La geología de Ghana se compone principalmente de rocas de basamento cristalino muy antiguas, cinturones volcánicos y cuencas sedimentarias, afectadas por períodos de actividad ígnea y dos importantes eventos de formación de montañas de orogenia . Aparte de los sedimentos modernos y algunas rocas formadas en los últimos 541 millones de años del Eón Fanerozoico , a lo largo de la costa, muchas de las rocas de Ghana se formaron hace cerca de mil millones de años o antes, lo que dio lugar a cinco tipos diferentes de formación de depósitos de oro, lo que dio a la región su antiguo nombre de Costa de Oro .
Las rocas antiguas del Paleoproterozoico , Neoproterozoico y quizás del Paleozoico temprano cubren casi toda Ghana, excepto cerca de la costa, donde son comunes las rocas del Paleozoico , Mesozoico y Cenozoico .
Las principales unidades de roca precámbrica incluyen el Dahomeyano metamorfoseado y plegado , el Birimiano, el Sistema Tarkwaiano, la Serie Togo y la Formación Buem . Las rocas paleozoicas incluyen el Sistema Voltaiano y las Formaciones Sekondi-Accraiana. [1]
Las unidades de roca paleoproterozoica pertenecientes al supergrupo Birimiano , común en África occidental, dominan el noroeste y suroeste de Ghana. El supergrupo Birimiano tiene dos unidades, una una sucesión de rocas sedimentarias que incluyen filita , toba y grauvaca superpuestas por conglomerado , arenisca y pizarra y la otra una serie de magma volcánico toleítico . Originalmente, los geólogos separaron las unidades en el Birimiano Inferior y el Birimiano Superior, pero investigaciones posteriores descubrieron que las rocas volcánicas forman cinturones de varios cientos de kilómetros dentro del supergrupo más grande, con metamorfismo de bajo grado de las rocas de lava toleíticas.
Los cinturones volcánicos de norte a sur son el cinturón de Lawra, el cinturón de Bole-Navrongo, el cinturón de Sefwi, el cinturón de Asankrangwa, el cinturón de Ashanti y el cinturón de Kibi-Winiba. A excepción del cinturón de Lawra, todos tienen una orientación noreste-suroeste. Entre los diferentes cinturones hay cuencas llenas de dacita , argilita , rocas volcaniclásticas y granitoides con plegamiento isoclinal . En la transición entre las cuencas y los cinturones volcánicos hay pequeños afloramientos de sílex , carbonatos y sedimentos ricos en manganeso, que se infiere que son los restos exhalativos de las erupciones que formaron los cinturones volcánicos. [2]
Las rocas volcánicas y sedimentarias se plegaron durante la orogenia Eburneana hace 2.2 a 2.0 mil millones de años y fueron intruidas por granitoides. La orogenia también elevó y erosionó las rocas, llenando un gran foso con una serie de molasas plegadas de nuevas rocas sedimentarias, conocidas como el Grupo Tarkwaiano. Casi al mismo tiempo, el Supergrupo Birimiano fue intruido nuevamente, esta vez por granitos batolitos y granodiorita del tipo Cape Coast , junto con el tipo Winneba que tiene un origen sial Arcaico de la capa más superior del manto. Ghana también tiene algunos otros tipos de granitos de este período de tiempo, incluido el tipo Dixcove, que formó una intrusión no foliada en el cinturón volcánico y los raros granitoides potásicos Bongo, que se formaron después de la orogenia Eburneana. [3]
En el Neoproterozoico , Ghana se vio afectada por la orogenia panafricana . En la actualidad, el terreno del cinturón móvil panafricano se extiende por el este y el sureste de Ghana, con varias unidades diferentes. El sistema Dahomeyano comprende gneis máficos y félsicos , mientras que la serie Togo incluye cuarcita , esquisto y pequeñas cantidades de serpentinita . El grupo Buem es una mezcla de sedimentos y rocas ígneas, que incluyen esquisto, arenisca, basalto , traquita y rocas volcanoclásticas.
La cuenca del Volta se formó durante el Neoproterozoico e incluye areniscas y arcillosas de un kilómetro de espesor del supergrupo Bambouaka, que se emplazaron hace entre 1.100 millones y 700 millones de años. En el Neoproterozoico, el fenómeno conocido como Tierra Bola de Nieve provocó una glaciación generalizada en lo que hoy es África. La erosión glacial creó una discordancia entre el supergrupo Bambouaka y el supergrupo Pendjari (también conocido como supergrupo Oti), que en algunos casos se encuentra directamente sobre una roca de basamento cristalina más antigua. El supergrupo Pendjari, de 2,5 kilómetros de espesor y de entre 600 y 700 millones de años de antigüedad, tiene tillita y caliza dolomítica, rica en barita y silixita en su base y limolita y argilita en sus capas superiores. La tercera unidad importante de la cuenca del Volta es el supergrupo Tamale, con un espesor de 500 metros, arcilla y limolita en su base, que dan paso a arenisca gruesa. Los geólogos debaten la edad del Supergrupo Tamale, que puede haberse formado a finales del Neoproterozoico o posiblemente en el Cámbrico de la era Paleozoica temprana . [4]
El Fanerozoico , el eón actual en el que la vida multicelular se volvió común, se registra principalmente a lo largo de la costa de Ghana. La Serie Acraiana se depositó en el Devónico Inferior y el Devónico Medio, mientras que la Serie Sekondiana se formó entre el Devónico Medio y el Cretácico Inferior , superponiéndose con el Grupo Amisiano del Jurásico Superior al Cretácico Inferior. El Grupo Apolíneo del Cretácico Superior se encuentra entre las unidades rocosas más recientes. Los últimos 66 millones de años del Cenozoico se registran principalmente con rocas sedimentarias marinas, lagunares y ribereñas, así como con sedimentos no consolidados que cubren la mayor parte del país y forman suelos. [4]
Las tres unidades principales de la cuenca del Volta son acuíferos importantes en el este de Ghana con una permeabilidad intergranular muy baja, si es que la tienen. Las areniscas, lutitas y limolitas del Supergrupo Pendjari medio y superior y del Grupo Obosum suelen tener una mineralización baja, pero contienen algo de fluoruro, mientras que las rocas más profundas del Supergrupo Bambouaka tienen concentraciones generalmente altas de sulfato, hierro y manganeso y, en algunos lugares, fluoruro y alta salinidad. Aunque generalmente son impermeables, los acuíferos de roca fracturada en las rocas del basamento cubren la mayor parte del sur y oeste de Ghana con una acidez leve, baja salinidad, baja dureza y bajo contenido de yodo, pero alto contenido de fluoruro. En algunos lugares del sudoeste de Ghana, el agua subterránea de la roca del basamento meteorizada contiene altos niveles de arsénico asociado con oro en vetas mineralizadas.
La recarga de aguas subterráneas ha sido poco estudiada en Ghana, a excepción de 15 pozos monitoreados en el noreste. [5]
El oro desempeña un papel importante en la economía de Ghana , con hasta 1500 toneladas de oro producidas a lo largo de su historia. Ghana tiene cinco tipos principales de depósitos de oro. El oro nativo en vetas de cuarzo de inclinación pronunciada en zonas de cizallamiento en los márgenes de las cuencas de Birimian, la arsenopirita en cuerpos de azufre, la mineralización diseminada en rocas granitoides de cuenca y el oro de placer aluvial en depósitos fluviales en grava son las principales fuentes de oro. En algunos casos, el oro de placer antiguo se ha mineralizado y reconstituido junto con otros minerales como magnetita y hematita en los conglomerados de cuarzo y guijarros del Grupo Tarkwaian.
Desde finales del siglo XV hasta mediados del siglo XIX, se estima que dos tercios de la producción de oro de África se originaron en la Costa de Oro . La producción anual a principios de la década de 1980 fue de 12.000 a 15.000 kg. Las principales vetas de oro primario se encuentran en la zona de cizallamiento entre las filitas del Birimiano inferior y las piedras verdes del Birimiano superior , y consisten en vetas de cuarzo y arrecifes lenticulares . El oro suele ir acompañado de arsenopirita . Las minas a lo largo del lado oeste del sinclinal de Tarkwa incluyen la mina de oro de Obuasi y las ubicadas en Prestea y Konongo . El oro sedimentario se encuentra en el conglomerado de Banket cerca de la base del Tarkwaian. Esto incluye la mina de oro de Iduapriem , la mina de Teberebie y las ubicadas en Tarkwa y Abosso, ubicadas a lo largo del margen oriental del sinclinal de Tarkwa. Los minerales que lo acompañan incluyen rutilo , circón y hematita detrítica , todos dentro de horizontes de grava . El oro de placer se extrae principalmente mediante dragado a lo largo del río Ofin en Dunkwa-on-Offin . Además, el eluvión , las arenas de playa , las terrazas y los sedimentos de arroyos del Pleistoceno contienen oro aluvial . [6] [7]
Se encuentran importantes depósitos de diamantes en las gravas de los ríos en la parte central y oriental de Ghana, aunque el país no tiene chimeneas de kimberlita donde se formaron diamantes en el pasado geológico. Awaso , en el suroeste de Ghana, alberga una mina de bauxita dirigida por la Ghana Bauxite Company. La bauxita se formó a partir de la erosión de la filita paleoproterozoica . Nsuta , en el distrito central de Sekyere de la región de Ashanti , tiene una mina de óxido y carbonato de manganeso. El país también tiene pequeños depósitos poco investigados de amianto , cromita , andalucita , mica , barita , casiterita , columbita , monacita , berilo , espodumena y molibdenita . También tiene sienita nefelina y depósitos aluviales terrestres de rutilo e ilmenita .
Las formaciones rocosas sedimentarias de Ghana incluyen muchos depósitos pequeños de piedra caliza , pero pocos de ellos son lo suficientemente extensos para una explotación a largo plazo. [8] La piedra caliza se extrae en una cantera moderna cerca de Oterkpolu. [9]
En Ghana se realiza una amplia explotación de canteras de arena, grava, caolín y otros depósitos de arcilla para la construcción de carreteras y edificios, así como para la producción de ladrillos. [10]
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