Plattentektonik. Wolfgang Frisch

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Abb. 3.15: Strukturelemente des Afar-Dreiecks. Zwischen der Arabischen Platte und der durch das Äthiopische Rift in einen nubischen und einen somalischen Bereich geteilten Afrikanischen Platte bildete sich in ausgedünnter kontinentaler Kruste ein Schollenmosaik heraus, das die kleine Danakil-Platte enthält. Zwischen den Schollen liegen schmale Spreizungsachsen, an denen basaltische Gesteine aufdringen, die in der Danakil-Depression die Kruste durchtrennen (Profil).

      Die Plattendivergenz beträgt im südlichen Roten Meer 1,4 cm im Jahr und nimmt nach NW hin ab (Abb. 3.17). Sie wird im Golf von Aqaba in die Transformstörung des Jordangrabens übergeleitet (Kap. 8). Der Golf von Aden ist ein schon etwas weiter fortgeschrittenes ozeanisches Becken mit einem Mittelozeanischen Rücken, der nach Osten im offenen Indischen Ozean seine Fortsetzung findet. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit entlang dieses Rü ckens nimmt in östlicher Richtung auf 7 cm/Jahr zu (Abb. 1.2). Die Spreizung des Ozeanbodens erfolgt im Roten Meer und im Golf von Aden in die gleiche Richtung, nämlich SWNO, obwohl die Spreizungsachsen beider Meere sehr unterschiedlich ausgerichtet sind.

      Das Rote Meer durchschneidet den gegen Ende des Präkambriums vor rund 600 Millionen Jahren zu neuer kontinentaler Kruste konsolidierten Arabisch-Nubischen Schild (Kap. 12). Im Bereich des Roten Meeres liegen über dem Präkambrium vielfach terrestrische oder brackische Sedimentgesteine der Oberkreide und des frühen Tertiärs. Im Oligozän begann die Grabenbildung, gegen Ende des Oligozäns vor 25 Millionen Jahren setzte im Afar-Dreieck, das als Teil des Roten Meeres gelten kann, mit basaltischen Eruptionen heftige vulkanische Aktivität ein. Im Mit tel- bis Obermiozän bildeten sich durch Meerwasser, das vom Mittelmeer her in den Grabenbruch eindrang, der nach Süden blind endete, infolge der hohen Verdunstung und des geringen Süßwasserzuflusses bis über 3 km mächtige Salzablagerungen.

      Ausbreitung von Ozeanboden mit einer Rate von 1 – 2 cm/J. begann im südlichen Roten Meer erst im Pliozän vor rund 5 Millionen Jahren. Die Verbindung zum Indischen Ozean erfolgte ebenfalls erst im Pliozän. Durch die totale Trennung der kontinentalen Krustenschollen von Afrika und Arabien verlagerte sich die tektonische Aktivität vom Grabenrand in die neue Spreizungsachse im Grabenzentrum, wo sich in der neuen ozeanischen Kruste der schmale zentrale Graben bildete: Es entstand ein Graben-in-Graben-System (Abb. 3.16). Die äußeren Grabenschultern wurden damit tektonisch ruhig gestellt.

      Im zentralen Grabenspalt treten Senken mit Wassertiefen bis über 2000 m auf, die wegen ihrer ungewöhnlichen, Lagerstätten bildenden Vorgänge, die zur Ablagerung von erzreichen Sedimenten führte, berühmt sind. Die Wassertemperaturen steigen in den Senken in mehreren Sprüngen auf über 60 °C, die Salzgehalte auf über 30 % an [Brewer et al. 1969]. Die heißen Salzlaugen sind aufgrund ihrer hohen Dichte in den Senken gefangen. Auf deren Boden lagerten sich Tonschlämme ab, die reich an Eisen-, Kupfer- und Zink-Sulfiden, Eisen- und Mangan-Oxyden sowie Sulfaten (Anhydrit) sind und zudem Blei-Sulfid, Gold und Silber enthalten. Die Buntmetallgehalte der Schlämme können über 10 Gewichtsprozent betragen und sind deshalb theoretisch von wirtschaftlichem Interesse, das aber durch die schwierige und kostenaufwendige Gewinnung entscheidend getrübt wird. Die Gewinnung bleibt daher eher späteren Generationen vorbehalten, sollte der Ozeanboden dereinst – wie in Oman (Kap. 5) – obduziert und direkt zugänglich werden.

      Die Bildung der Lagerstätten steht mit der Öffnung des Roten Meeres in Zusammenhang. Die Salzlaugen stellen ein ideales Milieu dar, um die Erzgehalte heißer wässriger Lösungen, die aus der Tiefe aufsteigen, zu fällen. Der Salzgehalt stammt aus den miozänen Salzen, die im Zentralgraben zwar fehlen, aber auf der ausgedünnten kontinentalen Kruste am Boden des Roten Meeres abseits des Zentralgrabens liegen. Die basaltischen Laven, die entlang der Achse des Roten Meeres ausfließen, heizen das Tiefenwasser auf und bedingen die hohen Temperaturen, die die Löslichkeit der Metalle erhöhen. Die Metallgehalte stammen vermutlich zum Teil aus den Basalten. Die Isotopenzusammensetzung des Schwefels in den Sulfiden (das Verhältnis der Isotope Schwefel-34 zu Schwefel-32) legt aber nahe, dass die Erz- und Schwefelgehalte zu einem Teil aus der präkambrischen Kruste der angrenzenden Kontinentschollen stammen. Dort gibt es Lagerstätten des Kuroko-Typs, die typischerweise zusammen mit sauren Vulkaniten über Subduktionszonen gebildet werden und reich an Buntmetall-Sulfiden und Gold sind (Kap. 7).

      Somit kommen im Roten Meer mehrere Faktoren zusammen, die zur Anreicherung der Erzschlämme СКАЧАТЬ