Кару Супергруппа


Супергруппа Кару — наиболее распространенная стратиграфическая единица в Африке к югу от пустыни Калахари . Супергруппа состоит из последовательности единиц, в основном неморского происхождения, отложившихся между поздним карбоном и ранней юрой , периодом около 120 миллионов лет. [3]

В южной части Африки породы супергруппы Кару покрывают почти две трети современной поверхности суши, включая все Лесото , почти всю Фри Стейт и большую часть провинций Восточный Кейп , Северный Кейп , Мпумаланга и Квазулу-Натал на юге Южной Африки. Африка . Обнажения супергруппы Кару обнаружены также в Намибии , Эсватини , Замбии , Зимбабве и Малави , а также на других континентах, входивших в состав Гондваны .. Бассейны, в которых он откладывался, образовались во время формирования и распада Пангеи . [4] [5] Типовой областью Супергруппы Кару является Великий Кару в Южной Африке , где обнажаются самые обширные обнажения последовательности. [3] [6] Его пласты, состоящие в основном из сланцев и песчаников , [7] фиксируют почти непрерывную последовательность морских ледниковых и наземных отложений от позднего карбона до ранней юры . Они накапливались в ретродуговом форланд- бассейне .называют «главным бассейном Кару ». [4] Этот бассейн образовался в результате субдукции и орогенеза вдоль южной границы того, что в конечном итоге стало Южной Африкой, в южной части Гондваны. [4] Его отложения достигают максимальной кумулятивной толщины 12 км, а вышележащие базальтовые лавы (группа Дракенсберг ) имеют толщину не менее 1,4 км. [8]

К ископаемым относятся растения (как макрофоссилии, так и пыльца ), редкие насекомые и рыбы , обычные и разнообразные четвероногие (в основном терапсидные рептилии, темноспондильные амфибии, а в верхних слоях динозавры ) и ихнофоссилии . Их биостратиграфия использовалась в качестве международного стандарта для глобальной корреляции пермских и юрских неморских слоев. [9]

Около 510 миллионов лет назад в Южной Гондване к югу от Южной Африки образовалась рифтовая долина , которая простиралась на запад в Южную Америку и на восток в Восточную Антарктиду и, возможно, даже в Австралию . [5] [10] [11] [13] Слой отложений толщиной 8 км, известный как Капская супергруппа , накопился на дне этой рифтовой долины. [5] Закрытие рифтовой долины, начавшееся 330 миллионов лет назад, произошло в результате развития зоны субдукции вдоль южной окраины Гондваны и последующего дрейфа Фолклендского плато обратно в Африку во времяКаменноугольный и раннепермский периоды. После закрытия рифтовой долины и сжатия Капской супергруппы в ряд параллельных складок, идущих в основном с востока на запад, продолжающейся субдукции палео-Тихоокеанской плиты под Фолклендское плато и последующего столкновения последнего с Южной Африкой. к югу от бывшей рифтовой долины возвышался горный массив огромных размеров. Складчатая мысовая супергруппа образовала северные предгорья этого горного хребта.

Вес гор Фолклендско-Кейпской супергруппы вызвал прогиб континентальной коры Южной Африки, сформировав ретродуговую систему форландов, которая была затоплена и образовала море Кару. Осадконакопление, начавшееся с ледниковых отложений с севера, но позднее с Фолклендских гор на юг, в эту депрессию сформировало Супергруппу Кару . [5] [13] [14]


Хронология геологической истории Земли с акцентом на событиях в Южной Африке. Зеленый блок, помеченный K , указывает, когда супергруппа Кару была отложена по отношению к супергруппе Кейп , C , непосредственно перед ней. Буква W указывает на то, когда была создана супергруппа Витватерсранда , намного раньше. На графике также указан период, в течение которого на Земле формировались полосчатые образования железняка , свидетельствующие о бескислородной атмосфере . Земная кора была полностью или частично расплавлена ​​во времена Гадея.Эон; Таким образом, самым старым горным породам на Земле менее 4 миллиардов лет. Одним из первых образовавшихся микроконтинентов был кратон Каапвааль , составляющий основу северо-восточной части страны. Сборка и распад Гондваны , с точки зрения геологической истории Земли и Южной Африки, — относительно недавние события.
Южная Гондвана в кембрийско - ордовикский период . Сегодняшние континенты, на которые в конечном итоге распался этот суперконтинент, обозначены коричневым цветом. Около 510 миллионов лет назад образовался разлом, отделивший Южную Африку от Фолклендского плато. Затопление разлома образовало море Агульяс. Отложения, накопившиеся в этом мелководном море, уплотнились, сформировав мысовую супергруппу горных пород, которая сегодня образует складчатый пояс мыса. [5] [10] [11] Эта часть Гондваны, вероятно, была расположена на противоположной стороне Южного полюса от нынешнего положения Африки, [12] но компасные азимуты, тем не менее, даны, как если бы Африка находилась в ее нынешнем положении.
Схематическая геологическая карта обнажений пород супергруппы Кару в Южной Африке. Расположение и приблизительная структура гор Кейп-Фолд также схематически указаны для справочных целей.
Приблизительный геологический разрез ЮЗ-СВ через Южную Африку, с Капским полуостровом (со Столовой горой ) слева и северо-восточным Квазулу-Наталом справа. Схематично и не в масштабе. Цветовой код Karoo Supergroup такой же, как на иллюстрации выше.
Разрез с севера на юг через море Игольных (см. выше). Коричневые структуры — континентальные плиты, толстый черный слой слева — палео-Тихоокеанская плита, красный — верхняя мантия ., а синий цвет указывает на затопленные районы или океан. На верхней иллюстрации изображена геология около 510 миллионов лет назад, когда отложения, которые в конечном итоге сформировали Капскую супергруппу, осели в море Игольных. На средней иллюстрации показано, как Фолклендское плато снова дрейфует на север, чтобы закрыть море Агульяс, в результате чего мыс Супергруппа сминается в серию складок, идущих преимущественно с востока на запад. Нижняя иллюстрация показывает, как субдукция палео-Тихоокеанской плиты под Фолклендское плато в раннепермский период привела к поднятию массивной горной гряды. В конечном итоге они вымылись в море Кару, сформировав, в частности, группу Бофорта супергруппы Кару.
Турбидиты отлагаются в глубоких водах на дне краев континентальных шельфов или подобных структур в глубоких озерах, таких как юго-западная часть моря Кару, около 300 миллионов лет назад. Они являются результатом подводных лавин из грязи и песка, стекающих каскадом вниз по крутому склону края шельфа. Когда лавина оседает в глубоководном желобе, сначала оседает песок и другой крупный материал, затем ил и, наконец, мельчайшие частицы. Органическое вещество, сошедшее с лавиной, попадает в турбидит в бескислородной (бескислородной) среде, где оно превращается в нефть (нефть и газ).
Гора Экка в Танкуа-Кару с многочисленными конусами турбидитов указывает на то, что юго-западная часть моря Кару была очень глубокой, с крутыми склонами, ведущими к береговой линии. Подводные лавины, вероятно, были вызваны частыми землетрясениями, когда на юге формировались горы Кейп-Фолд . Месторождения Ecca Turbidite не следует путать с силлами долерита , обнаруженными дальше вглубь суши (проиллюстрировано и описано ниже справа в статье). Турбидиты можно распознать с близкого расстояния по тому факту, что самая нижняя часть каждого слоя, как правило, состоит из песчаника, который постепенно переходит в тонкий алевролит в верхней части слоя.
Мосхопс был терапсидом из средней перми Южной Африки.
Листрозавр был наиболее распространенным синапсидом вскоре после пермско-триасового вымирания .
Скала Брандваг (или Страж) в Национальном парке Золотые Ворота состоит из песчаника, принадлежащего формации Кларенс . Желтоватый оттенок породы типичен для пород Кларанс.
Сан-наскальный рисунок с изображением канны в пещере формации Кларенс в парке UKhahlamba Drakensberg в Квазулу-Натале , недалеко от границы с Лесото.
Панорама Дракенсберга в районе Замка Гигантов , на границе Квазулу-Наталь/Лесото. Самый верхний слой этой части Большого откоса образован лавами Дракенсберга толщиной 1400 м, которые залегают на породах формации Кларенс.
Типичные кару-коппи с плоской вершиной в районе Крэдок Большого Кару . Пороги долерита тверже и более устойчивы к эрозии, чем сланцы Бофорта, в которые они были внедрены, что придает этим холмам их вершины и ступенчатые стороны.