El Arco de Lufilian (o Cinturón de Lufilian ) es parte de un sistema de cinturones orogénicos en el sur de África formado 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 yacimientos de cobre y cobalto . [1]
El Supergrupo Katanga de sedimentos Neoproterozoicos descansa sobre un basamento formado en las eras Paleoproterozoica o Mesoproterozoica . El sótano inferior está hecho de granitos , gneises y esquistos formados durante la edad de Eburnean , alrededor de 2100-2000 Ma. [a] El sótano superior se extiende bajo parte del arco en Zambia y está hecho principalmente de esquistos, cuarcitas y cuarzo - esquistos de moscovita . La orogenia Kibaran deformó y metamorfoseó el sótano superior entre 1350 Ma y 1100 Ma. [3]
Los sedimentos del supergrupo Katanga tienen un espesor de 5 kilómetros (3,1 millas) a 10 kilómetros (6,2 millas). [3] La ruptura entre los cratones del Congo y Kalahari alrededor de 880 Ma abrió dos cuencas, primero la grieta de Roan y luego la grieta de Nguba, las cuales acumularon sedimentos. La extensión fue reemplazada por la compresión cuando los cratones de Kalahari y Congo retrocedieron uno hacia el otro al comienzo de la orogenia panafricana.Los nappes que avanzaban desde el sur depositaron detritos de olistóstromos en la cuenca del antepaís de Fungurume al norte del arco. El cabalgamiento de Nappe y la deformación del promontorio siguieron antes de que los sedimentos de olistóstromos se litificaran . [4]
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 de pliegues y empujes , el Arco de Lufilian. La inversión tectónica levantó depósitos desde los niveles más profundos. [5] La orogenia levantó y plegó los estratos de Roan que contenían depósitos de cobre y cobalto, que luego quedaron expuestos a través de la erosión. En varias áreas ahora son accesibles a través de minas a cielo abierto, como en las minas de Kambove en Katanga. [6]
La Zona de Cizalla de Mwembeshi forma el límite sur del Arco de Lufilian, separándolo del cinturón de Zambezi . [7] La zona de cizallamiento también data de la orogenia panafricana. Permitió un cambio en la vergencia estructural , o dirección de plegamiento, entre el cinturón de Zambezi y el arco de Lufilian. [8] El macizo de granito de Hook , en el arco interior justo al norte de la zona de cizalla de Mwembeshi, es un gran batolito compuesto (emplazamiento de roca ígnea ) que se ha introducido en los estratos de sedimentos de Kundelungu del arco durante o después de la actividad tectónica . datacion de uranio-plomode muestras de granito sintectónico en el macizo arroja edades de 559±18 y 566±5 Ma, con 533±3 Ma para el granito postectónico, lo que demuestra que la intrusión se desarrolló casi al mismo tiempo que la zona de cizalla, presumiblemente por las mismas causas . [9]
El grupo más antiguo de sedimentos en el supergrupo de Katanga es el Roan, que comenzó a depositarse en una cuenca de rift continental formada después de aproximadamente 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 con otra capa de diamictita que puede haberse depositado durante la glaciación de Marinoan (650 a 635 Ma). [b] [3] Muchos geólogos ubican 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 menor a mayor. [3]