Original paper

Faziesmuster und Stratigraphie der campanen bis paleozänen Schichtenfolgen im südlichen Obernil-Becken (Western Desert, Ägypten)

[Facies patterns and stratigraphy of the Campanian to Paleocene deposits in the southern part of the Upper Nile Basin (Western Desert, Egypt)]

Hendriks, Frits; Luger, Peter; Kallenbach, Heinrich; Schroeder, Johannes H.

Kurzfassung

In der Kreide und im Alttertiär war der Bereich der südlichen Western Desert Ägyptens einer nach S hin verflachenden Depression in kratonaler Randlage angegliedert, die durch Schwellen in zwei Becken, das Obernil-Becken im E und das Dakhla-Becken im W, unterteilt wurde. Die im Übergang zum Dakhla-Becken abgelagerte campane bis eozäne Schichtenfolge des Obernil-Beckens in der Umgebung der Kharga-Oase kann insgesamt vom Campan an biostratigraphisch eingestuft werden. Für die Ablagerungen des mittleren Maastrichts, des Paleozäns und des unteren Eozäns gilt eine Foraminiferenzonierung. Die Sedimente entstammen generell einem vollmarinen Milieu und kennzeichnen somit die Beckenfazies. Diese wird aufgrund ihrer lithologischen Merkmale in sechs Formationen gegliedert. Bedingt durch das Fehlen von Zonenleitfossilien kommt der faziellen Gliederung der Mut Formation und der Duwi Formation (Campan -- unteres Maastricht) besondere Bedeutung bei der Rekonstruktion der basalen Environments der Beckenfazies zu. Darüber hinaus ermöglicht sie, ähnlich wie die lithofazielle Typisierung der stratigraphisch jüngeren Schichtenfolge der Dakhla Formation, der Tarawan Formation, der Esna Formation und der Thebes Formation, Rückschlüsse auf Verzahnungen mit den Randfaziesablagerungen der Kiseiba Formation, der Kurkur Formation, der Garra Formation und der Dungul Formation am Südrand des Obernil-Beckens. In dieser Region werden im Bereich zweier ausgedehnter Deltasysteme vom Campan bis ins mittlere Paleozän wiederholt festländische Abtragungsprodukte in das Obernil-Becken geschüttet. Diese grobklastischen Sedimente dokumentieren Regressionen, die im Bereich der Beckenfazies durch Erosionsdiskordanzen widergespiegelt werden. Die regressiven Ereignisse dürften teilweise auf Hebungsbewegungen am Beckenrand und im Bereich der Kharga-Schwelle zurückzuführen sein. Während die von der Beckenumrandung vorgreifenden grobdetritischen Schichtenfolgen anhand einer Typisierung der verschiedenen Faziestypen milieumäßig gedeutet werden, können die von N her kommenden vollmarinen Ingressionen seit dem mittleren Maastricht biostratigraphisch erfaßt und zur Milieurekonstruktion herangezogen werden.

Abstract

The southern part of the Western Desert was attached to a marginal cratonic depression in the north of the African continent during the Cretaceous and Lower Tertiary. Due to alternating transgressions and regressions, marine and continental sediments were deposited in the marginal, southward increasingly shallow parts of the depression. Whereas these deposits reflect continuous subsidence, locally, erosional unconformities indicate tectonic uplifting in the marginal areas of the Upper Nile and Dakhla Basins since the Cenomanian. In the southern part of the Dakhla Basin and in the area transitional to the Upper Nile Basin (i. e. in the surroundings of the Kharga Oasis) the Stratigraphic sequence of Cretaceous age is completely preserved (Six Hills Formation: fluvial; Abu Ballas Formation: marine; Sabaya Formation: fluvial; Maghrabi Formation: marine; Taref Formation: fluvial; Mut, Duwi and Dakhla Formations: marine). In the south of the Upper Nile Basin, however, no sediments of Lower and Middle Cretaceous age are to be found due to a pre-Campanian erosion. In the southern part of the Kharga Uplift, which occasionally served as a western boundary between the Upper Nile and Dakhia basins, pre-Campanian deposits are only partially preserved. A specific faunal assemblage documents the Campanian to Eocene age of sediments in the Kharga Oasis area. The sediments were deposited under fully marine conditions and are therefore attributed to a basin fades. On the basis of lithological characteristics, the sequence is devided into six formations. Because of a paucity of zonal guide fossils, classification and environmental interpretation of the Mut and Duwi Formations (Campanian -- Lower Maastrichtian) is based mainly on a study of lithofacies. The deposits of Middle Maastrichtian, Paleocene and Lower Eocene age (Dakhla, Tarawan, Esna and Thebes Formations) are divided into biozones by means of their foraminiferal associations. The vertical and lateral change of fades within the Campanian to Eocene sequence points to an interfingering with the isochronous sediments of the Kiseiba, Kurkur, Garra and Dungul Formations on the southern margin of the Upper Nile Basin (marginal fades). Coarse-grained sediments within this sequence reflect a repeated progradation of two expansive deltaic complexes into this part of the basin due to regressions of the sea from the Campanian to the Middle Paleocene. In the Kharga Oasis area these regressions are characterized by erosional unconformities. The regressive events are partially attributed to tectonic movements in marginal parts of the basin and in the area of the Kharga Uplift. Whereas the interpretation of the depositional environment of the coarse-grained deposits is based on an extensive fades analysis, the biostratigraphic and environmental interpretation of the marine strata, characterizing transgressive events, is based mainly on their faunal assemblages.

Keywords

Cratonic depressionmarine Sedimentscontinental SedimentsCampanianPaleocenetectonic upliftinglithofaciesforaminiferal associationsregressionerosional unconformitiesbiostratigraphy EgyptWestern Desert (Kharga Oasis)