Geologia Malawi

Geologia Malawi ukształtowała się na niezwykle starożytnej krystalicznej skale piwnicy , która została przeobrażona i wtargnięta przez skały magmowe podczas kilku orogenetycznych wydarzeń związanych z budową gór w ciągu ostatniego miliarda lat. Skały z supergrupy Karoo i nowszych jednostek osadowych osadziły się na większości Malawi w ciągu ostatnich 251 milionów lat, w związku z dużym basenem szczelinowym na superkontynencie Gondwana i nowszymi szczelinami, które utworzyły szczelinę wschodnioafrykańską , w którym znajduje się jezioro Malawi . Kraj posiada rozległe zasoby minerałów, z których wiele jest słabo poznanych lub nie jest eksploatowanych, w tym węgiel, wermikulit , pierwiastki ziem rzadkich i boksyt.

Stratygrafia i historia geologiczna

Najstarsze skały w Malawi to krystaliczne metamorficzne skały piwniczne na południu, które powstały prawie dwa miliardy lat temu. Najstarsze skały mogły pochodzić z osadów morskich i skał magmowych, na podstawie obecności marmuru. Orogeneza Rusizi-Ubendia, wydarzenie związane z budową gór 1,8 miliarda lat temu w paleoproterozoiku , zdeformowało i przekształciło skały na północy kraju, wpływając na duży obszar dzisiejszej Afryki Środkowej, w tym południową Tanzanię, północną Zambię, Burundi, Rwandę i Demokratycznej Republice Konga.

Region dotknięty orogenezą Mozambiku mógł rozciągać się tak daleko na południe, jak pas orogeniczny Limpopo w Afryce Południowej, ale późniejsza aktywność tektoniczna zatarła ślady w skale.

Mezoproterozoik (1,6-1 miliarda lat temu)

Orogeneza irumidu rozpoczęła się 1,6 miliarda lat temu, na początku mezoproterozoiku i trwała do 900 milionów lat temu. Wydarzenie to spowodowało regionalną deformację, metamorfizm i intruzje magmowe zachowane w północnym Malawi, Tanzanii i Zambii. Granit Nyika i być może także granit Dzalanyama znajdowały się na północy, a następnie mułowce, piaskowce i konglomeraty grupy Mafingi, które osadzały się w płytkim środowisku morskim. Granit Dzalanyama wtargnął w istniejące wcześniej wapienne mułowce grupy Mchinji.

Neoproterozoik (1 miliard-539 milionów lat temu)

Orogeneza Mozambiku rozpoczęła się w neoproterozoiku , podzielona przez geologów strukturalnych na epizod Katangan i Damaran. Skały podłoża uległy deformacji i metamorfozie, w wielu przypadkach tworząc migmatyty . Wydarzenie to spowodowało powstanie dużych obszarów metamorfizmu wysokiego stopnia w południowym Malawi, w wyniku których powstały skały, takie jak granulity charnockitu , gnejs, łupek hornblendowy i biotyt . Gnejsy i granulity pertytu powstały na obszarach z fałdami izoklinalnymi. Grupa Mchinji doświadczyła metamorfizmu niskiego stopnia.

Paleozoik (539-251 mln lat temu

Gdy orogeneza Mozambiku dobiegła końca, kruche odkształcenie spowodowało powstanie filonitu w starszych gnejsach w północnym Malawi. Granit, sjenit i sjenit nefelinowy wnikały w skały, a grupa Mafingi doświadczyła metamorfizmu niskiego stopnia.

Mezozoik (251-66 mln lat temu)

W permie rozległa dolina ryftowa otworzyła się w południowej części superkontynentu Gondwany , rozciągając się na tereny dzisiejszej południowej Ameryki Południowej. W całym mezozoiku basen wypełniony osadami tworzył supergrupę Karoo , najbardziej rozległą jednostkę osadową w południowej Afryce. W Malawi supergrupa Karoo zdeponowała się między permem a późną jurą, tworząc sekwencje pokładów mułowca , piaskowca , margla , a nawet węgla. Po osadzeniu osadów pojawił się doleryt intruzje i przepływy bazaltu w południowym Malawi, które obecnie tworzą Grupę Stormberg .

W późnej jurze i wczesnej kredzie wtargnęły karbonatyty , skalenie , granulity i sjenity skaleniowe , tworząc prowincję Chilwa Alkaline w południowym Malawi. Góry Zomba i Mulanje powstały w tym okresie jako kompleksy pierścieniowe związane z intruzją. Złożone uskoki stworzyły możliwości gromadzenia się osadów w korytach uskoków, tworząc ławice dinozaurów na północy i wapienne piaskowce na południu.

Kenozoik (66 milionów lat temu-obecnie)

Wraz z utworzeniem szczeliny wschodnioafrykańskiej, która rozpoczęła się w późnym mezozoiku, sedymentacja koryta uskoków stworzyła warstwy Sungwa, Chitimwe i Chiwondo w paleogenie , neogenie i czwartorzędzie . Te trzy warstwy zachowują wczesną sedymentację jeziora Malawi . Powierzchnia wody znajdowała się prawdopodobnie o 300 metrów nad poziomem morza niż obecnie i ograniczała się do obszaru jednej czwartej obecnej wielkości na północy.

Geolodzy uważają, że uskoki w dół umożliwiły przepływ wody z jeziora do niższych wysokości, rozciągając się na półwysep Cape Maclear. Żwiry Dwangwa, znalezione wzdłuż brzegów jeziora, są prawdopodobnie pozostałościami osadów plażowych. Wulkany Songwe w północnym Malawi wybuchły w plejstocenie .

Geologia strukturalna i tektonika

Po tym, jak skały Karoo Supergroup zdeponowały się w basenach kontrolowanych tektonicznie, skały zostały opuszczone do kilku normalnych uskoków w północnym i południowo-zachodnim Malawi. Uskoki w późnym mezozoiku przez kenozoik utworzyły szczelinę wschodnioafrykańską , która wypełniła się jeziorem Malawi i innymi jeziorami. Rift Valley ciągnie się od rzeki Zambezi do Morza Czerwonego .

Hydrogeologia

Prekambryjska krystaliczna skała piwniczna jest głównym źródłem wód gruntowych leżących u podstaw Malawi. Chociaż przepuszczalność jest niska, woda jest ogólnie dobrej jakości, z wyjątkiem miejsc, w których napotyka i rozpuszcza ewaporatów , gdzie może mieć wysokie zasolenie. Nieskonsolidowany saprolit tworzy zwietrzałą, nieograniczoną warstwę wodonośną w materiale prekambryjskim o grubości od 15 do 30 metrów na obszarach płaskowyżu. Dobrze wysortowane, nieskonsolidowane osady aluwialne i dna jezior są ważne w pobliżu powierzchniowych warstw wodonośnych w niektórych częściach kraju, gdzie woda znajduje się od pięciu do 10 metrów pod ziemią, ale są one zwykle bardziej zmineralizowane niż woda ze skał piwnicznych. W rzeczywistości wody gruntowe nie nadają się do picia w Dolinie Shire i Dolinie Bwanje ze względu na wysokie zasolenie z rozpuszczonych par.

Skały plutoniczne prawie nie zawierają wód gruntowych, a skały osadowe Karoo Supergroup są zwykle zbyt scementowane, aby mieć dużą przepuszczalność, z wyjątkiem niewielkich ilości wody 20 do 30 metrów pod powierzchnią. Malawi ma kilka lokalnie produktywnych warstw wodonośnych w pęknięciach pogodowych wokół strumieni lawy w skałach wulkanicznych Stormberg, a także w kredowych i czwartorzędowych skałach osadowych.

Geologia zasobów naturalnych

Malawi ma rozległe rezerwy minerałów, ale większość z nich jest niezagospodarowana. Songwe Carbonatite i Kangankunde Carbonatite w pobliżu Mulanje i Ntcheu zawierają pierwiastki ziem rzadkich , a także pirochlor , baryt , apatyt i stroncjanit . Siedemdziesiąt pięć kilometrów na zachód od Blantyre znajduje się złoże uranu w Thambani. Mpatamanga na tym samym obszarze ma komercyjnie opłacalne wermikulitu .

Historycznie rzecz biorąc, Malawi importowało węgiel z Mozambiku, mimo że złoża węgla były znane na północy. Istnieją obecnie dwie kopalnie węgla na Livingstonia Coalfield. Boksyt znajduje się w masywie syenograficznym Mlanje, 25 kilometrów na północny wschód od Mlanje. Na terenie całego kraju występują niewyeksploatowane złoża glinki porcelanowej, grafitu i piasku nadające się do produkcji krzemu. Geolodzy są w trakcie poszukiwania węglowodorów, złota, gipsu , chromitu , miedzi, niklu, rutylu i soli.