4.2.1 Regionalgeologische Situation

Das Gebiet östlich von Gedaref läßt sich anhand von gravimetrischen Untersuchungen als annähernd N-S verlaufende Beckenstruktur (Gedaref-Rawashada-Becken) mit einer Breite von 30 bis 40 km in einem Grundgebirgskomplex interpretieren (OMER 1983b, MEUNIER et al. 1985). Klastische Sedimente und Vulkanite, deren Gesamtmächtigkeit mindestens 3,5 km beträgt, treten innerhalb des Beckens auf. Das proterozoische Grundgebirge wird hauptsächlich von Graniten, Gneisen und Metasedimenten aufgebaut, die teilweise aufgeschlossen oder durch Bohrungen (NRWC 1992) belegt sind (Abb. 61). Darüber folgen diskordant die Sedimente der Gedaref Formation, die sich aus Konglomeraten, Sand-, Silt- und Tonsteinen zusammensetzen.

Abb. 61: Geologische Karte der Gedaref-Region (modifiziert nach G.M.R.D., 1981).

Orogene Bewegungen im Oligozän verursachten ein Störungssystem, das zur Bildung von Horsten und Gräben in der Gedaref Formation führte. Entlang der Störungszonen erfolgte der Aufstieg basaltischer Laven (CHIALVO 1975). Die basaltischen Gesteine im Gedaref-Becken mit mehreren hundert Metern Mächtigkeit überlagern diskordant die Gedaref Formation sowie das präkambrische Grundgebirge im Norden (MEDANI 1973). Das Haupteruptionszentrum lag bei Doka, während sich ein zweites, kleineres am Jebel Tawawa bei Gedaref befand (SULEIMAN 1968). Bei einer Bohrung in der Nähe von Doka wurden 590 m Basalt durchteuft, ohne jedoch die Basis erreicht zu haben. ALMOND et al. (1984) halten sogar 1000 m Mächtigkeit und mehr entlang der nordwestlich verlaufenden Beckenachse für wahrscheinlich. Durch weitere Bohrungen konnte ein nahezu gleichförmiges Ausdünnen des Basaltes nach Nordwesten und Südosten belegt werden. So besitzt der Basalt bei Shashaina eine Mächtigkeit von 500 m, während um Gedaref nur noch ca. 250 m zu verzeichnen sind (Abb. 62). Das Alter der Gedaref-Basalte wird nach GRASTY et al. (1963) anhand einer K-Ar-Datierung mit 33 Mio. J. (Oligozän) angegeben. Neueste Untersuchungen an Basaltproben vom Jebel Abu Tuyur ergaben ein vergleichbares Alter von 31,6 (± 1,5) Mio. J. (K-Ar) (LIPPOLT & HAUTMANN 1994, pers. Mitt.).

Obwohl die Gedaref-Basalte kein Plateau bilden, zeigen sie eine enge petrographische Verwandtschaft zu den meist jüngeren äthiopischen Trapp-Basalten (23-31 Mio. J.) des Westplateaus. Ein direkter Zusammenhang zwischen beiden Formationen konnte bislang nicht eindeutig nachgewiesen werden (MOHR 1983). Das westliche äthiopische Basaltplateau ist durch eine tektonisch gebildete Steilstufe von den Gedaref-Basalten abgegrenzt. MEDANI & VAIL (1974) nehmen an, daß die Verwerfungen mit Beträgen von mehreren hundert Metern ab dem frühen Tertiär bis in jüngere Zeit entstanden und mit dem ostafrikanischen Riftsystem in Zusammenhang stehen.

Petrologisch sind die Gedaref-Basalte nach ALMOND et al. (1984) als alkaline bis subalkaline Olivinbasalte zu klassifizieren. Bei Assar, 25 km südöstlich von Gedaref, wie auch an diversen anderen Lokalitäten, zeigen die übereinanderliegenden Basaltströme häufig Vesikulartexturen. Nach eigenen Untersuchungen bestehen die Blasenhohlraumfüllungen aus Chabasit, Thomsonit, Tetranatrolith, Smektit und Calcit. Weitere Zeolithminerale wie Analcim, Stilbit und Phillipsit wurden von RUXTON (1956) beschrieben.

Neben den extensiven Basaltströmen kommen im Gedaref-Gebiet sowohl jüngere basaltische Gangschwärme, deren Alter zwischen 22 und 11 Mio. J. datiert wurden (MEUNIER et al. 1985, CHIALVO 1975) als auch linsenförmige, bis zu 50 m breite Gänge mit Comenditen, Trachyten und Rhyolithen vor (ALMOND et al. 1984). Der in den Basalt intrudierte alkaline Quarz-Trachyt (Comdendit) vom Jebel Danb el Kalb, in der Nähe von Doka, besitzt nach eigenen Untersuchungen ein Alter von 36 Mio. J. (± 2, K-Ar) (PILOT & TICHOMIROWA 1994, pers. Mitt.). Für den in die Gedaref Formation eingeschalteten rhyolithischen Gang vom Jebel Abu Qulut wurde ein Alter von 30 Mio. J. bestimmt (MEUNIER et al. 1985).

Im Bereich der Flüsse Atbara und Setit treten lokal junge Sedimente auf, die "badland-artig" erodiert sind. Diese auch als Karab-Formation bezeichneten Sedimente sind wahrscheinlich pliozänen bis quartären Alters. Sie überdecken wiederum die jüngeren basaltische Gangintrusionen.

Quartäre Sedimente, hauptsächlich smektitreiche Böden, die als "black cotton soil" bezeichnet werden und regional weit verbreitet sind, bilden die jüngste Einheit im Gedaref-Gebiet.

Abb. 62: Verbreitung der tertiären Basalte im Raum Gedaref mit einem Querschnitt durch das Gedaref-Becken (modifiziert nach KHEIR 1980 und ALMOND et al. 1984).