Integrating structural and sedimentological observations with numerical lithospheric models to assess the 3D evolution of the South African continental passive margin [Elektronische Ressource] / Katja K. Hirsch

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Katja K. HirschIntegrating structural andsedimentological observationswith numerical lithospheric modelsto assess the 3D evolution of theSouth African continentalpassive margin Scientific Technical Report STR08/13ISSN 1610-0956 www.gfz-potsdam.de Integrating structural and sedimentological observations with Integrating structural and sedimentological observations with numerical lithospheric models to assess the 3D evolution of the South African continental passive margin Katja K. Hirsch Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ 1. Gutachter: Prof. Dr. Onno Oncken, Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Freie Universität Berlin 2. Gutachter: Prof. Dr. Sierd A. P. L. Cloetingh, Vrije Universiteit Amsterdam Mitglieder der Kommission: Prof. Dr. G. Kaufmann, Freie Universität Berlin Prof. Dr. Ch. Heubeck, Freie Universität Berlin Dr. M. Scheck-Wenderoth, Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZIntegrating structural and sedimentological observations with numerical lithospheric models to assess the 3D evolution of the South African continental passive margin   Dissertation  zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) dem Fachbereich Geowissenschaften der Freien Universität Berlin vorgelegt von Katja K.

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Published 01 January 2008
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Katja K. Hirsch
Integrating structural and
sedimentological observations
with numerical lithospheric models
to assess the 3D evolution of the
South African continental
passive margin
Scientific Technical Report STR08/13
ISSN 1610-0956 www.gfz-potsdam.de
Integrating structural and sedimentological observations with Integrating structural and sedimentological observations with
numerical lithospheric models to assess the 3D evolution of the
South African continental passive margin

Katja K. Hirsch




Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ




















1. Gutachter: Prof. Dr. Onno Oncken, Helmholtz-Zentrum Potsdam
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Freie Universität Berlin
2. Gutachter: Prof. Dr. Sierd A. P. L. Cloetingh, Vrije Universiteit
Amsterdam

Mitglieder der Kommission:
Prof. Dr. G. Kaufmann, Freie Universität Berlin
Prof. Dr. Ch. Heubeck, Freie Universität Berlin
Dr. M. Scheck-Wenderoth, Helmholtz-Zentrum Potsdam
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZIntegrating structural and sedimentological observations with
numerical lithospheric models to assess the 3D evolution of the
South African continental passive margin
 
 
Dissertation 

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.)
dem Fachbereich Geowissenschaften
der Freien Universität Berlin
vorgelegt

von
Katja K. Hirsch

Berlin, 09.12.2008
Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZScientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ















Eidesstattliche Erklärung 
Hiermit versichere ich, dass die vorliegende Dissertation ohne unzulässige Hilfe
Dritter und ohne Benutzung anderer als der angegebenen Literatur angefertigt
wurde. Die Stellen der Arbeit, die anderen Werken wörtlich oder inhaltlich
entnommen sind, wurden durch entsprechende Angaben der Quellen kenntlich
gemacht. Diese Arbeit hat in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner
Prüfungsbehörde vorgelegen.





Potsdam, September 2008

Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ

Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
to my father 
Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ 
Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZContent     
 
Summary

Zusammenfassung
 
1 Introduction and motivation 5

2 Crustal structure beneath the Orange Basin, South Africa 7
2.1 Introduction 7
2.2Data base ad construction of a geological 3D model 8
2.3 Gravity modelling 10
2.3.1 Isostatic model based on homogeneous crust 11
2.3.2 Isostatic model including sediments 15
2.3.3Final model considering a sediment cover and a
complex crustal configuration 17
2.4 Discusion 19 5Conls 22

3 Deep structure of the western South African passive margin - results of a
combined approach of seismic, gravity and isostatic investigations 23
3.1 Introduction 3
3.2Geological setting 24
3.3 Modelling 26
3.3.1 Springbok seismic experiment 26
3.3.2 Velocity modelling 26
3.3.3 Gravity field 32
3.3.4 modelling 33
3.3.5 Initial gravity model 35
3.3.6 Isotasy 36
3.3.7Isostatic model 38
3.4 Discusion 39
3.4.1 Crustal structure at Springbok and along the margin 39
3.4.2 Gravity anomalies along the margin 42
3.4.3 Consideration of isostasy 43
3.5 Conclusions 44

4 Tectonic subsidence history and thermal evolution of the Orange Basin 47
4.1 Introduction 7
4.1 Dabase 48
4.2 TheBasin 50
4.3Method5
4.3.1 Backstripping 55
4.3.2Forward models 56
4. Result 57
4.4.1 Tectonic subsidence 57
Scientific Technical Report STR 08/13 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ