纯干货贴：非洲区域地质概况|非洲_新浪财经

　　扑克投资家

　　非洲大陆经历了多期次、多阶段的沉积作用、构造运动、岩浆活动和变质作用，在新元古代之前，构成现今非洲大陆的太古宙克拉通经历了复杂的构造演化历史，并发生了强烈的岩浆活动；在新元古代，泛非运动使非洲大陆与南美洲、南极洲、大洋洲及亚洲的阿拉伯半岛、印度半岛等拼接在一起构成冈瓦纳大陆，非洲大陆位于冈瓦纳大陆的中心位置；晚石炭世以来，冈瓦纳大陆内部发生差异性升降活动，形成一些陆内裂谷；三叠纪，非洲东部马达加斯加一带形成窄的海沟，显示了冈瓦纳大陆将解体；侏罗纪末期，冈瓦纳大陆开始解体；白垩纪，由于南大西洋的扩张，南美大陆与非洲大陆分离，至此形成非洲大陆现今的地质构造格架。

来源：微信公众平台公共图片库

　　区域地层

　　非洲大陆是地球上已知最大的发育太古宙克拉通的大陆，地层发育齐全，总体上看，以前寒武系为主，仅在非洲大陆的西北缘和南缘发育显生宙褶皱带。前寒武系分布广泛，据统计，占据了该大陆约80%以上的地区，构成非洲大陆的核心，主要由变质岩系组成，并受到混合岩化作用和花岗岩化作用，产有铁、铬、镍、钴、锰、金、铀、铜、锡、铌等多种矿产资源（图1-1）。

图1-1 非洲主要地层分布简图

　　（据Key，1992；Thoumas，2008，修改）

　　1．太古宇

　　太古宇主要分布在几内亚、利比里亚、布基纳法索、塞拉利昂、埃塞俄比亚、南非、津巴布韦、博茨瓦纳、坦桑尼亚、刚果（金）、苏丹、乌干达等国家，主要为一套中深变质的镁铁质到长英质的变质岩系，由下部的前寒武纪结晶基底和上部的绿岩带组成，两者关系不明显，基底岩石主要由混合岩（石英长石混合岩、角闪石混合岩）和片麻岩组成，绿岩带主要由镁铁质、超镁铁质岩组成，部分地区上覆古生代以来的沉积盖层。太古宇代表性岩群有南非的斯威士兰超群和津巴布韦的塞巴奎超群，产有锑、铬、金、刚玉、石棉等矿产。此外，还有产有古砾岩型金、铀等矿产的维特沃特斯兰德（Witwatersrand）超群。从含矿建造（或岩系）看，太古宇发育含金绿岩带建造、产有铁矿的BIF建造和产有金、铀的砂砾岩建造。

　　（1）古—中太古界

　　古—中太古界主要分布在南非、塞拉利昂、坦桑尼亚，在南非分布有中太古界维特沃特斯兰德-蓬戈拉（Pongola）超群，主要由石英岩、砾岩、熔岩组成。坦桑尼亚的古—中太古界主要分布在坦桑尼亚克拉通内，主要为一套变质岩系。塞拉利昂的古太古界主要分布在卡马奎（Kamakwie）一带，中太古界分布广泛。

　　（2）新太古界

　　新太古界主要分布在南非、津巴布韦、坦桑尼亚、塞拉利昂等国家，主要为一套变质岩系。在南非分布有新太古界文特斯多普（Ventersdorp）超群，该超群主要由玄武岩、安山岩、斑岩组成，在林波波（Limpopo）活动带也分布有新太古界，主要由片麻岩、麻粒岩、片岩组成。在津巴布韦分布有新太古界沙姆瓦（Shamvaian）群、布拉瓦约群（Bulawayan）和赛巴奎群（Sebakwian），主要为一套变质沉积岩和变质火山岩。在坦桑尼亚分布有新太古界尼安兹超群（Nyanzian）和卡维隆迪超群（Kavilondian），主要由变质沉积岩和变质火山岩组成。莫桑比克的新太古界主要由变质岩组成。在塞拉利昂分布有卡姆布伊（Kambui）超群、马兰帕（Marampa）群和卡斯拉（Kasila）群，主要由变质沉积岩和火山岩组成。

　　2．元古宇

　　（1）古元古界

　　古元古界主要分布在非洲西部的加纳、布基纳法索、塞内加尔的东南部、几内亚的北部、马里的西南部、尼日尔的西部和利比里亚的东南部及非洲中部地区，为一套变质岩系，主要由变质的中基性、中酸性火山岩、火山碎屑岩及板岩、千枚岩、砂岩、砾岩组成，代表性岩群有德兰士瓦（Transvaal）超群、比里姆超群、乌本迪超群和乌萨嘎兰超群，产有金、铁、锡、锰、铝土矿等矿产。

　　（2）中—新元古界

　　中—新元古界主要分在非洲西部的塞拉利昂、利比里亚的南部、几内亚的西北部、塞内加尔的东南部和非洲的南部、中部等国家和地区，主要由浅变质及未变质的碎屑岩系和碳酸盐岩组成，代表性岩群为基巴拉（Kibaran）超群。从含矿建造（或岩系）看，发育含金绿岩带建造，产有金的砂砾岩建造，产有铜、钴的砂页岩建造和含锰建造。

　　3．显生宇

　　（1）古生界

　　古生界主要出露在非洲北部的摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯等国家，在南非、纳米比亚、津巴布韦、博茨瓦纳、莫桑比克、马拉维、马达加斯加、几内亚、尼日利亚、刚果（金）、马里、毛里塔尼亚等国家也有少量或零星分布，主要由碎屑岩、碳酸盐岩和含煤沉积物组成。

　　（2）中生界

　　中生界主要分布在非洲北部，主要由火山岩、碳酸盐岩、碎屑岩组成。三叠系主要分布在非洲北部地区，为重要的含油层系。侏罗系主要分布在非洲的西部、东部、南部和马达加斯加岛等地区。白垩系主要分布在陆缘盆地和陆内裂谷盆地内，是非洲的主要含油地层。

　　（3）新生界

　　新生界主要由碎屑岩系及冲积物等组成，古近系—新近系主要分布在尼日尔三角洲、尼罗河三角洲、埃及的苏伊士盆地、利比亚的锡尔特盆地、加蓬的滨海盆地等地区，为非洲的重要含油气地层。第四系主要分布在非洲中部，目前在第四系未发现油气。

　　区域构造格局

　　从区域构造格局特征看，非洲大陆主体主要由太古宙克拉通、元古宙活动带、沉积盆地和裂谷构成，其中，太古宙克拉通主要包括西非克拉通、刚果克拉通和卡拉哈里克拉通，这些克拉通主要由前寒武纪基底组成。元古宙活动带主要分布在太古宙克拉通的周边。非洲主要发生了古生代、中生代和新生代三期裂谷作用，总体上看，非洲东部的东非大裂谷规模相对较大，呈近南北向贯穿非洲大陆东部。非洲沉积盆地类型多，分布广泛，面积大（图1-2）。

图1-2 非洲大陆地质纲要简图（显示基底露头和盆地）

　　（据何金祥等，2001；朱华友等，2013，修改）

　　（一）太古宙克拉通

　　新元古代以前，非洲大陆的西非克拉通、刚果克拉通、卡拉哈里（Kalahari）克拉通都经历了不同的演化历史，至新元古代泛非造山运动，拼接在一起，形成统一冈瓦纳大陆，构成非洲大陆的原始构造格架，至中新生代，随着冈瓦纳大陆的裂解，非洲大陆独立出来，逐渐演化，构成了非洲大陆的现今的主体构造格架（图1-3）。

图1-3　非洲大陆太古宙克拉通分布简图

　　（据Key，1992；Thoumas，2008，修改）

　　1．西非克拉通

　　西非克拉通位于非洲西偏北部，呈近南北延伸，长1500km，宽250~400km，西非克拉通经历了多期构造运动，于1700Ma左右逐渐稳定，由其南缘的马恩-莱奥（Man-Leo）地盾、中部的陶德尼（Taoudeni）盆地和北缘的雷圭巴特（Reguibat）地盾3个主要的次级构造单元组成；主要特征是前寒武纪结晶基底分布广泛。区域出露地层以前寒武系为主，其次为古生界、中生界和新生界。西非克拉通大部分被新元古代—古生代陶德尼盆地沉积盖层覆盖；马恩-莱奥地盾和雷圭巴特地盾主要由前寒武纪基底组成，上部被2.2~2.1Ga火山岩和比里姆超群沉积岩覆盖，受2.1~2.0Ga时期伊伯尼安造山运动的影响，比里姆超群发生褶皱变形作用和同期花岗岩岩浆侵入活动。在雷圭巴特地盾的北缘和马恩-莱奥地盾的南部分布有太古宇，两个地盾西部的片麻岩（3.5Ga）和绿岩带（3.3~3.1Ga）在2.9~2.7Ga时期发生变质程度达麻粒岩相的变质作用。中生界主要分布在大陆边缘盆地和裂谷盆地内，主要由碎屑岩组成。新生界主要分布在西非克拉通的北部。西非克拉通主要产有BIF型铁矿、绿岩型金矿及与表生作用有关的红土型铝土矿，其他矿产有锰、铬、锑、铜、钼、锡、钽、镍、钴、铅、锌等。

　　2．刚果克拉通

　　目前，关于刚果克拉通的边界和范围大致存在两种观点：一种是以Key（1992）为代表的学者，认为刚果克拉通包括原刚果克拉通和坦桑尼亚克拉通两部分，即将坦桑尼亚克拉通包括在现今刚果克拉通内；另一种观点是以Begg等（2009）为代表的学者，将上文Key等（1992）提出的现今刚果克拉通划分为原刚果克拉通、坦桑尼亚克拉通和乌干达克拉通3个克拉通，乌本迪带被认为是原刚果克拉通与坦桑尼亚克拉通在2100~2025Ma碰撞的产物，根据该观点，现今刚果克拉通可进一步划分为西北缘的加蓬-喀麦隆地盾（主要由3.2~2.99Ga混合岩类、片麻岩和绿岩带残片组成，发育2.97~2.54Ga花岗岩侵入体）、东北缘的博穆-基巴拉地盾（由3.42Ga片麻岩和3.0~2.6Ga绿岩带组成）、开塞地盾（主要由3.01Ga花岗岩杂岩体组成，2.9~2.6Ga发生变质作用）和安哥拉地盾（主要由片麻岩、变质沉积岩和2.82Ga辉长岩-紫苏花岗岩组成）和中部的新元古代沉积盆地组成，总体大面积被新元古代沉积盆地沉积物覆盖。坦桑尼亚克拉通主要由多多马超群（主要由花岗闪长岩、花岗岩、片麻岩、混合岩及变质岩组成）和尼安兹超群组成，发育2.93~2.85Ga片麻岩（TTG）以及元古宙侵入的花岗岩。乌干达克拉通基底主要由太古宙片麻岩和麻粒岩组成，在2.9Ga麻粒岩中发育2.6~2.55Ga侵入的花岗岩岩体。刚果克拉通主要产有与绿岩带有成因联系的绿岩型金矿，与砂页岩有关的砂页岩型铜钴矿，与条带状含铁建造有关的BIF型铁矿，以及与表生作用有关的金刚石砂矿、红土型铝土矿等矿产。

　　3．卡拉哈里克拉通

　　卡拉哈里克拉通由南部的卡普瓦尔克拉通和北部的津巴布韦克拉通组成，在两者之间发育林波波活动带。卡普瓦尔克拉通形成于3.7~2.7Ga，主要由花岗岩、片麻岩和绿岩带组成，在卡普瓦尔克拉通中获得的最老岩石年龄为3.66Ga。津巴布韦克拉通由若干地块组成，形成年龄为3.7~3.2Ga，发育3.5~2.8GaTTG混杂岩及其上覆、两者成不整合接触的2.8~2.7Ga布拉瓦约群，Condie（1981）将太古宙结晶岩和变质岩分为3个群，自下而上为塞巴奎群、布拉瓦约群、沙姆瓦群，主要岩性为片麻岩、古老绿岩带及镁铁质-长英质火山岩和砾岩等。显生宙地层包括二叠系—三叠系的卡鲁超群陆相沉积岩及更新统的风成砂、冲积层沉积物，发育侏罗系—白垩系的玄武岩、流纹岩及碱性火山岩。林波波活动带位于津巴布韦克拉通和卡普瓦尔克拉通之间，是克拉通活动的产物，Roering等将其进一步划分为北边缘带、南边缘带和中央带三个次级构造单元：北边缘带和南边缘带主要岩性为洋壳物质，中央带则为早期的大陆边缘碎片且具有沉积盖层。卡拉哈里克拉通主要产有与砂页岩有关的铜、钴矿，与基性-超基性岩有关的铬、铂族金属、镍等矿产。

　　（二）主要造山运动

　　在非洲漫长的地质构造演化过程中，经历了多期次的构造作用，在板块、地块间发生了强烈的俯冲碰撞作用，诱发了多期次的造山运动。总体上看，非洲大陆的造山运动主要发生在前寒武纪，古生代以来的造山运动相对明显减弱。据孙宏伟等（2018）的研究成果，非洲大陆从太古宙至元古宙发生了8次主要的造山运动（表1-1、表1-2）。在泛非造山运动之前，主要为太古宙克拉通地体的地质构造演化阶段，而泛非造山运动使各太古宙克拉通地体拼接起来，形成非洲大陆的原始格架，并位于冈瓦纳大陆的中心位置。古生代以后，世界规模的造山运动对非洲的影响较弱，仅在非洲大陆的西北缘和最南端产生较弱影响。经海西造山运动，在非洲大陆的西北缘形成了阿特拉斯海西期造山带。在新生代，受非洲板块与欧亚板块碰撞影响，发生阿尔卑斯造山运动，从阿特拉斯造山带西北端的摩洛哥至阿尔及利亚北部发生了强烈变形，并在阿特拉斯造山带的基础上发生叠加褶皱作用，形成了新生代阿特拉斯褶皱带，并与欧洲的阿尔卑斯褶皱带相连，在该褶皱带内发育小型山间盆地。相对于非洲大陆西北缘，非洲大陆最南端受海西运动影响更小，仅在非洲大陆最南端的开普地带形成古生代开普褶皱带。

　　表1-1　非洲主要造山运动

　　表1-2　非洲主要活动带和造山带

　　（三）主要沉积盆地

　　据不完全统计，非洲陆域沉积盆地约有87个，面积约1515×104km2，占非洲大陆面积的50.2%。目前，非洲海域盆地数量和面积尚不确定，在大陆架以外的大陆坡和板块洋壳部分发现了9个沉积盆地，但相关基础地质研究相对薄弱。非洲陆域沉积盆地可划分为被动大陆边缘盆地、克拉通内陆盆地、坳陷盆地、裂谷盆地、三角洲盆地、构造带的上叠盆地与前陆盆地等主要类型，其中，被动大陆边缘盆地是非洲最主要的含油气盆地类型（图1-4）。

图1-4　非洲大陆主要沉积盆地分布简图

　　（据Clifford，1986；Thoumas，2008，修改）

　　1．被动大陆边缘盆地

　　该类型盆地主要分布在非洲大陆的边缘。非洲东、西部共发育约30左右个被动大陆边缘盆地，这些盆地是冈瓦纳大陆裂解，非洲与南北美洲、南极洲、印度分离的产物。被动大陆边缘盆地是非洲重要的含油气盆地类型，特别是深水区域油气资源丰富，潜力巨大，为非洲油气勘探的重点盆地类型，典型盆地有西非三角洲盆地、加蓬盆地、下刚果盆地、纳米比亚盆地等。目前，非洲50%以上的探明油气资源分布于大陆边缘盆地中。

　　2．裂谷盆地

　　非洲共有30多个裂谷盆地，该类型盆地为张性盆地，为非洲含油气盆地类型之一，主要分布在非洲中部、东非大裂谷以及红海的北端和西南侧，单个盆地面积相对较小；形成时代为古生代、中生代和新生代，以中生代、新生代为主；盆地内发育地层以中生界、新生界为主，以陆相沉积为主。非洲典型的裂谷盆地为利比亚的锡尔特盆地，属海相沉积裂谷盆地，发育生物礁储层，为利比亚的重要油气产地。

　　3．三角洲盆地

　　非洲三角洲盆地数量相对较少，代表性盆地有两个，一个是位于几内亚湾的尼日尔三角洲盆地，另一个是位于地中海南缘的埃及尼罗河三角洲盆地，这两个盆地的形成与裂谷作用有关，均形成于古近纪—新近纪，油气前景较好，尤其是深水区油气资源丰富。

　　4．克拉通内陆盆地

　　该类沉积盆地是非洲的含油盆地类型之一，主要形成于大陆内部，分布在非洲大陆的太古宙克拉通内，单个盆地面积相对较大，盆地大多呈圆形或椭圆形，盆地内发育的地层从前寒武系至显生宙地层均有发育，以古生界海相沉积为主，部分地区为陆相沉积，主要产出成因与沉积作用有关的油气、锰、磷、钾盐等矿产，代表性盆地有刚果盆地、奥卡万戈盆地、埃托沙盆地等。

　　5．构造带的上叠盆地和前陆盆地

　　非洲构造带的上叠盆地和前陆盆地共有7个，其中，上叠盆地主要分布在非洲大陆西北缘的阿特拉斯造山带的褶皱带内以及南非南缘的局部地区，盆地地层以中生界、新生界为主，代表性盆地有非洲北部阿特拉斯褶皱带内的切里夫盆地和霍得纳盆地，非洲西部的沃尔特盆地和非洲南部的卡鲁盆地。前陆盆地为阿特拉斯褶皱带与地中海分开时拉张作用形成的产物，代表性盆地有佩拉杰盆地和昔兰尼加盆地。总体上看，相对前述4种类型盆地，此类盆地油气潜力相对较小。

　　（四）裂谷

　　按形成时代，非洲裂谷可划分为古生代裂谷、中生代裂谷和新生代裂谷三大裂谷系统，各裂谷系统的分布区域、延展方向（走向）、规模等各不相同。古生代裂谷主要分布在非洲大陆的南部以及北缘等地区，成因与冈瓦纳大陆裂解有关，在裂谷内发育卡鲁盆地、马达加斯加的马任加盆地等裂谷盆地。中生代裂谷主要分布在非洲的中部和北端，成因与非洲大陆和南美洲分离有关，形成时代主要为侏罗纪至晚白垩世，代表性裂谷包括西非裂谷带和中非裂谷带，裂谷内地层为厚达数千米的白垩系—新近系及第四系，发育裂谷盆地。新生代裂谷位于非洲东部，被称为“东非大裂谷”，与阿拉伯裂谷带相连，从地中海造山带南缘向南延伸至非洲莫桑比克湾，长度超过6000km，为世界上延伸最长的现代裂谷带（图1-5）。

图1-5　非洲大陆主要裂谷分布简图

　　（据Martin et al．，2008；Thoumas，2008，相关资料修改）

　　区域岩浆岩

　　非洲大陆的岩浆活动强烈，主要活动期为前寒武纪和新生代。总体上看，非洲火山活动期次可划分为古生代、中生代和新生代三期，中生代以高原玄武岩和金伯利岩喷溢为主（图1-6）。

　　太古宙岩浆岩主要有镁铁质-超镁铁质岩和花岗岩系，两者空间上共生，主要分布在太古宙克拉通内，花岗岩系有3600~3100Ma和2950~2450Ma两个主要成岩期，卡普瓦尔克拉通、津巴布韦克拉通、刚果克拉通内的花岗岩系成岩时代分别始于3050Ma、2600Ma和2450Ma，典型花岗岩岩体有津巴布韦花岗岩、德兰士瓦帕拉博拉碱性杂岩等。

　　古元古代岩浆作用以镁铁质岩浆活动为主，主要形成了世界闻名的南非布什维尔德杂岩体和津巴布韦大岩墙，前者是世界规模最大的基性-超基性岩浆省，后者长480km、宽8~15km，在这两个巨型杂岩体内产有丰富的铬铁矿、铂族金属、镍等矿产。

　　新元古代（560Ma），在非洲西北部发生碱性火山岩喷发作用，随后在该地区发生了古生代造山运动。

　　古生代火山活动主要分布在非洲西部地区，火山岩主要分布在新元古代活动带内，它们的侵位与剪切带活化有关。在非洲西北缘发生海西造山运动，并发生岩浆活动，形成了与岩浆活动有关的铜、铅、锌、金等矿产。

　　中生代以与裂谷作用有关的火山活动为主，形成了主要分布在非洲南部地区的火山岩带，如白垩纪火山活动形成的金伯利岩广泛分布在坦桑尼亚、安哥拉、赞比亚、津巴布韦和莱索托等国，为非洲地区金刚石的母岩。

　　新生代的火山活动主要集中在东部非洲的东部和中部地区，在非洲东部的东非大裂谷的两侧分布有大范围的新生代火山岩，厚度超过1000m，如肯尼亚峰是一个被剥蚀的火山锥。