Linking source and sink in the Rwenzori Mountains and adjacent rift basins, Uganda: landscape evolution and the sedimentary record of extreme uplift
Final Report Abstract
Das Projekt knüpfte an die Forschergruppe 703 „Rift dynamics, uplift and climate change in Equatorial Africa“ an und diente dem Abschluss von zwei Promotionen. Ziel war es anhand von miozänen bis pleistozänen Sedimentabfolgen die Entwicklung des Albertrifts in Nordwest- Uganda zu rekonstruieren. Die Schwerpunkte der Promotionen waren eine multi-Proxy-Umweltanalyse beziehungsweise eine Provenienzanalyse der Sedimente. In der Vorphase wurden während zweier Geländekampagnen in der Region Nyabusosi-Kisegi (Süden, proximal zum Rwenzori-Horst) rund 170 m, in der Region Nkondo-Kaiso rund 200 m Sedimente (Norden, östliche Riftschulter) hochauflösend sedimentfaziell und geophysikalisch geloggt und beprobt. Die Paläoumweltanalyse (Promotion 1) umfasste eine Analyse der Lithofazies, der Sedimentarchitektur, der spektralen Gamma-Strahlung, der magnetischen Suszeptibilität, der Zyklizität (Baselevel-Zyklen), der Palynologie und der Tonmineralogie. Dieser Teil konnte durch Ausscheiden des Doktoranden nur teilweise umgesetzt werden. Die Provenienzanalyse (Promotion 2) untersuchte den Modalbestand der Sande, die Schwermineralogie, die Mineralchemie von Granat und Rutil sowie die Altersspektren detritischer Zirkone. Zur Charakterisierung der potenziellen Liefergebiete wurden zudem moderne Flusssande einschließlich der Feinfraktion beprobt, um auch die Auswirkung der tropischen chemischen Verwitterung zu erfassen. Bis auf die Zirkonaltersspektren ist dieser Teil voll publiziert. Insgesamt ergeben sich aus den Provenienzdaten drei Entwicklungsstufen des Albertrifts: (i) von ca. 14 - 5,5 Ma herrschte ein großskaliges Entwässerungsnetz von Nordosten nach Südwesten, das über das Kongobecken in den Atlantik entwässerte. Die Liefergebiete sind bis zu 400 km vom Ablagerungsort im Bereich des neoproterozoischen Ostafrikanischen Orogens und dem neoarchaischen Norduganda-Terran (Uganda-Kraton) zu suchen. (ii) An der Grenze Miozän/Pliozän kommt es zu einer Segmentierung des alten Drainagenetzes und das Albertrift geht in die Synriftphase mit verstärkter Subsidenz und verstärkter Hebung der Riftschultern und des westugandischen Plateaus über. Die Liefergebiete stammen nun aus der näheren Umgebung. Im Süden ist dies das südliche Plateau mit dem Rwenzori-Gebiet, im Norden die östliche Riftschulter. (iii) An der Grenze Pliozän/Pleistozän um 2,5 Ma erfolgt eine weitere Akzentuierung der Riftentwicklung insbesondere durch die beschleunigte Heraushebung des Rwenzori-Horstes und der Riftschultern, während die Subsidenz zurückgeht und teilweise sogar Inversion eintritt. Im Süden ist die Abkopplung und rasche Hebung des Rwenzori-Blockes an einer geringeren Reife der Sedimente und damit einhergehend mit einer Verschiebung des Schwermineralspektrums zu erkennen. Umgekehrt führt im Norden Recycling vermutlich aus neoproterozoischen Metasedimenten zu reiferen Sedimenten mit Quarzsanden. Die Liefergebiete verändern sich in beiden Fällen gegenüber dem Pliozän nur wenig. Die aus der Provenienz ablesbaren Phasen einschließlich deren zeitlicher Korrelation stimmen sehr gut mit den großen Ablagerungszyklen der Sedimentfüllung im Albertbecken und Entwicklungsphasen anderer Riftsegmente des Ostafrikanischen Rifts überein.
Publications
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(2016): Evolution of the western African Rift System reflected in provenance changes of Miocene to Pleistocene synrift sediments (Albertine Rift, Uganda). Sedimentary Geology 343: 190-205
Schneider, S., Hornung, J. & Hinderer, M.
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(2016): Petrography and geochemistry of Modern River sediments in an equatorial environment (Rwenzori Mountains and Albertine rift, Uganda) – Implications for weathering and provenance. Sedimentary Geology 336: 106-119
Schneider, S., Hornung, J., Hinderer, M. & Garzanti, E.
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2017): Evolution of the northern Albertine Rift reflected in the provenance of snyrift sediments (Nkondo-Kaiso area, Uganda). J. of African Earth Sciences 131:183-197
Schneider, S., Hornung, J. & Hinderer, M.
