Kap

Allgemeines

Christoph Heubeck

Die Region um das Kap der Guten Hoffnung hat besondere landschaftliche Schönheit, geologische Bedeutung und historisches Erbe. Meine (CH) frühere Südafrika-Exkursion 2011External link hatte sie ausgespart, was ich im Nachhinein als Manko empfand. Wir investierten diesesmal deshalb frühzeitig in einen (sehr günstigen) Flug von Johannesburg nach Kapstadt. Der Transfer kostete uns zwar den größten Teil eines Exkursionstages, brachte uns aber in eine Region Südafrikas, die von den Teilnehmern im Nachhinein als die schönste und eindrucksvollste der Exkursion genannt wurde, und setzte uns einem neuen Klima und neuen Erfahrungen aus.

Wir waren in Hout Bay untergebracht und hatten, abgesehen vom Nachmittag des Ankunftstages, drei jeweils tagesfüllende geologische Themen: Kaphalbinsel, Cape Fold Belt / Stellenbosch sowie Tafelberg samt Umgebung.

Sea Point

Florian Achilles, Andreas Jakobi

Die Geologie der Kap-Halbinsel und ihrer Erhebungen, wie z.B. Tafelberg oder Lions Head, variiert von den proterozoischen Turbiditen der Malmsbury Gruppe, über die frühkambrischen Granite der Cape Granite Suite zu den morphologiebestimmenden ordovizischen Sandsteinen. Verwitterungsprodukte der Erhebungen bilden die jüngsten quartären Ablagerungen. Die stratigraphische Basis der Kap-Halbinsel bilden die Turbidite (dünn gebankte Grauwacken und Phyllite) der Malmsbury Gruppe, welche im frühen Kambrium von der Cape Granite Suite (Mineralbestand: dominierend Kalifeldspat, Amphibol, Serizit-Biotit-Muskovit) intrudiert wurden. Der Übergang von Turbiditen in die Granite, inklusive Kontaktmetamorphose (Hornfels), ist am Queen's Beach von Sea Point, einem Wohnviertel Kapstadts, aufgeschlossen (Abb. 7.2.4).

Abb. 7.2.4: Kontaktzone der Cape Granite Intrusion und des Malmsbury Shales. Helle Gesteine bestehen aus migmatitischen Graniten, die dunklen Gesteine aus kontaktmetamorphen Schiefern der Malmesbury Group.
Image: C. Heubeck

False Bay

Florian Achilles, Andreas Jakobi

Abschnitte der Nordküste von False Bay nahe Swartklip bilden Steilküsten bis zu 35 m Höhe (Abb. 7.2.3). Sie bestehen aus pleistozänen und frühholozänen Kalkareniten, die sich als äolische Parabeldünen formten und zum großen Teil vegetationsbedeckt sind (Hendey and Hendey, 1968; Barwis and Tankard, 1983). Ihr frühdiagenetischer Zement ist das Ergebnis von kapillarem Grundwasseraufstieg und Verdunstung der karbonatischen Porenwässer in der Küsten- und Brandungszone, die Aragonit und Kalzit als Meniskuszement in der vadosen Zone ausfallen ließ. Aus einem losen Sand konnte so innerhalb weniger Jahre beachrock entstehen.

Die beachrocks in den dreidimensional aufgeschlossenen Dünen sind ca. 135-120 ka alt. Robert et al. (2009) konnten drei Generationen fossiler Äolianite unterscheiden und datierten sie mittels OSL und AAR als MIS 7 (ca. 24-191 ka), MIS 5 (ca. 130-71 ka) und Holozän (ab ca. 14 ka).

Noordhoek

Florian Achilles, Andreas Jakobi

An der westlichen Kaphalbinsel gibt die Fynbos-Vegetation südlich von Chapman´s Peak den Blick auf Noordhoek Beach frei (Abb. 7.3.1). Dieser zeigt schön die Fazieszonierung einer mikrotidalen Küste (Middleton, 1973).

Abb. 7.3.1: Faziesverteilung entlang Noordhoek Beach. Blickrichtung nach Südwesten.
Picture: C. Heubeck

Die Abfolge von offenem Ozean (Atlantik), Schelfbereich, Brandungs- und Schwallzone, Strand, Düne, Lagune und Marsch entwickelte sich innerhalb der letzten 6000 bis 7000 Jahre (Atlantikum) mit dem Ansteigen des nacheiszeitlichen Meeresspiegels (Abb. 7.3.2).

Abb. 7.3.2.: Schematische Abfolge von Faziesräumen an einer Flachküste.
Picture: Prothero, 1990

Cape Peninsula

Florian Achilles, Andreas Jakobi

Auf den prä- bis frühkambrischen Schiefern und Grauwacken der Malmesbury Group und den sie intrudierenden Graniten liegen diskordant ordovizische Sandsteine der Graafwater Formation. Der scharfe Kontakt der plutonischen Gesteine zu den überlagernden Sandsteinen wurde genutzt, um eine Küstenstraße, den berühmten Chapman's Peak Drive, auf der schmalen Geländestufe entlangzuführen (Abb. 7.4.1, 7.4.2A). Nahezu durchgehende Aufschlüsse bieten (neben einer dramatischen Aussicht nach Westen) Einsicht in tidale und fluviatile sedimentäre Strukturen und mittelskalige Faziesarchitektur (Abbildung 7.4.2).

Abb. 7.4.1: Geologische Karte (aus Kartenblatt 1:50,000) von Hout Bay und (südlich angrenzend) Chapman's Peak. Die Küstenstraße (rot) windet sich eng am Kliff entlang.
Picture: SACS 1980

Die Graafwater Formation bildet die unterste Einheit der Table Mountain Group und besteht am Chapman's Peak Drive aus ca. 55 m mächtigen, wechselgelagerten Sand- und Tonsteinen. Die Sandsteine zeigen Schrägschichtung und Wellenrippeln, der Tonstein Trockenrisse (Abb. 7.4.2 E). Ersteres weist auf einen marinen, tidalen Einfluss hin (Takard and Hobday, 1977), letzteres ist typisch für feinkörniges, trockenfallendes Sediment. Geröllstreifen und Rinnen zeigen ein fluviatil beeinflusstes Ablagerungsmilieu an.

Die Graafwater Formation wird von bis zu 2000 m mächtigen, verwitterungsresistenten, dickbankigen Quarzsandsteinen der Peninsula Formation überlagert, welche unter flachmarinen Bedingungen abgelagert wurde und die Höhenzüge der Kaphalbinsel bildet. Auf dem höchsten Punkt des Tafelbergs, nahe des MacLeod's Beacon, haben sich geringmächtige Relikte der Pakhuis Formation erhalten. Diese Diamiktite und schlecht sortierten geröllführenden Sandsteine zeigen vielfältige Sedimentstrukturen eines periglazialen Ablagerungsraums und sind eindrucksvolle Zeugen der end-ordovizischen Saharavereisung.

Abb. 7.4.2: Ordovizische Sandsteine der Graafwater und der Peninsula Formationen entlang des Chapman's Peak Drive. A: Blick entlang des Chapman's Peak Drive in Richtung Norden. Unterhalb der Straße steht der Cape Granite an, oberhalb bis zu 70 m Graafwater Sandstein, darüber die dickbankige Peninsula-Formation; B: Wechselgelagerte Sand- und Tonsteine der Graafwater Formation. C bis E: Detailaufnahmen sedimentärer Strukturen des Graafwater Sandsteins; C: Wechsellagerung von planarer und Schrägschichtung; D: Schrägschichtung mit Geröllführung; E: Trockenrisse.
Image: C. Heubeck

Cape Fold Belt und Stellenbosch

Florian

Achilles, Andreas Jakobi

In Folge der Faltung und späteren Hebung der Cape Mountain Supergoup im Karbon entstand die Landschaft der Kap-Halbinsel mit ihren Erhebungen und den Cape Flats (Abb. 7.5.1).

Abb. 7.5.1: Schematisches geologisches Modell der Kap-Halbinsel
Picture: Florian Achilles

Tafelberg

Benjamin Legler

Der südlich von Kapstadt gelegene Tafelberg erreicht an seiner höchsten Stelle, dem Maclear's Beacon, 1087 m. Seine Namensgebung ist auf seine charakteristische Form, welche sich auf Grund von Erosion durch Wasser und Wind bildete, zurück zu führen. Das Basement besteht aus präkambrischen Graniten der Cape Granite Suite, welche von ordovizischen und silurischen Sandsteinen der Table Mountain Group überlagert werden. Die Sandsteine besitzen eine Gesamtmächtigkeit von etwa 550 m. Die Hochfläche des Berges ist auf Pfaden zu erwandern oder mittels einer eindrucksvollen Seilbahn zu erfahren.

Die liegende Graafwater Formation bildete sich vor etwa 510 Ga und ist in der Region der Cape Halbinsel 60 bis 70 m mächtig. Sie ist durch eine Wechsellagerung von rotbraunen Ton- und braungelben Sandsteinen aufgebaut. Teilweise sind auf den Tonsteinen durch tidale Prozesse generierte Rippeln erkennbar.

Auf sie folgt die aus quarzitischen Sandsteinen aufgebaute Peninsula-Formation mit einer Mächtigkeit von ca. 500 m. Die Hochfläche wird von diesen Ablagerungen dominiert. Im Laufe der Zeit entwickelte sich eine spezifische Fauna in diesem teilweise isolierten Ökosystem, welches auf dieser relativ kleinen Fläche mehr Arten umfasst als in Großbritannien anzutreffen sind. So wurden über 1400 verschiedene Arten identifiziert von denen einige endemisch sind.

Während einer Zeit intensiver glazialer Vereisung wurden die Sedimente der Pakhuis Formation gebildet. Auf dem Tafelberg sind sie in Form von Tillit rund um Maclear's Beacon zu finden. Eindrucksvoll zeigen sich in ihnen die Spuren der Verformungen, welche die Eismassen im noch nicht verfestigten Sediment hinterließen. An einigen Stellen können verfüllte Spuren von Eiskeilen gefunden werden.

Literatur zum Kap

Hendey, Q.B., and H. Hendey, 1968, New Quaternary fossil sites near Swartklip, Cape Province: Annals of the South African Museum, 52, 43-73.

Middleton, G.V., 1973, Johannes Walther´s law of the correlation of facies. Geological Society of America Bulletin, 84, 979-988.

Prothero, D.R., 1990, Interpreting the Stratigraphic Record. W.H. Freeman and Company, New York.

Roberts, D.L., M.D. Bateman, C.V. Murray-Wallace, A.S. Carr, and P.J. Holmes, 2009, West coast dune plumes: Climate driven contrasts in dunefield morphogenesis along the western and southern South African coasts: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 271, 24-38.

Tankard, A.J., and D.K. Hobday, 1977, Tide-dominated back-barrier sedimentation, early Ordovician Cape Basin, Cape Peninsula, South Africa. Sedimentary Geology, 18, 135-159.

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