Геология Южной Африки - Geology of South Africa

В геология Южной Африки очень разнообразен, включая кратоны, зеленокаменные пояса, большой ударные кратеры а также орогенные пояса. Геология страны является основой для крупного горнодобывающего сектора, который добывает золото, бриллианты, утюг и каменный уголь из месторождений мирового уровня. Геоморфология Южная Африка состоит из высокого плато, окаймленного с запада, юга и юго-востока Большой откос и крутые горы за ними есть полоса узкой прибрежной равнины.[1]

Кратоны и орогены

На этой карте показаны очертания южноафриканских стран: Намбии, Ботсваны, Зимбабве и Южной Африки. Схема кратона Каапвааль накладывается на страны.
В пурпурный -цветная область показывает нынешнюю протяженность кратона Каапвааль.

В подвал большую часть северо-восточной части Южной Африки составляют Кратон Каапвааль. На юге и востоке кратон ограничен Ремень Namaqua-Natal.[2]

В Неопротерозойский раз, большая часть Южной Африки стабилизировалась в большой Калахари Кратон которые стали частью суперконтинент Родиния. Кратон Калахари находился недалеко от центра Родинии с палеогеографический реконструкции, указывающие на то, что он был окружен кратонами Лаурентия, Рио-де-ла-Плата, Конго и Дроннинг Мод Лэнд.[3] Свидетельством тому является продолжение пояса Намаква-Натал в Восточная Антарктида Это указывает на то, что Южная Африка и Восточная Антарктида образовали единый континент, когда этот пояс сформировался около 1000 миллионов лет назад.[2]

Тектоника и эрозия с мезозоя

Дальнейшая информация: Африканский суперсвелл

Начиная с мезозоя тектоника Южной Африки была сформирована начальной фазой рифтинг[4] а затем по эпизодическим эпейрогенные движения.[5] Южная Африка в настоящее время имеет повышенную пассивную маржу, как и Восточная Гренландия и Бразильское нагорье.[6] Поднятие этих границ предположительно связано с сжимающими напряжениями в дальней зоне, которые деформировали регион как гигантский антиклиналь -подобно литосфера складывать.[7] Эта тектоника оказала глубокое влияние на формирование Большой откос и поднимая, создавая и разрушая плато в том числе Африканская поверхность, ключевая опорная поверхность.[4] В среднем от 2,5 до 3,5 км. размытый в среднем и позднем меловом периоде. Дальнейшая эрозия в Кайнозойский раз составляет менее одного километра.[5] Ограниченная эрозия означает, что многие из основных рельефов Южной Африки существовали с Поздний мел.[8] Искривление юга Африки привело к значительным изменениям водосборных бассейнов с течением Оранжевая река вероятно потеря дренажной области в Бассейн Калахари, то Река Лимпопо потеря внутренних дренажных зон из-за Река Замбези и река Кару, стекающая на запад, полностью перестает существовать.[9] В целом границы водосборных бассейнов совпадают с осями поднятых эпейрогенных прогибов.[10]

Партридж и Мод (1987) связывают тектонику с тремя циклами развития ландшафта: африканским, постафриканским I и постафриканским II:[4]

  • Африканский цикл: Распад Гондвана сопровождался наклоном на восток западной части Южной Африки и Намибия вовремя Поздний мел.[8] Обеспечение цикл эрозии начавшееся мезозойским рифтингом и поднятием Гондваны, закончилось Миоцен, хотя, судя по морским наносам, эрозия была минимальной уже в Олигоцен,[11] эпоха, которая, тем не менее, была эпохой крупномасштабных деформаций земной коры.[8] Именно во время африканского цикла, 70–40 миллионов лет назад, этчплейн которые характеризуют Африканская поверхность сформирован.[11] К миоцену поверхность Африки находилась на высоте от 600 до 500 м.[4]
  • Постафриканский цикл I: Эрозия снова увеличилась после 150–300 м наклонных поверхностей тектонического поднятия к западу в миоцене. Эта эрозия продолжалась до тех пор, пока Плиоцен. Несмотря на то, что эрозионные поверхности были размыты в течение цикла, хорошо развитая поверхность выравнивания образовалась. В Бассейн Калахари накопило большое количество осадочного наполнителя в течение этого цикла, как и крупные океанические бассейны, окружающие континент. Другие отложения в конечном итоге сформировали образования Улоа, Верхняя Александрия, Бредасдорп, Эландсфонтин, Варватер.[4]
  • Постафриканский цикл II: В позднем плиоцене центрально-восточные части юга Африки были подняты до 900 м. Этот подъем привел к увеличению речной разрез вдоль побережья и в крупных внутренних реках. Хотя некоторые поверхности выравнивания были искривлены или разрушены поднятием, вокруг восточной Lowveld регионы из "Зулуленд, Свазиленд, восточная Трансвааль, и внутри страны Бассейн Алгоа ". Все эти поверхности образовались на участках слабых пород. В других местах поверхности, образовавшиеся в результате эрозии, не были особенно плоскими.[4] Площадь водосбора реки Лимпопо резко сократилась в Поздний плиоцен или же Плейстоцен времена, когда его верхний курс был захвачен у реки Замбези.[9]

Стратиграфия

Приблизительный геологический разрез ЮЗ-СВ через Южную Африку, с Cape Peninsula (с Столовая гора ) крайний левый и северо-восточный Квазулу-Натал справа. Схематично и только в приблизительном масштабе. Различие как в составе, так и в структуре гор Мыс Фолд и Центральное плато окруженный Большой откос, в частности Drakensberg, хорошо видно.

Мыс Супергруппа

В Мыс Супергруппа делится на несколько отдельных групп. Западная и южная части Супергруппы были сложены в серию продольных горных хребтов в результате столкновения Фолклендского плато с тем, что позже стало Южной Африкой (см. Диаграммы слева). Однако вся свита в этом регионе наклонена вниз к северу и востоку, так что самые старые породы обнажаются на юге и западе, в то время как самые молодые члены супергруппы обнажаются на севере, где вся супергруппа мыса ныряет под воду. Скалы Кару. Бурение в Кару установил, что породы мыса Супергруппы находятся под поверхностью примерно до 150 км к северу от их самого северного выхода на поверхность. Мыс Супергруппа простирается на восток за Фолд в северную часть. Восточный мыс и Квазулу-Натал, где сворачивания не произошло.[12]

Кару Супергруппа

В Кару Супергруппа самый распространенный стратиграфический единица в Африка к югу от пустыня Сахара. В супергруппа состоит из последовательности единиц, в основном неморского происхождения, размещенных между Поздний карбон и Раннеюрский период, период около 120 миллионов лет.[13]

Трансвааль Супергруппа

В Трансвааль Супергруппа это стратиграфическая единица на севере Южная Африка и южный Ботсвана, расположенный на Кратон Каапвааль, примерно между 23 и 29 градусами южной широты и 22-30 градусами восточной долготы. Он датируется границей между Архейский и Протерозойский эпох, примерно 2500 млн лет назад. Он ограничен Бассейн Витватерсранда (2700 млн лет назад) и Бушвельдский магматический комплекс (2050 млн лет назад).

Минеральные ресурсы

Основная статья: Горнодобывающая промышленность ЮАР

Алмаз и золото производство сейчас значительно упало по сравнению с пиком. По состоянию на 2012 годЮжная Африка была пятым по величине производителем золота в мире, но Южная Африка по-прежнему обладает вторыми по величине запасами золота в мире.[14] Это крупнейший в мире производитель хром, марганец, платина, ванадий и вермикулит и второй по величине производитель ильменит, палладий, рутил и цирконий.[15] ЮАР входит в десятку крупнейших угледобывающих стран мира.[16][17] Южная Африка также является крупным производителем железной руды; в 2012 году он обогнал Индию и стал третьим в мире поставщиком железной руды в Китай, который является крупнейшим в мире потребителем железной руды.[18]

Острова Принца Эдуарда

Остров Марион

В Острова Принца Эдуарда пара островов в южной части Индийского океана; это единственные оффшорные острова страны. Оба острова имеют вулканический источник. Остров Марион является большим из двух островов и является одной из вершин большого подводного щитовой вулкан который возвышается примерно на 5000 метров (16 404 фута) от морского дна до вершины пика Маскарин. Это единственный действующий вулкан в Южной Африке, извержения которого произошли в период с 1980 по 2004 год.[19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "The World Factbook - Южная Африка". Cia.gov. Получено 2015-04-30.
  2. ^ а б Jacobs, J .; Thomas, R.J .; Вебер, К. (1993). «Тектоника аккреции и вдавливания на южной окраине кратона Каапваал во время орогении Кибарана (Гренвилля)». Геология. 21 (3): 203–206. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1993) 021 <0203: aaitat> 2.3.co; 2.
  3. ^ Ли, ZX, Богданова, С.В., Коллинз, А.С., Дэвидсон, А., Де Вале, Б., Фитцсаймонс, ICW, Fuck, RA, Gladkochub, DP, Jacobs, J., Karlstrom, KE, Lu, S., Natapov , Л.М., Пиз, В., Писаревский, С.А., Трейн, К., Верниковский, В. (2008). «История сборки, конфигурации и распада Родинии: синтез». Докембрийские исследования. 160 (1–2): 179–210. Дои:10.1016 / j.precamres.2007.04.021.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ а б c d е ж Куропатка, T.C .; Мод, Р.Р. (1987). «Геоморфическая эволюция юга Африки с мезозоя». Южноафриканский журнал геологии. 90 (2): 179–208.
  5. ^ а б Тинкер, Жюстин; де Вит, Маартен; Родерик, Браун (2008). «Мезозойская эксгумация южного мыса, Южная Африка, количественная оценка с использованием термохронологии трека деления апатита». Тектонофизика. 455 (1–4): 77–93. Дои:10.1016 / j.tecto.2007.10.009.
  6. ^ Грин, Пол Ф .; Лидмар-Бергстрём, Карна; Япсен, Питер; Bonow, Johan M .; Чалмерс, Джеймс А. (2013). «Стратиграфический ландшафтный анализ, термохронология и эпизодическое развитие приподнятых, пассивных континентальных окраин». Бюллетень Геологической службы Дании и Гренландии. 30: 18. Дои:10.34194 / geusb.v30.4673. Архивировано из оригинал 24 сентября 2015 г.. Получено 30 апреля 2015.
  7. ^ Япсен, Питер; Чалмерс, Джеймс А .; Грин, Пол Ф .; Боноу, Йохан М. (2012). «Возвышенные пассивные континентальные окраины: не выступы трещин, а проявления эпизодических захоронений и эксгумаций после разломов». Глобальные и планетарные изменения. 90–91: 73–86. Дои:10.1016 / j.gloplacha.2011.05.004.
  8. ^ а б c Детка, Гийом (2016). «Массовый перенос между Южноафриканским плато и прилегающей окраиной Атлантического океана (Намибия - Южная Африка) после распада Гондваны». Источник в сток: долгосрочная перспектива оценки баланса наносов и источников. Ренн, Франция. С. 33–34.
  9. ^ а б Гуди, А. (2005). «Осушение Африки с мелового периода». Геоморфология. 67 (3–4): 437–456. Дои:10.1016 / j.geomorph.2004.11.008.
  10. ^ Мур, A.E. (1999). «Переосмысление эпейрогенных осей изгиба в южной части Африки». Южноафриканский журнал геологии. 102 (4): 363–376.
  11. ^ а б Гильошо, Франсуа; Саймон, Брендон; Бэби, Гийом; Бессин, Пол; Робин, Сесиль; Даутей, Оливье (2017). «Поверхности выравнивания как запись динамики мантии: пример Африки» (PDF). Исследования Гондваны. 53: 82–98. Дои:10.1016 / j.gr.2017.05.015.
  12. ^ Трасуэлл, Дж. Ф. (1977). Геологическая эволюция Южной Африки. Кейптаун: Пурнелл. С. 93–96, 114–159. ISBN  9780360002906.
  13. ^ Шлютер, Томас (2008). Геологический атлас Африки: с примечаниями по стратиграфии, тектонике, экономической геологии, геологическим опасностям и геологическим особенностям каждой страны (2-е изд.). Springer. С. 26–28. ISBN  9783540763734.
  14. ^ «Геологическая служба США, сводки по минеральным ресурсам, январь 2013 г.» (PDF). Геологическая служба США. Январь 2013.
  15. ^ «Информация о полезных ископаемых USGS: сводные данные о минеральных ресурсах». Minerals.usgs.gov. 2015-01-30. Получено 2015-04-30.
  16. ^ Шмидт, Стефан. «Угольные месторождения ЮАР - будущее угледобычи ЮАР» (PDF). Институт геологии, Technische Universität Bergakademie Freiberg. Получено 14 января 2010.
  17. ^ "Добыча угля". Мировой институт угля. Получено 14 января 2010.
  18. ^ «SA заменяет Индию в качестве поставщика железной руды № 3 в Китае». Майнинг еженедельно. 2013-01-21.
  19. ^ «Остров Марион». Глобальная программа вулканизма. Получено 2015-04-30.

дальнейшее чтение

  • Хэтч, Фредерик; Корсторфин, Джордж Стюарт (1905). Геология Южной Африки. Macmillan and Co., limited.
  • дю Туа, Александр (1954). Геология Южной Африки 3-е изд.. Оливер и Бойд.
  • Хотон, Сидни Х. (1969). Геологическая история юга Африки.