威特沃特斯兰德盆地
南非威特沃特斯兰德盆地Kaapvaal克拉通它是最著名的太古宙沉积盆地之一，拥有世界上最大的黄金储量，占迄今为止开采的黄金总量的55%以上。盆地沉积物包括下部的飞石相和上部的molassic相，均含有丰富的硅质火山碎屑。盆地西北侧地层较厚且近缘，至少局部为断裂界。威特沃特斯兰德盆地是一个复合前陆盆地，最初发育在安第斯弧的克拉通一侧，类似于目前安第斯弧后形成的盆地。卡普瓦尔和津巴布韦之间的大陆碰撞克拉通2.7
卡普瓦尔和津巴布韦克拉通的地图，显示了大堤津巴布韦克拉通Kaapvaal克拉通上的Witwatersrand和Pongola盆地，Bushveld复合体，以及分隔两个克拉通的林波波省。其他主要构造元素南部非洲也有。
形成卡普瓦尔克拉通上太古代威特沃特斯兰德盆地金矿的矿化砾岩
(布鲁克斯卡夫/ Corbis)
导致威特沃特斯兰德盆地进一步下沉和沉积在这一发展后期的区域隆起将盆地置于与碰撞有关的高原的克拉通边缘，现在的林波波省为代表。威特沃特斯兰德盆地的这一发展阶段与塔里木盆地和柴达木盆地有许多相似之处青藏高原．
威特沃特斯兰德盆地是一个细长的槽，主要由28 - 26亿年前的西兰德集团和中央兰德集团的碎屑沉积岩填充，共同构成威特沃特斯兰德超级集团。在盆地的西北部，它们被火山沉积的自治领群(Dominion Group)所覆盖。构造走向东北方向，与高等级平行，但在高等级以南有一段距离片麻岩的林波波省的terrane。林波波盆地的高级变质作用、钙碱性深成作用、隆升和降温作用与威特沃特斯兰德盆地演化年代相同，且与盆地演化密切相关。地层向内倾斜，盆地西北缘的倾角大于东南缘。盆地西北缘为陡峭断裂，局部使片麻岩基岩与南部的Witwatersrand地层接触。断层附近深部倾角垂直或翻转，但近地表倾角仅为20°，表明该断层为逆冲断层。大量褶皱和逆冲断层平行于盆地西北缘。
威特沃特斯兰德盆地主要的碎屑沉积充填物被分为西兰德和上面的中央兰德群，它们一致地位于主要是火山的自治州群上。自治领火山群的沉积面积约为9,000平方英里(15,000平方公里)，但它与卡普瓦尔克拉通北缘的许多类似火山群有关。自治领集团与其相关，与一群相关深成岩体被解释为安第斯弧岩浆作用的产物，形成于28亿年前俯冲带沉入卡普瓦尔克拉通之下上面的西兰德和中央兰德群沉积在一个至少5万平方英里(8万平方公里)的盆地中。西兰德群地层厚度一般向盆地西北缘断裂边界方向增加，而中央兰德群地层厚度一般向盆地中心方向增加。两组地层均向盆地东南部边缘偏薄。东北缘和西南缘划分不清，但与其他地层(如戈德湾组)的对比表明，该盆地最初比现在的盆地大。最初沉积在约翰内斯堡北部的地层被埋藏，被后来的隆起所移除，被省略火成岩侵入，并通过断层切断。
西兰德群由东南方向逐渐变细的沉积楔形体组成，覆盖在多米尼恩群之上，在许多地方直接沉积在花岗岩基底之上。西兰德群的最大厚度为25000英尺(7500米)，分布在盆地的北部边缘，该群在东南部变薄，在南部边缘附近保持着2700英尺(830米)的厚度。页岩和砂岩的比例大致相同，是西兰德群的特征，局部有一层薄薄的基性火山岩。在盆地的北缘附近，火山层厚达800英尺(250米)，但在南部却没有。西兰德组包含成熟的石英岩、少量燧石和表明潮汐和风成作用的沉积模式。西兰德群的大部分是一个以落潮为主的潮汐沉积，后来受到海滩冲蚀沉积的影响。岩层顶部附近保存了更多的页岩。总体而言，西兰德群保持了从潮滩到海滩的过渡，那么更深的水沉积表明威特沃特斯兰德盆地在沉积过程中加深。西兰德群的上层地层含有磁性页岩和其他细粒沉积物，暗示着远端大陆架或陆表海沉积环境．
下West Rand组记录了Witwatersrand盆地的下沉，因为沉积物从海滩沉积垂直梯度到远端浅海相。这种转变意味着在沉积过程中水越来越深，表明盆地有活跃的下沉。由于缺乏粗糙、不成熟、角砾岩型的砾岩和角砾岩类型的沉积，下沉可能是由温和的弯曲和弯曲所适应的，而不是由断裂所适应的。上西兰德群的浅水相沉积逐渐发育，表明沉降速率的减小和碎屑沉积物供给速率的增加。西兰德群中大量的硅质火山碎屑表明a火山弧岩层北部的火山碎屑正在向威特沃特斯兰德盆地注入。此外，碎屑钛铁矿、紫铁矿和铬铁矿的存在表明，超镁铁质来源(如升高的绿石带)也为盆地提供了碎屑。
中央兰德群沉积在西部兰德群的顶部，在盆地中心的西北部和年轻的北部，最大保存厚度为9,500英尺(2,880米)Vredefort影响结构。中央兰德组沉积物由粗粒灰岩和砾岩组成，伴生石英砂岩与当地湖相或浅海页岩和粉砂岩互层。砾石通常分选不佳，具有圆形的大碎屑，而较小的鹅卵石具有角状或次角状。古水流指示物表明，沉积物从西北缘以扇三角洲杂岩的形式递进盆地。这在经济上很重要，因为中央兰德集团的许多金矿都与盆地的主要入口密切相关。一些沉积物的搬运沿着盆地的轴线，有几个位置的古水流方向。几处火山灰(凝灰质)的地平线又薄了一层镁铁质熔岩在盆地东北部的中央兰德群中发现了大量的岩石。从大部分中央兰德群得到的单峰古水流方向的极大分散表明这些沉积物沉积在浅层辫状河流关于冲积扇的合并。据估计，近源地区的古地形为20英尺(6米)，远端地区为1-2英尺(0.5米)。中央兰德集团的一些砂矿具有平面上表面，通常与鹅卵石和重砂矿矿物浓度有关，这可能归因于潮汐流的重新加工。砾岩中的碎屑包括脉状石英、石英砂、燧石、碧玉、硅火山岩、页岩和片岩以及其他稀有岩石。
中央兰德组含有大量的糖蜜型沉积物，在联合冲积扇和砾石条中被处理河流系统．Witwatersrand盆地的West Rand/Central Rand划分为较低的飞石型层序和较高的磨拉石相前陆盆地．古砂矿厂对金和铀的广泛开采，使树状古排水模式的绘图和进入盆地的点得以确定。中央兰德沉积物的来源是一个山脉位于盆地西北部，该范围内含有大量的硅质火山物质。
平行于盆地边缘的褶皱在沉积过程中生长，盆地中一些基性熔岩流对向斜的优先充填，表明在中央兰德组沉积过程中褶皱正在进行。这种变形是弯曲前陆盆地的诊断特征，研究表明，盆地的沉积轴在沉积过程中向东南偏移，局部变形较多顶不与沉积中心弯曲迁移过程中的倾斜有关。
威特沃特斯兰德盆地具有许多前陆盆地的特征，包括地层较厚、向山区倾斜的不对称剖面、被糖蜜型沉积物覆盖的基底复理石层序以及盆地一侧的逆冲断层。挤压变形部分是同沉积的，伴随褶皱和断裂平行于盆地边缘，沉积轴随着时间的推移而远离逆冲前缘，与较年轻的前陆盆地相似。下面的Dominion Group内部的地层关系，整个地层中硅质火山碎屑的存在，以及盆地内的少量熔岩流表明，前陆盆地是在火山弧后发育的，部分保存为Dominion Group。西兰德群的沉积物被解释为沉积在靠近安第斯边缘发育的一个积极下沉的前陆盆地中褶皱冲断带．
林波波省与卡普瓦尔克拉通北缘的变形与卡普瓦尔克拉通安第斯北缘与阿克拉通的碰撞有关被动边缘在津巴布韦克拉通的南缘发育，始于26.4亿年前，当时与碰撞有关的文特尔-多普裂谷开始了。威特沃特斯兰德盆地的一些岩石，特别是中央兰德集团的磨拉石，可能代表了碰撞高原的侵蚀，这是这次碰撞的结果。高原可能形成于威特沃特斯兰德盆地和林波波省之间的地区，该地区以深蚀片麻岩地体为特征。Witwatersrand盆地在中Rand群和西Rand群之间发生了一次沉积风格的重大变化，这一断裂可能代表了安第斯弧后前陆盆地沉积向与碰撞高原侵蚀相关的前陆盆地演化阶段的转变。
威特沃特斯兰德盆地的古砂矿开采者已经开采出超过8.5亿吨黄金，使世界上其他所有的黄金都相形见绌砂矿矿床放在一起。许多砂矿床(当地称为礁)在侵蚀表面，沿交叉层状砂岩和砾岩中的前积层，在槽状交叉层中，在砾石条中，以及作为片状砂中的碎屑颗粒保存下来。大部分金矿位于盆地北缘附近河流通道系统。在较远的区域，一些金薄片被叠层石状的丝状藻类所捕获，有些似乎是由各种藻类沉淀出来的，尽管这些更有可能是被藻类丝捕获的细而重结晶的颗粒。除了黄金，威特沃特斯兰德盆地还发现了70多种其他矿石;大多数是碎屑颗粒，其他来自变质流体。最丰富的碎屑颗粒包括黄铁矿、铀铀矿、棕铀矿、毒砂、钴矿、铬铁矿和锆石。威特沃特斯兰德的金矿开采业务雇用了30多万人，为南非带来了经济上的成功。
津巴布韦克拉通
津巴布韦克拉通是典型的花岗岩绿岩地体。1971年，Clive W. Stowe在伦敦大学的博士论文和出版物中提出将津巴布韦克拉通(当时的罗济西亚)划分为四个主要的构造单元。他的第一个单元包括克拉通中部古老片麻岩基底的遗迹，包括拉霍斯代尔、香加尼和Chilimanzi片麻岩杂岩。Stowe的第二个(北部)单元包括镁铁质和超镁铁质火山岩，它们被镁铁质/镁铁质火山序列覆盖，铁层、千晶岩和布拉瓦扬群的砾岩都被Shamvaian群的砂岩覆盖。第三个单元，即南部单元，由布拉瓦扬群的镁铁质和超镁铁质熔岩组成，上面覆盖着Shamvaian群的沉积物。南部单元围绕东-东北轴褶皱。斯托在东部定义了第四个单元，包括片岩和片麻岩的残余物，包围在年轻的海洋中花岗质岩石．斯托是识别复杂结构的领导者绿岩带他在他的论文和1974年的论文中指出，塞卢圭绿岩带“似乎是一个大型卧伏褶皱的叠瓦状和翻转的下肢的一部分，以异位方式坐落在片麻岩基底上。”1979年，来自罗得西亚(现津巴布韦)地质调查局的地质学家约翰·f·威尔逊提出了克拉通绿岩带之间的区域相关性。他对绿岩带上部火山岩成分的一般比较，使位于克拉通西部的绿岩带与位于克拉通东部的绿岩带区别开来。该区西部的绿岩带主要由钙碱性岩系组成，包括玄武岩、安山岩和英安岩流火成碎屑岩石。西段包括双峰式火山岩，由滑岩和富镁枕状玄武岩和块状流组成，一些橄榄岩与英安岩流、凝灰岩和团聚岩交替出现。津巴布韦克拉通东段以枕状和块状拉斑玄武岩流为特征，富镁玄武岩及其亚镁玄武岩较少
形态学的等价物。东段有许多千岩，带状铁层、当地砾石、砂砾和稀有石灰岩。威尔逊在该省南部发现了一块保存完好的35亿年前的片麻岩和绿岩，并将其命名为托克韦段。他认为这可能是一个“迷你克拉通”，津巴布韦克拉通的其余部分稳定在这个古老的核周围。
尽管这些早期迹象表明津巴布韦克拉通可能由许多不同的地层组成，但关于津巴布韦克拉通岩石的大部分工作都是为了在这些不同的带之间建立岩石地层的相关性，并试图将它们全部联系到一个单一的超群风格的命名法。许多工作人员试图将整个津巴布韦克拉通27亿年前的地层与古老的片麻岩和贝林韦绿岩带中暴露的沉积岩之间的不整合关系联系起来。最近，Timothy Kusky、Axel Hoffman等人强调，不整合地覆盖在片麻岩基底上的沉积层序可能是通过区域结构断裂与基性/超基性岩浆层序分开的，津巴布韦克拉通地层剖面类型中结构断裂的存在，使人们对克拉通Stowe划分中任何岩石地层相关性的意义产生了怀疑。
继续阅读:托克地体中央片麻岩单元
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