11°40′00″S 27°28′00″E / 11.666667°S 27.466667°E / -11.666667; 27.466667
El Arco de Lufilian (o Cinturón de Lufilian ) es parte de un sistema de cinturones orogénicos del sur de África formados durante la orogenia panafricana , una etapa en la formación del supercontinente Gondwana . Se extiende por el este de Angola , la provincia de Katanga en el sur de la República Democrática del Congo y el noroeste de Zambia . [1] El arco tiene unos 800 kilómetros (500 millas) de largo. [2] Tiene importancia económica mundial debido a sus ricos depósitos de cobre y cobalto . [1]
El supergrupo Katanga de sedimentos neoproterozoicos descansa sobre un basamento formado en las eras Paleoproterozoica o Mesoproterozoica . El basamento inferior está formado por granitos , gneises y esquistos formados durante la era Eburneana , aproximadamente entre 2100 y 2000 Ma. [a] El basamento superior se extiende bajo parte del arco en Zambia y está compuesto principalmente de esquistos, cuarcitas y cuarzo - esquistos moscovitas . La orogenia de Kibaran deformó y metamorfoseó el basamento superior entre 1350 Ma y 1100 Ma. [3]
Los sedimentos del supergrupo Katanga tienen entre 5 kilómetros (3,1 millas) y 10 kilómetros (6,2 millas) de espesor. [3] La ruptura entre los cratones del Congo y el Kalahari alrededor de 880 Ma abrió dos cuencas, primero la ruptura de Roan y luego la ruptura de Nguba, las cuales acumularon sedimentos. La extensión fue reemplazada por la compresión cuando los cratones del Kalahari y el Congo se acercaron entre sí al comienzo de la orogenia panafricana. Los siestas que avanzaban desde el sur depositaron detritos de olistostromos en la cuenca del antepaís de Fungurume al norte del arco. El sobreempuje de Nappe y la deformación del antepaís se produjeron antes de que los sedimentos de olistostromo se hubieran litificado . [4]
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La corteza se acortó hasta 150 kilómetros (93 millas) entre 590 y 512 Ma en la orogenia panafricana. La compresión deformó las rocas sedimentarias del supergrupo Katanga en un cinturón plegado y empujado , el Arco de Lufilian. La inversión tectónica levantó depósitos de los niveles más profundos. [5] La orogenia levantó y plegó estratos de Roan que contenían depósitos de cobre y cobalto, que luego quedaron expuestos a través de la erosión. En varias zonas ahora se puede acceder a ellos a través de minas a cielo abierto, como en las minas de Kambove en Katanga. [6]
La zona de corte de Mwembeshi forma el límite sur del arco de Lufilian, separándolo del cinturón de Zambeze . [7] La zona de cizalla también data de la orogenia panafricana. Permitió un cambio en la vergencia estructural , o dirección de plegamiento, entre el cinturón de Zambeze y el arco de Lufilian. [8] El macizo de granito Hook , en el arco interior justo al norte de la zona de corte de Mwembeshi, es un gran batolito compuesto (emplazamiento de roca ígnea ) que se ha introducido en los estratos de sedimentos Kundelungu del arco durante o después de la actividad tectónica . La datación con uranio y plomo de muestras de granito sintectónico en el macizo arroja edades de 559 ± 18 y 566 ± 5 Ma, con 533 ± 3 Ma para el granito post-tectónico, lo que demuestra que la intrusión se desarrolló aproximadamente al mismo tiempo que la zona de cizalla, presumiblemente. por las mismas causas. [9]
El grupo de sedimentos más antiguo del supergrupo Katanga es el Roan, que comenzó a depositarse en una cuenca de rift continental formada aproximadamente hace 880 Ma cuando el cratón del Congo se separó del cratón del Kalahari. Por encima de esto, el grupo Nguba hasta hace poco se ha definido como estratos que comienzan con una capa de diamictita , probablemente creada por la acción glacial de Sturtian . Está cubierto por otra capa de diamictita que pudo haberse depositado durante la glaciación marinoana (650 a 635 Ma). [b] [3] Muchos geólogos sitúan los estratos más recientes del supergrupo Katanga dentro del grupo Kundelungu. Los grupos y subgrupos de rocas sedimentarias se muestran en la siguiente tabla, de más jóvenes a más antiguos. [3]
En la siguiente tabla se muestra una estratigrafía revisada de 2011. Aparte de cierto refinamiento o fusión de subgrupos, una revisión importante consiste en reasignar los sedimentos de Mwashya de la cuenca de Roan a la cuenca de Nguba. Hubo un levantamiento prominente a más tardar hace 765 Ma en el sur de la cuenca del rift de Roan que puso fin al depósito de carbonatos de plataforma y provocó que el rift de Nguba se abriera y se expandiera hacia el norte más allá del antiguo margen del rift de Roan. Los sedimentos de Mwashya son posteriores a este evento. [11] Otro cambio significativo es el reconocimiento de los depósitos distintivos en la cuenca del antepaís de Fungarume al norte del arco, que se superponen en edad con el grupo Plateau e incluyen material de grupos anteriores transportados desde el sur por las láminas de empuje de Katangan. Estos depósitos van desde olistostromos marinos profundos hasta depósitos de clásticos y carbonatos marinos poco profundos a medida que se llenaba la cuenca Fungurume. [12]
El Arco de Lufilian contiene el cinturón de cobre africano de 520 kilómetros (320 millas) , que corre en dirección noroeste desde Zambia hasta la provincia de Katanga en la República Democrática del Congo (RDC). Los depósitos de cobre se encuentran en las rocas más antiguas del grupo Roan. En la República Democrática del Congo se encuentran principalmente en zonas dolomíticas, con altos niveles de cobalto. En Zambia se encuentran en esquisto, arenisca y grauvaca bajos en carbonatos . [2]
Históricamente, los minerales del cinturón de cobre africano han sido más accesibles y de mayor ley que los minerales de otros lugares. En 1932, los porcentajes de cobre en las reservas de mineral de Zambia eran del 3,44% ( Antílope Roan ), el 4,3% (Rhokana) y el 4,14% (Mufulira, Chambishi y Baluba). Esto se compara con el 1,41% en promedio de las reservas de mineral de cobre en los Estados Unidos en ese momento. Otras ventajas son que las minas contienen principalmente minerales de sulfuro, que son comparativamente fáciles de concentrar y fundir, y que los costos de mano de obra son bajos. [13] En 2010, el cinturón de cobre africano proporcionaba alrededor del 25% del cobre del mundo y alrededor del 80% de su cobalto. También cuenta con importantes yacimientos de zinc y plomo. [14]