3.1 Übersicht und großräumiger geologischer Bau der Antarktis
Abb.3-1: Übersichtskarte über die geologischen Großstrukturen der Antarktis. (nach ANGINO, HAMILTON, KLIMOV, PLUMSTEAD, VORONOV in Symp. 1964; zusammengestellt von K. RODE (1965), ergänzt G. SPAETH (1983), abermals geändert durch BAUER und MITTERER (2001)).
Die Antarktis stellt einen
Festlandsblock des ehemaligen Gondwana-Kontinents dar. Die geologischen Arbeiten
auf dem südlichsten Kontinent der Erde werden nicht nur durch die extremen
klimatischen Bedingungen erschwert (die sowjetische Station Wostok stellt mir
ihren gemessenen 89,2°C unter Null immer noch den "Kältepol"
der Erde dar), sondern auch durch die Tatsache, dass etwa 98% der Oberfläche
von ewigem Eis bedeckt sind, dass eine durchschnittliche Mächtigkeit von
zwei Kilometern aufweist.
Eine grobe geographische Untergliederung lässt eine Zweiteilung zu: den
größeren Teil der Ost- und den kleineren Teil der Westantarktis.
Die Ostantarktis, in der auch das Arbeitsgebiet liegt, stellt einen präkambrisch
konsolidierten Block dar, der überwiegend aus granitoiden Gesteinen und
Metamorphiten aufgebaut ist.
Die Westantarktis bildet eine Melange aus mehreren tektonischen Terranes. Im
Laufe der Ross-Orogenese (ca. 500 Ma) und im Känozoikum wurden diese Terranes
an die Ostantarktis akkretioniert.
Heute lässt sich diese Zweiteilung morphologisch vor allem durch das Transantarktische
Gebirge festmachen, ein etwa 3500 Kilometer langes Orogen, das entlang des ehemaligen
pazifischen Randes Ostantarktikas verläuft.
Die ältesten Gesteine der Antarktis finden sich im Enderby-Land, wo Zirkone
aus Charnockiten mit etwa 4 Mrd. Jahren datiert wurden.
3.2 Paläogeographie
Der zwischen Ost- und Westgondwana
bestehende Mozambique-Ozean wurde durch den Zusammenschluß dieser beiden
Großkontinente geschlossen und führte zur Bildung des Eastafrican
Orogen, dessen Anteil im südlichen Afrika als Mozambique Belt bekannt ist.
Vor cirka 530 Millionen Jahren war der Zusammenschluß des Ozeans vollendet.
Dieser Orogengürtel besteht aus hochgradigen Gneisen, Granuliten und anderen
Meta-Plutoniten, wobei sich vor allem panafrikanische Metamorphosealter feststellen
lassen.
Problematisch bei der derzeitigen Forschung ist nach wie vor die Abgrenzung
von Ost- und Westgondwana beziehungsweise der genaue Verlauf der Suturzone.
Unklar ist auch, ob und wie sich der Mozambique-Belt in die Antarktis fortsetzt
und vor allem, welche Gebiete der Ostantarktis zu Ost- und welche zu Westgondwana
zu zählen sind. Durch K-Ar-Alter scheint gesichert zu sein, dass die Ostantarktis
während der panafrikanischen Orogenese zumindest thermisch überprägt
worden ist.
3.3 Lage des Arbeitsgebietes
Abb.3-2: Übersichtskarte des Dronning Maud Landes.
Die Arbeitsgebiete umfassen die eisfreien Nunataks und Gebirgszüge zwischen 2°30´- 4°30´ östlicher Länge und 71°50´ bis 72°10´ südlicher Breite, also den zentralen Teil des Dronning Maud Landes (die norwegische Bezeichnung ist im deutschen Sprachraum auch unter "Neuschwabenland" bekannt, benannt nach dem deutschen Forschungsschiff "Schwabenland"). Es liegt östlich der Heimefrontfjella und westlich der Orvinfjella. Orvinfjella und das angrenzende Wohlthatmassiv sind nach BAUER & JACOBS (2000) in erster Linie aus meta-suprakrustalen Gesteinen bzw. metamorphen Magmatiten aufgebaut. Die überprägende Metamorphose reicht bis in die Granulitfazies und wurde als panafrikanisch datiert (JACOBS et. al. 1998). Im westlichen Dronning Maud Land, der Heimefrontfjella, wird ein vornehmlich panafrikanisch überprägter Krustenblock im Südosten durch eine große Scherzone von einem ausschließlich grenvillisch geprägtem Block im Nordwesten getrennt. Das Arbeitsgebiet der deutschen Expedition liegt somit im Übergangsbereich der grenvillischen Gürtel im Westen und den panafrikanischen Gürtel im Osten.
Die dem Zielgebiet nächstgelegene Forschungsstation ist die norwegische Station Troll. Die nächste Überwinterungsstation ist die Station SANAE IV der Südafrikaner.
Abb.3-3: Dr. Wilfried Bauer (2.v.re.) mit Arbeitskollegen während der Expedition 1999/2000. Im Hintergrund der Stålstuten-Charnockit. Blick nach SSE.
3.4 Die bisherige Erforschung des Arbeitsgebietes
Erste Beschreibungen metamorpher Gesteine in diesem Gebiet stammen von ROOTS (1953). Sowjetische Forscher (RAVICH & SOLOVIEV 1966) nahmen eine großräumige Erkundung vor und veröffentlichten auch radiometrische Daten (RAVICH & KRYLOV 1964). Im Rahmen der norwegischen "Antarctic Research Expedition" 1984-85 wurde das Gebiet detailliert kartiert. Die zur Zeit neuesten Geländeuntersuchungen gehen auf die deutsche Expedition unter Dr. W. Bauer und Dr. J. Jacobs im Südsommer 1999/2000 zurück.