Witwatersrand - Witwatersrand
Witwatersrand | |
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Ponto mais alto | |
Elevação | 1.913 m (6.276 pés) |
Coordenadas | 26 ° 12′13 ″ S 28 ° 2′34 ″ E / 26,20361 ° S 28,04278 ° E Coordenadas: 26 ° 12′13 ″ S 28 ° 2′34 ″ E / 26,20361 ° S 28,04278 ° E |
Dimensões | |
Comprimento | 56 km (35 mi) ESE / WNW |
Largura | 10 km (6,2 mi) NNE / SSW |
Geografia | |
perto de Joanesburgo
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País | África do Sul |
Províncias | Noroeste , Gauteng e Mpumalanga |
Geologia | |
Orogenia | Cratera de impacto de meteoro Vredefort |
Idade do rock | Archaen |
Tipo de rocha | Quartzitos , conglomerados , pedras de ferro em faixas , tilitos e folhelhos |
Escalando | |
Rota mais fácil | De Gauteng ou Pretória |
O Witwatersrand ( / v ə t v ɑː t ə s r ɑː n t / ) (localmente o Rand ou, menos comumente, o Reef ) é um 56 quilômetros de extensão (35 mi), virada a norte escarpa na África do Sul . Consiste em uma rocha metamórfica de quartzito resistente à erosão , sobre a qual vários rios que correm para o norte formam cachoeiras, que dão origem ao nome Witwatersrand, que significa "cordilheira de águas brancas" em africâner . Esta escarpa que corre leste-oeste pode ser rastreada com apenas uma pequena lacuna, de Bedfordview (cerca de 10 km [6 mi] a oeste do Aeroporto Internacional OR Tambo ) no leste, através de Joanesburgo e Roodepoort , até Krugersdorp no oeste (veja o diagrama à esquerda abaixo).
A escarpa forma a borda norte de um platô (ou cume) de 7 a 10 quilômetros de largura (4 a 6 mi) que se eleva cerca de 200 m (660 pés) acima das planícies circundantes de Highveld . Vários subúrbios pitorescos de Joanesburgo, incluindo Observatory , Linksfield Ridge e Upper Houghton estão localizados ao longo da escarpa, com vista para o resto do norte de Joanesburgo com vista para Magaliesburg (embora os habitantes locais se refiram a segmentos da escarpa usando nomes específicos da área, como Linksfield Ridge , Parktown Ridge ou Observatory Ridge ). Toda a estrutura semelhante a um platô também é freqüentemente chamada de Witwatersrand. A elevação do patamar acima do nível do mar é entre 1 700 e 1 800 metros ( 5 600 - 5 900 ft).
O planalto de Witwatersrand forma uma divisão continental , com o escoamento para o norte drenando para o Oceano Índico através dos rios Crocodilo e Limpopo , enquanto o escoamento para o sul escoa através do Vaal para o rio Orange e, finalmente, para o Oceano Atlântico .
Por causa das extraordinárias quantidades de ouro extraídas das rochas de Witwatersrand, a moeda sul-africana foi batizada de rand em 1961 após a declaração da república.
Witwatersrand e Rand são nomes para a conurbação que se desenvolveu ao longo do intervalo , embora os termos estejam caindo em desuso e Witwatersrand fosse o "W" em PWV (Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging), o nome inicial da província de Gauteng . Nesse contexto, emprestou seu nome a instituições como a University of the Witwatersrand (Wits University) e a extinta Rand Afrikaans University (RAU, agora parte da Universidade de Joanesburgo ), e a cidades e regiões como East Rand , West Rand e Randburg .
Geologia
O planalto Witwatersrand consiste em um 5 000 Para- 7 000 (3,1-4,3 mi) camada -metre de espessura de rochas sedimentares principalmente previstas ao longo de um período de cerca de 260 milhões de anos a partir, aproximadamente, 2.970 milhões anos atrás. Toda a série de rochas, conhecida como "Supergrupo Witwatersrand", consiste em quartzitos muito duros e resistentes à erosão , pedras de ferro em faixas e alguns depósitos de lava marinha , intercalados com tilitos , argilitos e conglomerados mais suaves e mais facilmente erodíveis . As rochas mais antigas (estabelecidas 2,97 bilhões de anos atrás) formam a escarpa norte do planalto de Witwatersrand; os mais jovens (estabelecidos há 2,71 bilhões de anos) são aqueles que formam a borda sul do planalto.
O ouro é encontrado nas camadas de conglomerado dos membros mais jovens do Supergrupo, localmente conhecido como banquete . A abundância desse ouro não tem um igual natural em nenhum outro lugar do mundo. Mais de 40 000 toneladas ( 44 000 toneladas curtas) foram extraídos a partir destas pedras uma vez que este metal precioso foi descoberto pela primeira vez aqui em 1886. Isso representa aproximadamente 22% de todo o ouro que seja contabilizada hoje.
Nem todos os conglomerados contêm ouro, e dos que contêm (conhecidos como “recifes” pelos mineiros), o ouro não se distribui uniformemente por toda a camada, mas tende a ocorrer em estrias, onde os seixos que compõem o conglomerado são maiores do que em qualquer outro lugar. Aqui, o ouro está associado a outros minerais, especialmente pirita de ferro e uraninita , bem como materiais ricos em carbono, como querogênio ou betume , que ocorre em pequenas bolas com menos de 1 mm (0,04 pol.) De tamanho, chamadas de "carbono flyspeck", ou como camadas contínuas com cerca de 10–20 mm (0,4–0,8 pol.) de espessura. Os conglomerados portadores de ouro ocorrem principalmente nas camadas superiores e mais jovens do Supergrupo Witwatersrand de rochas, no lado sul do planalto de Witwatersrand.
Os estratos do Supergrupo Witwatersrand que alcançam a superfície em Joanesburgo mergulham para o sul em um ângulo de cerca de 30 °. A partir daí, eles estão quase em toda parte, com muito poucas exceções (veja abaixo), cobertos por rochas mais jovens. A mineração de ouro nessas porções enterradas do Supergrupo Witwatersrand às vezes é realizada a profundidades de 4 quilômetros (2,5 milhas) abaixo da superfície.
Witwatersrand Basin
A Bacia Witwatersrand é uma formação geológica amplamente subterrânea que surge em Witwatersrand. Possui as maiores reservas de ouro conhecidas do mundo e produziu mais de 1,5 bilhão de onças (mais de 40.000 toneladas métricas ), o que representa cerca de 22% de todo o ouro acumulado acima da superfície. A bacia se estende pelas antigas províncias de Transvaal e do Estado Livre de Orange e consiste em uma camada arqueana de 5.000 a 7.000 m de espessura , principalmente rochas sedimentares depositadas ao longo de um período de cerca de 260 milhões de anos, começando há cerca de 3.000 milhões de anos. Toda a série de rochas, conhecida como “Supergrupo Witwatersrand '', consiste em quartzitos , pedras de ferro bandadas , argilitos , tilitos , conglomerados e alguns depósitos de lava marinha . A maior parte da bacia está profundamente enterrada sob rochas mais jovens, mas afloramentos ocorrem em Gauteng , o Estado Livre , bem como em algumas das províncias vizinhas. O afloramento em Gauteng forma o cume Witwatersrand, de onde a bacia e suas rochas derivam seu nome. Foi na porção sul desse cume que o ouro foi descoberto pela primeira vez na fazenda Langlaagte em 1886, 5 km a oeste de Joanesburgo . Como esse ouro estava embutido em um conglomerado, foi inicialmente assumido que se tratava de ouro aluvial em um antigo leito de rio, que havia sido inclinado como resultado dos movimentos da terra. No entanto, quando se constatou que, traçado abaixo , o conglomerado não se desenvolveu apenas para a estreita largura de um rio, mas continuou em profundidade, percebeu-se que essa zona conglomerática fazia parte de uma sucessão sedimentar . O conglomerado foi rapidamente rastreado a leste e oeste por uma distância total contínua de 50 km para definir o que ficou conhecido como “Campo de ouro de Rand Central”.
Desde então, foi estabelecido que as rochas que compõem o cume Witwatersrand mergulham para baixo e para o sul para formar a "Bacia Witwatersrand" amplamente subterrânea, que cobre uma área elíptica com um eixo principal de 300 km de comprimento de Evander no nordeste até Theunissen no sudoeste e 150 km de largura estendendo-se de Steynsrus no sudeste até Coligny no noroeste, com uma pequena bacia subsidiária em Kinross . O ouro ocorre apenas ao longo das margens norte e oeste desta bacia, mas não em uma faixa contínua. As rochas que contêm ouro são limitadas a 6 locais onde rios arqueanos do norte e oeste formaram deltas em leque, com muitos canais entrelaçados, antes de fluir para o "Mar de Witwatersrand" ao sul, onde os sedimentos anteriores que formam as rochas mais antigas de Witwatersrand O supergrupo foi depositado. Alguns desses leques de ouro estão agora a profundidades de 4 km abaixo da superfície. Embora muitas das minas mais antigas, em torno de Joanesburgo, estejam agora quase esgotadas, a Bacia Witwatersrand ainda produz a maior parte do ouro da África do Sul e grande parte da produção mundial total. Prata , urânio e irídio são recuperados como subprodutos do refino de ouro.
Origem geológica
A bacia de Witwatersrand foi criada durante o Éon Arqueano e, portanto, está entre as estruturas geológicas mais antigas da Terra. Foi estabelecido em duas etapas, ao longo de 260 milhões de anos, começando há pouco menos de 3.000 milhões de anos. A primeira fase, com duração de 60 milhões de anos, consistia em depósitos sedimentares em um mar raso, convenientemente chamado de “Mar de Witwatersrand”. A camada de sedimentos resultante de 2500–4500 m de espessura é denominada “Grupo West Rand” de rochas Witwatersrand. A segunda fase, que durou 200 milhões de anos, sucedeu à primeira fase, com depósitos terrestres, resultantes da retirada do mar de Witwatersrand, deixando uma vasta planície costeira quase plana sobre a qual os rios do norte formaram um largo rio trançado deltas , em alguns dos quais ricos depósitos de ouro foram depositados. A camada de rocha de 2500 m de espessura resultante é denominada “Grupo Central Rand”. O “Grupo West Rand” e o “Grupo Central Rand” de rochas juntos formam o “Supergrupo Witwatersrand”, cuja extensão horizontal total é denominada Bacia Witwatersrand.
Não havia continentes durante os primeiros estágios do Éon Arqueano, mas os arcos das ilhas se formaram. Foi a coalescência de vários desses arcos insulares que levou à formação do Cráton Kaapvaal , um dos primeiros microcontinentes a se formar na Terra há cerca de 3.900 milhões de anos. Seu tamanho e posição em relação à África Austral hoje estão indicados no diagrama à esquerda. Cerca de 3.000 milhões de anos atrás, o resfriamento local da astenosfera subjacente causou a subsidência da porção sudeste deste microcontinente abaixo do nível do mar. O fundo deste “mar Witwatersrand” recém-formado consistia em granitos suavemente erodidos . Sedimentos arenosos trazidos pelos rios do norte começaram a ser depositados no granito há cerca de 2.970 milhões de anos. Essa camada arenosa acabou sendo comprimida para formar o Quartzito Orange Grove, a camada mais baixa do Supergrupo Witwatersrand. Esta camada de quartzito pode ser vista em sua base de granito em Joanesburgo , onde forma uma cordilheira leste-oeste de 56 km sobre a qual vários rios que correm ao norte formam cachoeiras, dando origem ao nome Witwatersrand, que em africâner significa “Cume de White Waters ”.
Não havia oxigênio livre na atmosfera terrestre até cerca de 2.000 milhões de anos atrás, antes do aparecimento e desenvolvimento suficiente de cianobactérias fotossintetizantes . O oxigênio produzido por esses microrganismos reagiu rapidamente com, entre outros, íons Fe 2+ dissolvidos em água, precipitando óxido de ferro vermelho insolúvel ( hematita ). Por várias razões, a sedimentação da lama de grão fino foi afetada por episódios cíclicos com mais ou menos precipitação de óxidos de ferro. O resultado foi a alternância de camadas de lama vermelha e bege que, quando consolidadas, tornaram- se pedras de ferro em faixas .
À medida que o mar se aprofundou, sedimentos de granulação mais fina e lama foram se acumulando. Mas as mudanças nas condições geográficas resultaram no acúmulo de uma grande variedade de sedimentos, que vão desde lama, areia, cascalho e pedras de ferro em faixas . Os depósitos de tilita , que datam de 2.950 milhões de anos atrás, são indicativos dos primeiros episódios de glaciação na Terra. Em 60 milhões de anos, até 4.500 m de sedimento acumularam-se na base do granito, tornando-se o “Grupo West Rand” de rochas que contribuem com mais de 60% da espessura total do Supergrupo Witwatersrand.
A elevação do norte do Cráton Kaapvaal, além da orogênese (formação de montanhas), no final da deposição do “Grupo West Rand” de sedimentos causou o recuo do mar de Witwatersrand. A área do cráton no qual Joanesburgo está agora situada, tornou-se uma vasta planície ribeirinha, que se estendia ao longo de toda a costa norte e oeste do mar encolhido, em um arco que se estendia de Evander no leste, passando por Joanesburgo, Carletonville e depois para o sul até Klerksdorp e Welkom no sudoeste. Os rios formaram deltas entrelaçados com muitos canais de fluxo lento e entrelaçado, onde todos os materiais pesados trazidos das montanhas foram depositados: grandes seixos e minerais pesados, como ouro , pirita de ferro e uraninita . O ouro estava em sua forma elementar livre. As cianobactérias cresceram em abundância relativa nessas águas ricas em minerais. O querogênio , ou betume , que é encontrado em associação com os depósitos de ouro quase certamente representa o que resta desses microrganismos fotossintetizantes do Arqueano.
É claro que pelos próximos 200 milhões de anos a planície de inundação foi repetidamente inundada, às vezes erodida, e sedimentos foram depositados novamente. O resultado foi uma camada de rocha de 2500 m de espessura denominada “Grupo Central Rand”, que junto com o “Grupo West Rand”, forma o “Supergrupo Witwatersrand”. É o mais jovem Grupo Central Rand que contém a maioria dos conglomerados com ouro, localmente chamados de banket , que hoje são de grande importância econômica.
O “Grupo Central Rand” de depósitos teve um fim abrupto por derramamentos maciços de lava, que formaram as lavas de Ventersdorp que entraram em erupção há 2.715 milhões de anos. A causa desses derramamentos de lava é uma questão para especulação. Pode estar relacionado à colisão do Cráton Kaapvaal com o Cráton do Zimbábue , eventualmente para se unir para formar uma única unidade continental.
Um evento final que teve um grande impacto na geologia da Bacia Witwatersrand e sua exposição na região de Joanesburgo foi um impacto de meteoro massivo 110 km a sudoeste de Joanesburgo há 2020 milhões de anos. O impacto foi próximo à atual vila de Vredefort, que deu seu nome ao remanescente geológico deste imenso evento: a Cúpula de Vredefort . Não apenas os vestígios desse impacto estão entre os mais antigos da Terra, mas também é um dos maiores impactos de meteoros que deixou sua marca na geologia da Terra de hoje. Um meteoro com 10-15 km de diâmetro criou uma cratera de 300 km de diâmetro, distorcendo todas as camadas de rocha dentro desse círculo. Joanesburgo está apenas dentro da borda externa desta cratera de impacto. Nas imediações do impacto, todos os estratos subterrâneos foram erguidos e revirados, de modo que as rochas de Witwatersrand ficam expostas em um arco a 25 km do centro de impacto. Infelizmente, não há depósitos de ouro nesses afloramentos. O impacto do meteoro, no entanto, abaixou a bacia Witwatersrand dentro da cratera. Isso o protegeu da erosão posterior; mas, possivelmente mais importante, trazê-lo à superfície perto da borda da cratera, perto de Joanesburgo. Na verdade, com exceção dos afloramentos de Witwatersrand (ou seja, onde essas rochas estão expostas na superfície) nas imediações do Domo Vredefort, virtualmente todos os outros afloramentos ocorrem em um arco de aproximadamente 80-120 km do centro da cratera de impacto, a oeste, noroeste, norte e nordeste. Assim, é possível que se não fosse pela queda do meteoro Vredefort há 2.000 milhões de anos, ou nunca teríamos descoberto os ricos depósitos de ouro sob a superfície da África Austral, ou eles teriam sido erodidos durante a remoção ininterrupta de um camada de vários quilômetros de espessura de depósitos da superfície do Planalto da África Austral no passado geológico relativamente recente: isto é, nos últimos 150 milhões de anos, mas especialmente durante os últimos 20 milhões de anos.
Origem do ouro
A grande maioria do ouro e outros metais pesados da Terra estão presos no núcleo da Terra . Evidências de estudos de isótopos de tungstênio indicam que a maior parte do ouro na crosta é derivado do ouro no manto, que resultou de um bombardeio de meteorito cerca de 3.900 milhões de anos atrás (ou seja, aproximadamente na época em que o Cráton Kaapvaal se formou). Os eventos do meteorito contendo ouro ocorreram milhões de anos após a segregação do núcleo da Terra. O ouro na área da Bacia Witwatersrand foi depositado nos deltas dos rios arqueanos , tendo sido arrastado pelos cinturões de pedras verdes ricos em ouro ao norte e oeste. Estudos de isótopos de rênio - ósmio indicam que o ouro nesses depósitos minerais veio de intrusões incomuns de 3000 milhões de anos derivadas do manto conhecidas como komatiita , presentes nos cinturões de pedra verde.
Consequências da mineração das antigas rochas Witwatersrand
Além do óbvio esvaziamento das rochas abaixo do sul de Joanesburgo, causando sumidouros imprevisíveis, instabilidades superficiais e tremores de terra, trazer para a superfície rochas que foram depositadas em condições livres de oxigênio teve efeitos imprevisíveis. A pirita de ferro (FeS 2 ), que é relativamente abundante nos minérios de ouro de Witwatersrand, oxida em óxido férrico insolúvel (Fe 2 O 3 ) e ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). Assim, quando os resíduos da mina entram em contato com a água da chuva oxigenada, o ácido sulfúrico é liberado para o lençol freático. A drenagem ácida de minas , como é chamado o fenômeno, tornou-se um grande problema ecológico, pois dissolve muitos dos elementos pesados, como o urânio , cádmio , chumbo , zinco , cobre , arsênio e mercúrio encontrados nos depósitos de minas, facilitando sua passagem para as águas superficiais e subterrâneas. O ácido sulfúrico também corrói estruturas de concreto e cimento, resultando em danos estruturais a edifícios e pontes.
História
Embora ouro tenha sido descoberto em vários locais na África do Sul, como Barberton e Pilgrim's Rest , bem como em vários locais perto de Witwatersrand, estes eram concentrados aluviais em rios contemporâneos, ou em veios de quartzo, na forma que o ouro sempre tinha encontrado em outro lugar na terra. Quando George Harrison, provavelmente acompanhado por George Walker, encontrou ouro na fazenda Langlaagte, 5 km (3 mi) a oeste do que viria a ser a cidade de Joanesburgo, em um afloramento de rochas conglomeradas, em fevereiro de 1886, eles presumiram que fosse aluvial ouro em um antigo leito de rio, que foi inclinado como resultado dos movimentos da terra. No entanto, quando se constatou que, traçado abaixo, o conglomerado não se desenvolveu apenas para a estreita largura de um rio, mas continuou em profundidade, percebeu-se que essa zona conglomerática fazia parte de uma sucessão sedimentar. Harrison havia tropeçado no conglomerado Main Reef (parte do “subgrupo Johannesburg” de rochas - veja a ilustração acima). O conglomerado foi rapidamente rastreado para leste e oeste por uma distância total contínua de 50 km (31 mi) para definir o que ficou conhecido como “Campo de Ouro Central Rand”.
No. de minas |
(onças finas) |
(milhões de GB £ ) |
Valor relativo de 2010 (milhões GB £ ) |
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1898 | 77 | 4 295 608 | £ 15,14 | £ 6910 |
1899 (janeiro a outubro) | 85 | 3 946 545 | £ 14,05 | £ 6300 |
1899 novembro - abril 1901 | 12 | 574 043 | £ 2,02 | £ 908 |
1901 (maio a dezembro) | 12 | 238 994 | £ 1,01 | £ 441 |
1902 | 45 | 1 690 100 | £ 7,18 | £ 3090 |
1903 | 56 | 2 859 482 | £ 12,15 | £ 5220 |
1904 | 62 | 3 658 241 | £ 15,54 | £ 6640 |
1905 | 68 | 4 706 433 | £ 19,99 | £ 8.490 |
1906 | 66 | 5 559 534 | £ 23,62 | £ 9.890 |
1907 | 68 | 6 220 227 | £ 26,42 | £ 10 800 |
1908 | 74 | 6 782 538 | £ 28,81 | £ 11 700 |
1909 | 72 | 7 039 136 | £ 29,90 | £ 12 200 |
1910 | 63 | 7 228 311 | £ 30,70 | £ 12.400 |
Harrison declarou sua reivindicação com o então governo do Zuid Afrikaanse Republiek (ZAR), e em setembro de 1886 o presidente Paul Kruger emitiu uma proclamação declarando nove fazendas escavações de mineração públicas, começando em 20 de setembro de 1886. Isso marcou a histórica corrida do ouro de Witwatersrand . Acredita-se que Harrison tenha vendido sua reivindicação por menos de £ 10 antes de deixar a área, e nunca mais se ouviu falar dele.
O Zoekers original de Harrison '(em inglês: seekers', or prospectors ') A reivindicação nº 19 foi declarada um monumento nacional em 1944 e batizada de Harrison's Park. O parque fica na movimentada Main Reef Road, imediatamente a oeste da Nasrec Road.
Em 1887, Cecil John Rhodes registrou "The Gold Fields of South Africa" em Londres, a primeira mineradora da África do Sul, com capital de£ 250 000 . Seu irmão Thomas foi o primeiro presidente.
Veja também
- Geografia da áfrica do sul
- Grande Escarpa, África Austral
- Reserva de Caça Borakalalo
- Pilanesberg
- Lista das cadeias de montanhas da África do Sul
- Witwatersrand Gold Rush
Leitura adicional
- Breckenridge, Keith Derek (1995) Uma Idade de Consentimento: lei, disciplina e violência nas minas de ouro da África do Sul, 1910–1933 . Ph.D. tese, Northwestern University, Evanston, Ill.
- Cammack, Diana (1990) "The Rand at War: the Witwatersrand and the Anglo-Boer war 1899–1902 . Londres: James Currey
- Herd, Norman (1966) 1922: a revolta no Rand . Joanesburgo: Blue Crane Books
Referências
links externos
- Mídia relacionada a Witwatersrand no Wikimedia Commons
- Relações entre a estrutura de Vredefort e a bacia de Witwatersrand dentro da estrutura tectônica do cráton Kaapvaal, interpretada a partir da gravidade regional e dados aeromagnéticos
- Geologia de Joanesburgo
- Canto, B; Durrheim, RJ; Nicolaysen, LO (1990), "Relações entre a estrutura Vredefort e a bacia Witwatersrand dentro da estrutura tectônica do cráton Kaapvaal como interpretado a partir da gravidade regional e dados aeromagnéticos", Tectonophysics , 171 (1-4): 49-61, doi : 10.1016 / 0040-1951 (90) 90089-Q
- Rio da Cratera