Восточная Африка

Описываемый нами район Восточной Африки охватывает обширную территорию, расположенную преимущественно к востоку от Великих Африканских озер, т. е. восточнее зоны Великих Африканских разломов.

Докембрийские формации занимают большую часть площади Восточной Африки. Они образуют две крупные геолого-структурные единицы: Танганьикский щит и щит Мозамбика. Танганьикский щит занимает территорию, прилегающую к озерам Танганьика и Виктория. Мозамбикский щит, несколько меньший, располагается между оз. Ньясса и Мозамбикским проливом. На территории Абиссинии и Сомали докембрийские породы встречаются реже. Они выступают на побережье Аденского залива и о. Сокотра. В самой северной части Восточной Африки формации, относимые к докембрию, представлены главным образом гранитами, гнейсами, амфиболитами, слюдяными и хлоритовыми сланцами. В Восточной Эфиопии встречена группа эпидиоритов и роговообманковых сланцев с внедрившимися в них гранитами, которая носит название сланцев Бурамо. Все эти комплексы пород совершенно не датированы радиологическими методами.

В западной части Кении, севернее оз. Виктория, широко развиты породы докембрийского основания разнообразного петрографического состава. С интрузивными породами здесь ассоциированы золоторудные месторождения. Докембрий в области Эльгон сложен разностями гнейсо-гранитов, гнейсов, амфиболитов, сланцев, кварцитов; встречаются пегматиты. Отличительной особенностью является северное простирание и местами интенсивная складчатость. Кварциты этого района представляют собой первично-осадочные породы.

Расчленение докембрия в Кении и Уганде произведено далеко не всюду. Обычно различается комплекс основания ("архей") и комплекс покрова ("докембрий"). Степень метаморфизма варьирует в самых широких пределах. Данные возраста для пород Кении ограничиваются тремя определениями аргоновым методом и двумя определениями свинцовым методом. Полученные результаты (Holmes, Cahen, 1957) представлены в табл. 100.

Таблица 100

Полевые шпаты пегматитов, датированные аргоновым методом, отобраны из той части Кении, которая относится к Мозамбикскому поясу. Данные аргонового метода для полевых шпатов, как известно, в подавляющем большинстве случаев являются заниженными из-за потери радиогенного аргона, поэтому возрастные даты табл. 100 следует принимать как минимальные (> 470 млн. лет). Самарскит из Туры показал хорошую согласованность возрастных значений. Монацит из Барагои датирован без изотопного контроля, поэтому его возраст следует считать довольно грубым. Полученные значения возраста, по всей вероятности, указывают скорее на нижнепалеозойский, чем на докембрийский, возраст пегматитов Восточноафриканского (Мозамбикского) пояса в пределах Восточной Кении. Собственно докембрийские образования древнего фундамента Кении еще непосредственно радиологически не датированы, если не считать единичных определений изотопного состава рудного свинца (рудник Риске, Какамега). Этот образец показал изотопный состав Pb²⁰⁶/Pb²⁰⁴ 14,05; Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁴ 15,05; Pb²⁰⁸/Pb²⁰⁴ 34,21 и модельный возраст 2800 млн. лет. Галенит по возрасту является пост-нианзианским и докавирондским. Как уже отмечалось для некоторых галенитов Центральной Африки с тем же модельным возрастом, если высокая величина будет подтверждена другими методами, нианзианский комплекс Уганды и Кении можно будет считать древнейшим в Восточной Африке.

Южнее оз. Виктория располагаются обширные выходы горных пород, составляющих собственно щит Танганьики. Главные докембрийские структуры западной части щита имеют ведущее северо-западное простирание, в то время как прибрежная восточная часть характеризуется преимущественно субмеридиональным простиранием, которое продолжается на юг в область Мозамбика. Наиболее древним в Танганьике является комплекс основания, состоящий из метаморфических, изверженных и осадочных горных пород различного состава и взаимоотношений. По петрографическому составу древний комплекс был разделен на три группы. Нижняя группа представляет собой типичную высокометаморфическую фацию, состоящую из сложных полосчатых гнейсов, гранулитов, кристаллических известняков и сланцев различного типа. Средняя группа является изверженной серией и состоит главным образом из сильно рассланцованных гранито-гнейсов. Но ее отношение к верхней и нижней группам далеко не всегда является строго определенным. Верхняя группа состоит из эффузивных и осадочных пород различных типов, включая различные сланцы, кварциты, полосчатые железистые кварциты и кислые интрузивные породы. Стоклей (Reed, 1949) ввел новую стратиграфическую номенклатуру для пород докембрия Танганьики, которая применяется также в Уганде и Кении. Нижнее подразделение обозначается им как система основания, верхнее подразделение комплекса основания, которое находится в районах Музома и Кавирондо и содержит полосчатые железистые кварциты, названо системой Нианзиан. По возрасту Нианзиан обычно сравнивался английскими геологами с Дальредом Шотландии, Дарваром Индии и Киватином Канады, что сейчас едва ли может быть принято.

К нижней части древнего комплекса основания относится так называемая серия Додома. Она сложена роговообманковыми сланцами, железистыми кварцитами и другими сильно метаморфизованными породами. Эти сланцы и кварциты являются наиболее древними среди всех образований области Додома. На основании тектонических данных допускается, что серия Додома древнее системы Нианзиан. В районе юго-восточнее Музома Стоклей описал также верхний комплекс основания, названный им серией Музома. Она сложена полосчатыми железистыми кварцитами и подушечными лавами и подобна сланцам основания в Южной Родезии. Более молодая система, прилегающая к данному району, названа системой Кавирондо, которую ранее включали в систему Мува-Анколеан. Однако по данным Стоклея, система Кавирондо отделена от вышележащей системы Мува-Анколеан заметным несогласием. Серия Мува-Анколеан сопоставляется с серией Карагве-Анколеан Уганды и Кении. Она сложена кварцитами, гравием, конгломератами, филлитами, джеспилитами и кислыми вулканическими породами. Допускалось, что серия Мува-Аноклеан соответствует системе Витватерсранд Южной Африки. Сопоставлялась она также с системой Кунделунгу в Конго (Киншаса) на том основании, что в ее нижних горизонтах залегают тиллиты.

Наиболее молодым докембрийским комплексом Танганьики является система Бакобан. Она расположена вдоль западного берега оз. Виктория и состоит из белых до красноватых тонко- и среднезернистых песчаников мощностью до 1000 м. Залегает она в общем горизонтально и характеризуется слабой складчатостью. В системе встречается детритовый касситерит, который образовался при разрушении древних формаций серии Мува-Анколеан. Система интрудирована многими силлами и дайками долеритов. Пласты Казанга на южной оконечности оз. Танганьика имеют подобный характер и продолжаются на запад в сторону Конго (Киншаса). На юге и юго-востоке области Музома Стоклей относит к этой системе серию зеленых конгломератов, пурпурных кварцитов и сланцев. В промежутке между системой Бакобан и серией Мува-Анколеан произошло внедрение молодых гранитов. Очевидно, система Бакобан завершает развитие докембрийских формаций Танганьики, и ее положение и отношение к более древним формациям напоминают отношение овручской серии Украины к более древним образованиям Украинского щита.

Для горных пород и минералов территории Танганьики имеются хотя и немногочисленные, но относительно точные определения возраста свинцово-изотопным, аргоновым и стронциевым методами, выполненными в разных лабораториях при хорошей согласованности результатов (табл. 101).

Таблица 101

(Авторы определений: 1, 2, 4 - Холмс (1959); 3 - Aldrich а. о. (1958); 5, 6 - Webster (1957); 7 - Jamieson, Schreiner (1957).)

Данные табл. 101 совершенно определенно свидетельствуют о наличии в докембрии Танганьики трех возрастных групп минералов, связанных с проявлением магматизма и эндогенной минерализации: 600-620; 950- 1100 и 2500-2600 млн. лет. Возрастная группа 600-620 млн. лет относится к пегматитам, залегающим в пределах восточных складчатых сооружений Танганьики, принадлежащих к так называемому Мозамбикскому, или Восточноафриканскому поясу. При этом следует подчеркнуть хорошую согласованность свинцово-изотопных данных, практически совпадающих с возрастом урановой минерализации в Катанге.

Возраст пегматитов Корема (по слюде) по аргоновому методу 950 млн. лет, по стронциевому 1100±100 млн. лет, что соответствует вероятному интервалу с истинным значением 950-1100 млн. лет. Учитывая возможную потерю аргона, можно предположить, что истинный возраст пегматитов области Корема находится в интервале значений 1000-1100 млн. лет; это соответствует заключительным этапам формирования карагвеанколеанских сооружений и в общем приближается к возрастным данным, полученным для посткарагве-анколеанских рудопроявлений Уганды и пост-Кибара в Конго (Киншаса).

Лепидолиты из пегматитов Гомбола исследовались в трех лабораториях стронциевым методом и показали возраст в пределах 2450-2620 млн. лет. Хотя эти значения и не являются точными, однако они свидетельствуют о большой древности пегматитовой минерализации в пределах Танганьики. Пегматиты, из которых были отобраны минералы для возрастных исследований, залегают в районе расположения метаморфической серии Додома и отмечают последние события магматизма в области развития этой серии. Серия Додома, по-видимому, может считаться одной из древнейших в Африке наряду с формациями Южной Родезии, Свазиленда и Сьерра-Леоне. Поскольку система Нианзиан считается моложе серии Додома, возраст этой системы, возможно, моложе 2400 млн. лет, что пока не расходится с радиологическими данными, полученными для постнианзианских интрузий (по стронциевому методу), но расходится с модельным возрастом галенитов для постнианзианских рудопроявлений. Как отмечалось выше, модельный возраст трех галенитов Уганды и Кении находится в пределах значений 2800-2900 млн. лет.

Для горных пород территории Мозамбикского щита имеются разрозненные радиологические данные. Основные структуры докембрийских сооружений Мозамбика имеют преобладающее субмеридиональное простирание. Данные по возрасту минералов и горных пород этого района представлены в табл. 102.

Таблица 102

(Авторы определений: 1, 2, 5-8, 9 -Холмс и Казн (1959); 3, 4 - Jamieson, Schrei-пег (1957).)

Одним из более изученных районов Мозамбикского пояса является район Альто-Лигона. Здесь встречаются пегматитовые тела, содержащие колумбит, берилл, самарскит (редко), лепидолит и другие слюды. Пегматиты с этими минералами приурочены к поясу метаморфических сланцев, в то время как пегматиты близлежащих гранитных пород почти пустые. В районе Альто-Лигона производятся разработки аллювиального гравия, возникшего при разрушении пегматитов с богатой минерализацией. Возраст пегматитов Альто-Лигона находится в пределах 550-435 млн. лет, что указывает скорее на нижнепалеозойский возраст (ордовик - кембрий), а не на докембрийский, как это допускалось ранее.

Близкий возраст к пегматитам Альто-Лигона показывают щелочные породы (нефелиновые сиениты) области Тембейн в Малави, датированные Рb/α методом по цирконам. Данные эти недостаточно точные, хотя отмечается относительно небольшой разброс возрастных величин, полученных по разным образцам циркона. Как было отмечено А. Холмсом и Л. Каэном (1959), материнские горные породы в области Малави являются продуктами замещения гранито-гнейсов, слагающих основание горы Порт-Геральд вдоль Мозамбик ской границы, и вполне могут быть отнесены к Мозамбикскому поясу. Более молодая серия Нечипера, по имеющимся данным, залегает несогласно на нефелин-сиенитовых гнейсах и, безусловно, может быть отнесена к палеозою.

Давидит из местечка Тете весьма приближенно датирует поздние процессы минерализации в истории Мозамбикского пояса. Самарскит Рибаве, так же как и рассмотренные выше образования, находится в пегматитах этого пояса. Возраст его довольно близок к пегматитам Улугуру восточной части Танганьики, где собранные в складки и метаморфизованные отложения Консе встречаются вдоль восточной стороны Додомского кристаллического массива Танганьики. Таким образом, можно считать, что в южной части Мозамбикского пояса последние завершающие события магматических процессов происходили 650-450 млн. лет тому назад на границе собственно докембрия и нижнего палеозоя. Это подтверждается и новыми изменениями возраста пород Мозамбика (Snelling а. о., 1964).

Учитывая изложенные выше возрастные данные для всей обширной территории Восточной Африки, можно выделить ряд эпох магматизма и эндогенной минерализации, к которым приурочено завершение формирования тектонических структур. Последовательность этих эпох по мере увеличения древности следующая.

450-630 млн. лет - соответствует образованию пегматитов Мозамбик-ского (Восточноафриканского) орогенного пояса, простирающегося субмеридионально от Кении до южной части Мозамбика. Эта эпоха, возможно, включает два этапа формирования магматических тел - нижнепалеозойский 485 млн. лет (выделенный А. Холмсом в 1955 г. как нижнекембрийскип) и 600-650 млн. лет - собственно докембрийский, весьма хорошо датированный пегматитами Морогоро в Танганьике и самарскитом Рибаве в Мозамбике. Достоверность полученных возрастных данных позволяет считать, что эпоха 600-650 млн. лет хорошо соответствует катангинской эпохе минерализации в Конго (Киншаса), завершающей тектонический цикл развития катангид.

1000-1100 млн. лет - эпоха, охватывающая формирование магматических комплексов в пределах отложений Мува - Карагве-Анколеан, развитых в Уганде и Танганьике.

1800-1900 (?) млн. лет - эта эпоха была выделена при рассмотрении геохронологии докембрийских комплексов Центральной Африки на основании неподтвержденных дат, полученных стронциевым методом для постнианзианских пегматитов.

2400-2600 млн. лет - данная эпоха завершает формирование Додомского кристаллического массива в пределах территории Танганьики. Указанные даты получены в результате применения одного стронциевого метода.

2800-2900 млн. лет (?) - этими величинами характеризуется модельный возраст некоторых галенитов на территории Танганьики и Уганды. Поскольку методы расчета модельного возраста относятся только к эпохе первичной минерализации, то увязка этих дат с вмещающими породами далеко не всегда может быть надежно выполнена. Однако указанные возрастные значения позволяют предположить распространение в Восточной Африке весьма древних пород, что подтверждается последними исследованиями возраста пород из орогенных поясов Замбези и Мозамбика (Snelling а. о., 1964).

Несмотря на в общем грубую датировку многих пород и минералов для Восточной Африки, полученные данные, по-видимому, указывают на существование больших перерывов в интервалах значений 650-1000 млн. лет тому назад. Насколько подобные перерывы реальны, судить пока трудно, так как радиологических определений возраста пород для Восточной Африки недостаточно.