Original paper

Architecture, Tectonics and Sedimentology of the Malawi Rift (East Africa)

Ring, Uwe; Betzler, Christian

Kurzfassung

Die kinematische Analyse von neogenen und quartären Störungen zeigt, daß die Extensionsrichtung im Malawi-Rift zunächst ENE-WSW orientiert war und in eine NW-SE-Richtung rotierte. Vor 8.6 Ma führten Abschiebungen zur Riftbildung und verursachten Erosion und Resedimentation mesozoischer Schichten. Fortgesetzte Abschiebungstektonik führte zu einem Schollentreppenbau. Die Abfolge der heute an der nordwestlichen Grabenflanke aufgeschlossenen tertiären Sedimente deutet darauf hin, daß sich zuerst ein Flußsystem bildete, welches sich vor ca. 4.5 Ma zu einem See entwickelte. Diese initiale Phase der Abschiebungstektonik ist für die Beckenmorphologie des rezenten Malawi-Sees verantwortlich. Durch eine Rotation in der Richtung der Extension und durch Permutation der Haupteinengungs- und der mittleren Verformungsachen wurde ein Wechsel in der Kinematik der Störungen sowie im Sedimentationsmuster verursacht. Dadurch kam es zu einem Wechsel von Abschiebungstektonik zu Blattverschiebungstektonik. Das Blattverschiebungssystem kreierte Transtensions-, bzw. Transpressionsbereiche. In Transpressionsgebieten kam es zur Heraushebung der Seesedimente sowie zur lokalen Heraushebung präkambrischer Grundgebirgsrücken. In Transtensionsbereichen entwickelten sich dagegen lokal bedeutende Sedimentationsbecken.

Abstract

Kinematic analysis of Neogene and Quaternary faults demonstrates that the direction of extension in the Malawi Rift rotated from ENE-WSW to NW-SE. Rift development commenced at about 8.6 Ma with normal faulting causing erosion and resedimentation of Mesozoic deposits. Continued normal faulting led to block faulting and basin subsidence which created a riverine system and eventually formed a rift lake (Proto-Lake Malawi). Based on the onshore sedimentary record an age of ca. 4.5 Ma appears likely for initial lacustrine sedimentation. This phase of normal faulting is largely responsible for the present-day basin morphology of the Lake Malawi. A major change in fault kinematics and also in the sedimentation pattern occurred due to rotation of the extension direction and permutation of the principal shortening and intermediate axes, probably between < 1.6 and 0.2 Ma. As a result, the structural pattern inherited from the first rifting phase was no longer suitably oriented to accommodate extensional deformation and strike-slip faulting became more important. The strike-slip regime may have caused uplift to the lake sediments and basement ridges within the rift and along the rift flanks in regions of local transpression, but also created local sedimentary basins due to transtension.

Keywords

Intracratonic riftNeogeneQuaternaryextensional deformationfaultsorientationrotationstrike-slip faultstranspressionuplifttranstensionsedimentary basins East African RiftLake MalawiMalawi