5.3 Zusammenfassende Betrachtung

Zu den wenigen Zeugen für ein Treibhaus-Klima während des frühen Paläozoikums können die residualen bauxitführenden Laterite des Jebel Tawiga gezählt werden, die sich im Zeitraum zwischen dem späten Kambrium und dem frühen Silur im Bereich einer Küstenebene gebildet haben. Obwohl während des Ordoviziums Nordafrika in weiten Gebieten von einer Inlandvereisung erfaßt war und der Südpol im Norden des Kontinents lag (CROWLEY & NORTH 1991, VAN DER VOO 1988), müssen hier, trotz hoher Breite Klimabedingungen geherrscht haben, die zu einer intensiven Verwitterung des Grundgebirges geführt haben. Da jedoch ein warm-feuchtes Klima Voraussetzung für den Lateritisierungsprozeß ist, erscheint die Bauxitbildung im glaziären Randbereich widersprüchlich. Eine Erklärung für diesen Widerspruch kann in dem gegenüber heute bis zu 17-fach höheren CO₂-Gehalt der Atmosphäre gesehen werden (BERNER 1993), der einen wesentlichen Einfluß auf die Verwitterungsintensität hatte. Auch ist zu vermuten, daß die Lateritisierung in KüstenNähe unter einem mehr moderatem Klima stattgefunden hat, und daß die Vereisungsphase selbst nur von sehr kurzer Dauer währendeiner generellen Treibhausphase war. Die Bauxitminerale, welche ursprünglich in verhältnismäßig hoher Konzentration im Laterit enthalten waren, wurden durch nachfolgende Resilifizierung im unterschiedlichen Maß in Kaolinit umgewandelt. Infolge dieses metasomatischen Prozesses entstanden stark verfestigte Kaoline (Flintclays). Die Konservierung der paläozoischen Verwitterungsdecke ist auf die Überlagerung durch flachmarine Sandsteine der Umm Ras Formation zurückzuführen.

Aufgrund des verstärkten Auftretens lateritischer Produkte in den Sedimenten der mittleren und oberen Kreide im gesamten nordostafrikanischen Raum, müssen in diesem Zeitraum optimale klimatische Bedingungen für chemische Verwitterung geherrscht haben. Zahlreiche Faunen- und Florenfunde in den Sedimenten unterstützen diese Annahme, aber auch überregionale Ereignisse wie die Alb-Cenoman-Transgression sind Zeugen jener Warmperiode.

Nach der Bildung mächtiger Verwitterungsdecken im NE-afrikanischen Raum führte verstärkte tektonische Heraushebung zu deren Erosion und Umlagerung. Die wenigen erhaltenen in-situ-Profile im Nordsudan sind in der Regel in unterschiedlichen Niveaus gekappt. Die Sedimentation der Verwitterungsprodukte erfolgte in Überflutungsebenen und in Seen innerhalb der kontinentalen Senken bis hinein in die flachmarinen Faziesbereiche (GERMANN et al. 1990a, b).

Während periodischer Hochflutereignisse kam es zur Akkumulation feinstklastischen kaolinreichen Materials, das sich in den Depressionen der Überschwemmungsgebiete ablagerte. Phyto- und bioturbate Gefüge in diesen Sedimenten lassen Ansätze einer Bodenentwicklung erkennen, die während eines begrenzten Zeitraums relativer Konstanz der Flußsysteme erfolgte. Mit dem erneuten Wechsel der Strömungsrichtungen der Flüsse wurden die Kaoline wiederum von gröberen klastischen Sedimenten überdeckt. Solche Hochflutablagerungen sind in die Omdurman-, Shendi-, und Wadi Milk-Formation im Raum westlich und nördlich von Khartoum in Form geringmächtiger, linsenförmiger kaolinitischer Sand- und Siltsteine eingeschaltet.

Weiter östlich, im Gebiet zwischen Gedaref und der äthiopischen Grenze, erfolgte die Sedimentation mächtiger Sandsteine sowie kaolinitischer Silt- und Tonsteine (Gedaref Formation) innerhalb des kontinentalen Beckens in einem fluviatil-limnischen Milieu. Die Sedimente, die insgesamt eine "fining-upward"-Sequenz bilden, sind wahrscheinlich ebenfalls kretazischen Alters. Durch eine oder mehrere Sedimentationsunterbrechungen kam es zur Verwitterung der umgelagerten kaolinreichen Sedimente und zur Bildung geringmächtiger Eisenkrusten. Die Zufuhr SiO₂-reicher Verwitterungslösungen aus dem Hinterland führte zu einer umfassenden Silifizierung der Kaoline.

Im frühen Eozän fand vor allem im östlichen Teil des Gedaref-Beckens eine metasomatische Überprägung der kaolinitischen Tonsteine der oberen Gedaref Formation statt. Schwefelsaure Lösungen, die höchstwahrscheinlich mit hydrothermaler Aktivität in Zusammenhang stehen, alterierten die Kaoline und führten zur strukturkontrollierten metasomatischen Bildung von Alunit.

Überregional betrachtet sind die mesozoischen kaolinreichen Ablagerungen im Nordsudan damit Bestandteil einer lateralen Sequenz von verschiedenen Verwitterungsprodukten, die sich von den kontinentalen Quellen im Süden (N-Sudan) bis in die nördlich gelegenen marginal-marinen Ablagerungsräume (S-Ägypten) erstreckt (Abb. 107 nach GERMANN et al. 1994).

Abb. 107: Paläogeographisches Modell für Verwitterungsprodukte während der oberen Kreide
und im Tertiär im Raum Nordsudan - Südägypten (aus GERMANN et al. 1994).