Project

Microbialites; Basin-analysis; Coralgal reefs; Sedimentology

Lead
Die Danakil Senke ist eine tektonische Depression (-120 m) die sich im nördlichen Teil des Afar-Dreiecks befindet. Diese Depression steht im Zusammenhang mit dem seit dem Oligozän aktiven Rifting des Afro-Arabischen Plateaus. Obwohl die Depression heutzutage nur einige kleine Seen enthält, gibt es Hinweise darauf, dass sie in der Vergangenheit durch das Rote Meer geflutet wurde. Mehrere Flutungs- und Austrocknungsepisoden führten zur Ablagerung von diversen Karbonat-Einheiten direkt auf den vulkanischen Substraten entlang der gesamten Danakil Senke. Diese Karbonatablagerungen enthalten marine Korallenriffe bis hin zu hypersaline, mikrobielle Riffe. Dagegen entstand im Beckenzentrum ein mehr als 1000 mächtiges Evaporitpaket. Durch das aride Klima in der Senke sind die Aufschlussverhältnisse und der Erhaltungsgrad der Ablagerungen hervorragend. Das Projekt SERENA wird zum Verständnis der räumlichen und zeitlichen Entwicklung sedimentärer Fazies in einem aktiven Rift beitragen.
Lay summary
Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Ausgewählte Aufschlüsse am westlichen Rand so wie im inneren der Depression sollen auf die Rekonstruktion der jüngeren Flutungsgeschichte der Danakil Senke untersucht werden. Die Erarbeitung von einem durch radiometrische Datierungen unterstützten, stratigraphischen Rahmen wird die Basis für detaillierte, sedimentologische, paläoökologische und biogeochemische Untersuchungen bilden. Diese werden dann ein Grundverständnis zur Flutungsgeschichte, sowie dem Zeitpunkt der endgültigen Schließung der Verbindung zum Roten Meer, als auch der Entwicklung mikrobieller Karbonate in offenen wie in geschlossenen Systemen bieten. Mikrobielle Ablagerungen finden sich als (1) kleine Stromatolithe und Thrombolithe unterhalb der Evaporiten, (2) in Hohlräume innerhalb der Korallenriffe, und  (3) in hypersaline Seen, die normalerweise in Verbindung zu hydrothermalen Quellen stehen. Die genauere Untersuchung dieser Mikrobialite wird Einblicke in die Prozessen geben, die zur mikrobiell beeinflussten Ausfällung von Karbonat in den verschiedenen, marinen und kontinentalen Ablagerungsräumen führen. Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts Während der letzten Jahrzehnte sammelte die örtliche Kaliindustrie eine enorme Menge an Bohrkernen, Bohrloch-Daten und seismischen Linien im zentralen Teil des Beckens. Diese Daten wurden durch die Vermittlung des äthiopischen Ministeriums für Bergbau den beteiligten Forschern zur Verfügung gestellt. Das Studium dieses Datensatzes wird neue Perspektiven für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen den Rändern und den Beckeninneren liefern. Durch bilaterale kooperative Forschungsverträge wird es den Wissenschaftlern der Universität Addis Abeba (Äthiopien) und der Universität Fribourg (Schweiz) möglich sein, Visionen über die Zukunft des geologischen Verständnisses der Danakil Senke auszutauschen.

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Last update: 19.01.2016

Bathymetric and structural data of Lake Afdera and surroundings, Afar, Ethiopia

Author	Schaegis, Jean-Charles
Publication date	19.02.2021
Persistent Identifier (PID)	https://doi.org/10.1594/PANGAEA.935008
Repository	PANGAEA
Abstract

We present data from the Lake Afdera (13.26N; 40.90E) and its surrounding. Equipped with a small inflatable boat and an echosounder (Humminbird, 899ci hd si system), we surveyed the lake to obtain its first complete bathymetric map. We further investigated the fault pattern around the lake to interpret the lineaments observed in the bathymetry.

Active participation

Self-organised

Active participation

Self-organised

Communication	Title	Media	Place	Year

Title	Year

Number	Title	Start	Funding scheme

The Danakil Depression, situated in the northern part of the Afar triangle (up to 120 m below sea level), is a tectonic depression associated to the rifting of the Afro-Arabian plateau, which is active since the Oligocene. Although, nowadays this depression only contains few small lakes, there is evidence that it has been flooded by the Red Sea at least twice during the Middle and Late Pleistocene. Multiple episodes of marine flooding and desiccation led to the deposition of diverse carbonate units surrounding the margins of the Danakil Depression and overlying directly the volcanic substrates. The deposits are ranging from open marine fringing coralgal reefs to hypersaline microbial reefs deposited in lacustrine environments. The basin center is characterized by the deposition of a more than 1000 m thick evaporitic succession. The excellent exposure and preservation conditions (due to an arid climate) of both marine to hypersaline syn-rift sediments at the margin of the Danakil depression and evaporitic sediments in the center of the basin form a unique window to study sediment deposition in a transitional rift basin paced by environmental fluctuations and their interplay with tectonic and magmatic events. Only a few studies - dating back nearly half a century ago - focused on the sedimentary succession of the northern Afar but an in-depth study at basin-scale integrating the marine to hypersaline and lacustrine units from basin margin till center is currently missing. The proposed project ‘SERENA - SEdimentary REcord of the Northern Afar: Insights in the flooding history of the Danakil Depression’, aims to understand the spatial and temporal evolution of sedimentary facies in an active rift setting. Selected key-outcrops, situated at the western margin and the central part of the depression, are to be studied in detail in order to reconstruct the young flooding history of the Danakil depression. The establishment of a well-constrained stratigraphic framework supported by radiometric datings will form the base for detailed sedimentological, palaeoecological and biogeochemical studies, and thus add to the thorough understanding of the flooding history, the timing of final closure of the connection to the Red Sea, and the development of microbial carbonates in open and closed systems. Microbial build-ups are found (1) as small stromatolites and thrombolites in transitional facies below the evaporites, (2) in coralgal reef cavities, and (3) in hypersaline lakes commonly associated to hydrothermal springs. The further study of these microbialites in rapidly changing environments will give insights into their nature and significance and the processes related to microbial-mediated precipitation in diverse marine and continental settings. During the last decades, the local Potash industry collected an enormous amount of core sections, downhole logs and seismic lines in the central part of the basin. Through the mediation of the Ethiopian Ministry of Mines, those data will be available to the proponents of the project. Studying this dataset will open new perspectives in the understanding of the link between the basin marginal deposits and the sedimentary deposits in the central part of the basin.