Witwatersrand - Witwatersrand

Witwatersrand
Witpoortjie -vízesés a Walter Sisulu Nemzeti Botanikus Kertben , korábban a Witwatersrand Nemzeti Botanikus Kertben. Az ilyen vízesések, amelyek egy 56 kilométer hosszú (35 mérföld) kvarcit gerincen léptek át Gautengben, adták a „Witwatersrand” nevet, ami afrikaansul „fehérvízi gerincet” jelent .
Legmagasabb pont
Magasság	1913 m (6276 láb)
Koordináták	26 ° 12′13 ″ S 28 ° 2′34 ″ E / 26,20361 ° D 28,04278 ° K / -26.20361; 28.04278 Koordináták: 26 ° 12′13 ″ D 28 ° 2′34 ″ E / 26,20361 ° D 28,04278 ° K / -26.20361; 28.04278
Méretek
Hossz	56 km (35 mi) ESE/WNW
Szélesség	10 km (6,2 mérföld) ÉNE/SSW
Földrajz
Witwatersrand Johannesburg közelében
Ország	Dél-Afrika
Tartományok	Északnyugat , Gauteng és Mpumalanga
Geológia
Orogeny	Vredefort meteor becsapódási kráter
A rock kora	Archaen
A kőzet típusa	Kvarcitok , konglomerátumok , sávos vaskövek , tillitek és palák
Mászó
A legegyszerűbb útvonal	Gautengből vagy Pretoriából

A Witwatersrand ( / v ə t v ɑː t ə s r ɑː n t / ) (lokálisan a Rand vagy ritkábban, a Reef ) egy 56 km hosszú (35 ml), északi fekvésű scarp in South Africa . Kemény, erózióálló kvarcit metamorf kőzetből áll, amely felett több északi irányú folyó vízesést képez, amelyek a Witwatersrand nevet adják, ami afrikaansul "fehér vizek gerincét" jelenti . Ez a kelet-nyugati futó meredek lejtő vezethető egyetlen rövid szakadék, honnan Bedfordview (mintegy 10 km-re [6 mi] nyugatra OR Tambo International Airport ) a keleti, a Johannesburg és Roodepoort , hogy Krugersdorp nyugati (lásd a ábra balra lent).

A horony egy 7-10 kilométer széles (4–6 mérföld) plató (vagy gerinc) északi szélét képezi, amely körülbelül 200 méterrel (660 láb) emelkedik a Highveld környező síkságai fölé . Számos festői johannesburgi külváros, köztük az Obszervatórium , a Linksfield Ridge és a Upper Houghton található a mennyezet mentén, kilátással Johannesburg északi részének többi részére, kilátással a Magaliesburgra (bár a helyiek a scarp szegmenseire utalnak terület-specifikus neveket használva, mint pl. Linksfield ridge , Parktown Ridge vagy Observatory Ridge ). Az egész fennsíkszerű szerkezetet gyakran Witwatersrand-nak is nevezik. A fennsík tengerszint feletti szintű között 1 700 és 1 800 méter ( 5 600- - 5 900  ft).

A Witwatersrand-fennsík kontinentális szakadékot képez , az északi irányú lefolyás a Krokodil- és Limpopo- folyón keresztül az Indiai-óceánba vezet , míg a déli lefolyás a Vaal- on keresztül az Orange-folyóba , végül pedig az Atlanti-óceánba vezet. .

A Witwatersrand kőzetekből kivont rendkívüli aranymennyiségek miatt a köztársaság kikiáltása után a dél -afrikai valutát 1961 -ben randnak nevezték el.

A Witwatersrand és a Rand a tartományban kialakult agglomeráció neve , bár a kifejezések használaton kívül esnek, és Witwatersrand volt a "W" a PWV-ben (Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging), Gauteng tartomány eredeti nevén . Ebben az összefüggésben kölcsönadta a nevét olyan intézményeknek, mint a Witwatersrandi Egyetem (Wits Egyetem) és a megszűnt Rand Afrikaans Egyetem (RAU, jelenleg a Johannesburgi Egyetem része ), valamint olyan városoknak és régióknak, mint az East Rand , West Rand és Randburg .

Geológia

Vázlatos észak-déli keresztmetszet a Witwatersrand gerincen / fennsíkon, Johannesburg városközpontja alatt. Csak a kőzetek főbb alcsoportjai láthatók, amelyek mindegyike különböző, különböző összetételű rétegekből áll. A keményebb rétegek a dombokat, a lágyabbak a völgyeket alkotják. A Witwatersrand Supergroup legrégebbi kőzetei alkotják az Orange Grove Quartzite réteget. Ez képezi a skarlát északon, amelyről a Witwatersrand a nevét kapta. Az Orange Grove Quartzite scarptól északra fekvő gránit körülbelül 3,2 milliárd éves, és a Kaapvaal Craton fedetlen része, amelyen Dél -Afrika nagy része nyugszik. (Lásd az alábbi ábrát.) Ennek a diagramnak a tágabb kontextusába helyezéséhez tekintse meg a Vredefort -kráter vázlatos geológiai keresztmetszetét a cikk végén.

A Witwatersrandban fennsíkon áll 5 000 -to- 7 000 -metre vastag (3,1-4,3 km) réteg főleg üledékes kőzetek meghatározott időtartam alatt mintegy 260 millió évvel kezdődően mintegy 2970000000 évvel ezelőtt. Az egész sorozat sziklák, az úgynevezett „Witwatersrand Supergroup” áll, nagyon kemény eróziónak ellenálló kvarcitok , sávos ironstones és néhány tengeri láva betétek tarkított puhább, könnyen erodálódik tillites , mudstones és konglomerátumok . A legrégebbi (2,97 milliárd évvel ezelőtt lerakott) kőzetek alkotják a Witwatersrand -fennsík északi sávját; a legfiatalabbak (2,71 milliárd évvel ezelőtt letették) azok, amelyek a fennsík déli szélét alkotják.

Az arany megtalálható a Supergroup fiatalabb tagjainak konglomerátum rétegeiben, amelyeket helyben banketnek neveznek . Ennek az aranynak a bősége a világon bárhol máshol természetes egyenlőtlen. Több mint 40 000 tonnát ( 44 000 rövid tonna) bányásztak ki ezekből a kőzetekből, mióta ezt a nemesfémet 1886 -ban itt fedezték fel. Ez teszi ki a ma elszámolt arany körülbelül 22% -át.

Nem minden konglomerátum tartalmaz aranyat, és azok közül, amelyek igen (a bányászok „zátonyoknak” nevezik), az arany nem egyenletesen oszlik el a rétegben, hanem általában csíkokban fordul elő, ahol a konglomerátumot alkotó kavicsok nagyobbak mint máshol. Itt az arany más ásványokkal, különösen vas -pirittel és uraninittel , valamint szénben gazdag anyagokkal, például kerogénnel vagy bitumennel társul , amely 1 mm -nél (0,04 hüvelyk) kisebb golyókban fordul elő, úgynevezett „flyspeck carbon”, vagy folyamatos rétegekként körülbelül 10–20 mm (0,4–0,8 hüvelyk) vastagok. Az aranytartalmú konglomerátumok főként a Witwatersrand szupercsoport kőzetének felső, fiatalabb rétegeiben fordulnak elő, a Witwatersrand-fennsík déli oldalán.

A Johannesburgban a felszínt elérő Witwatersrand Supergroup rétegek körülbelül 30 ° -os szögben délen lefelé dőlnek. Innentől kezdve szinte mindenhol, nagyon kevés kivételtől eltekintve (lásd alább), fiatalabb sziklák borítják. Az aranybányászat a Witwatersrand Supergroup ezen eltemetett részein néha a felszín alatti 4 kilométer (2,5 mérföld) mélységben történik.

Witwatersrand medence

Witwatersrand -medence és jelentős aranymezők

Carbon Leader Gold Ore, Blyvooruitzicht Gold Mine, Carletonville Goldfield, West Witwatersrand. A Carbon Leader egy megfeketedett, szénhidrogénben gazdag stromatolit intervallum, amely gazdagon impregnált natív arannyal és uraninittel . Ez egy paleoplacer lerakódás, egy ősi hordalékkúp -utódlás része.

Kiváló minőségű aranyérc a Johannesburg melletti Witwatersrandból .

A Witwatersrand -medence egy nagyrészt földalatti geológiai képződmény, amely a Witwatersrand területén található. A világ legnagyobb ismert aranykészletét birtokolja, és több mint 1,5 milliárd uncia (több mint 40 000 tonna ) termelt , ami a felszín felett számított arany körülbelül 22% -át teszi ki. A medence közrefogja a régi tartományokban Transvaal és Orange Free State , és áll egy 5000-7000 m vastag Archean , főleg üledékes kőzetek meghatározott időtartam alatt mintegy 260 millió évvel kezdődően 3000 millió évvel ezelőtt. A „Witwatersrand Supergroup” néven ismert kőzetsorozat kvarcitokból , sávos vaskövekből , iszapkövekből , tillitekből , konglomerátumokból és néhány tengeri lávalerakódásból áll . A medence nagy része fiatalabb sziklák alatt van mélyen eltemetve, de előbukkanások Gautengben , a Szabad Államban , valamint néhány környező tartományban előfordulnak. A Gauteng -i kitettség képezi a Witwatersrand -gerincet, amelyről a medence és kőzetei a nevét kapják. Ennek a gerincnek a déli részén fedezték fel először az aranyat a Langlaagte farmon 1886 -ban, 5 km -re Johannesburgtól nyugatra . Mivel ez az arany egy konglomerátumba ágyazódott, először azt feltételezték, hogy ez hordalékos arany egy régi mederben, amely a földmozgások következtében megdőlt. Azonban, amikor kiderült, hogy a nyomon követhető lejtmenet alapján a konglomerátumot nem pusztán a folyó keskeny szélességére fejlesztették ki, hanem mélységben is folytatódott, rájöttünk , hogy ez a konglomerátum övezet egy üledékes egymásutániság része . A konglomerátumot gyorsan keletre és nyugatra keresték, összesen 50 km -es folyamatos távolságon, hogy meghatározzák a „Central Rand Gold Field” elnevezést.

Azóta megállapították, hogy a kőzetek alkotják, hogy a Witwatersrand Ridge dip lefelé dél alkotnak a nagyrészt föld alatti „Witwatersrand-medencében”, amely magában foglalja egy elliptikus területen 300 km hosszú fő tengely Evander az észak-kelet felé Theunissen a irányban, és 150 km széles húzódó Steynsrus a dél-kelet Coligny az észak-nyugati részén, egy kis kiegészítő medencébe Kinross . Az arany csak a medence északi és nyugati peremén fordul elő, de nem folyamatos sávban. Az aranytartalmú kőzetek 6 helyszínre korlátozódnak, ahol az északi és nyugati Archeai folyók legyező deltákat hoztak létre, számos fonott csatornával, mielőtt a déli „Witwatersrand -tengerbe” folytak volna, ahol a korábbi üledékek képezik a Witwatersrand régi kőzeteit A szupercsoportot letétbe helyezték. Ezen aranytartalmú ventilátor -delták egy része most 4 km mélységben van a felszín alatt. Bár a régebbi bányák, Johannesburg környékén, már majdnem kimerültek, a Witwatersrand -medence még mindig Dél -Afrika aranyának nagy részét és a világ teljes termelésének nagy részét állítja elő. Az ezüstöt , az uránt és az irídiumot aranyfinomító melléktermékként nyerik ki.

Földtani eredet

A Witwatersrand medencét az Archean Eon idején hozták létre, ezért a Föld legrégebbi geológiai építményei közé tartozik. Két szakaszban állapították meg, 260 millió év alatt, alig 3000 millió évvel ezelőtt. Az első, 60 millió évig tartó fázis egy sekély tengerben lévő üledéklerakódásokból állt, amelyet kényelmesen „Witwatersrand -tengernek” neveztek el. A keletkező 2500–4500 m vastag üledékréteget Witwatersrand kőzetek „West Rand csoportjának” nevezik. A második fázis, amely 200 millió évig tartott, az első fázist követően a szárazföldi lerakódásokkal járt, amelyek a Witwatersrand-tenger visszavonulása következtében keletkeztek, és így egy széles, szinte sík part menti síkságot hagytak, amely felett az északi folyók széles fonott folyót képeztek. delták , amelyek egy részébe gazdag aranylerakódásokat helyeztek el. Az így kapott 2500 m vastag kőzetréteget „Central Rand Group” -nak nevezik. A „West Rand Group” és a „Central Rand Group” kőzetek együtt alkotják a „Witwatersrand Supergroup” -t, amelynek teljes vízszintes kiterjedését Witwatersrand -medencének nevezik.

A Föld geológiai történetének idővonala, hangsúlyt fektetve a dél -afrikai eseményekre. A W azt jelzi, amikor a Witwatersrand szupercsoportot lefektették, C a Cape szupercsoportot , és K a Karoo Supergroupot . A grafikon azt az időszakot is jelzi, amely alatt sávos vaskő képződmények keletkeztek a földön, jelezve az oxigénmentes légkört . A földkéreg teljesen vagy részben megolvadt a Hadeán -Éon idején ; a Föld legrégebbi kőzetei ezért kevesebb, mint 4000 millió évesek. Az egyik első mikrokontinens, amely létrejött, a Kaapvaal Craton volt .

Hamvasztó, amelyet sávos vaskő puha formájából faragtak ki . Vegye figyelembe a kőzetet alkotó váltakozó vörös és bézs rétegeket. A vörös rétegek sokkal gazdagabbak vas (III) oxidokban ( Fe
₂O
₃) olyan időszakokban határozták meg, amikor az archeai fotoszintetizáló cianobaktériumok oxigént termeltek, amely gyorsan reagált az oldott vassal (II) ( Fe²⁺
) vízben, oldhatatlan vas -oxidot ( hematitot ) képezve . A bézs rétegek olyan üledékek, amelyek olyan időszakokban telepedtek le, amikor az oldott oxigén vagy a Fe kimerülése miatt nem (vagy sokkal kevesebb) kicsapódott a vas -oxid²⁺
vízben. A Föld légköre körülbelül 2000 millió évvel ezelőtt oxigénmentes volt , amikor a fotoszintetikus oxigéntermelés sebessége meghaladta az oxidálható anyagokkal (azaz redukálószerekkel, például Fe²⁺
vagy HS^-
).

A Kaapvaal Craton helyzetének és méretének vázlatos ábrázolása, pirossal körvonalazva, a mai Dél-Afrikához viszonyítva . A kék terület a kráton azon részét ábrázolja , amely mintegy 3000 millió évvel ezelőtt a „Witwatersrand -tenger” alatt süllyedt. Ebben a tengerben halmozódtak fel az üledékek, amelyek végül a „Witwatersrand Supergroup” kőzetek „West Rand Group” részét képezik. A fiatalabb „Közép -Rand csoport” kőzetek halmozódtak fel az alacsony, lapos part menti síkságon (lásd az alábbi ábrát), miután a Witwatersrand -tenger déli irányba húzódott vissza a kraton felemelkedése következtében, különösen északon. CT jelzi Fokváros, D Durban, B Bloemfontein, J Johannesburg és K Kimberley.

A Witwatersrand -tengerbe ömlő folyók vázlatos bemutatása, miután a medencében már lerakódott 43000 m üledék. A hegyvidékekről északra lezúduló, gyorsan folyó folyók most egy széles, lapos part menti síkságon folytak át, hogy lassú fonott folyók széles deltáit képezzék, ahol a hegyekről lehordott nehéz anyagok (macska, arany, urán és vas -pirit stb.) Letelepedtek. ki, hogy létrehozzák az aranytartalmú "Central Rand Group" betéteket. A mai aranyérc a fosszilis folyami deltákra korlátozódik.

A Kaapvaal Craton (khaki színű terület) helyzete a dél -afrikai táj alatt, és a zsugorodott, sekély Witwatersrand -tenger (világoskék) abban az időben, amikor aranyat raktak le a folyóba ömlő hat folyó széles deltáiban, minden nehezebb anyagukat (macska, arany, urán -vas -pirit stb.) a delták fonott folyóiba dobják (lásd a bal oldali ábrát). Ezen aranylelőhelyek nagy része a dél -afrikai felszín alatt helyezkedik el, de a Witwatersrand -gerinc mentén kiemelkedést (felszíni kitettséget) képeznek. Az így létrehozott hat aranymező nyugatról az óramutató járásával megegyező irányban halad a Witwatersrand -tenger északi partjáig, Welkom , Klerksdorp , Carletonville , West Rand , East Rand és Evander .

Az Archean Eon korai szakaszában nem voltak kontinensek, de szigeti ívek kialakultak. Ezen szigetívek többének összeolvadása vezetett a Kaapvaal Craton kialakulásához, amely az egyik első mikrokontinens, amely körülbelül 3900 millió évvel ezelőtt alakult ki a földön. Méretét és helyzetét Dél -Afrikához viszonyítva a bal oldali diagram mutatja. Körülbelül 3000 millió évvel ezelőtt a mögöttes aszthenoszféra helyi lehűlése e mikrokontinens délkeleti részének süllyedését okozta a tengerszint alatt. Ennek az újonnan kialakított „Witwatersrand tengernek” a padlója simán erodált gránitokból állt . Az északi folyók által behozott homokos üledékeket körülbelül 2970 millió évvel ezelőtt kezdték lerakni a gránitra. Ez a homokos réteg végül összenyomódott, és így keletkezett az Orange Grove Quartzite, a Witwatersrand Supergroup legalsó rétege. Ez a kvarcitréteg látható Johannesburgban , a gránitbázisán fekve , ahol 56 km hosszú kelet-nyugati gerincet képez, amelyen több észak felé futó folyó vízesést képez, így adva a Witwatersrand nevet, ami afrikaansul „ gerince Fehér vizek ”.

Egy sematikus diagram az ÉK-i (bal)-DNy (jobb) keresztmetszetről a 2020 millió éves Vredefort-i becsapódási kráterben, és hogyan torzította el a korabeli geológiai szerkezeteket. A jelenlegi eróziós szint látható. Johannesburg ott található, ahol a Witwatersrand -medence (sárga réteg) a "jelenlegi felszín" vonalánál, a kráter peremén belül, a bal oldalon látható. Nem skálázni.

Körülbelül 2000 millió évvel ezelőtt, a fotoszintetizáló cianobaktériumok megjelenése és kellő fejlődése előtt nem volt szabad oxigén a Föld légkörében . Az ezen mikroorganizmusok által termelt oxigén gyorsan reagált többek között a vízben oldott Fe ²⁺ ionokkal, és oldhatatlan vörös vas -oxidot ( hematit ) kicsapott . Különböző okok miatt a finom szemcsés iszap ülepedését befolyásolták a ciklikus epizódok, amelyekben a vas -oxidok többé -kevésbé kicsapódtak. Az eredmény vörös és bézs színű iszaprétegek váltakozása volt, amelyek megszilárdulva sávos vaskövekké váltak .

A tenger mélyülésével finomabb szemcsés és sáros üledékek halmozódtak fel. A változó földrajzi viszonyok azonban sokféle üledék felhalmozódását eredményezték, az iszaptól a homokig, a kavicsig és a sávos vaskövekig . A 2950 millió évvel ezelőtti tillit lerakódások az első eljegesedési epizódokra utalnak a földön. 60 millió éven belül akár 4500 m üledék halmozódott fel a gránit alapon, hogy a kőzetek „West Rand Group” -ává váljon, amelyek a Witwatersrand Supergroup teljes vastagságának több mint 60% -át teszik ki.

A Kaapvaal Craton északi részének felemelkedése az orogenezis (hegyek kialakulása) mellett a „West Rand Group” üledékek lerakódásának vége felé a Witwatersrand -tenger visszahúzódását okozta. A kraton területe, amelynek tetején jelenleg Johannesburg található, hatalmas folyami síksággá vált, amely a zsugorodott tenger teljes északi és nyugati partvonala mentén húzódott, egy íven, amely keleti Evanderből, Johannesburgon, Carletonville -n, majd dél felé Klerksdorp és Welkom délnyugati részén. A folyók fonott deltákat alkottak , sok egymásba fonódó, lassan folyó csatornával, ahol a hegyekből lehozott összes nehéz anyag lerakódott: nagy kavicsok és nehéz ásványok, például arany , vas -pirit és uraninit . Az arany szabad elemi formájában volt. A cianobaktériumok relatív mennyiségben növekedtek ezekben az ásványi anyagokban gazdag vizekben. A kerogén vagy bitumen , amely az aranylerakódásokkal összefüggésben található, szinte biztosan azt képviseli, ami ezekből az archeai fotoszintetizáló mikroorganizmusokból megmarad.

Világos, hogy a következő 200 millió évben az árteret többször elöntötték, néha erodálták, és az üledékek újra lerakódtak. Az eredmény egy 2500 m vastag kőzetréteg, amelyet „Central Rand Group” -nak neveznek, és amely a „West Rand Group” -al együtt alkotja a „Witwatersrand Supergroup” -t. A fiatalabb Központi Rand Csoport tartalmazza a legtöbb aranytartalmú konglomerátumot, amelyeket helyben banketnek neveznek , és amelyek ma nagy gazdasági jelentőséggel bírnak.

A betétek „Központi Rand Csoportjának” hirtelen véget vetett a 2715 millió évvel ezelőtt kitört Ventersdorp -lávát alkotó tömeges lávaáramlás. Ezeknek a lávaáradatoknak az oka spekuláció. Lehet, hogy a Kaapvaal Craton és a Zimbabwe Craton ütközéséhez kapcsolódik , végül összefonódva egyetlen kontinentális egységet alkotnak.

Vázlatos diagram a Vredefort -kupolát körülvevő területről , ahol egy hatalmas meteor 2020 millió évvel ezelőtt 300 km átmérőjű becsapódási krátert hozott létre. A piros pont az ütéspontot jelöli. A külső kör sugara 150 km, és jelzi a kráter peremének hozzávetőleges helyét. A belső kör 100 km távolságot jelöl a központtól. Ne feledje, hogy a Witwatersrand és a sziklák (sárga területek) kiemelkedései (felszíni kitettségek) 25 km -re találhatók az ütközési ponttól, majd ismét körülbelül 80–120 km -re a központtól. A régió fontos városainak helyét a megfelelő helyeken jelölik. A johannesburgi régió részletének vörös vonala mutatja a "Witwatersrand" nevét adó scarp/gerinc elhelyezkedését; a lila vonal az a hely, ahol a fő aranytartó zátony a felszínen látható, Johannesburgtól délre.

Az utolsó esemény, amely nagy hatással volt a Witwatersrand-medence geológiájára és a johannesburgi régió expozíciójára, 2020 millió évvel ezelőtt hatalmas meteor becsapódás volt, 110 km-re Johannesburgtól délnyugatra. A becsapódás közel volt Vredefort jelenlegi falujához, amely elnevezte e hatalmas esemény geológiai maradványát: a Vredefort -kupolát . Ennek a becsapódásnak a maradványai nemcsak a legrégebbiek a Földön, hanem az egyik legnagyobb meteor becsapódás is, amely nyomot hagyott a föld mai geológiájában. Egy 10-15 km átmérőjű meteor 300 km átmérőjű krátert hozott létre, amely eltorzította a körben található összes kőzetréteget. Johannesburg a becsapódási kráter külső szélén belül van. A becsapódás közvetlen közelében az összes föld alatti réteget felemelték és felforgatták, így a Witwatersrand kőzetek ívben, 25 km -re vannak a becsapódási központtól. Sajnos ezekben a kiemelésekben nincs aranybetét. A meteor becsapódása azonban leeresztette a kráter belsejében található Witwatersrand medencét. Ez később megvédte az eróziótól; de talán még ennél is fontosabb, hogy a kráter pereméhez közeli felszínre hozza, Johannesburg közelében. Valójában, a Vredefort -kupola közvetlen közelében található Witwatersrand -kiemelkedéseken kívül (azaz ahol ezek a kőzetek a felszínen vannak kitéve), gyakorlatilag az összes többi kiemelés egy ívben fordul elő, körülbelül 80–120 km -re az ütközési krátertől, nyugatra, északnyugatra, északra és északkeletre. Így lehetséges, hogy ha nem lett volna 2000 millió évvel ezelőtti Vredefort -meteorcsapás, akkor vagy soha nem fedeztük volna fel a dél -afrikai felszín alatti gazdag aranylelőhelyeket, vagy elpusztultak volna egy megszakítás nélküli eltávolítás során. több kilométer vastag lerakódási réteg a Dél -afrikai -fennsík felszínéről a viszonylag közeli geológiai múltban: azaz az elmúlt 150 millió évben, de különösen az elmúlt 20 millió évben.

Arany eredetű

A Föld aranyának és más nehézfémeinek túlnyomó többsége a Föld magjában van bezárva . Bizonyíték volfrám izotóp vizsgálatok azt mutatják, hogy a legtöbb aranyat a kéreg származik az arany a köpeny ami egy meteorit bombázás mintegy 3900 millió évvel ezelőtt (azaz körülbelül az idő, hogy a Kaapvaal Craton képződik). Az aranytartalmú meteorit események millió évvel a Föld magjának elkülönítése után történtek. A Witwatersrand-medence területén található aranyat az Archean- folyó deltáiban rakták le, miután északra és nyugatra lemosták a környező aranyban gazdag zöldkő övekről . Rénium - ozmium izotóp vizsgálatok azt mutatják, hogy az ásványi lerakódások aranya szokatlan, 3000 millió éves köpenyből származó , komatiit néven ismert behatolásokból származik , amelyek jelen vannak a zöldkő övekben.

Az ősi Witwatersrand kőzetek bányászatának következményei

Eltekintve attól, hogy a Johannesburg déli részén található kőzetek nyilvánvalóan mélyednek, és beláthatatlan süllyedést, felszíni instabilitást és földrengést okoznak, az oxigénmentes körülmények között lerakott kőzetek felszínre hozatala előre nem látható hatásokkal járt. Vas pirit (FeS ₂ ), amely viszonylag bőséges a arany ércek a Witwatersrand, oxidálódik , hogy az oldhatatlan vas-oxid (Fe ₂ O ₃ ) és a kénsav (H ₂ SO ₄ ). Így amikor a bánya hulladéka oxigénnel telített esővízzel érintkezik, kénsav szabadul fel a talajvízbe. A savas bányaelvezetés , ahogyan ezt a jelenséget nevezik, komoly ökológiai problémává vált, mert feloldja a nehéz elemeket, például az uránt , a kadmiumot , az ólmot , a cinket , a rézt , az arzént és a higanyt , ami a bánya -lerakókban található, megkönnyítve azok felszíni és talajvízbe jutás. A kénsav erodálja a beton- és cementszerkezeteket is, ami szerkezeti károkat okoz az épületekben és a hidakban.

Történelem

Bár az aranyat Dél -Afrika különböző pontjain fedezték fel, például Barbertonban és a Zarándok pihenőjében , valamint a Witwatersrand közelében található számos helyszínen, ezek hordalékkoncentrátumok voltak a mai folyókban vagy kvarcvénákban, olyan formában, mint az arany megtalálható máshol a földön. Amikor 1886 februárjában George Harrison, valószínűleg George Walker kíséretében aranyat talált a Langlaagte farmon, 5 km -re nyugatra Johannesburg városától, konglomerátumok kőzetében, azt feltételezték, hogy ez hordalék arany egy régi mederben, amely a földmozgások következtében megdőlt. Amikor azonban azt találták, hogy a konglomerátumot nyomon követhető lejtmenetben nem pusztán a folyó keskeny szélességére fejlesztették ki, hanem mélységben is folytatódott, rájöttünk, hogy ez a konglomerátum övezet egy üledékes egymásutániság része. Harrison a Main Reef konglomerátumba botlott (a kőzetek „Johannesburgi alcsoportjának” része - lásd a fenti ábrát). A konglomerátumot gyorsan keletre és nyugatra keresték, összesen 50 km (31 mérföld) folyamatos távolságon, hogy meghatározzák a „Central Rand Gold Field” nevet.

Harrison bejelentett igényét az akkori kormány a Zuid Afrikaanse Republiek (ZAR) és szeptember 1886 elnöke Paul Kruger kiadott egy kiáltványt nyilvánító kilenc gazdaságok állami bányászati ásatások megkezdése szeptember 20-án, 1886. Ez a beharangozott történelmi Witwatersrandban aranyláz . Harrison vélhetően 10 font alatt eladta követelését, mielőtt elhagyta a területet, és soha többé nem hallottak róla.

A George Harrison Park utcai bejárata

Harrison eredeti Zoekers (angolul: seekers ', or prospectors) állítását, a 19. sz. Állítást 1944 -ben nemzeti műemlékké nyilvánították, és a Harrison's Park nevet kapta. A park a forgalmas Main Reef úton található, közvetlenül a Nasrec úttól nyugatra.

1887 -ben Cecil John Rhodes bejegyezte a Dél -Afrika aranymezőit Londonban, Dél -Afrika első bányászházában, fővárosával250 000 £ . Testvére, Thomas volt az első elnök.

Lásd még

• Dél -Afrika földrajza
• Nagy emelkedő, Dél -Afrika
• Borakalalo vadrezervátum
• Pilanesberg
• Dél -Afrika hegyvonulatainak listája
• Witwatersrand és aranyláz

További irodalom

• Breckenridge, Keith Derek (1995) A beleegyezés kora: törvény, fegyelem és erőszak a dél -afrikai aranybányákban, 1910–1933 . Ph.D. dolgozat, Northwestern University, Evanston, Ill.
• Cammack, Diana (1990) "A Rand a háborúban: Witwatersrand és az angol-búr háború 1899-1902 . London: James Currey
• Herd, Norman (1966) 1922: lázadás a Randon . Johannesburg: Kék daru könyvek

Hivatkozások

Külső linkek

• A Witwatersrandhoz kapcsolódó média a Wikimedia Commons -ban
• A Vredefort -szerkezet és a Witwatersrand -medence közötti kapcsolatok a Kaapvaal -kraton tektonikus keretei között, a regionális gravitáció és az aeromágneses adatok alapján
• Johannesburgi geológia
• Sarok, B; Durrheim, RJ; Nicolaysen, LO (1990), "Kapcsolatok a Vredefort -szerkezet és a Witwatersrand -medence között a Kaapvaal -kraton tektonikus keretei között, a regionális gravitáció és az aeromágneses adatok alapján értelmezve", Tectonophysics , 171 (1–4): 49–61, doi : 10.1016/0040-1951 (90) 90089-Q
• A kráter folyója