Луфилианская дуга

11°40′00″ ю.ш. 27°28′00″ в.д. / 11,666667° ю.ш. 27,466667° в.д. / -11,666667; 27,466667

Медный рудник Нчанга недалеко от Чинголы , Замбия (2008 г.)

Lufilian Arc (или Lufilian Belt ) является частью системы орогенических поясов в южной части Африки, сформированных во время панафриканской орогенеза , этапа формирования суперконтинента Гондвана . Она простирается через восточную Анголу , провинцию Катанга на юге Демократической Республики Конго и северо-запад Замбии . [1] Длина дуги составляет около 800 километров (500 миль). [2] Она имеет глобальное экономическое значение благодаря своим богатым месторождениям меди и кобальта . [1]

Эволюция

Восточная Гондвана , с южной Африкой слева. Луфилийская дуга обозначена как "LA", в розовой затененной области между кратонами Конго и Калахари в левом нижнем углу карты. Она ограничена на юго-востоке дислокацией Мвембеши , обозначенной как "MD" (кликните для увеличения).

Супергруппа неопротерозойских осадков Катанга покоится на фундаменте, сформированном в палеопротерозойскую или мезопротерозойскую эры. Нижний фундамент состоит из гранитов , гнейсов и сланцев, образовавшихся в эбурнийскую эпоху, около 2100–2000 млн лет назад. [a] Верхний фундамент простирается под частью дуги в Замбии и в основном состоит из сланцев, кварцитов и кварц - мусковитовых сланцев. Кибаранская орогенез деформировала и метаморфизовала верхний фундамент между 1350 и 1100 млн лет назад. [3]

Осадки супергруппы Катанга имеют толщину от 5 км (3,1 мили) до 10 км (6,2 мили). [3] Рифтование между кратонами Конго и Калахари около 880 млн лет назад открыло два бассейна, сначала рифт Роан, а затем рифт Нгуба, оба из которых собрали осадки. Расширение сменилось сжатием, когда кратоны Калахари и Конго двинулись назад навстречу друг другу в начале панафриканской орогенеза. Наступающие с юга покровы отложили олистостромовый детрит в форландовом бассейне Фунгуруме к северу от дуги. Надвиг покрова и деформация форланда последовали до того, как олистостромовые осадки литифицировались . [ 4]

Схема антиклинали : Складка, выпуклая вверх и имеющая самые старые пласты в своем ядре. Эрозия может обнажить самые старые породы.

Кора была укорочена на 150 километров (93 мили) между 590 и 512 млн лет назад в панафриканской орогенезе. Сжатие деформировало осадочные породы супергруппы Катанга в складчатый и надвиговый пояс , Луфилийскую дугу. Тектоническая инверсия подняла отложения с самых глубоких уровней. [5] Орогенез поднял и сложил слои Роан, содержащие месторождения меди и кобальта, которые позже обнажились из-за эрозии. В нескольких районах они теперь доступны через открытые карьеры, как в шахтах Камбове в Катанге. [6]

Зона сдвига Мвембеши образует южную границу дуги Луфилиан, отделяя ее от пояса Замбези . [7] Зона сдвига также относится к панафриканской орогенезу. Она позволила изменить структурную вергенцию , или направление складчатости, между поясом Замбези и дугой Луфилиан. [8] Гранитный массив Хук , находящийся во внутренней дуге к северу от зоны сдвига Мвембеши, представляет собой большой составной батолит (внедрение магматической породы ), который внедрился в слои осадков Кунделунгу дуги во время или после тектонической активности. Ураново-свинцовое датирование образцов синтектонического гранита в массиве дает возраст 559±18 и 566±5 млн лет, а для посттектонического гранита — 533±3 млн лет, что показывает, что интрузия развивалась примерно в то же время, что и зона сдвига, предположительно по тем же причинам. [9]

Отложения

Кристаллы рубинового сферокобальтита в полости , выстланной микрокристаллами розового кобальтового доломита из шахты Каканда в Камбове , Катанга.
Либетенит из Камбове
Кристаллы карроллита, внедренные в кальцит из шахты Камоя-Саут II

Самая старая группа осадков в супергруппе Катанга — это Роан, которая начала откладываться в континентальном рифтовом бассейне, образовавшемся примерно после 880 млн лет назад, когда кратон Конго отделился от кратона Калахари. Над ним группа Нгуба до недавнего времени определялась как слои, начинающиеся с диамиктитового слоя, вероятно, созданного ледниковым воздействием Стерта . Он увенчан другим диамиктитовым слоем, который, возможно, был отложен во время оледенения Мариноа (650–635 млн лет назад). [b] [3] Многие геологи помещают самые последние слои супергруппы Катанга в группу Кунделунгу. Группы и подгруппы осадочных пород показаны в таблице ниже, от самых молодых до самых старых. [3]

СупергруппаГруппаПодгруппаСамый старый возрастЛитологии
КатангаКунделунгуПлатоСланцы и аркозы
КиубоДоломитовые сланцы, песчаные сланцы и песчаники
КалулеДоломитовые сланцы или песчаные сланцы, розовые известняки , диамиктит
НгубаМонвезиДоломитовые сланцы или алевриты
ЛикасиДоломитовые или песчаные сланцы, доломиты или известняк, диамиктит
РоанМвашья760 млн лет назадДоломитовые сланцы, доломиты, яшмы и пирокластика
ДипетаПереслаивающиеся доломиты, глинистые и доломитовые алевриты
МиныДоломиты, доломитовые сланцы и песчаники
КРЫСА880 млн лет назадГлинистые доломитовые алевриты, песчаники и пелиты

Пересмотренная стратиграфия 2011 года показана в таблице ниже. Помимо некоторого уточнения или объединения подгрупп, существенным пересмотром является перераспределение отложений Mwashya из бассейна Roan в бассейн Nguba. Не позднее 765 млн лет назад на юге рифтового бассейна Roan произошло заметное поднятие, которое завершило отложение платформенных карбонатов и привело к открытию рифта Nguba и его расширению на север за пределы бывшей границы рифта Roan. Осадки Mwashya датируются позже этого события. [11] Другим существенным изменением является признание отличительных отложений в форландовом бассейне Fungarume к северу от дуги, которые по возрасту перекрываются с группой Plateau и включают материал из более ранних групп, принесенный с юга надвиговыми щитами Katangan. Эти отложения варьируются от глубоководных морских олистостром до мелководных морских обломочных и карбонатных отложений по мере заполнения бассейна Fungurume. [12]

СупергруппаГруппаПодгруппаСамый старый возрастЛитологии
КатангаПлатоКонтинентальные мелассовые аркозы и сланцы
Фунгуруме≤573 млн лет3. Прибрежные морские карбонаты
2. Прибрежные морские силикокластики и континентальные красноцветные отложения
1. Олистостромы
КунделунгуКиубоМорские силикокластики и карбонаты
КалулеМорские силикокластические и карбонатные породы, карбонатные отложения , ледниковые отложения
НгубаМонвезиМорские силикокластики и карбонаты
Ликаси735 млн лет назадПокровные карбонаты, ледниковые отложения, последние рифтовые вулканы
Мвашья765 млн лет назад3. Черные сланцы и вулканиты
2. Морские силикокластики и карбонаты
1. Олистостромы
РоанБэнкрофтПлатформенные карбонаты
КитвеСиликокластика и карбонаты
Миндола880 млн лет назадСиликокластика, медная минерализация

Экономическое значение

Расплавленная медь льется на руднике Муфулира компании Mopani Copper Mine в Замбии, который когда-то был крупнейшим в Африке.

Луфилийская дуга включает 520-километровый (320 миль) африканский медный пояс , который тянется в северо-западном направлении от Замбии до провинции Катанга в Демократической Республике Конго (ДРК). Медные месторождения обнаружены в более старых породах группы Роан. В ДРК они в основном находятся в доломитовых породах с высоким содержанием кобальта. В Замбии они находятся в низкокарбонатном сланце, песчанике и граувакке . [2]

Исторически руды африканского медного пояса были более доступными и более высокого качества, чем руды из других мест. В 1932 году процент меди в запасах руды Замбии составлял 3,44% ( Роан Антилоп ), 4,3% (Рокана) и 4,14% (Муфулира, Чамбиши и Балуба). Это сопоставимо со средним показателем в 1,41% для запасов медной руды в Соединенных Штатах в то время. Дополнительные преимущества заключаются в том, что рудники в основном содержат сульфидные руды, которые сравнительно легко концентрировать и плавить, и что затраты на рабочую силу низкие. [13] По состоянию на 2010 год африканский медный пояс обеспечивал около 25% мировой меди и около 80% кобальта. Он также имеет крупные месторождения цинка и свинца. [14]

Ссылки

Примечания
  1. ^ Ma: миллион лет назад
  2. ^ Стертовские ледниковые отложения широко распространены на разных континентах, они образовались в период примерно от 746 млн лет назад до 663 млн лет назад. Мариноанские ледниковые отложения также были обнаружены по всему миру, что указывает на экстремальный ледниковый период, который, вероятно, длился менее 10 млн лет назад и закончился около 635 млн лет назад. [10]
Цитаты
  1. ^ Аб Рэй, Сен и Гош 2010, с. 452.
  2. ^ ab Laznicka 2010, стр. 437.
  3. ^ abcd Проект GECO 2009.
  4. ^ Вендорфф 2011, стр. 69.
  5. ^ Арно, Халверсон и Шилдс-Чжоу 2012, стр. 176.
  6. ^ Вендорфф 2011, стр. 77.
  7. ^ Геология Мумбвы.
  8. ^ Йошида, Уиндлей и Дасгупта 2003, стр. 418.
  9. ^ Хансон и др. 1993.
  10. ^ Арно, Халверсон и Шилдс-Чжоу 2012, стр. 145.
  11. ^ Вендорфф 2011, стр. 72.
  12. ^ Вендорфф 2011, стр. 81.
  13. ↑ Дэниел 1979, стр. 90-91.
  14. ^ Лазницкая 2010, стр. 438.
Источники
  • Арно, Э.; Халверсон, Г.П.; Шилдс-Чжоу, Г. (2012). Геологическая летопись неопротерозойских оледенений. Геологическое общество. ISBN 978-1862393349.
  • Дэниел, Филип (1979-09-27). Африканизация, национализация и неравенство: труд горнодобывающих рабочих и медный пояс в развитии Замбии. Архив CUP. ISBN 978-0-521-29623-6. Получено 10.06.2012 .
  • Hanson, Richard E.; Wardlaw, Melissa S.; Wilson, Terry J.; Mwale, Giddy (ноябрь 1993 г.). «U-Pb возраст циркона из гранитного массива Хук и дислокации Мвембеши: ограничения на панафриканскую деформацию, плутонизм и транстектонический сдвиг в Центральной Замбии». Precambrian Research . 63 ( 3– 4): 189– 209. doi :10.1016/0301-9268(93)90033-X.
  • Проект GECO (2009). "Обзор стратиграфии пояса Луфилия" . Получено 2012-06-06 .
  • Laznicka, Peter (2010). Гигантские металлические месторождения: будущие источники промышленных металлов. Springer. ISBN 978-3642124044.
  • "Mumbwa Geology". Blackthorn Resources. Архивировано из оригинала 2013-04-11 . Получено 2012-06-06 .
  • Рэй, Джьотисанкар; Сен, Гаутама; Гош, Бисваджит (2010). Темы магматической петрологии. Спрингер. ISBN 978-9048195992.
  • Вендорф, Марек (2011). "Тектоноседиментационные проявления эволюции форландового бассейна Фунгуруме в дуге Луфулиан, неопротетерозой-нижний палеозой, Центральная Африка". Формирование и эволюция Африки: синопсис 3,8 млрд лет истории Земли . Геологическое общество. ISBN 978-1862393356.
  • Йошида, Масару; Уиндлей, Брайан Ф.; Дасгупта, Сомнат (2003). Протерозойская Восточная Гондвана: формирование и распад суперконтинента. Геологическое общество. ISBN 1862391254.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lufilian_Arc&oldid=1176685052"