-Metamorphosen, die kollisionsbedingt interpretiert werden. Danach war die Orogenese des Kaoko-Gürtels weitgehend abgeschlossen, und er hatte sich konsolidiert. Dies blieb er mehrere Hundert Millionen Jahre lang.
Während der post-orogenen Intrusionsphase von 138 bis 128 mya durchdrangen mächtige Flutbasalte das sedimentäre Deckgebirge und bildeten das Etendeka-Plateau im südlichen Bereich des Kaoko-Gürtels. Dies steht im Zusammenhang mit der Öffnung des Südatlantiks als sich Afrika und Südamerika zu trennen begannen.
Diese Entwicklungen, vom Auseinanderbrechen bis zur Neukonfiguration von kontinentalen Landmassen einschließlich Entstehen und Schließen von Ozeanen, werden zusammengefasst als Wilson-Zyklus bezeichnet.
Lage und Ausdehnung
Der Kaoko-Gürtel entwickelte sich an dem südwestlichen Randbereich des Kratons Kongo-SF.
Im Süden bildet die Ugab-Zone im unteren Ugab-Tal die südliche Begrenzung und stellt dort die Verbindung zum Damara-Gürtel her. Jedoch ist der südliche Bereich des Kaoko-Gürtels durch mächtige Basaltdecken des Etendeka-Plateaus bedeckt. Östlich vom Etendeka-Plateau schließt sich der Kamanjab Inlier an und bildet auch die östliche Begrenzung des Kaoko-Gürtels.
Im Norden begrenzt der Epupa-Metamorpic Complex, der vom Grenzfluss Kunene zwischen Namibia und Angola durchflossen wird, den Kaoko-Gürtel. Unterhalb dieses Complexes befindet sich die Kunene-Zone.
Die Westgrenze bildet der Atlantische Ozean. Nördlich von Moçâmedes in Angola endet der Gürtel auf dem heutigen Kontinent Afrika, d. h., dort befand sich ursprünglich die nordwestliche Fortsetzung zum Ribeira-Gürtel.
Strukturen
Der Kaoko-Gürtel repräsentiert den nördlichen Küstenarm einer von einem Triple Junction (Tripelpunkt) ausgehenden Verzweigung zwischen den afrikanischen Kratonen Kongo-SF und Kalahari sowie dem südamerikanischen Kraton Río de la Plata. Er ist ein Orogen mit einer sinistralen (linksgerichteten) Transpression (Siehe auch: engl.: Transpression), d. h., einer Kombination von gerader und schräger Blattverschiebung (Siehe auch: engl.: strike-slip fault).
Der Kaoko-Gürtel wird in drei tektonisch-stratigraphische und metamorphe Hauptzonen unterteilt: die Östliche Kaoko-Zone, die Zentrale Kaoko-Zone und die Westliche Kaoko-Zone. Alle weisen unterschiedliche geologische und evolutionäre Eigenschaften auf.
Zwei große geologische Trennflächen, die manchmal auch als eigenständige Zonen definiert werden, trennen die drei Zonen des Kaoko-Gürtels. Es sind die Purros Mylonite-Zone und der Sesfontein Thrust, eine Überschiebungs-Störung. Die Village Mylonite-Zone, oder auch Three Palms Mylonite-Zone genannt, ist ein Lineament (linienhafte Struktur) zwischen unterschiedlichen geologischen Formationen in der Westlichen Kaoko-Zone.
Östlich vom Sesfontein Thrust liegt die Östliche Kaoko-Zone und westlich davon die Zentrale und Westliche Kaoko-Zone. Dieser Thrust verläuft ebenfalls fast parallel zu den drei Zonen und bildet eine flach nach Westen einfallende, geneigte Struktur, entlang welcher der westliche Teil des Kaoko-Gürtels auf den östlichen aufgeschoben wurde.
Die Östliche Kaoko-Zone stellt ein Vorland des Gürtels dar und ist gebildet aus aufrechten Falten niedergradig überprägten, autochthonen, in gleichen Bereich entstandenen Plattformcarbonaten. Der westliche Bereich dieser Zone wird durch den sich schwach westwärts neigenden Sesfontein Thrust gebildet, der infolge von Ost-/West-Kompression einer spröden Verformung unterlag. Im Norden befindet sich ein Großteil des Epupa-Metamorpic Complexes, während der Süden vom Kamanjab Inlier eingenommen wird.
Die Kunene-Zone Zone in der namibischen Region Kunene liegt im Norden der Östlichen Kaoko-Zone. Dort schließt südlich an Epupa-Metamorpic Complex an. Diese Zone weist eine Kompression in Nord-Süd-Richtung ohne transpressiven Einfluss auf.
Die Zentrale Kaoko-Zone wurde entlang des Sesfontein Thrust auf die Östliche Kaoko-Zone aufgeschoben. Die nördlichen und mittleren Bereiche sind dominiert von Ausläufern des Epupa-Metamorpic Complexes, während der südliche Abschnitt durch das Etendeka-Plateau überdeckt wird, das sich bis zur Ugab-Zone erstreckt. Während der sinistralen Transpression unterlagen sie einer intensiven Strukturveränderung, die große ostwärts gerichtete Überschiebungsdecken erzeugte.
Die westliche Grenze bildet die Purros Mylonite-Zone, die den gesamten Kaoko-Gürtel parallel zu den drei Zonen durchzieht. Die Gesteine dieser Zone unterlagen einer Mylonitisierung (Plastische Verformung) infolge einer Dislokations-Metamorphose, einer seitlichen, scherenden Bewegung von Krustenblöcken. Dabei werden die Gesteine in Scherrichtung plastisch verformt und zeigen eine entsprechende Ausrichtung der Minerale (siehe auch: Textur).
Die Westliche Kaoko-Zone ist begrenzt im Westen durch den Atlantischen Ozean und im Osten durch die Purros Mylonite-Zone. Im Süden wird sie von einem Ausläufer des Etendeka-Plateaus überdeckt und geht in die Ugab-Zone über. Die Westliche Kaoko-Zone kann als orogener Block angesehen werden, der aus unterschiedlichen Terranen, dem Coastal Terran, dem Khumib Terran und dem Hoarusib Terran, der sedimentären Damara-Sequenz zusammengesetzt ist. Diese Terrane unterlagen Blattverschiebungen und sind durch laterale Störungen getrennt.
Die Village Mylonite-Zone durchzieht die Westliche Kaoko-Zone ebenfalls wie die lateralen Störungen quasi-parallel zur Haupt-Streichung. Dieses Lineament markiert die Grenze zwischen den pan-afrikanischen granitischen Intrusionen zwischen 650 und 550 mya im Westen sowie dem paläoproterozoischen bis mesozoischen Grundgebirge aus Orthogneisen um 1.507 mya im Osten.
Die Ugab-Zone bildet die südliche Begrenzung des Kaoko-Gürtels. Die Gesteine unterlagen einer intensiven Verformung mit sehr enger Faltenbildung.
Chronostratigraphische Entwicklung, Gesteine
Der Kaoko-Gürtel enthält verschieden alte und heterogen zusammengesetzte Krustenprovinzen. Sie lassen sich chronostratigraphisch wie folgt differenzieren:
Kratonisches Stockwerk
Das unterste Stockwerk des Kaoko-Gürtels bildet der überwiegend archaische Kraton Kongo-SF. Mit ihm stehen der Kamanjab Inlier und der Epupa-Metamorpic Complex in Verbindung.
Der Kamanjab Inlier ist ein Ausbiss des Kongo-Kratons mit dem ein Teil des untersten Stockwerks des Kaoko-Gürtels zu Tage tritt. Der Inlier erstreckt sich im Südosten des Kaoko-Gürtels und ist vermutlich entstanden an einem aktiven Kontinentalrand während der Entwicklung des Superkontinents Columbia mit Grabenbruchbildungen während der Eburnischen Orogenese zwischen etwa 1.800 bis 1.600 mya und der Kibarischen Orogenese um 1.600 mya.
Die ältesten Ausgangsgesteine datieren auf mehr als 2.100 my aus einer verarmten Erdmantelquelle, deren ursprüngliche Zusammensetzung infolge einer Magmatischen Differentiation bestimmte Komponenten entzogen wurden. Der Inlier besteht aus paläoproterozoischen metamorphen Sequenzen mit Ortho- und Paragneisen, die auf 1.880 bis 1.810 mya datieren. Während der Kibara-Orogenese (siehe auch: engl. Kibaran orogeny) fanden weitere magmatische Phasen zwischen etwa 1.500 und 1.300 mya statt. Sie werden mit tektono-metamorphen Ereignissen an aktiven Kontinentalrändern in Verbindung gebracht. Metamorphe Überprägung der Gesteine erzeugte Migmatisierung, wodurch sie partiell aufgeschmolzen wurden (Anatexis).