Geochemisch-sedimentologische und tektonische Untersuchungen am Uweinat-Safsaf-Aswan-Schwellensystem (Südägypten, Nordsudan)

In der vorliegenden Arbeit wird das Uweinat-Safsaf-Aswan-Schwellensystem, das die südliche Begrenzung des Dakhla-Beckens darstellt, einer eingehenden sedimentologischen, geochemischen und tektonischen Analyse unterzogen. Das ausschließlich klastische Sedimentmaterial des Untersuchungsgebietes ist folgenden Formationen und erdgeschichtliche Zeitabschnitten zuzuordnen: -Umm Ras und Tadrart Formation (Silur-Devon) -Northern Wadi Malik Formation (Oberkarbon) -Lakia Formation (Permotrias-Unter Jura) -Gilf Kebir Formation (Ober Jura-Unterkreide) -Selima Formation (Oberjura-Barreme) -Abu Ballas Formation (Apt) -Sabaya Formation (Alb-Cenoman) -Ki seiba Formation (Campan-Maastricht) Bei den Silur- und Devonsedimenten handelt es sich überwiegend um fluviatile Ablagerungen mit flachmarinem Einfluß im Silur. Die sehr reifen Sand- und Siltsteine zeigen ein Schwermineral Spektrum, das bis zu 99 X aus extrem stabilen Schwermineralen (Zirkon, Turmalin und Rutil) besteht. Die Karbonablagerungen können der fluvioglazialen Northern Wadi Malik Formation zugeordnet werden. Auch diese Sedimente weisen einen sehr hohen Anteil an extrem stabilen Schwermineralen auf und zeigen einen reifen Charakter. Eine ähnliche Zusammensetzung der Schwerminerale ist auch bei der rein fluviatilen Sabaya Formation zu beobachten. Das Schwermineralspektrum der Lakia Formation weist mit einem hohen Anteil an mäßig stabilen Schwermineralen (Staurolith, Disthen und Epidot) auf ein unreifes Sediment hin, dessen Liefergebiet im metamorphen Grundgebirge lag; die Sedimente wurden rein terrestrisch abgelagert. Darüber hinaus kann angenommen werden, daß der westliche Teil des Schwellenbereiches (zwischen Gebel Uweinat und Bir Safsaf) im Paläozoikum marin nicht beeinflußt wurde. Dagegen bestehen die Ablagerungen der Gilf Kebir und Selima Formation aus einem hauptsächlich fluviatilen, mehrfach umgelagerten reifen Sedimentmaterial, das untergeordnet mit flachmarinen Sedimenten verzahnt ist. Die Ausweitung des Abu-Bal las-Meeres nach Süden beschränkte sich nicht auf den Grenzbereich Ägypten/Sudan, sondern erreichte zumindest den Raum Selima im Nordsudan. Diese Annahme basiert auf der geochemischen Korrelation von Kernproben der Westsei ima-Bohrung mit sicheren Abu-Bal las- Proben aus dem südlichen Dakhla-Becken. Die tektonische Analyse des Schwellensystems zeigt drei Hauptrichtungen tektonischer Elemente: NW-SE, E-W, und NE-SW. Diese haben die strukturelle Entwicklung des Schwellenbereiches beeinflußt und damit zur Bildung der Abtragungs- und Sedimentationsräume beigetragen. Es kann angenommen werden, daß die südlichen und nördlichen Teile des Misaha-Grabens zeitlich und strukturell eine unterschiedliche tektonische Entwicklung hatten. Der nördliche Teil muß vor dem Apt eine Tieflage, der südliche eine Hochlage gewesen sein, so daß die von N bzw. NW kommenden Transgressionen das Gebiet Gebel Abyad (Nordsudan) nicht erreichen konnten. Die Absenkung im südlichen Bereich des Mi saha-Grabens kann in Zusammenhang mit dem NE-SW- streichenden Störungssystem gebracht werden, das auch für die Bildung jüngerer Becken (Obernil -Becken) verantwortlich ist. Der erste marine Einfluß im Bereich Gebel Abyad ist erst im Cenoman nachzuweisen.

This study presents a detailed sedimentological, geochemical and tectonical investigation of the Uweinat-Safsaf-Aswan uplift system which forms the southern rim of the Dakhla Basin. The sediments of the study area are exclusively clastic and belong of the following formations. -Umm Ras and Tadrart Formation (Silurian-Devonian) -Northern Wadi Malik Formation (lipper Carboniferous) -Laki a Formation (Permotriassic-Lower Jurassic) -Gilf Kebir Formation (Upper Jurassic-Lower Cretaceous) -Selima Formation (Upper Jurassic-Barremian) -Abu Ballas Formation (Aptian) -Sabaya Formation (Albian-Cenomanian) -Kiseiba Formation (Campanian-Maastrichtian) The sediments of Silurian and Devonian age are mainly of fluvial origin and show shallow marine influence in the Silurian. The heavy mineral assemblage of the sand- and siltstones which are characterized by high maturity, consists up to 99X of extremely stable heavy minerals (zircone, tourmaline and rutile). Carbon if ereous sediments correlate with the fluvioglacial Northern Wadi Malik Formation and are also characterized by high maturity and high content of extremely stable heavy minerals. A similar composition of the heavy minerals can be observed in sediments of the Sabaya Formation which are of fluvial origin. The sediments of the Lakia Formation are characterized by a relatively high content of medium stable heavy minerals (staurolite, disthene and epidote) which indicates a low stage of maturity, terrestrial conditions and nearness to a metamorphic source rock area. Furthermore, it is assumed that during the Paleozoic the western part of the uplift system (between Gebel Uweinat and Bir Safsaf) was not influenced by transgressions. The deposits of the Gilf Kebir and Selima Formations consist mainly of fluvial, redeposited material with a high stage of maturity and show minor intercalations of shallow marine sediments. The southern part of the Abu Ballas sea was not limited to the area of southern Egypt, but included also the area in northern Sudan, at least the region of Selima. This assumption is based on geochemical correlation of core-samples from the West-Selima well with reference samples of the Abu Ballas Formation from the southern Dakhla Basin. Tectonic analysis of the uplift system show three main directions of tectonic elements: NW-SE, W-E and NE-SW. These main directions of fault systems have influenced the structural development of the uplift area and contributed to the formation of areas of sedimentation and erosion. It can be stated that the northern and the southern parts of the Misaha Graben were subjected to a different tectonic development. Before the Aptian time the southern part must have been a highland related to the northern part, hence N- and NW-transgress ions could not reach the Gebel Abyad area (N-Sudan). The subsidence of the southern Misaha Graben in Albian time was closely connected with NE-SW striking fault systems which were also responsible for the development of geologically younger basins (Upper Nile Basin). The first marin influence in the Gebel Abyad area can be dated as Cenomanian.