非洲地質

非洲大陸由非洲地台和阿爾卑斯褶皺帶的一部分組成。非洲地台包括除大陸西北緣從摩洛哥到突尼斯的阿特拉斯山脈之外的非洲大陸、馬達加斯加島和地理上屬於西亞的阿拉伯半島。阿特拉斯山脈是阿爾卑斯褶皺帶的一部分(見特提斯地質)。一般認為非洲大陸的地台部分經過4個演化階段。

①地殼初始形成階段（ ＞ 35億年）。早太古代後期在非洲中南部出現了一些古老陸核，如津巴布韋克拉通上有36±2.9億年的英閃片麻岩,卡普瓦爾克拉通上斯威士蘭超羣下部火山岩的Sm-Nd同位素年齡為35.7億年,林波波帶中部桑德河片麻岩的變質作用年齡為37.86±0.3億年。

②克拉通化階段（35～16.5億年）。在這個階段形成了許多被活動帶包圍的原地台。津巴布韋地台的克拉通化約始於34億年，卡普瓦爾地台始於31億年，東非地台始於26億年。大陸總體經25億年沙姆瓦運動和16.5億年馬永貝運動先後完成克拉通化。

③地台發育和內部破裂階段(16.5～6億年)。在蓋層沉積階段，地台內部發生破裂，形成裂陷槽，經構造變動後成為褶皺帶。如 14億年基巴拉運動形成基巴拉-布隆迪-卡拉維-安科萊褶皺帶。另有一些穩定區經構造運動重新活化成為活動帶。6.5～6.2億年的加丹加運動或泛非運動使非洲固結成為一個整體。泛非運動是非洲大陸最廣泛的一次構造活動。

④地台蓋層和大斷裂發育階段（6 億年以內）。剛化了的非洲地台很少再受構造運動的影響，變形作用通常以寬闊的盆地形式出現，如剛果盆地、卡拉哈里盆地、卡魯盆地和乍得盆地等。這些盆地接受了石炭紀—第三紀的蓋層沉積，如卡魯盆地全部由卡魯系充填，軸部深達6000米。後期的加里東、海西和阿爾卑斯運動僅影響大陸的西北邊緣和東、西沿海地帶。白堊紀開始，非洲大陸內部出現大規模斷裂，先後形成中西非裂谷和東非裂谷,是兩條世界上最大的裂谷帶（圖1）。它們具有典型的大陸裂谷特徵，沿裂谷形成一系列狹長而深陷的峽谷、湖泊和盆地，邊緣為相互平行的階梯狀斷層羣，並伴有火山和地震活動。裂谷帶一般深1000～2000米，寬30～60公里，在坦桑尼亞境內的東非裂谷最寬達1000公里。中西非裂谷的形成期從白堊紀到早第三紀，主要表現為沉降和沉積作用；東非裂谷從中生代開始，其成因與侏羅紀時印度洋的生成和白堊紀時大西洋的打開有關，而且張裂重疊在泛非運動時產生的活動帶上，至今還保持活動，主要表現為上升、火山作用和地震。東非裂谷可能是一種初始的板塊邊緣。

前寒武系在非洲大部分地區都可以見到，由變質程度不同的岩層組成，並受到不同程度的混合巖化作用和花崗岩化作用。其中以南非發育最全。南非的斯威士蘭超羣和津巴布韋的塞巴奎超羣是非洲出露最老的岩層。下部是一套超鎂鐵質巖為主的火山岩，著名的科馬提巖即產在斯威士蘭超羣的科馬提組中，超鎂鐵質巖的Sm-Nd同位素年齡為 35.4±0.3億年和35.7±0.5億年，是地球的原始基性地殼。斯威士蘭超羣之上不整覆了一套幾乎未變質的沉積-火山岩系，時限為30～17.5億年，其中晚太古代的多米尼昂裏夫超羣和威特沃特斯蘭德超羣均有含金、鈾的礫岩層。早元古代德蘭士瓦超羣以巨厚的白雲質灰巖為主。中元古代的瓦特堡超羣是一套夾火山岩的陸相碎屑沉積，中非的基巴拉羣和布隆迪羣也是蓋層沉積。晚元古代主要分佈在中非和西非，為陸相和陸表海沉積,並有3期冰成巖沉積。南非晚元古代頂部納馬羣底部的庫伊比斯亞羣中有保存很好的腔腸動物門的Rangea、Pteridinium化石，故該羣上部屬早寒武世。 ^[1] 

古生界大部分出露在非洲北部，海進範圍最大時可達到幾內亞灣。寒武系除南非納馬羣外，只見於摩洛哥和亞喀巴灣。奧陶系限於西北非和撒哈拉地區，大多為淺水砂岩沉積。在南非開普山的桌山砂岩中有阿什及爾期晚期的三葉蟲碎片和腕足類化石。海相志留系主要為筆石頁岩，出露在西非和撒哈拉地區。南非、剛果和坦噶尼喀則廣泛發育陸相紅色砂岩和礫岩，化石稀少，只剛果發現甲殼綱和魚等化石。北非的泥盆系與志留系為海相連續沉積，分佈廣泛，層序完整，化石豐富。南非早泥盆世為海相砂頁岩。西北非從石炭系上威斯特伐利亞階開始為陸相含煤沉積。南非的卡魯系厚度很大，是晚石炭世到早侏羅世的陸相沉積，底部有冰磧層。二疊系含典型岡瓦納相舌羊齒(Glossopteris　indica)植物羣，其上三疊系的博福特組以富含爬行類和兩棲類動物化石而著稱。頂部德拉肯斯山組具高原玄武岩特徵。

中生界在北非主要是海相沉積，三疊系碳酸鹽巖中夾有鹽巖和石膏層。侏羅紀除發育高原玄武岩外，整個大陸幾乎都處在剝蝕時期，晚侏羅世海水沿索馬里進入坦噶尼喀境內。白堊紀海侵範圍擴大，沿東、西海岸一直伸向南非開普山，動物羣屬印度- 太平洋和地中海型。在大陸內部撒哈拉、提貝斯提和蘇丹等地是陸相和潟湖相沉積。白堊紀以後，海域範圍縮小，在北非隆起上保存了一系列始新世—上新世的湖相沉積，赤道以南的卡拉哈里係為多相砂岩，產乳齒象和犀牛等，海相沉積僅出現於北非和大陸東、西海岸一帶，為貨幣蟲灰巖及有孔蟲頁岩、泥灰岩。第四系有沖積物、海成階地、沙漠沙和火山熔岩、凝灰岩等，在南非奧蘭治洞穴堆積中採到南方古猿(Australopithecus africanus Dart),並伴有其他的動物化石。

非洲大陸的岩漿活動強烈，主要活動期為前寒武紀和新生代，中生代有高原玄武岩噴溢和金伯利岩侵位。

太古宙除鎂鐵質巖和超鎂鐵質巖外，還有花崗質和過鹼性的巖體侵位，如津巴布韋花崗岩，德蘭士瓦帕拉博魯瓦鹼性雜巖，以及紫蘇花崗岩和斜長巖等。這些片麻岩化的花崗岩岩基往往在太古宇地層中密集共生，構成底闢式片麻岩穹隆（見穹隆）。早元古代是鎂鐵質岩漿活動的重要時期，非洲著名的津巴布韋大巖牆和灌木草原雜巖都是這個時期的產物。前者長480公里，寬8～10公里，主要由蛇紋岩化輝石巖、橄欖岩、方輝橄欖岩、蘇長巖等組成，夾有鉻鐵岩層，時代為24.6±0.16億年；後者是由不同巖類形成的一套火成雜巖，除鎂鐵質巖類外，晚期還有花崗岩侵入。 ^[1] 

新生代的火山作用分佈在大陸內部和海域的一些島嶼上，尤其在東非和中非比較集中。肯尼亞峯就是一個被剝蝕的火山錐。東非大裂谷帶有大面積火山熔岩覆蓋，富鈉質，厚度超過1000米。坦桑尼亞和剛果的一些火山仍在噴發，如剛果的尼亞穆拉吉拉火山1939～1940年仍有玄武岩流溢出。

非洲的礦產資源非常豐富，主要有石油、鐵、鉻、銅、鋁土礦、磷酸鹽、金剛石和金等，其中金剛石、金和鋁土礦儲量居世界第一位，其他如錳、鈾、鎳、釩、鈷、鉑、銻、石棉等儲量也居世界前列。

非洲的金剛石產量佔世界總產量的95%左右，主要集中在南部。南非的金剛石產於金伯利岩內，其他地區為富金剛石砂礦。南非金的儲量佔世界總儲量的一半左右，主要產於威特沃特斯蘭德超羣的含金、鈾礫岩層中，是世界上規模最大、產量最多的礦牀類型。津巴布韋是非洲的第二大產金國，金主要採自太古宙綠巖帶中。鋁土礦主要產在幾內亞、塞拉利昂、加納、喀麥隆等國，其中幾內亞的儲量居世界之首,屬風化紅土型鋁土礦,礦石為三水鋁型。南非德蘭士瓦比勒陀利亞的鐵礦是世界上最大的鐵礦牀之一，由層狀褐鐵礦和鮞狀或豆狀鐵礦石組成。鉻鐵礦主要產於南非德蘭士瓦雜巖和津巴布韋大巖牆中，前者是世界上最大的層狀鉻鐵礦。中非的贊比亞和原扎伊爾是世界上4大產銅區之一,屬砂岩型銅礦，礦牀賦存於晚元古代加丹加羣羅恩組。磷礦主要產於西北非的摩洛哥、阿爾及利亞、突尼斯和西撒哈拉等地，為早第三紀的沉積磷礦，原扎伊爾有大型內生磷灰石礦牀。石油和天然氣主要產在利比亞、尼日利亞、阿爾及利亞和埃及等國，含油氣的層位較多，主要在古新世地層中。 ^[1]