Articles

ReviewEvaluating the structural character and tectonic history of the Witwatersrand Basin

Witwatersrand Basin i Sydafrika har varit i fokus för guldutvinning i mer än 100 år och har varit föremål för hundratals forskningsundersökningar, främst sedimentologiska och metallogena, och nyligen även geofysiska och geokronologiska. Överraskande nog har den strukturella karaktären i hela bäckenet inte undersökts till fullo, trots att guldmetallogena modeller har föreslagits som vill att strukturella arkitekturer skall vara kanaler för mobilisering av guld och/eller platser för avlagring (dvs. de modifierade placermodellerna och hydrotermiska modellerna). Dessa modeller, som har polariserade synsätt på guldkällan (placer- kontra metamorfisk eller hydrotermisk källa), förutsätter en underliggande strukturell karaktär hos bassängen och strukturella relationer mellan guldfälten, men dessa antaganden har aldrig testats genom utvärdering av den befintliga strukturella datamängden.

Som en följd av detta sammanfattas och utvärderas de publicerade uppgifterna om den strukturella karaktären hos guldfälten i Free State (Welkom), Klerksdorp, West Wits Line, West Rand, Central Rand, East Rand och South Rand i syfte att söka efter likheter och/eller korrelationer i hela bäckenet som skulle kunna stödja de tektoniska modellerna för Witwatersrandbäckenet och förklara dess metallogena karaktär. Tyvärr visade sig den stora publicerade historiska databasen (>90 år) vara ganska begränsad när det gäller geometriska, kinematiska och/eller relativa kronologiska detaljer, men den måste utvärderas mot bakgrund av en avancerad förståelse av jordens processer, tektonik och strukturgeologisk metod. Datamängden är till stor del kvalitativ snarare än kvantitativ, men är användbar för att fastställa breda tektoniska trender för bildningen och den tektoniska utvecklingen av Witwatersrandbäckenet. Det tyder på att två deformationshändelser (Umzawami och Ukubambana) markerar slutet på avlagringen i Witwatersrand- respektive Transvaalbäckenet, med utveckling av veck- och skruvbälten vid ca. 2,7 och 2,2-2,0 Ga, och dessa kan korreleras med superkontinentala cykler. Den mellanliggande perioden (dvs. 2,7-2,2 Ga) kännetecknades av minst fyra bassängbildande händelser som kulminerade i avlagringen av de vulkanisk-sedimentära sekvenserna i Klipriviersberggruppen och de sedimentära sekvenserna i Platberg-, Chuniespoort- och Pretoriagrupperna. Bassängbildningen underlättades av reaktiveringen av strukturer som bildades under Umzawamihändelsen (eller äldre) som matningsdiken, normal-listriska förkastningar eller tillväxtförkastningar.