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南緯 11°40′00″ 東経 27°28′00″ / 南緯 11.666667° 東経 27.466667° / -11.666667; 27.466667
ルフィリア弧（またはルフィリアベルト）は、ゴンドワナ超大陸の形成段階である汎アフリカ造山運動中に形成された南アフリカの造山帯の一部である。アンゴラ東部、コンゴ民主共和国南部のカタンガ州、ザンビア北西部に広がっている。[1] 弧の長さは約800キロメートル（500マイル）である。[2]銅とコバルトの豊富な鉱床により、世界的に経済的に重要な地域である。[1]
進化
新原生代堆積物のカタンガ累層群は、古原生代または中原生代に形成された基盤岩の上に位置している。基盤岩の下部は、エブルネアン期（約2100～2000 Ma）に形成された花崗岩、片麻岩、片岩でできている。 [a] 基盤岩の上部はザンビアの弧の一部に広がっており、主に片岩、珪岩、石英白雲母片岩でできている。キバラン造山運動により、1350 Maから1100 Maの間に基盤岩の上部が変形・変成した。[3]
カタンガ累層群の堆積層の厚さは5キロメートル（3.1マイル）から10キロメートル（6.2マイル）である。[3] 約8億8000万年前、コンゴクラトンとカラハリクラトンの間の裂け目が2つの盆地、最初はロアンリフト、次にングバリフトを開き、両方とも堆積物を収集した。汎アフリカ造山運動の開始時にカラハリクラトンとコンゴ クラトンが互いに向かって移動する と、伸張は圧縮に置き換えられた。南から前進するナップは、オリストストロームの堆積物を弧の北にあるフングルメ前地盆地に堆積させた。オリストストロームの堆積物が岩石化する前に、ナップの過剰衝上と前地の変形が続いた。[4]
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パンアフリカ造山運動では、5億9000万年前から5億1200万年前の間に地殻が最大150キロメートル（93マイル）短縮した。圧縮によりカタンガ累層堆積岩が褶曲・衝上断層帯、ルフィリア弧に変形した。地殻反転により最深層から堆積物が隆起した。[5]造山運動により銅とコバルトの鉱床を含むロアン地層が隆起・褶曲し、後に浸食により露出した。現在、カタンガのカンボベ鉱山 のように露天掘りでアクセスできる地域がいくつかある。 [6]
ムウェンベシ剪断帯はルフィリアン弧の南の境界を形成し、ザンベジベルトから分離しています。[7] 剪断帯も汎アフリカ造山運動の時代に遡ります。これにより、ザンベジベルトとルフィリアン弧の間の構造的収束、つまり褶曲の方向が変わりました。[8]ムウェンベシ剪断帯のすぐ北の内側の弧にあるフック花崗岩山塊は、地殻 活動中または活動後に弧のクンデルング堆積層に侵入した大規模な複合バソリス（火成岩の定置）です。 山塊内の構造形成期花崗岩のサンプルのウラン鉛年代測定では、559±18 Maと566±5 Ma、構造形成期花崗岩では533±3 Maという結果が得られ、このことから、貫入岩は剪断帯とほぼ同時期に、おそらく同じ原因で発達したことが示唆される。[9]
堆積物
カタンガ超群の中で最も古い堆積物はロアンで、コンゴクラトンがカラハリクラトンから引き離された約 8 億 8 千万年前以降に形成された大陸地溝帯に堆積し始めた。この上にあるングバ群は最近まで、おそらくスターティアン氷河作用によって形成されたダイアミクタイト層で始まる地層と定義されてきた。その上には、マリノア氷河期(6 億 5 千万年前から 6 億 3 千 5 千万年前)に堆積したと考えられる別のダイアミクタイト層が覆っている。 [b] [3] 多くの地質学者は、カタンガ超群の最も新しい地層をクンデルング群の中に位置づけている。堆積岩のグループとサブグループを、最も新しいものから最も古いものの順に下の表に示す。[3]
2011 年の改訂された地層学を以下の表に示す。サブグループの若干の改良や統合は別として、重要な改訂は、ムワシヤ堆積物をロアン盆地からングバ盆地へ再割り当てすることである。ロアンリフト盆地の南部では遅くとも 765 Ma までに顕著な隆起があり、プラットフォーム炭酸塩の堆積が終了し、ングバリフトが開き、以前のロアンリフトの縁を越えて北に拡大した。ムワシヤ堆積物はこの出来事より後のものである。[11] もう 1 つの重要な変更は、弧の北にあるフンガルメ前地盆地の特徴的な堆積物の認識である。この堆積物は年代がプラトーグループと重なり、カタンガン断層シートによって南から運ばれた以前のグループの物質を含む。これらの堆積物は、フンガルメ盆地が埋められたときの深海オリストストロームから浅海砕屑物および炭酸塩堆積物まで多岐にわたる。[12]
経済的重要性
ルフィリアン弧には、ザンビアからコンゴ民主共和国（DRC）のカタンガ州まで北西方向に走る520キロメートル（320マイル）のアフリカ銅ベルトが含まれます。銅鉱床はロアングループの古い岩石に見られます。DRCでは、銅鉱床は主にコバルト含有量の高いドロマイト質の母岩に含まれています。ザンビアでは、銅鉱床は炭酸塩含有量の低い頁岩、砂岩、グレイワッケに含まれています。[2]
歴史的に、アフリカの銅鉱石ベルトは他の場所の鉱石よりも入手しやすく、品位も高かった。1932年、ザンビアの鉱石埋蔵量における銅の割合は3.44% (ロアン・アンテロープ)、4.3% (ロカナ)、4.14% (ムフリラ、チャンビシ、バルバ) であった。これは、当時の米国の銅鉱石埋蔵量の平均1.41%と比較される。さらなる利点は、鉱山には主に硫化鉱石が含まれており、比較的濃縮と精錬が容易であり、人件費が低いことである。[13] 2010年現在、アフリカの銅鉱石ベルトは世界の銅の約25%、コバルトの約80%を供給している。また、亜鉛と鉛の大きな鉱床もある。[14]
参考文献
- 注記
- ^ Ma: 百万年前
- ^ スターティアン氷河堆積物はさまざまな大陸に広がっており、約7億4600万年前から6億6300万年前の間に堆積しました。マリノア氷河堆積物も世界中で発見されており、おそらく1000万年前未満で6億3500万年前頃に終わった極端な氷河期を示しています。[10]
- 引用
- ^ ab レイ、セン、ゴーシュ 2010、p. 452.
- ^ ラズニツカ2010、437ページより。
- ^ abcd GECOプロジェクト2009。
- ^ ウェンドルフ2011、69ページ。
- ^ アルノー、ハルバーソン、シールズ-ゾウ 2012年、176ページ。
- ^ ウェンドルフ2011、77ページ。
- ^ ムンブワの地質学。
- ^ 吉田、ウィンドリー、ダスグプタ 2003、418頁。
- ^ ハンソンら1993年。
- ^ アルノー、ハルバーソン、シールズ-ゾウ 2012年、145ページ。
- ^ ウェンドルフ2011、72ページ。
- ^ ウェンドルフ2011、81ページ。
- ^ ダニエル1979年、90-91ページ。
- ^ ラズニツカ2010、438頁。
- 出典
- Arnaud, E.; Halverson, GP; Shields-Zhou, G. (2012)。新原生代氷河期の地質学的記録。地質学会。ISBN 978-1862393349。
- ダニエル、フィリップ（1979-09-27）。アフリカ化、国有化、不平等：ザンビアの発展における鉱山労働と銅ベルト。CUP アーカイブ。ISBN 978-0-521-29623-6. 2012年6月10日閲覧。
- Hanson, Richard E.; Wardlaw, Melissa S.; Wilson, Terry J.; Mwale, Giddy (1993 年 11 月)。「フック花崗岩山塊とムウェンベシ転位からの U-Pb ジルコン年代: 中央ザンビアにおける汎アフリカ変形、深成岩作用、および横断せん断に対する制約」。先カンブリア時代研究。63 (3–4): 189–209。doi : 10.1016 /0301-9268(93)90033-X。
- GECO プロジェクト (2009)。「ルフィリア ベルトの地層概要」。2012 年 6 月 6 日閲覧。
- ラズニカ、ピーター（2010）。巨大金属鉱床：産業用金属の将来の資源。シュプリンガー。ISBN 978-3642124044。
- 「Mumbwa Geology」。Blackthorn Resources。2013年4月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年6月6日閲覧。
- レイ、ジョーティサンカール。セン、ゴータマ。ゴーシュ、ビスワジット (2010)。火成岩岩学のトピック。スプリンガー。ISBN 978-9048195992。
- ウェンドルフ、マレク (2011)。「ルフリアン弧、新原生代-前期古生代、カントラルアフリカのフングルメ前地盆地の進化のテクトノセディメンタリー表現」。アフリカの形成と進化: 38 億年の地球史の概要。地質学会。ISBN 978-1862393356。
- 吉田 勝、ブライアン F. ウィンドリー、ソムナス ダスグプタ (2003)。原生代東ゴンドワナ: 超大陸の形成と分裂。地質学会。ISBN 1862391254。