Gamsberg Geologie

Zu dem Namen ‚Gamsberg‘:
J. E. Alexander erwähnt den Gamsberg wohl als erster Europäer in seinem Bericht ‚An Expedition of Discovery into the Interior of Africa‘. Dort nennt er ihn ‚Tans-Berg‘. ‚Tans‘ (Nama) = ‚Schirm‘ laut Alexander.  Auf der deutschen Kriegskarte ist er als der Große ‚Gansberg‘ verzeichnet.

Geologische Geschichte des Gamsberggebietes

K.E.L. SCHALK

JOURNAL XXXVIII – SWA Wissenschaftliche Gesellschaft,
Windhoek, SWA, 1982/83 – 1983/84

Der Große und der Kleine Gamsberg liegen innerhalb der Randstufe (Great Escarpment), die das südafrikanische Hochplateau von dem im Westen anschließenden Namib-Tiefland trennt. Die Ostseite des bis auf 2347 m (Kleiner Gamsberg: 2326 m) ansteigenden gewaltigen Gebirgsmassivs, ragt 450 m über das Hochplateau hinaus; im Westen fällt es, wild zerklüftet, etwa 1100 m zu den Ausläufern der Namibebene hinab. Der größte Teil der beiden Berge besteht aus etwas verschiefertem roten Granit; dieser wird von einer horizontal gelagerten, etwa 25 m dicken Quarzitplatte überlagert, welche dem Gamsberg und seinem kleinen Nachbarn die in diesem Teil des Landes ungewöhnliche und deshalb so auffällige Gestalt von Tafelbergen verleiht.

Die ältesten Gesteine in der Umgebung des Gamsberges gehören der Gaub Valley Formation an, einer viele hunderte von Metern mächtigen Folge von Quarzit, Konglomerat, Schiefer und basischer Lava, die vor schätzungsweise 1800 Millionen Jahren (My) abgelagert wurde. Sie sind heute vor allem in der Umgebung des Gaubtales erschlossen, d.h. in der tief eingeschnittenen Senke, die südlich vom Gamsbergmassiv weit von der Namibebene nach Osten in Richtung Areb vorspringt. Vor etwa 1700 My wurden diese Schichten erstmals von aus der Tiefe aufsteigenden Magmen dioritischer Zusammensetzung intrudiert. Diese bildeten den Weener Quarzdiorit, ein dunkelgrau-grünliches Gestein mit reichlich Hornblende und Biotit, das einen Teil des Gamsberg-Südhanges aufbaut. Die vom Farmhaus Weenen zum Berg führende Pad verläuft anfangs auf diesem Gestein.

Es ist bekannt, daß es in der Folgezeit zur Intrusion weiterer magmatischer Gesteine in die Gaub Valley Schichten kam, diese sind aber in der näheren Umgebung des Gamsberges nicht erschlossen. Anschließend folgte eine etwa 300 My währende Zeit allmählicher Abtragung bis vor etwa 1350 My ein neuer Ablagerungszyklus begann. Während starker vulkanischer Tätigkeit wurden die mächtigen Laven, Tuffe, Pyroklasten und grobklastischen Sedimente der Sinclair-Folge abgesetzt, die heute noch im Gebiet Helmeringhausen – Sossus – Rehoboth – Witvlei weit verbreitet vorkommen. Die vulkanische Tätigkeit wurde von der Intrusion enormer Massen granitischen Magmas in den Untergrund begleitet, von Material also, dem der Aufstieg zur Oberfläche nicht gelang. Zu diesen gehört auch die große Granitmasse aus deren westlichem Teil später der Gamsberg herausmodelliert wurde. Es handelt sich hierbei um rote, mittelkörnige Granite, die etwa vor 1100 My entstanden sind. In dieser Gegend drangen sie in die Gaub Valley Schichten und den Weener Quarzdiorit ein und führen daher zahlreiche Bruchstücke dieser Gesteine. Nach ihrer Erstarrung wurden die Granite während einer neuen vulkanischen Periode von Basaltgängen intrudiert, den Zufuhrkanälen von an der Oberfläche ausgeflossenen Laven. Im Anschluß daran kam es vor etwa 950 My zu großräumigen Verschiebungen in der Erdkruste und im Zusammenhang damit zur Faltung und Pressung der Gesteine. Hierbei erhielten die in der Tiefe liegenden Granite die schieferige Textur die besonders im Gamsberggebiet so auffällig entwickelt ist (Abb. 1).

Abb. 1: Kleiner Gamsberg. Die sehr kräftig ausgebildete Schieferung im Granit streicht SW-NE und fällt um 45° nach NW.

Wegen der tiefreichenden Erosion im Anschluß an diese Ereignisse sind in der weiteren Umgebung des Gamsberges die seinerzeit an der Oberfläche liegenden Lavagesteine völlig abgetragen und nur die tief in die Erdkruste hinabreichenden Granitmassen und ihre Nebengesteine sind erhalten geblieben.

Allmähliche tiefe Absenkung, durch Dehnung der Erdkruste bedingt, führte schließIich dazu, daß der größte Teil des südwestlichen Afrika sowie nach Norden und Nordost weit darüber hinausreichende Gebiete vom Meer überflutet und von marinen Ablagerungen – Kalk, Sand und Schlick – bedeckt wurden. Es ist wahrscheinlich, daß eine etwa beim jetzigen Gamsberg beginnende und nach Osten über Rehoboth bis in die Gegend vom Witvlei reichende Zone eine aus dem Meer herausreichende Landschwelle bildete, denn dieses Gebiet trennt heute zwei etwa gleich alte, aber ganz verschieden aussehende marine Formationen, nämlich die im Norden liegende Damara- von der im Süden liegenden Namafolge. Im Gamsberggebiet kommt nur die erstere vor; dazu gehören die Schiefer, Quarzite und Kalke, die im Nordwesten des Massivs vorkommen und die der Reisende passiert wenn er den Gamsbergpaß hinabfährt. An vielen Stellen beginnt die Schichtfolge mit dem im strandnahen Gebiet zusammengespülten Granitschutt der z.B. am Nordrand des heutigen Gamsbergmassivs eine mehrere Meter dicke Konglomeratlage bildet. Danach kam es in den flachen Randgebieten des Meeres zum Wachstum mächtiger, durch Algen aufgebauter Kalkriffe (Korallen, heute die wichtigsten Riffbildner, gab es noch nicht). Am Südwestrand des Gamsbergmassivs sind solche Kalke auf den Farmen Corona und Picadilly gut erschlossen, während sie am Nordrand, etwa in der Gegend des Passes, nur sehr dünn sind oder auch ganz fehlen. Im Inneren des Beckens wurden an Stelle der Kalke mächtige Tone und Sande abgelagert und es kam auch zur Eruption basaltischer Laven (zu grünlichem Amphibolschiefer verändert, stehen diese in den steilen Kurven ziemlich hoch oben im Gamsbergpaß an). Die Akkumulation dieser sehr mächtigen Schichtfolge nahm etwa 200 Millionen Jahre in Anspruch. Im Anschluß daran kam es wieder zu einer Gebirgsbildung, während deren die Schichten wieder, in größtem Maßstab, gefaltet, zusammen- und übereinandergeschoben und dabei auch zu Gneis, Glimmerschiefer, Marmor und Quarzit verändert. Im älteren Paläozoikum kam es zur Hebung und allmählichen Abtragung dieser Faltenstrukturen. Die Landschaft hat wohl alle Phasen der aus anderen Weltteilen bekannten Entwicklung solcher Zonen vom alpinen Hochgebirge über Mittelgebirge bis zu einer Rumpfebene durchlaufen. Da keine Ablagerungen aus dieser Zeit erhalten sind, ist es nicht mehr möglich, diese Dinge genauer zu beschreiben. Reste einer solchen Verebnungsfläche, die offensichtlich schon zur Karbonzeit bestanden hat, sind im östlichen Khomashochland erhalten und die Hochebene östlich des Gamsbergpasses ist wohl ihre etwa nach Süden abflachende Fortsetzung. Dieser Fläche saßen wahrscheinlich Inselberge und Massive aus hartem, schwer erodierbaren Gestein auf und es ist wahrscheinlich, daß damals die heutigen Gamsberge und die sie umgebenden Granitkuppen als Hochgebiete ausgelegt wurden. Weitere Hebung brachte auch die Zerstörung dieser weitgehend eingeebneten Landschaft mit sich, und bis zur jüngeren Karbonzeit, vor etwa 300 My, bestanden bereits manche wesentlichen Elemente der (südwest)afrikanischen Landschaft, nämlich ein Tiefland im Westen, ein zentral gelegenes felsiges Hochland und ein weiteres, durch tiefreichende Erosion entstandenes Tiefland im Osten. Auch viele der das zentrale Hochland entwässernden Fußsysteme waren bereits angelegt. Von der Oberen Karbonzeit ab liegen wieder datierbare Ablagerungen vor und die Landschaftsentwicklung kann genauer beschrieben werden. Es ist dabei immer zu bedenken, daß die Verteilung der Kontinente und Meere damals eine völlig andere war als heute, das jetzige südliche Afrika lag mitten in einem großen „Gondwanakontinent“ und auch in anderen geographischen Breiten.

Im Oberkarbon kam es zu einer Vereisung, während deren zunächst das schon bestehende Relief durch Gletscher und von diesen ausgehende Schmelzwässer intensiviert wurde. Beim Eisrückzug am Ende dieser Zeit lagerte sich erst glazialer Schutt ab; dieser wurde dann durch Ablagerungen eines Meeres überdeckt, das die tiefliegenden Gebiete am Ende der Eiszeit überflutet hatte. Dieses Meer drang in den tief eingeschnittenen Tälern fjordartig in die Randgebiete des Hochlandes vor. Es ist anzunehmen, daß die heute das engere Gamsberggebiet begrenzenden Täler des Gaub und des Djab damals bereits angelegt und teilweise mit Sediment gefüllt wurden. Hiervon ist nichts erhalten, aber entsprechende Ablagerungen liegen noch am Südrand der hochgelegenen Landmasse, an deren Nordwestende der Gamsberg liegt, etwa bei Büllspoort, Nauzerus und Schlip. R. WITTIG (1976) hat im Granit etwa 2 km südlich des Gamsbergplateaus eine schmale Spalte entdeckt, die mit einer sehr granatreichen Sandsteinmasse gefüllt ist. Heute gibt es in der Umgebung keine granatführenden Gesteine mehr, deren Schutt an diese Stelle transportiert werden könnte. Die Spalte muß daher sehr alt und zu einer Zeit gefüllt sein als die granatführenden Damaraschiefer im Gebiet nördlich vom Gamsberg noch weniger tief erodiert waren als heute und ihr Verwitterungsschutt nach Süden zum Gaub transportiert wurde. Dies kann praktisch nur in der frühen Karoozeit gewesen sein, ehe das Djabtal das Schiefer- und Granitgebiet getrennt hatte. WITTIG glaubte auch in der Nähe dieser Stelle Reste einer alten Verebnungsfläche zu erkennen, die der Boden eines inzwischen durch weitere Erosion zerstörten Tales sein könnte.

In der nun folgenden jüngeren Perm- und in der Triaszeit wurden große Teile des – immernoch innerhalb des alten Gondwanakontinents gelegenen – südlichen Afrika von terrestrischen Ablagerungen – Schottern, Sanden und Tonen, bedeckt. Der Kontinent war mittlerweile äquatorwärts gedriftet und aus der Art der Ablagerungen kann auf warmes, trockenes Klima geschlossen werden. Solche Schichten sind in den zentralen Gebieten des Landes der Erosion anheimgefallen.

In der Jura- und anschließenden unteren Kreidezeit, vor etwa 170 bis 120 My, wurden große Teile des Landes von Sanddünen bedeckt. Diese „aeolischen“ Ablagerungen sind im allgemeinen stark verkieselt und bilden harte Quarzitlagen, die der Erosion großen Widerstand leisten. Wo sie erhalten geblieben sind bilden sie an manchen Stellen markante Tafelberge wie Etjo- und Waterberg und die beiden Gamsberge. Letzteres Vorkommen ist das am weitesten südlich gelegene und von allen anderen über 200 km entfernt. Eine ausführliche Beschreibung der Sandsteine und der im folgenden erwähnten Spaltenphänomene wurde 1976 von R. WITTIG gegeben; der folgende Text beruht hierauf.
Die Quarzitplatte auf dem Großen Gamsberg hat eine Ausdehnung von etwa 3km², die auf dem Kleinen Gamsberg nur von wenigen tausend m². Die Quarzite sind zwischen 20 und 30 m dick und überlagern eine ziemlich unebene Fläche von schiefrigem Granit (Abb. 2) Die Oberfläche ist sehr eben und im allgemeinen mit einer dicken Schicht von Quartzitbrocken bedeckt; es gibt aber auch einige sehr flache Niederungen, in denen diese von Flug- und Schwemmsand bedeckt sind.

Abb. 2: Großer Gamsberg. Quarzit überlagert geschieferter Granit. Die Quarzitstufe ist etwa 25 m hoch.

Abb. 3: Schräg liegende, nach Nordosten fallende Schichtung im Sandstein auf dem Gamsbergplateau.

Die unterste Quarzitlage, bis etwa 1 m dick, ist rotbraun und schließt kleinen Grus vom unterliegenden Granit ein. Der darüber liegende Quarzit ist im allgemeinen viel heller, ein großer Teil ist weiß. Er entstand aus einem sehr reinen, feinkörnigen Quarzsand mit starker Schrägschichtung. Schrägschichtungskörper innerhalb der Sandmasse werden einige Meter dick und fallen in nord- bis südöstlicher Richtung; dies zeigt, daß sie von westlichen Winden abgesetzt wurden (Abb. 3). Eine Schwermineralbänderung wurde nirgends beobachtet. Auf frischen Bruchflächen sind in den Quarziten bis mehrere cm große knollige Partien des gleichen Materials zu beobachten, die von einem dünnen schwarzen Saum aus Mangan- oder Eisenoxyden umgeben sind. Letztere sind wahrscheinlich aus dem Inneren der Körper herausgelöst worden. Obwohl bei Betrachtung mit Vergrößerungsgeräten kein Unterschied in der Zusammensetzung von Knollen und Nebengestein zu erkennen ist, verwittern erstere doch leichter und bilden an freiliegenden Flächen runde Hohlräume (Abb. 4); an vielen Stellen sind benachbarte Löcher parallel angeordnet. Es gibt auch Stellen, wo bei Austrocknung brackiger Lösungen in den Sanden gewachsene Gibskristalle aus dem Gestein herausgewittert sind und charakteristische kleine Hohlräume hinterlassen haben (Abb. 5).

Ursprünglich war der helle Quarzit der heutigen Platte noch von einer Lage rotbrauner, äußerst harter Quarzite überlagert. Dies ist einmal durch die zahlreichen großen Blöcke dieser Quarzite (meist um 25 cm, bis 1 m) bekannt, die an den Hängen des Berges liegen, und auch häufige Gerölle in den vom Gamsberg kommenden Rivierläufen bilden (im Djab finden sie sich noch in mehr als 20 km Entfernung vom Berg). Zum anderen füllt solches Material zahlreiche Spalten, die durch die helle Quarzitlage schneiden (Abb. 6) und sich in manchen Fällen noch mehr als 200 m tief im Granit fortsetzen. WITTIG (1976), der diese Spalten genauer untersucht und beschrieben hat, konnte mehrere Typen unterscheiden, nämlich
a. solche innerhalb des Granits, die nicht an die Granitoberfläche reichten und deshalb nur mit sekundär wieder verfestigtem Granitgrus gefüllt sind;
b. solche innerhalb des Granits, die bis zur Oberfläche reichten und sich zu einer Zeit bildeten, als der überlagernde rote Quarzit noch unverfestigter Sand war und deshalb in die Spalte gestürzt ist und sie ausgefüllt hat, und
c. solche, die außer dem Granit auch noch den überlagernden roten und den weißen Quarzit durchschneiden und mit rotem Quarzit gefüllt sind, der hier und da auch noch kleinen Grus von weißem Quarzit einschließt. Dazu gehören auch solche Spalten, die nur den weißen Quarzit schneiden, aber nicht in den Untergrund reichen. Das die Spalten füllende Material ist erheblich feinkörniger als der weiße Quarzit. Das Vorkommen dieser Spalten beweist, daß zur Zeit ihrer Entstehung der basale und weiße Quarzit schon verfestigt waren und scharfkantige Bruchflächen bildeten, und außerdem, daß, wie schon erwähnt, der weiße Quarzit früher noch von feinkörnigem rotem Quarzit überlagert war. Es ist auch ein Fall bekannt, wo eine Spalte dieses Typs eine vom erstgenannten Typ schneidet; zum Zeitpunkt der Entstehung war der Granitgrus in dieser schon verfestigt.

Abb. 4: Verwitterungshohlräume im Quarzit.

Abb. 5: Kleine Hohlräume im Quarzit die durch Verwitterung von Gipskristallen entstanden sind. 20 cent Münze dient als Maßstab.

Abb. 6: Mit dunkelbraunem, feinkörnigem Quarzit gefüllte Spalte im weißen Quarzit.

Fast alle Spalten verlaufen in Nord-Süd Richtung; sie sind wenige Millimeter bis etwa 10 cm breit. Manche verengen sich, andere behalten ihre Breite bis in große Tiefen bei. Sie konnten bis zu 235 m unter die Granitoberfläche verfolgt werden; da sie auch dort noch bis 10 cm breit sind, ist zu vermuten, daß sie in Wirklichkeit noch tiefer reichen. Aus dem oben gesagten – Spalten verschiedenen Typs schneiden sich gegenseitig und beginnen oben in verschiednen Horizonten – geht hervor, daß die Spaltenbildung über einen erheblichen Zeitraum hinweg anhielt.

Als Ursache solch tiefreichender Spaltenbildung kommt praktisch nur starke Erdbebentätigkeit in Betracht. Diese wurde durch eine horizontale Dehnung der Erdkruste zu einer Zeit ausgelöst, als der große Südkontinent, in dessen zentralem Teil das südliche Afrika bis dahin gelegen hatte, allmählich auseinanderbrach und die einzelnen Bruchstücke voneinander wegtrieben. Das heutige Gamsberggebiet dürfte etwa 300 km östlich der Linie gelegen haben, an der sich Afrika und Südamerika voneinander trennten. WITTIG hat berechnet, daß allein unter dem etwa 3 km langen Gebiet, das heute noch vom Gamsbergquarzit bedeckt wird, etwa 5 bis 10 m geöffneter Spaltenraum entstanden ist, d.h. daß das Gebiet sich um diesen Betrag gedehnt hat.

Im heutigen Kaoko- und Damaraland reichten die Zerrungsspalten sehr viel tiefer bis in den Erdmantel, und durch Druckentlastung kam es zum Ausfluß großer Mengen basaltischer Laven. Diese haben ursprünglich wohl große Teile des nördlichen Südwestafrika bedeckt, sind aber weitgehend abgetragen und nur noch am Etendenkaplateau, in der Umgebung von Rocky Point, östlich vom Brandberg und am Erongo in größeren Vorkommen erhalten. Im Etendenkaplateau schließen sie Lagen von dem Gamsbergquarzit entsprechendem rotem aeolischem Quarzit ein. Radiometrische Messungen haben ergeben, daß die Basalte Alter zwischen 117 und 136 Millionen Jahren haben, und es ist anzunehmen, daß in dieser Zeit auch die Gamsbergspalten gebildet wurden. Dieses Gebiet war wahrscheinlich nicht mehr von basaltischen Laven dieses Alters bedeckt, weder kommen solche vor, noch gibt es basische (Dolerit)gänge entsprechenden Alters. Solche Gänge, die Zufuhrkanäle von vulkanischen Gesteinen, verraten deren früheres Vorhandensein, auch wenn sie schon wieder abgetragen sind.

Es ist noch zu erwähnen, daß auf dem Gamsbergplateau ein dünner Schleier von unverfestigten, gut gerundeten Quarz- und Quarzitgeröllen liegt. Diese sind nicht aus den Plateauquarziten ausgewittert, sondern Ablagerungen von Flüssen, die in früheren Stadien der Landschaftsentwicklung in dieser Höhe verliefen. Sie sind wahrscheinlich von jungkretazischem oder alttertiärem Alter.

Seither hat tiefreichende Erosion das heutige Landschaftsbild geschaffen. Bis auf ganz wenige, kleine Reste wurden in den zentralen und südwestlichen Landesteilen die jungpaläozoischen und mesozoischen Ablagerungen wieder abgetragen und das im Altpaläozoikum angelegte Relief zunächst freigelegt, dann ebenfalls angegriffen und weitgehend zerstört. Fragt man sich, warum gerade im Gamsberggebiet die beiden Quarzitreste erhalten sind, so ist zu bedenken, daß diese auf hochaufragenden harten Granitmassen liegen, an die im Nordwesten die weicheren Schiefer der Damarafolge grenzten und im Osten wahrscheinlich die oben erwähnten jüngeren Ablagerungen. Nachdem die harte Quarzplatte einmal von der Erosion durchschnitten war, schritt die Abtragung auf den weicheren Partien natürlich schneller voran und die auf den Granitaufragungen gelegenen Quarzite wurden schon in früher Zeit isoliert. Diese Erosionsreste sind relativ klein und völlig eben; der auf sie fallende Niederschlag kann sich nicht sammeln und aktiv an der Erosion teilnehmen. Abtragung der Platten ist nur durch allmähliches randliches Abbrechen möglich, ein Prozeß, der in vollem Gange ist.

Literatur:
WITTIG, R. 1976. Die Gamsberg-Spalten (SW-Afrika) – Zeugen Karroo-zeitlicher Erdbeben. Geol. Rundschau, 65(3): 1019-1034.

Dr. K.E.L. Schalk
Postfach 2168
Windhoek 9000
SWA

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