Główny basen Karoo

Karoo osadzie (gęsty piaskowiec) z San petroglify w murawy na Amathole Góry , RPA .
Struktura stratygraficzna głównego basenu Karoo

Karoo basenu głównego (znany także jako układ Karoo w starszym literaturze ) tworzy znaczną część struktury geologicznej w Afryce Południowej i składa się głównie z osadów . Jego formy krajobrazowe są dziś bardzo różne. Główny basen Karoo jest bardzo dużą jednostką strukturalną w supergrupie Karoo .

Definicja

Słowo „ Karoo ” (pierwotnie kurú ) pochodzi z języka Khoi Khoi i oznacza „suchy”. To samo dotyczy parku narodowego i otaczającego go krajobrazu.

Wywodzący się z południowoafrykańskiego krajobrazu Karoo, termin ten trafił do nauk o Ziemi . Opisuje sekwencje osadów, które po raz pierwszy zbadano w południowoafrykańskim krajobrazie Karoo. W XIX i XX wieku kluczową rolę odegrali w tym geolodzy z Uniwersytetu Rhodes . Spektakularne znaleziska skamieniałości w pobliżu Grahamstown , poczynając od prac Andrew Geddes Baina , zwróciły uwagę całego świata na ten region.
W 1867 roku brytyjski geolog i paleontolog Thomas Rupert Jones opublikował artykuł zatytułowany Synopsis of the Karoo Beds , który ukazał się w Journal of the Geological Society of London . Ten esej jest jednym z najwcześniejszych przeglądów tego obszaru. Znanym kolekcjonerem skamieniałości w Karoo był James Kitching .

ekspansja

Dorzecze Karoo rozciąga się daleko poza krajobraz Karoo i obejmuje obszar około 1,56 miliona kilometrów kwadratowych w południowej Afryce. Są to przede wszystkim terytoria Republiki Południowej Afryki , Lesotho i Eswatini . Dalsza rozbudowa systemu obejmuje granicę Mozambiku i rzeki Limpopo w północnej Afryce Południowej. Z Botswany oraz ze wschodniej i środkowej Namibii poszczególne części sąsiednich struktur Karoo wkraczają na teren Republiki Południowej Afryki.

Jego maksymalna długość w Afryce Południowej wynosi 1300 kilometrów, a największą szerokość sięga między Kimberley a Wschodnim Londynem i wynosi około 590 kilometrów. Dorzecze Karoo jest niezwykle zróżnicowane pod względem ukształtowania terenu. Są tu płaskie równiny, pagórkowate krajobrazy, średnio górzyste obszary z wyraźnymi wysokościami i struktury wysokogórskie. Rzeki tworzą płytkie, meandrujące doliny lub głęboko wcięte kaniony .

Dla ogólnego zrozumienia należy zwrócić uwagę, że osady Karoo rozciągają się już w znacznym stopniu od afrykańskiego regionu równikowego w kierunku południowym i że poszczególne sekwencje tej jednostki geologicznej można również rozpoznać na północ od równika w Gabonie i Sudanie . W kontekście kontynentalnym całość tych osadów nosi nazwę Karoo Supergroup ( Karoo Supergroup ).
Poniższe wyjaśnienia ograniczają się do obszaru geograficznego Afryki Południowej, tj. Do stanów RPA, Lesotho i Eswatini, tzw. Basenu głównego Karoo, a także do Namibii i Botswany.

Rozwój, budowa geologiczna

Supergrupa Karoo składa się głównie z sekwencji osadów, które powstały w karbonie , permie i triasie . Okres Karoo kończy się w osadach mezozoicznych Jury . W tym czasie po raz kolejny powstały rozległe i potężne ujścia lawy , które kształtują oblicze głównego basenu Karoo w Afryce Południowej. Ogólnie procesy sedymentacyjne trwały znacznie ponad 100 milionów lat i w pojedynczych przypadkach utworzyły strukturę warstwową o grubości ponad 10 kilometrów.

Na swoich zewnętrznych krawędziach główny basen Karoo jest kilkakrotnie ograniczony starszymi skałami. Przykładami tego są kompleks Grünstein w regionie Barberton i kompleks Bushveld na północny zachód od Johannesburga .

Powstanie głównego basenu Karoo, a także supergrupy Karoo, opiera się na wzajemnie działających procesach tektonicznych i klimatycznych . W górnym dewonie i w górnym karbonie południowy kontynent Gondwany połączył się z północnym kontynentem Laurussii i kontynentem azjatyckim, tworząc ostatni superkontynent, Pangea . Wzdłuż brzegów ówczesnych oceanów Panthalassa i Tethys u wybrzeży Gondwany subdukcja , osady aluwialne i osady oraz formacje górskie stworzyły podstawę późniejszych struktur Karoo, na przykład Cape Supergroup między Kapsztadem a Port Elizabeth .

Procesy sedymentacyjne w supergrupie Karoo rozpoczęły się w kolejnym, najwyższym karbonu, tj. Około 300 mln lat temu, kiedy na kontynencie Pangea wystąpiło silne zamarzanie śródlądowe , które wytworzyło znaczne osady rumowiska (grupa Dwyka). Oprócz wpływów tektonicznych nastąpiły wahania klimatyczne od okresów zimnych i półsuchych do ciepłych i gorących z naprzemiennymi fazami opadów. W tym okresie na kontynencie istniały duże jeziora śródlądowe, które pozostawiły rozległe osady w swoich basenach. Amplitudy klimatyczne miały bezpośredni wpływ na rozmiar osadów w Pangaei i nastąpił tymczasowy kontakt z otwartym oceanem.

Odpływ skał magmowych w górach Amathole (Eastern Cape)

Rozpad Pangei, a wraz z nią dawnego kontynentu Gondwany, doprowadził do silnej aktywności tektonicznej z towarzyszącym mu wulkanizmem pod koniec jurajskiej i na początku kredy. W swoim czasie stworzył rozległe penetracje osadów Karoo z masami bazaltowymi na obszarze dzisiejszej Prowincji Przylądka Wschodniego , głównie jako doleryt . W ten sposób, w kształcie kopuły, wypływy magmy poziome włamań pomiędzy poszczególnymi warstwami osadów i przecinających się szczelin wylotowych ( grobli ) pojawiły się, jak to widać dobrze w górach Amathole . W Smoczym Górze masy bazaltowe głównego basenu Karoo osiągają największe rozmiary i tworzą jego najmłodszą jednostkę litostratygraficzną . Całość mas bazaltowych zaliczana jest do grupy Prowincji Magmatycznych ze względu na ich olbrzymi zasięg i stosunkowo szybkie formowanie się geologicznie .

Strata głównego Zagłębia Karoo w RPA mają bardzo niewielkie nachylenie The zanurzenie w stratyfikacji jest skierowana na północny zachód, północ i wschód. Na jego krawędzi od południowego zachodu i południa struktura warstw jest stopniowana i składana . Tam zetkną się ze strefą zagięcia pasa fałdowego peleryny ( Cape Fold Belt ) w kontakcie.

Wraz z eksploracją głównego basenu Karoo został podzielony na następujące grupy . Nazwy grup pochodzą od miejsc i regionów, które odegrały ważną rolę w ich odkryciu lub eksploracji geologicznej. Kolejność kolejnych reprezentacji indywidualnych przechodzi od młodych do starych.

Maletsunyane wodospad w bazaltów Smoczych

Grupa Drakensberg (Grupa Drakensberg)

Ta najmłodsza, a więc ostatnia część supergrupy Karoo jest silnie nacechowana skałami bazaltowymi i posiada tylko kilka cienkich warstw piaskowca. To zdarzenie magmowe trwało tylko kilka milionów lat i dlatego reprezentuje stosunkowo krótki okres w historii głównego basenu Karoo. Bazalty Drakensberg zostały datowane na wiek około 180 milionów lat i dlatego chronostratygraficznie należą do okresu jurajskiego.

Wypływy lawy w tej epoce należą do największych wydarzeń wulkanicznych w historii ziemi. Kontynuację tych bazaltów można dziś znaleźć w Patagonii i na Falklandach, a także na Tasmanii i części Antarktydy z powodu dryfu kontynentalnego . Ponieważ warstwy lawy są znacznie bardziej odporne na erozję niż starsze skały osadowe, które je leżą, dziś tworzą szczyty Góry Smoczej.

W starszej literaturze geonaukowej bazalty Drakensberg są nadal uważane za podgrupę grupy Stormberg. Według najnowszych poglądów stanowią one niezależną jednostkę litostratygraficzną .

Grupa górska na wschód od przełęczy Sani z sekwencjami osadów z grupy Stormberg

Grupa Stormberg (Grupa Stormberg)

Ta grupa jest zdominowana przez piaskowce i jest również jednym z najmłodszych odcinków w basenie głównym Karoo. Swoją nazwę zawdzięcza masywowi Stormberg na południe od miasta Aliwal North . Ich formacja rozciąga się od środkowego triasu do Jury (230–183 mln lat). Występuje głównie u podnóża Lesotho i południowoafrykańskiej prowincji KwaZulu-Natal .
W formacji Elliot znaleziono 12-metrowe szkielety dinozaurów ( Melanorosaurus ). Nazwa pochodzi od małego miasteczka Elliot . Formacja Molteno i Clarens również należy do Grupy Stormberg. Molteno to wieś w masywie Stormberg, a Clarens to osada na północnym skraju Drakensberg.

Grupa Beauforta (Grupa Beauforta)

Równina z osadami górnego permu (grupa Beauforta)

Pierwszy opis grupy pochodzi od brytyjskiego geologa Thomasa Ruperta Jonesa (* 1819 w Cheapside, † 1911 w Chesham), który zbadał warstwy osadów w Beaufort West około 1867 roku . Ich pochodzenie przypada na okres od późnego permu do środkowego triasu (255–237 mln lat).

Typowymi skałami z tej grupy są piaskowce i pelit (angielski mułowiec ). W krajobrazie często wyraźnie widać ich strukturę warstwową, która w ten sposób kształtuje rzeźbę poszczególnych regionów. Szczególnie uderzające są intruzje i grzebienie dolerytu w górach Amathole pomiędzy Alice , King William's Town i Cathcart . Inną charakterystyczną formą krajobrazu w grupie Beaufort są szeroko otwarte równiny z niewielkimi pofałdowaniami.

Sekwencje osadów z grupy Beauforta są szczególnie podatne na warunki atmosferyczne. W tych warunkach łatwo się rozpadają i tworzą tylko cienkie gleby z piasków i mułów . Intensywne użytkowanie gruntów na obszarach wiejskich w szczególny sposób intensyfikuje ten rozwój. W wyniku tych procesów na wielu obszarach występuje tzw. Tworzenie się żlebów . Przez erozję gleby cennych ekosystemów i grunty rolne zniszczone. Ponadto gleba wymywana przez wody powierzchniowe zanieczyszcza rzeki dużymi ilościami zawiesiny mineralnej, co może spowodować, że zapory i inne systemy gospodarki wodnej nie będą działać.

Ważnymi gatunkami gadów kopalnych występującymi w tej grupie są Cistecephalus ( Dicynodontia ), Cynognathus , Eodicynodon , Lystrosaurus , Pristerognathus , Procolophon , Tapinocephalus i Tropidostoma .

Grupa Ecca (Grupa Ecca)

Grupa Ecca jest drugą najstarszą jednostką w supergrupie Karoo. Swoją nazwę zawdzięcza przełęczy Ecca niedaleko Grahamstown , gdzie znajduje się jej typowy profil. Okres ich depozycji przypada głównie na dolny perm (ok. 290–260 mln lat). Ich wychodnia pokrywa cały rdzeń Karoo osadami z grup Beaufort i Stormberg. Wzdłuż południowej krawędzi basenu Karoo, osady Ecca są w bezpośrednim kontakcie z przyległą strefą fałdowania regionu Przylądka ( pas przylądkowy ).

Najważniejsze skały są niebieskawe do zielonkawych kamieni gliniastych i drobnoziarnistych zlepieńców . Czasami włączane są piaskowce. Na południe od Aberdeen warstwy Ecca są raczej piaszczyste, a mułowce i iłowce są bardziej podrzędne. Ponadto włączane są tam wapienie soczewkowe . W tej południowej strefie piaskowce są twarde, ciemne, plamiste, od średnich do drobnoziarnistych i zawierają skalenie . Na północy głównego basenu Karoo, w górach wysokich , pokłady węgla można znaleźć w środkowych warstwach (tam: formacja Vryheid ) grupy Ecca.

W tej grupie częściej występują skamieniałości roślin ( Gangamopteris , Glossopteris , Phyllotheca ).

Grupa Dwyka (Grupa Dwyka)

Grupa Dwyka to najstarszy odcinek głównego basenu Karoo i utworzony w górnym Karbonie (ok. 300-290 mln lat). Występuje głównie na północnym zachodzie, zachodzie i południu jako spójna część. Istnieją również wąskie strefy w KwaZulu-Natal, jednostki w kształcie wysp na wschód od Pretorii oraz we wschodniej części Namibii i południowoafrykańskiego Kalahari . Ich nazwa pochodzi od rzeki Dwyka lub osady Dwyka w południowym Karoo. Na południe od rozproszonej osady kanion kilkakrotnie przecina te osady.

Najbardziej charakterystyczną skałą z grupy Dwyka jest Dwyka- Tillit (zwany także konglomeratem Dwyka), gęsty, niebiesko-szary, ziarnisty iłowiec z gruzem i drobnymi szczątkami z różnych oryginalnych skał. Wyłonił się z gruzów epoki lodowcowej podczas zlodowacenia śródlądowego permwęglanu na kontynencie Gondwana. Oprócz krowitów występują tu mułowce i kwarcyty .

Do ważnych skamieniałości tu znalezionych należą ryby (Palaeoniscus), skorupiaki (Pygocephalus, Anthrapalaemon) i rośliny (Lepidodendron). W Namibii stwierdzono obecność szkarłupni i mięczaków morskich . Bardzo rzadko spotyka się krzemionkowe pnie drzew, które zostały zerwane przez duże ilości wody, gdy lodowiec stopił się i osadził w innym miejscu.

Surowce użytkowe

Katedra Biskupów w Grahamstown
Budynek z piaskowca w Aliwal North
Budynek kościoła w Cradock z piaskowca Karoo

Dorzecze Karoo oferuje stosunkowo niewiele zasobów możliwych do odzyskania. W szczególności brakuje znacznych złóż rudy.

węgiel

Republika Południowej Afryki jest szóstym co do wielkości producentem węgla na świecie i ma węgiel różnej jakości. Dostępny jest węgiel brunatny i kamienny. W niewielkich ilościach występuje również antracyt. Złoża węgla są rozległe w regionie na wschód od Johannesburga (prowincja Mpumalanga) i stanowią 83 procent rezerw węgla w RPA. Węgiel jest wydobywany w ich północnych sektorach. Inne złoża znajdują się w prowincjach Wolne Państwo, Limpopo, KwaZulu-Natal i Eastern Cape. Jednak są one tylko częściowo subsydiowane przemysłowo.

Odkrycie złóż węgla przez imigrantów europejskich datowane jest na początek XVIII wieku w pobliżu Franschhoek , ale wydobycie jest udowodnione dopiero od 1864 roku w pobliżu Molteno . Mówi się, że miejscowa ludność pozyskała niewielką ilość węgla jeszcze przed osadnictwem Europejczyków.

Kamień naturalny

Kamienie naturalne z głównego basenu Karoo, z których większość jest wydobywana do celów budowlanych i dekoracyjnych, to piaskowce o różnorodnej formacji skalnej. Są szczególnie architektoniczne w miastach Aliwal North , Queenstown , Cradock , Graaff-Reinet i Grahamstown .
Uciążliwe skały, takie jak doleryt w Przylądku Wschodnim, są wykorzystywane tylko w niewielkim stopniu jako kamienie kamieniołomowe w budownictwie wiejskim, przy projektowaniu ogrodów lub przy budowie dróg (ciężkie mury). Ich wysoka wytrzymałość utrudnia obróbkę.

Znany na całym świecie piaskowiec Naboomspruit pochodzi z wyizolowanej sekwencji osadów formacji Clarens (grupa Stormberg) w prowincji północnej . Warto również wspomnieć o licznych kamieniołomach piaskowca w zachodniej części Lesotho, które dostarczają niedrogie cegły na rynek śródlądowy i południowoafrykański.

Na północnym krańcu systemu, na zachód i wschód od Pretorii, wydobywane są skały magmowe, takie jak gabro i granity . Z tych miejsc wydobywczych pochodzą znane na całym świecie komercyjne odmiany Belfast Black i Nero Impala, a także African Red .

Indywidualne dowody

  1. ^ T. Rupert Jones: Streszczenie łóżek Karoo . W: Quarterly Journal of the Geological Society of London, XXIII. Str. 142–144. Londyn, 1867
  2. ↑ Lista mezozoicznych i kenozoicznych bazaltowych zdarzeń magmowych , Richard E. Ernst i Ian H. Campbell, siedziba Komisji Dużych Prowincji Magmowych - International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior
  3. ^ FW North: Colonial Mining Engineers Report on the Coalfield of the Stormbergen. Raport parlamentarny z Przylądka Dobrej Nadziei, G47., 1878
  4. ^ Nick Norman, Gavin Whitefield: Podróże geologiczne . Cape Town (Struik Publishers) 2006, s. 153 ISBN 1-77007-062-1
  5. ↑ Jasmina Stanimirovic: Kontrola geologiczna warunków dachu nr 4 w kopalni New Denmark Colliery, Highveld Coal Field, Karoo Basin, RPA. ( Pamiątka po oryginale z 21 lutego 2014 r. W Internet Archive ) Informacje: Link do archiwum został wstawiony automatycznie i nie został jeszcze sprawdzony. Sprawdź oryginalny i archiwalny link zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. Rozdział 2: Stratygrafia. Praca magisterska, Uniwersytet w Johannesburgu, 2002, s. 18–27 @ 1@ 2Szablon: Webachiv / IABot / ujdigispace.uj.ac.za
  6. ^ Profil energetyczny Afryki Południowej. na www.eoearth.org
  7. ^ AW Rogers, AL Hall, PA Wagner, SH Haughton: Unia Południowej Afryki. Podręcznik geologii regionalnej. VII, tom 7a, Heidelberg 1929
  8. ↑ Mapa złóż węgla w RPA  ( strona nie jest już dostępna , wyszukiwanie w archiwach internetowych )  Informacje: Link został automatycznie oznaczony jako uszkodzony. Sprawdź łącze zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie.@ 1@ 2Szablon: Dead Link / www.geoscience.org.za  
  9. ^ Ernst Klimm / Karl-Günther Schneider / Bernd Weise: Południowa Afryka . Klienci z krajów naukowych; Vol. 17. Darmstadt (Wiss. Buchgesellschaft) 1980, str. 139 ISBN 3-534-04132-1
  10. ↑ Mapa przeglądowa południowoafrykańskich złóż kamienia naturalnego, niestety niekompletna w przypadku piaskowca  ( strona nie jest już dostępna , wyszukiwanie w archiwach internetowych )  Info: Link został automatycznie oznaczony jako uszkodzony. Sprawdź łącze zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie.@ 1@ 2Szablon: Dead Link / www.geoscience.org.za  

literatura

linki internetowe