Войти
| Стратиграфия супергруппы Кару в бассейне Кару | ||||
|---|---|---|---|---|
| Период | Группа | Формация к западу от 24 ° E | Формация к востоку от 24 ° E | Зона скопления |
| Юрский период | Дракенсберг | Хиатус | ||
| Стормберг | Кларенс | |||
| триас | Эллиот | |||
| Мольтено | ||||
| Бофорт | ||||
| Киногнат | ||||
| Катберг | Листрозавр | |||
| Бальфур | . | |||
| Пермский | Дицинодон | |||
| Тиклуф | . | |||
| Цистецефал | ||||
| Миддлтон | . | |||
| Tropidostoma | ||||
| Pristerognathus | ||||
| Абрахамс-Крааль | Абрахамс-Краал | . | ||
| Tapinocephalus | ||||
| Eodicynodon | ||||
| Ecca | ||||
| / | ||||
| / | ||||
| Whitehill | Whitehill | |||
| Карбон | Двай 325>Ссылки: Rubidge (2005), Selden and Nudds (2011). | |||
Супергруппа Кару - самая распространенная стратиграфическая единица в Африке к югу от Пустыня Калахари. супергруппа состоит из последовательности единиц, в основном неморского происхождения, отложившихся между поздним карбоном и ранней юрой, периодом около 120 миллионов лет.
В южной части Африки скалы супергруппы Кару покрывают почти две трети современной поверхности суши, включая весь Лесото, почти весь Фри-Стейт и большие территории. части Восточного мыса, Северного мыса, Мпумаланга и провинций Квазулу-Натал Южной Африки. Супергруппа Кару обнажения также обнаружена в Намибии, Свазиленде, Замбии, Зимбабве и Малави, а также на других континентах, входивших в Гондвана. Бассейны, в которых он отложился, образовались во время формирования и распада Пангеи. Область типа супергруппы Кару - это Великий Кару в Южной Африке, где обнажены наиболее обширные выходы на поверхность в последовательности. Его пласты, состоящие в основном из сланцев и песчаников, фиксируют почти непрерывную последовательность морских ледниковых и наземных отложений от позднего карбона к ранней юре. Они накапливались в ретродуге прогибе, называемом «основной Кару ». Этот бассейн образовался в результате субдукции и орогенеза вдоль южной границы того, что в конечном итоге стало Южной Африкой, в южной Гондване. Его отложения достигают максимальной совокупной мощности 12 км, а толщина вышележащих базальтовых лав (группа Дракенсберг) составляет не менее 1,4 км.
Окаменелости включают растения (как макро-ископаемые, так и пыльца ), редкие насекомые и рыбы, обычные и разнообразные четвероногие (в основном терапсид рептилии, темноспондил земноводных, а в верхних слоях динозавров ), и ихнофоссилии. Их биостратиграфия использовалась в качестве международного стандарта для глобальной корреляции пермского периода и юрского неморских отложений.
Хронология геологической истории Земли с указанием акцент на событиях в Южной Африке. Зеленый блок, помеченный K, указывает, когда супергруппа Кару была депонирована, по отношению к супергруппе, CCape, непосредственно перед ней. W указывает, когда супергруппа Витватерсранда была заложена гораздо дальше в прошлом. График также показывает период, в течение которого на Земле формировались полосчатые пласты железного камня, что указывает на бескислородную атмосферу. Земная кора была полностью или частично расплавлена во время Хадейского Эона; Таким образом, возраст самых старых пород на Земле составляет менее 4000 миллионов лет. Одним из первых образовавшихся микроконтинентов был Кратон Каапваал, который составляет основу северо-восточной части страны. Сборка и распад Гондваны, с точки зрения геологической истории Земли и Южной Африки, являются относительно недавними событиями. 
Южная Гондвана во время кембрия - ордовика Периоды. Сегодняшние континенты, на которые в конечном итоге распался этот Суперконтинент, обозначены коричневым цветом. Около 510 миллионов лет назад образовался разлом, отделяющий Южную Африку от Фолклендского плато. Затопление разлома сформировало море Агульяс. Осадки, которые накапливались в этом мелководном море, консолидировались, чтобы сформировать Мыс Супергруппа горных пород, которые сегодня образуют мыс Складчатый пояс. Эта часть Гондваны, вероятно, была расположена на противоположной стороне Южного полюса от нынешнего положения Африки, но, тем не менее, компасные пеленги даны так, как если бы Африка находилась в ее нынешнем положении. 
Схематическая геологическая карта обнажений пород супергруппы Кару. в южной части Африки. Местоположение и приблизительное строение гор Кейп-Фолд также схематично указано для справочных целей 
Примерное геологическое сечение ЮЗ-СВ через Южную Африку с полуостровом Кейп (с Столовой горой ) слева и северо-восток Квазулу-Натал справа. Схематично и не в масштабе. Цветовой код супергруппы Кару такой же, как на иллюстрации выше. Около 510 миллионов лет назад рифтовая долина образовалась в Южной Гондване., к югу от Южной Африки, но простирается на запад в Южную Америку и на восток в Восточную Антарктиду и, возможно, даже в Австралию. На дне рифтовой долины скопился слой наносов толщиной 8 км, известный как Cape Supergroup. Закрытие рифтовой долины, начавшееся 330 миллионов лет назад, стало результатом развития зоны субдукции вдоль южной окраины Гондваны и последующего смещения Фолклендского плато обратно в сторону Африки в течение Каменноугольный и раннепермский периоды. После закрытия рифтовой долины и сжатия Супергруппы мыса в серию параллельных складок, идущих в основном с востока на запад, продолжающаяся субдукция палео-Тихоокеанской плиты под Фолклендское плато и последующее столкновение последней с Южной Африкой, поднял горный хребет огромных размеров к югу от бывшей рифтовой долины. Складчатые мысы Супергруппы образовали северные предгорья этого горного хребта.
Вес гор Супергруппы Фолкленд-Кейп заставил континентальную кору Южной Африки прогнуться, образуя ретродуговую систему форландов, которая была затоплена и образовала море Кару. Отложения, начавшиеся с ледниковых отложений с севера, а затем от Фолклендских гор на юге, в эту депрессию сформировали Супергруппу Кару .
Сечение с севера на юг через море Агульяс (см. выше). Коричневые структуры - это континентальные плиты, толстый черный слой слева - палео-Тихоокеанская плита, красный цвет указывает на верхнюю мантию, а синий цвет указывает на затопленные области или океан. Верхняя иллюстрация изображает геологию около 510 миллионов лет назад, с отложениями, которые в конечном итоге сформировали мыс Супергруппу, оседающими в море Агульяс. На средней иллюстрации изображено Фолклендское плато, снова дрейфующее на север, чтобы закрыть море Агульяс, в результате чего мыс Супергруппа превратился в серию складок, идущих преимущественно с востока на запад. На самом нижнем рисунке показано, как субдукция палео-Тихоокеанской плиты под Фолклендское плато в ранний пермский период подняла массивную гряду гор. В конечном итоге они перешли в море Кару, образуя, в частности, группу Бофорта супергруппы Кару . Около 330 миллионов лет назад Гондвана дрейфовала над Южным полюсом с В результате ледяной щит толщиной в несколько километров покрыл большую часть Африки и другие части Гондваны. Ледниковые отложения этого ледникового покрова были первыми отложениями, отложившимися к северу от мыса Фолд (и частично над этими зарождающимися горами). Бассейн, в котором осели эти отложения, был самым глубоким непосредственно к северу от хребтов горы Кейп-Фолд. Таким образом, ледяной покров плавал по внутреннему озеру, называемому внутренним морем Кару, в которое отложились айсберги, отколовшиеся от ледников и ледникового покрова на севере. огромное количество грязи и камней различного размера и происхождения. Такие месторождения известны как тиллит. Далее на север ледяной щит был заземлен, также оставляя отложения диамиктита всякий раз, когда он частично плавился, но, кроме того, он размывал коренную породу, оставляя за собой бороздки (царапины), которые можно увидеть около Баркли-Уэст в Северном мысе и на территории Университета Квазулу-Натал. Этот слой тиллита, следы которого можно найти на обширной территории Южной Африки, Индии и Южной Америки, предоставил важные ранние свидетельства в поддержку Теории континентального дрейфа. В Южной Африке слой известен как Группа Двика. Это самое раннее и самое низкое из осадочных отложений супергруппы Кару.
По мере того, как Гондвана отодвигалась от Южного полюса, ледники таяли, оставив обширное внутреннее море, простирающееся через Южная Африка и соседние регионы Гондваны. Возможно, он имел выход в океан (аналогично Черному морю ), но приливные эффекты были небольшими. Реки, впадающие в горы к северу от моря Кару, образовали большие болотистые дельты, в которых процветали растения, принадлежащие к флоре Glossopteris. Эта густая растительность накапливалась в виде торфа, который со временем превратился в уголь. месторождения угля приурочены к северным берегам раннего пермского моря Кару, и сегодня они добываются в Хайвелде и Квазулу-Натале.
Эти осадочные отложения относятся к группе Экка супергруппы Кару. Они состоят в основном из сланцев и песчаников и простираются по всему бывшему морю Кару, но южные отложения не содержат угля, хотя реки с мыса Фолд образуют небольшие дельты. Хотя растительность на юге была не такой густой, как на северных берегах внутреннего моря, несколько ранних рептилий, таких как Mesosaurus, обнаружены в этих отложениях Экки. Это ископаемое пресмыкающееся, обитающее только в Южной Африке и Бразилии, которое является важным палеонтологическим свидетельством существования суперконтинента Гондвана.
Северные берега содержат в основном ископаемые растения, пыльцу и споры. Окаменелости головоногих и некоторых ехиноидов также обнаружены на севере.
Турбидиты откладываются в глубокой воде на дне континентальных шельфов или подобных структур в глубоких озерах, таких как юго-западное море Кару, около 300 миллионов лет назад. Они являются результатом подводных лавин из ила и песка, спускающихся каскадом вниз по крутому склону края шельфа. Когда лавина оседает в глубоководном желобе, сначала оседает песок и другой крупный материал, затем грязь и, наконец, мельчайшие частицы. Органическое вещество, сошедшее с лавиной, попадает в турбидит в бескислородной среде, где оно превращается в нефть (нефть и газ). 
Гора Экка в Танкуа Кару, с множеством конусов турбидита, что 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 горы мыса Фолд формировались к югу. Месторождения Ecca Turbidite не следует путать с силлами долерита, обнаруженными дальше вглубь суши (проиллюстрированы и описаны 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 мелкий алевролит наверху слоя. В период Экка произошло столкновение Фолклендского плато и затем слился с Южной Африкой, образуя обширный горный хребет к югу от мыса Складчатый пояс. Этот новый горный хребет был сопоставим по размеру с Гималаями. Северные склоны этих гор обычно круто обрывались в море Кару, которое в этот момент было самым глубоким. Землетрясения, которые сопровождали формирование Капских гор, поэтому инициировали частые подводные грязевые и каменные оползни, образуя веерообразные скопления турбидитов, которые можно увидеть в юго-западном углу. Кару сегодня (см. фотографию внизу справа). В течение некоторого времени турбидиты были признаны нефтедобывающими породами, потому что подводные лавины, вызывающие эти отложения, часто переносят органическое вещество от береговой линии, особенно около устьев рек и дельт, в бескислородные глубины прилегающих впадин. Здесь он погребен в турбидите и превращается в углеводороды, в частности, нефть и газ. Таким образом, турбидиты в формации Экка в регионах Танкуа и Лайнгсбург Кару недавно стали объектом пристального внимания нефтяной промышленности и геологов, которые обнаружили, что они имеют богатый и легко доступный месторождения нефти и газа. Таким образом, северо-восточная часть бассейна Экка богата углем, а ее юго-западная часть становится известной своими запасами нефти.
Moschops был терапсидом из Средней Азии. Пермь Южной Африки. 
Lystrosaurus был наиболее распространенным синапсидом вскоре после пермско-триасового вымирания.с образованием Фолклендского плато и горного хребта Мыс Фолд, реки из юг стал преобладать в осадконакоплении в море Кару, которое начало заиливаться. (Высокогорья к северу от моря Кару к этому времени были выровнены эрозией и начали погребаться под более новыми отложениями.) Несколько рек, похожих на Миссисипи, текли с юга по заиленному бассейну Кару, создавая новые богатые среды обитания. для разнообразия флоры и фауны. Наземные (в отличие от лакунарных или морских) отложения, созданные этими реками, дали начало группе Бофорта. Он сложен монотонной последовательностью сланцев и аргиллитов, с некоторыми переслаивающимися линзовидными песчаниками. Группа Бофорта богата рептилиями и в меньшей степени земноводными. Существует множество окаменелостей как травоядных, так и хищных рептилий. Скалы Бофорта всемирно известны своей богатой историей терапсид синапсидов (млекопитающих рептилий), которые знаменуют собой промежуточный этап в эволюции млекопитающих от рептилий. Самыми многочисленными травоядными были аномодонты, самые примитивные формы которых известны также по скалам Бофорта. диноцефалы (ужасная голова) названы так из-за их необычайно толстокостных черепов, которые, вероятно, использовались для удара головой во время территориальных боев. Обладая трехметровой длиной тела, они были первыми крупными животными, которые жили на суше.
В ходе закладки 6-километровых отложений Бофорта произошло массивное массовое вымирание в конце пермского периода., 251 миллион лет назад, исчезло около 96% всех видов, живших в то время. Глобальное событие хорошо видно на скалах Бофорта. Несколько представителей рода Lystrosaurus были единственными рептилиями, похожими на млекопитающих, которые пережили это событие. Отложения Бофорта, отложившиеся после этого события, обычно более крупнозернистые, чем те, что им предшествовали, вероятно, из-за массового отмирания растительности, которая защищала поверхность от эрозии. Эти пласты с преобладанием песчаника раннего триаса известны как формация Катберг (в пределах группы Бофорта), которая накапливалась до толщины 1 км. Со временем отложения Бофорта снова стали более мелкозернистыми, что, вероятно, указывает на восстановление растительности в Кару, а с ним и на появление широкого спектра новых видов, включая динозавров и истинных млекопитающих в течение позднего триаса - ранней юры.
По мере того, как Гондвана дрейфовала на север, условия в той части, которая должна была стать Южной Африкой, становились все более жаркими и засушливыми. Песчаники были преобладающими породами, которые сформировались. Однако в некоторых районах воды было достаточно, чтобы образовались болота с последующим образованием угля, но ее качество было плохим. Пейзаж, вероятно, напоминал сегодняшнюю пустыню Калахари с реками, такими как современная Оранжевая река или Нил, протекающими через нее, поддерживая локализованные области триасовой флоры и фауны. Группа Стормберга содержит самые ранние окаменелости динозавров в Южной Африке. Он также содержит ископаемые останки размером с землеройку мегазостродон, старейшее млекопитающее в Африке. В некоторых слоях обнаружено удивительное множество окаменелостей насекомых и растений.
Скала Брандваг (или Сентинел) в национальном парке нагорья Голден-Гейт состоит из песчаника, принадлежащего клэренцам. Формирование. Желтоватый оттенок скалы типичен для скал Кларенса. 
Наскальное изображение канны Сан в пещере Clarens Formation в парке UKhahlamba Drakensberg в KwaZulu-Natal недалеко от граница с Лесото. Самые верхние пласты группы Стормберг, вероятно, залегали в условиях настоящей песчаной пустыни, подобных пустыне Намиб в Намибии. Вероятно, она была такой же большой, как пустыня Сахара сегодня, простираясь от гор Мыс Фолд на многие тысячи километров к северу над большей частью Гондваны. Лишь небольшой остаток этого массивного образования можно найти сегодня в Лесото и его окрестностях. Это образование ранее было известно как «пещерный песчаник», поскольку размытые ветром мелкие пещеры часто образовывались в скалах, сложенных из этих камней. Эти пещеры позже использовались народом сан, который часто украшал стены своими росписями. Сегодня пещерные песчаники называют формацией Кларенс.
. Самые старые из когда-либо обнаруженных зародышей динозавров были обнаружены в формации Кларенс в 1978 году. Яйца были из триасового периода ( 220-195 миллионов лет назад) и имел окаменелые скелеты плода Massospondylus, прозауропод динозавра. Еще больше примеров этих яиц с тех пор было найдено в национальном парке Голден-Гейт-Хайлендс, расположенном на скалах формации Кларенс. Другие окаменелости, найденные в парке, включают окаменелости продвинутых cynodontia (собачьи зубастые животные), мелких thecodontia (животных с твердыми зубами в челюсти), динозавров, похожих на птиц и крокодилов.
Около 182 миллионов лет назад южноафриканская часть Гондваны прошла через горячую точку Буве, в результате чего кора под Супергруппой Кару разорвалась, высвободив огромные объемы базальтовой лавы над пустыней Кларенс, покрывающие почти всю Южную Африку и другие части Гондваны. Гора лавы, накопившаяся в ходе нескольких извержений, имела толщину более 1600 м, особенно на востоке (в настоящее время - день Лесото). Это массивное излияние лавы привело к резкому прекращению осадконакопления Кару.
Название группа Дракенсберга происходит от того факта, что этот слой образует самые верхние 1400 м Великого уступа на международной границе между Лесото и Квазулу-Натал, часто именуемой Дракенсберг (хотя технически «Дракенсберг» относится ко всей восточной части Великого откоса протяженностью 1000 км, только около трети из которых покрыта лавами Дракенсберга).
Панорама Драконовых гор в регионе Замок гигантов, на границе Квазулу-Натал / Лесото. Самый верхний слой этой части Большого уступа образован лавами Дракенсберга мощностью 1400 м, которые залегают на породах формации Кларенс. Магма просачивалась через длинные трещиноподобные трещины, иногда с редкими трещинами. брызги конусов, но типичные вулканы были редкостью. Каждый поверхностный поток лавы имел толщину от 10 до 20 метров. Эти потоки накапливались в быстрой последовательности в течение 2 миллионов лет, образуя единый непрерывный слой лавы толщиной от 1 до 1,6 км. Однако не вся магма достигла поверхности, а вытеснилась под высоким давлением между горизонтальными пластами пород Экка и Бофорт. Когда эта магма затвердела, она образовала множественные долеритовые силлы на разных глубинах в южных и юго-западных отложениях Кару. Эти подоконники различаются по толщине от нескольких сантиметров до сотен метров.
Это излияние лавы совпало с поднятием южноафриканской части Гондваны и образованием рифтовых долин вдоль того, что должно было стать морскими границами субконтинента. По мере расширения этих рифтовых долин они были затоплены и образовали протоиндийский и Южный Атлантический океаны, поскольку Гондвана разделилась на отдельные сегодняшние континенты Южная Америка, Африка, Антарктида, Австралия, Индия, Мадагаскар и Аравия.
В тесной связи с этим рифтингом появился второй эпизод извержение базальта произошло вдоль границы с Мозамбиком, образовав горы Лебомбо. В это время был сильно вытеснен слой лавы толщиной более 4800 м. В то время как лава Дракенсберга формирует почти горизонтальные слои, лава Лебомбо опускается на восток, поэтому трудно определить, насколько далеко лава распространилась вбок.
Типичная плоская вершина Кару Коппи в Cradock край Великого Кару. долерит силлы более твердые и более устойчивые к эрозии, чем глинистые сланцы Бофорта, в которые они были внедрены, что дает этим холмам вершины вершин и ступенчатые склоны. Возвышение Южной Африки предвещало подъем. фаза массивной эрозии, удаляющая слой толщиной в несколько километров с поверхности Африки. Почти все лавы Драконовых островов были размыты, оставив остатки в Лесото, несколько небольших участков на Springbok Flats на севере страны и в горах Лебомбо вдоль границы с Мозамбиком. Как только слой твердой лавы был размыт, более мягкие отложения Кару над остальной частью бассейна размылись еще быстрее. Однако силлы долерита сопротивлялись эрозии, защищая под ними более мягкие сланцы Бофорта и Экка. Это привело к появлению многочисленных и широко распространенных холмов с плоскими вершинами, известных как Karoo Koppies («koppie» - африкаанс термин для обозначения холма), которые являются знаковыми для Кару и, как следствие, для ландшафта Южной Африки. дайки или вертикальные трещины, которые подняли лаву на поверхность, сегодня выделяются как линейные гребни, простирающиеся через большие участки Кару.
Продолжающаяся эрозия Южной Африки за последние 180 миллионов лет означает, что породы моложе группы Дракенсберг практически не существуют на большей части внутренних территорий. Часть эродированного материала изнутри оказалась в ловушке между горами Кейп-Фолд на юге в меловой период, образовав формацию Энон и аналогичные отложения у побережья Квазулу. -Натал, к северу от Ричардс-Бей. Кроме того, в Южной Африке встречаются только очень незначительные участки совсем недавних, в основном песчаных отложений.
В Замбии, Зимбабве и Мозамбике Супергруппа Кару делится (от самой старой до самой молодой):
