Тектоническая позиция, геофизическая и геохимическая характеристики докембрийских комплексов Южного Камеруна

В настоящей работе автор стремился представить комплексную (тектоническую, геофизическую и геохимическую) характеристику докембрийских комплексов Южного Камеруна, изученных, как и докембрий Центральной Африки, в целом, относительно очень слабо. Базовыми для проведенного исследования явились материалы, опубликованные геологами европейских стран и Камеруна, а также данные аэромагнитной и геохимической съёмок среднего масштаба, полученные диссертантом от Национальной геологической службы страны.

Исследования и подготовка работы осуществлялись на кафедрах Месторождений полезных ископаемых и Геологии Инженерного факультета Российского Университета дружбы народов. Научными руководителями диссертанта являлись сначала доцент В. А. Дубов, а затем, после его безвременной кончины, проф. Е. А. Долгинов, являющийся крупнейшим в России знатоком геологии Африки.

Главные результаты проведенных исследований сформулированы в форме трех защищаемых положений, обоснование которых приводится в соответствующих разделах диссертации. Автор надеется, что проделанная им работа вызовет интерес у специалистов как в России, так и на его родине, в Камеруне.

Историю геологического изучения Камеруна можно разделить на четыре главных периода, наиболее важными из которых являются два последних.

Первый период охватывает промежуток времени до первой мировой войнывторой — до конца второй мировой войнытретий период длился с 1945 по 1960 г, т. е. до провозглашения независимости Камеруначетвертый — охватывает исследования, проводившиеся после провозглашения независимости Камеруна.

Первый период связан с рекогносцировочными геологическими наблюдениями французских, английских и немецких геологов и путешественников, изучавших Экваториальную Африку по мере ее колонизации. Эти работы были направлены 5 главным образо^ на изучение общих геологических особенностей, касающихся стратиграфии, вещественного состава горных пород, отдельных перспектив в отношении полезных ископаемых.

В период с 1929 г. до начала второй мировой войны в стране бурно развивалась горнодобывающая промышленность. Работы такого рода концентрировались вокруг рудопроявлений золота (район Бетаре-Оя), оловянного месторождения Майо-Дарле. В то же время в Западном Камеруне (бывший британский проректорат) Р. С. Вильсон (1928) и другие английские геологи проводили поисковые работы на месторождении лигнита близ г. Мамфе и других районов с 1933 по 1935 г. Было опробовано большое количество рудопроявлений, в результате чего в Камеруне началась разработка рутила района, расположенного к северо-востоку от г. Яунде.

Добыча рутила, касситерита и золота достигла максимума в период второй мировой войны и резко сократилась после прекращения военных действий.

С.Видаль в 1933 г., изучая Юго-Восточный Камерун и смежные районы, впервые выделил здесь тиллитовый комплекс Джа и проследил его распространение как на территории Конго (Браззавиль), так и в Убанги-Шари (ЦАР).

В Юго-Западном Камеруне П. Огу вместе с С. Видалем (1938) проводили рекогносцировочные маршруты, изучая породы кристаллического фундамента этого района.

По данным этих исследований были составлены схематические геологические карты Французского Камеруна масштаба 1:500 ООО, изданные одна в 1932 г. и другая в 1935 г.

На территории Камеруна третий период характеризуется развернутыми систематическими работами послевоенных лет под руководством Управления Горных Изысканий, при котором имелись химическая, петрографическая и минералогическая лаборатории. Геологическая служба ставила перед собой следующие задачи: закартировать всю территорию Восточного Камеруна, выявить все имеющиеся там рудопроявления, изучить возможность нахождения подземных ворд в аридных областях Северного Камеруна для городских и сельских нужд. В 1947 г. было принято решение покрыть Восточный Камерун геологической съёмкой масштаба 1:500 ООО и провести детальное изучением перспективных с точки зрения полезных ископаемых районов. Эти работы продолжаются до настоящего времени.

Упорная поисковая работа геологов Экваториальной Африки увенчалась открытием ряда месторождений в Камеруне. Так, с 1949 по 1959 г. открыты месторождения боксита Миним и Мартап в плато Адамауа (2 млрд. т), Фонго-Тонго (46 млн. т) и Бамбутос (4 млн. т), железа окрестностей г. Криби (65% Бе), олова и касситерита района Майо-Дарле, где до 1960 г. было добыто 2412 т концентрата касситерита, дистена в окрестностях г. Эдеа и титана (1955 по 1959 г.) — 16 603,82 т ТЮ2. Все они явились объектами детального изучения. В Камеруне из месторождения Бетаре-Оя с 1934 по 1955 г. добыто свыше 6799 кг золота.

Четвертый этап ознаменовался участием национальных геологических кадров в разработке теоретических и практических вопросов по изучению недр молодых независимых государств Экваториальной Африки. Наряду с существованием иностранных концессий (Камерун, Чад, Нигерия и др.), все большую роль играют смешанные предприятия горнодобывающей промышленности, где в качестве независимого партнера выступают африканские государства.

Неясно еще металлогеническое положение рудопроявлений золота, никеля и алмазов в пограничных районах Камеруна и Центральной Африканской Республики, стратиграфическое и тектоническое положение некоторых формаций (меловые формации Карно-Берберати, Кончадокембрийские — Мангбеи, Куки, комплекс основания, конгломераты Борогунус, Тибати и Ка-Борогоп и т. п.), а также металлогеническое значение интрузий Камеруна.

Несмотря значительное количество исследований, проведенных в пределах Камеруна, регион до сих пор изучен крайне неравномерно, особенно северная, северо-восточная, юго-западная и юго-восточная части. Главные достижения в изучении докембрия Камеруна, в том числе и его южных районов, учтены в Международной Геологической карте Африки м-ба 1: 500 ООО, изданной в 1998 г. под эгидой ЮНЕСКО (рис. 1).

Положение 1.

Метаморфические комплексы Южного Камеруна принадлежат субширотному поясу докембрийской складчатости, названному нами.

Приэквавториальным, являющемуся геоисторической границей между двумя крупнейшими тектоническими провинциями Африкипозднепротерозойский сегмент пояса имеет, скорее всего, эпирифтогенное происхождение.

На юге Камеруна уже давно выделены три главных метаморфических комплекса докембрия, расположенные между крупными архейским кратоном Конго на юге и т.н. «мобильной» панафриканской областью на севере, развитие которой закончилось в самом конце позднего протерозоя (-600 млн. лет назад). Это гранулитовый комплекс архея Нтем и два зеленосланцевых псаммо-пелитовых комплекса (серии) Мбалмайо-Бенгбис и Джа протерозоя. По возрастному принципу всеми зарубежными геологами комплекс Нтем относится к фундаменту кратона Конго, а два других комплекса, прежде всего серия Джа, включаются в пан-африканскмий пояс, именуемый Убангидами (Pin, Poidevin, 1987; Trompette, 1997) или Северо-Экваториальным (Nzenti et al., 1987; Feybesse et al., 1998) или Центрально-Африканским (Lavreau, Poidevin, 1990; Toteu et al., 2001). Однако, как это видно из прилагаемых иллюстраций (рис. 2, 3, 4), северная граница этого пояса не была определена, поскольку панафриканские метаморфические и магматические комплексы распространены на огромной площади в поднятиях или под платформенными чехлами до северной и восточной границ Африки, а на западе до Ганы и Мали, где граничат с эбурнейским (раннепротерозойским) кратоном. Таким образом, становится очевидным, что пан-африканские структуры Центральной, Северной и Северо-Восточной Африки образуют фундамент обширного «молодого» (для докембрия) кратона.

Анализ материалов показывает, что комплекс Нтем и серия Джа принципиально отличаются первый от архейских комплексов расположенного южнее щита Шайю кратона Конго, вторая от.

Рис. 2. Схематическая структурная карта Западной, Центральной и Юго-Западной Африки на время пан-африканского «эпизода» (600 млн. лет назад) (по Trompette, 1997). 1. Пан-африканские структуры с тектонической выраженностью их внешних зон. 2. Древние кратоны. 3. Сутуры и предполагаемыен сутуры. 4. U/Pb и Rb/Sr возраста в млн. лет главных тектонических эпизодов.

Древние кратоны: К — Конго, КА — Калахари, W — Западной Африки. Пояса пан-африканской складчатости: D — Дамара, G — Гариеп, ККоако, M — Мавританиды, Us — Убангиды, Ts — Транссахарский, WK — Западного Конго. il.

Рис. 3. Структурная схема докембрия Центральной Африки (по То1еи е1 а1., 2001).

Разломы (на схеме): АБ — Адамауа- - СанагаТВБ — ТчолиреБаньо.

1 .Фанерозойский чехол. 2. Неопротерозойский чехол. 3. Районы панафриканской деформации, в которых палеопротерозойский фундамент или отсутствует, или присутствует в небольших изолированных блоках. 4. Районы пан-африканской деформации со значительными объёмами переработанного палеопротерозойского фундамента. 5. Раннепротерозойский (эбурнейский) кратон. 6. Архейский кратон. Города в Камеруне: Б-Доула, О-Гароуа, Р-Поли, У-Яунде. распространенных севернее комплексов пан-африканских структур. Если комплекс Нтем сложен преимущественно породами катазоны, имеющими субширотное простирание, то на щите Шайю зеленокаменные пояса, определяющие тектоническую структуру архея в фундаменте кратона Конго, ориентированы в самых разных направлениях. Исключение представляет зона, прилегающая к комплексу Нтем, где эти пояса также имеют субширотное направление.

Далее, если складчатая серия Нижнее Джа Южного Камеруна сложена слабо метаморфизованными и, в целом, умеренно дислоцированными первично песчано-глинистыми отложениями при полном отсутствии проявлений в ней гранитообразования и с субширотным простиранием складчатости, то для расположенных севернее пан-африканских структур свойственны высокобарический метаморфизм, широкомасштабное гранитообразование разных типов, чрезвычайно сложная складчатость в самых разных направлениях и другие особенности.

Вместе с тем, в пограничных с Южным Камеруном районах ЦАР, Габона и на крайнем севере Заира находятся комплексы докембрия во всех отношениях идентичные комплексам Нтем и Джа и в той же мере, что и последние, отличающиеся от комплексов фундаментов указанных архейского и пан-африканского кратонов. Это зеленосланцевые серии Банги и Лики-Бембе протерозоя и гранулитовый комплекс Бому архея, имеющие сходное с комплексами Южного Камеруна направление складчатых структур. Таким образом, становится очевидным, что комплекс Нтем и серия Джа Камеруна являются элементами крупного субширотного пояса докембрийской складчатости, разделяющего архейский кратон Конго и панафриканский кратон Центральной Африки. Этот пограничный пояс назван нами Приэкваториальным.

Принадлежность докембрийских комплексов Южного Камеруна к Приэкваториальному поясу складчатости выявляется наиболее полно при сопоставлении последнего с докембрийским фундаментом двух разновозрастных кратонов: архейского Конго и панафриканского Центральной Африки.

1.1.Кратон Конго.

Кратон Конго занимает обширную часть Центральной Африки, включающую территории Габона, Конго, Заира, Восточной Анголы. На севере его фундамент выступает в двух щитах: Шайю-Шайлу на западе и Северо-Заирском на востоке.

Заключение

.

В проведенном исследовании автор стремился осуществить комплексный анализ геологических, геофизических и геохимических данных по докембрию одного из районов Камеруна. Полученные результаты, сформулированные в форме защищаемых положений, вероятно, могут быть использованы в методическом отношении при дальнейшем изучении геологии и металлогении страны.

В процессе работы по теме диссертации выявился ряд не вполне ясных вопросов, имеющих важное значение в отношении докембрия как Камеруна, так и Центральной Африки в целом. Одним из них является характер соотношения между глубоко метаморфизованными породами, относящимися к пан-африканской области, и сериями Нижнее Джа и Банги, включенными нами в Приэкваториальный пояс, а именно: каким образом позднепротерозойские толщи Центрального сегмента пояса избежали пан-африканского температурно-динамического воздействия, которое испытали подстилающие их катаи мезозональные комплексы?

Дополнительного изучения требует вопрос о соотношении магнитной аномалии Банги с тектонической структурой докембрия Центральной Африки, для чего необходимы привлечение сейсмических данных и более детальный анализ гравиметрических данных.

Наличие россыпных алмазов на юге ЦАР (в отложениях мела и современных аллювиальных осадках) позволяет допускать наличие приближенных к этим россыпям коренных источников. Учитывая «правило Клиффорда», можно предполагать, что последние мо1ут находиться в архейских гранулитовых комплексах Приэкваториального пояса. Выявление промышленной №-Со минерализации, связанной с докембрийскими базит-ультрабазитами, позволяет считать юг Камеруна, где эти породы описаны в целом ряде пунктов, весьма перспективным на эти металлы.

Благодарности.

Автор диссертации выражает благодарность Министерству Образования РФ, Российскому Университету Дружбы Народов, предоставившим ему возможность обучения в очной аспирантуре на госбюджетной основе.

Помимо этого диссертант искренне благодарит преподавателей геологического цикла Инженерного факультета РУДН, а также научных работников других учреждений, оказавших ему большую помощь в проведении исследований по теме диссертации.