Inkaba ye Afrika

"Inkaba" ist ein Wort aus der Sprache der Xhosa und beschreibt einen Zustand vollständiger Verbundenheit. Wörtlich übersetzt bedeutet es "Nabel" - der zentrale Punkt, von dem aus Energie, Material und Wissen entstehen und regeneriert werden. Die Verbindung mit "yeAfrica" ergänzt die regionale Perspektive zu dem, was das Hauptanliegen der deutschen und südafrikanischen Wissenschaftsgemeinschaft darstellt: das Ziel, die Prozesse des Systems Erde und ihre Wechselwirkungen in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Maßstäben zu verstehen. InkabayeAfrica besteht aus 12 Projekten, die unter drei Hauptthemen organisiert sind: Heart of Africa, Margins of Africa und Living Africa.

Ziele

Das Agulhas Karoo Geoscience Transect überdeckt den südlichen Rand Südafrikas, vom ozeanischen Agulhas Plateau über die Falkland-Agulhas-Scherzone, die die scharfe Kontinent-Ozean-Grenze beherrscht, das kontinentale Schelf bis auf den Kaapvaal-Kraton etwa 600km landeinwärts. An Land werden dabei das Cape Fold Belt (CFB) und das Karoo-Becken mit seinem darunter liegenden, ca. 1 Mrd. Jahre alten Kibarischen (~ Grenville in Nordamerika) Basement des Namaqua Natal Mobile Belts (NNMB) überquert. Nahe der Grenze zwischen dem NNMB und dem CFB liegen die Beattie Magnetanomalie (BMA) - die größte, krustale Magnetanomalie der Erde an Land - und der Southern Cape Conductive Belt (SCCB) mit ihren rätselhaften Quellen unterhalb der Karoo-Sedimente (vgl. Karte).

InkabayeAfrica

Profil MT1 (2004)

Hoch auflösende Magnetotellurik (MT)-Daten wurden entlang eines 150km langen Profils zwischen Prince Albert und Fraserburg gesammelt, das die Beattie Magnetic Anomaly (BMA) und den Southern Cape Conductive Belt (SCCB) überquert. Die MT-Daten wurden an 82 Stationen mit einem durchschnittlichen Stationsabstand von 2 km im Frequenzbereich von 1000 Hz bis 0.001 Hz aufgezeichnet. Die neuen MT-Daten offenbarten zuvor unbekannte Details innerhalb des SCCBs, die vermutlich tektonische und sedimentäre Strukturen innerhalb des Karoo-Beckens und des NNMBs abbilden.

Das 2D Inversionsmodell zeigt einen schmalen Bereich sehr hoher, elektrischer Leitfähigkeit in einer Tiefe von etwa 7-12 km, der sich unterhalb des Maximums der BMA befindet. Die Interpretation dieser Leitfähigkeitsanomalie als eine relativ dünne Scherzone in der Kruste steht im Widerspruch zur Interpretation der BMA als ein 50km breiter, tektonischer Splitter aus serperntinisierter, ozeanischer Kruste (Pitts et al., 1992). Letztere Interpretation wurde durch Versuche, die magnetische Antwort der BMA und die räumliche Korrelation des SCCB auf eine gemeinsame Quelle zurückzuführen, angeregt. Unsere magnetischen Modellstudien unterstützen die Existenz einer 100-150km breiten und 25km tief reichenden magnetischen Quelle, sind jedoch nicht mit einer solch schmalen Leitfähigkeitsanomalie, wie sie in beiden Profilen unterhalb des Zentrums der BMA gefunden wurde, vereinbar. Die Breite des anomalen Magnetkörpers deutet eine Übereinstimmung mit den Bereichen hoher elektrischer Widerstände hin, die an die gute Leitfähigkeitsanomalie angrenzen. Die schmale Zone hoher elektrischer Leitfähigkeit könnte von einer mineralisierten Scherzone hervorgerufen werden, die die magnetische Quelle durchschneidet.

Teilnehmer: Ute Weckmann (GFZ), Oliver Ritter (GFZ), Manfred Schueler (GFZ), Andre Jung (GFZ, Uni Potsdam), Juliane Huebert (GFZ, Uni Potsdam), Jacek Stankiewicz (UCT), Thomas Branch (UCT), Tshifi Mabidi (UCT) und Rod Green.

Profil MT2/MT4 (2005)

Dieses Experiment besteht aus zwei unabhängigen Profilen. Das Profil MT2 erstreckt sich von Price Albert nach Mosselbay und überquert den Cape Fold belt (CFB) mit seinen beiden Becken. Der durchschnittliche Stationsabstand betrug auch hier 2km und es wurde die gleiche Gerätekonfiguration wie bei Profil MT1 verwendet. Die Daten sind sehr komplex  und bilden das Kango-Becken mit seinem umgebenden Verwerfungssystem ab.

Das zweite Profil MT4 überquert die BMA nahe Jansenville 350km östlich des Profils MT1 und ist identisch mit dem östlichen Profil eines kombinierten Land-/Seeseismik-Experiments. Das Leitfähigkeitsabbild entlang von Profil MT4 lässt zwei gut leitfähige Anomalien erkennen: ein etwa horizontales Band in den oberen 6 km, das mit der Whitehill Formation zusammenfällt, und eine nahezu vertikale Struktur, die bis in etwa 25km Tiefe reicht. Dieses elektrische Leitfähigkeitsmodell wurde durch eine 2D Inversion mit zusätzlich definierten "tear zones", dargestellt durch die schwarzen Umrandungen, erzielt. Ein Vergleich der elektrischen Leitfähigkeitsmodell der Profile MT1 und MT4 offenbart jeweils unterschiedliche Tiefenausdehnung und Einfallen des vertikalen Leiters. Entlang von Profil MT4 haben wir eindeutige Anhaltspunkte, dass der nordwärts einfallende Leiter sich in Krustentiefen von mehr als 25km fortsetzt. Dies steht im Gegensatz zu der südwärts einfallenden Anomalie auf dem westlichen Profil MT1, die sich auf die mittlere und obere Kruste beschränkt.

Teilnehmer: Ute Weckmann (GFZ), Oliver Ritter (GFZ), Andre Jung (GFZ, Uni Potsdam) (GFZ, Uni Potsdam), Manfred Schueler (GFZ), Stefan Rettig (GFZ), Carsten Mueller (GFZ), Juliane Huebert (GFZ, Uni Potsdam), Wenke Wilhelms (GFZ, Uni Leipzig), Tamara Worzewski (FU Berlin), Frohmut Kloess (Uni Leipzig), Stefan Hiemer (Uni Potsdam), Jana Beerbaum (Uni Potsdam), Martin Homann (Uni Potsdam), Helena van der Merwe (UCT), Shaun Moore (UCT), Mark Green (UCT), Albert Alchin und Rod Green.

Profil MT3 (2006)

Der dritte Teil des Agulhas Karoo Transects überquert den NNMB und die Grenze zum Kaapvaal-Kraton. Das 300km lange Profil von Fraserburg nach Strydenburg wurde mit 120 Breitbandstationen in einem durchschnittlichen Stationsabstand von 2-3 km ausgestattet. Zusätzlich wurden 19 langperiodische Instrumente in einem Abstand von 10-15 km eingesetzt.

Teilnehmer: Ute Weckmann (GFZ), Oliver Ritter (GFZ), Stefan Rettig (GFZ), Michael Becken (GFZ), Gerard Munoz (GFZ), Jacek Stankiewicz (GFZ), Jana Beerbaum (GFZ, Uni Potsdam), Dirk Braendlein (FU Berlin), Anja Schaefer (TU Berlin), Hendrik Wulf (Uni Potsdam), Lihle Madyibi (UCT), Curnell Campher (UWC), Momelezi Ndlangalavu (UFH), Henk van den Bergh und Rod Green.