ويتواترسراند

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 21 صور
الموسوعة الحرة

ويتواترسراند
شلالات ويتبورتجي في حديقة والتر سيسولو النباتية الوطنية ، والتي كانت تُعرف سابقًا باسم حدائق ويتواترسراند النباتية الوطنية. أدت الشلالات مثل هذه، التي تتدفق على سلسلة من الكوارتزيت بطول 56 كيلومترًا (35 ميلًا) في جوتنج إلى ظهور اسم "ويتواترسراند"، والذي يعني "سلسلة المياه البيضاء" باللغة الأفريكانية .
أعلى نقطة
ارتفاع1,913 متر (6,276 قدم)
الإحداثيات26°12′13″S 28°2′34″E / 26.20361°S 28.04278°E / -26.20361; 28.04278
أبعاد
طول56 كم (35 ميلاً) من الجنوب الشرقي/الغرب الشمالي الغربي
عرض10 كم (6.2 ميل) شمال شمال شرق/جنوب غرب
الجغرافيا
تقع ويتواترسراند في جنوب أفريقيا
ويتواترسراند
ويتواترسراند
دولةجنوب أفريقيا
المحافظاتالشمال الغربي ، جوتنج ومبومالانجا
الجيولوجيا
تكون الجبالهيكل تأثير فريدفورت
عصر الصخرالأركيا
نوع الصخرالكوارتزيت ، التكتلات ، أحجار الحديد المخططة ، التيليت والطين الزيتي
التسلق
الطريق الأسهلمن جوتنج أو بريتوريا

ويتواترسراند ( المملكة المتحدة : ‎/ ‏wɪtˈwɔːtərzrænd , - rɑːnd / ‏، الولايات المتحدة أيضًا : ‎/ ‏ˈwɪtwɔːtərz- / ‏؛ [ 1] النطق الأفريكاني: [ˌvətˌvɑːtəɾsˈɾant] ؛ ويُطلق عليها محليًا اسم راند أو ، بشكل أقل شيوعًا، الشعاب المرجانية ) هو منحدر طوله 56 كيلومترًا ( 35 ميلًا) يواجه الشمال في جنوب إفريقيا . ويتكون من صخور كوارتزيتية متحولة صلبة مقاومة للتآكل ، وتشكل فوقها العديد من الأنهار المتدفقة شمالًا شلالات ، وهو ما يفسر اسم ويتواترسراند، والذي يعني " سلسلة المياه البيضاء" باللغة الأفريكانية . [2] يمكن تتبع هذا المنحدر الممتد من الشرق إلى الغرب بفجوة قصيرة واحدة فقط، من بيدفوردفيو (حوالي 10 كم [6.2 ميل] غرب مطار أو آر تامبو الدولي) في الشرق، عبر جوهانسبرج وروديبورت ، إلى كروغرسدورب في الغرب ( انظر الرسم البياني على اليسار أدناه). [3]

يشكل المنحدر الحافة الشمالية لهضبة (أو سلسلة من التلال) بعرض 7 إلى 10 كيلومترات (4-6 أميال) ترتفع حوالي 200 متر (660 قدمًا) فوق السهول المحيطة بـ Highveld . يقع عدد من ضواحي جوهانسبرغ الخلابة، بما في ذلك Observatory و Linksfield Ridge و Upper Houghton على طول المنحدر، وتطل على بقية شمال جوهانسبرغ مع إطلالات على Magaliesburg [4] (على الرغم من أن السكان المحليين يشيرون إلى أجزاء من المنحدر باستخدام أسماء خاصة بالمنطقة، مثل Linksfield Ridge أو Parktown Ridge أو Observatory Ridge ). [5] [6] غالبًا ما يُطلق على الهيكل الشبيه بالهضبة بالكامل اسم Witwatersrand. يتراوح ارتفاع الهضبة فوق مستوى سطح البحر بين 1700 و 1800 متر (5600-5900 قدم).

تشكل هضبة ويتواترسراند تقسيمًا قاريًا ، حيث تتدفق المياه الجارية إلى الشمال إلى المحيط الهندي عبر نهري كروكودايل وليمبوبو ، بينما تتدفق المياه الجارية إلى الجنوب عبر نهر فال إلى نهر أورانج وفي النهاية إلى المحيط الأطلسي . [3] [7] [8]

بسبب الكميات الهائلة من الذهب التي تم استخراجها من صخور ويتواترسراند، تم تسمية العملة الجنوب أفريقية بالراند في عام 1961 عند إعلان الجمهورية.

ويتواترسراند وراند هما اسمان للتجمع الحضري الذي تطور على طول السلسلة ، على الرغم من أن المصطلحين أصبحا غير مستخدمين [ بحاجة لمصدر ] وكان ويتواترسراند هو الحرف "W" في PWV (بريتوريا-ويتواترسراند-فيرينجينج)، وهو الاسم الأولي لمقاطعة جوتنج . في هذا السياق، أعارت اسمها لمؤسسات بما في ذلك جامعة ويتواترسراند (جامعة ويتس) وجامعة راند الأفريكانية المنحلة (RAU، وهي الآن جزء من جامعة جوهانسبرغ )، وإلى مدن ومناطق مثل إيست راند وويست راند وراندبرج .

الجيولوجيا

مقطع عرضي بياني من الشمال إلى الجنوب عبر سلسلة جبال ويتواترسراند/هضبة، أسفل مركز مدينة جوهانسبرغ. لا تظهر إلا المجموعات الفرعية الرئيسية من الصخور، وكل منها تتكون من طبقات منفصلة عديدة ذات تركيب متفاوت. تشكل الطبقات الأكثر صلابة التلال، والطبقات الأكثر ليونة الوديان. تشكل أقدم صخور مجموعة ويتواترسراند الفائقة طبقة كوارتزيت أورانج جروف. تشكل هذه الطبقة المنحدر في الشمال، والذي اشتق منه اسم ويتواترسراند. يبلغ عمر الجرانيت الواقع إلى الشمال من منحدر كوارتزيت أورانج جروف حوالي 3.2 مليار سنة، وهو جزء مكشوف من كراتون كابفال الأساسي الذي يقع عليه جزء كبير من جنوب إفريقيا. (انظر الرسم التوضيحي أدناه). لوضع هذا الرسم البياني في سياقه الأوسع، انظر المقطع العرضي الجيولوجي البياني عبر هيكل تأثير فريدفورت في نهاية المقال.

تتكون هضبة ويتواترسراند من طبقة من الصخور الرسوبية يبلغ سمكها من 5000 إلى 7000 متر (3.1-4.3 ميل) ترسبت على مدى فترة تبلغ حوالي 260 مليون عام، بدءًا من حوالي 2.97 مليار سنة مضت. [9] تتكون السلسلة الكاملة من الصخور، المعروفة باسم "مجموعة ويتواترسراند الفائقة"، من الكوارتزيت المقاوم للتآكل والحديد المخطط وبعض رواسب الحمم البحرية، تتخللها صخور التيليت والطين والتكتلات اللينة التي تتآكل بسهولة أكبر . تشكل أقدم الصخور (التي ترسبت منذ 2.97 مليار سنة) المنحدر الشمالي لهضبة ويتواترسراند؛ أما أحدثها (التي ترسبت منذ 2.71 مليار سنة) فهي تلك التي تشكل الحافة الجنوبية للهضبة.

يوجد الذهب في طبقات التكتلات للأعضاء الأصغر سنًا في المجموعة العملاقة، والتي يشار إليها محليًا باسم بانكيت . وفرة هذا الذهب لا مثيل لها في الطبيعة في أي مكان آخر في العالم. تم استخراج أكثر من 40000 طن (44000 طن قصير) من هذه الصخور منذ اكتشاف هذا المعدن الثمين لأول مرة هنا في عام 1886. ويمثل هذا ما يقرب من 22٪ من إجمالي الذهب الموجود اليوم. [3]

لا تحتوي جميع التكتلات على الذهب، ومن بين تلك التي تحتوي عليها (المعروفة باسم "الشعاب المرجانية" من قبل عمال المناجم)، لا يتم توزيع الذهب بشكل موحد في جميع أنحاء الطبقة، ولكنه يميل إلى الظهور في خطوط، حيث تكون الحصى التي تشكل التكتل أكبر من أي مكان آخر. هنا يرتبط الذهب بمعادن أخرى، وخاصة البيريت الحديدي واليورانينيت ، بالإضافة إلى المواد الغنية بالكربون مثل الكيروجين أو البيتومين ، والتي توجد في كرات صغيرة يقل حجمها عن 1 مم (0.04 بوصة)، تسمى "كربون فلايسبيك"، أو كطبقات متصلة يبلغ سمكها حوالي 10-20 مم (0.4-0.8 بوصة). [2] [9] توجد التكتلات الحاملة للذهب بشكل رئيسي في الطبقات العليا والأصغر سنًا من مجموعة ويتواترسراند العملاقة للصخور، على الجانب الجنوبي من هضبة ويتواترسراند.

تنحدر طبقات مجموعة ويتواترسراند العملاقة التي تصل إلى السطح في جوهانسبرغ إلى الجنوب بزاوية تبلغ حوالي 30 درجة. [3] ومن هناك، تكون في كل مكان تقريبًا، باستثناءات قليلة جدًا (انظر أدناه)، مغطاة بصخور أحدث. [10] يتم أحيانًا استخراج الذهب في هذه الأجزاء المدفونة من مجموعة ويتواترسراند العملاقة على أعماق 4 كيلومترات (2.5 ميل) تحت السطح. [9] [11]

حوض ويتواترسراند

حوض ويتواترسراند وحقول الذهب الرئيسية
خام الذهب Carbon Leader، منجم الذهب Blyvooruitzicht، حقل الذهب Carletonville، غرب Witwatersrand. Carbon Leader عبارة عن فاصل ستروماتوليتي أسود غني بالهيدروكربونات مشبع بكثافة بالذهب الطبيعي واليورانينيت . هذا هو رواسب باليوبليسر ، جزء من سلسلة مروحة طينية قديمة.
خام الذهب عالي الجودة من منطقة ويتواترسراند بالقرب من جوهانسبرغ .

حوض ويتواترسراند هو تكوين جيولوجي تحت الأرض إلى حد كبير يظهر على السطح في ويتواترسراند. يحتوي على أكبر احتياطيات الذهب المعروفة في العالم وقد أنتج أكثر من 40000 طن (1.3 × 10 9 أوقية ) ، وهو ما  يمثل حوالي 22٪ من إجمالي الذهب الموجود فوق السطح. [3] يمتد الحوض على طول مقاطعات ترانسفال القديمة وولاية أورانج الحرة ، ويتكون من طبقة سمكها 5000-7000 متر من الصخور الأركية ، وهي في الغالب صخور رسوبية ترسبت على مدى فترة تبلغ حوالي 260 مليون سنة، بدءًا من حوالي 3000 مليون سنة مضت. [9] تتكون السلسلة الكاملة من الصخور، المعروفة باسم "مجموعة ويتواترسراند الفائقة"، من الكوارتزيت والحجر الحديدي المخطط والحجر الطيني والتيليت والتكتلات وبعض رواسب الحمم البحرية . معظم الحوض مدفون بعمق تحت صخور أحدث، ولكن توجد نتوءات صخرية في جوتنج ، والولاية الحرة ، وكذلك في بعض المقاطعات المحيطة. يشكل النتوء الصخري في جوتنج سلسلة جبال ويتواترسراند، والتي استمد الحوض وصخوره اسمها منها. تم اكتشاف الذهب لأول مرة في الجزء الجنوبي من هذه السلسلة الجبلية في مزرعة لانجلاغتي عام 1886، على بعد 5 كم غرب جوهانسبرج . [3] [2] نظرًا لأن هذا الذهب كان مدفونًا في تكتل، فقد افترض أولاً أن هذا ذهب رسوبي في مجرى نهر قديم، وقد مالت نتيجة لحركات الأرض. [3] [2] ومع ذلك، عندما وجد أن التكتل، الذي تم تتبعه إلى أسفل ، لم يتطور فقط من أجل العرض الضيق للنهر، بل استمر في العمق، جاء إدراك أن هذه المنطقة المتكتلة كانت جزءًا من سلسلة رسوبية . [2] تم تتبع التكتل بسرعة شرقًا وغربًا لمسافة إجمالية متواصلة تبلغ 50 كم (31 ميلًا) لتحديد ما أصبح يُعرف باسم "حقل الذهب المركزي في راند".

منذ ذلك الحين ثبت أن الصخور التي تشكل سلسلة جبال ويتواترسراند تنحدر إلى أسفل وإلى الجنوب لتشكل "حوض ويتواترسراند" الذي يقع إلى حد كبير تحت الأرض والذي يغطي منطقة إهليلجية ذات محور رئيسي يبلغ طوله 300 كم (190 ميلًا) من إيفاندر في الشمال الشرقي إلى ثيونيسن في الجنوب الغربي، وعرضه 150 كم (93 ميلًا) يمتد من ستينسروس في الجنوب الشرقي إلى كوليجني في الشمال الغربي، [2] مع حوض فرعي صغير في كينروس . يوجد الذهب فقط على طول الهوامش الشمالية والغربية لهذا الحوض، ولكن ليس في شريط متصل. تقتصر الصخور الحاملة للذهب على ستة مواقع حيث شكلت الأنهار الأركية من الشمال والغرب دلتا مروحة، مع العديد من القنوات المضفرة، قبل أن تتدفق إلى "بحر ويتواترسراند" إلى الجنوب، حيث تم ترسب الرواسب السابقة التي تشكل الصخور الأقدم لمجموعة ويتواترسراند الفائقة. بعض هذه الدلتا الحاملة للذهب توجد الآن على عمق 4 كم (2.5 ميل) تحت السطح. [3] [2] وعلى الرغم من أن العديد من المناجم القديمة، حول جوهانسبرغ، قد استنفدت تقريبًا الآن، إلا أن حوض ويتواترسراند لا يزال ينتج معظم ذهب جنوب إفريقيا ومعظم الإنتاج العالمي الإجمالي. يتم استرداد الفضة واليورانيوم والإيريديوم كمنتجات ثانوية لتكرير الذهب. [12]

الأصل الجيولوجي

تشكل حوض ويتواترسراند خلال الدهر الأركي، وبالتالي فهو من أقدم الهياكل الجيولوجية على الأرض. وقد تأسس على مرحلتين، على مدار 260 مليون سنة، بدءًا من أقل من 3 مليارات سنة. المرحلة الأولى، التي استمرت 60 مليون سنة، تتكون من رواسب رسوبية في بحر ضحل، يُسمى بشكل ملائم "بحر ويتواترسراند". تُسمى الطبقة الناتجة من الرواسب التي يبلغ سمكها 2500-4500 متر "مجموعة راند الغربية" من صخور ويتواترسراند. المرحلة الثانية، التي استمرت لمدة 200 مليون سنة، تلت المرحلة الأولى، مع رواسب على الأرض، نتجت عن تراجع بحر ويتواترسراند، تاركة سهلًا ساحليًا واسعًا شبه مسطح تشكلت فوقه الأنهار من الشمال دلتا نهرية متشابكة واسعة ، ترسبت في بعضها رواسب غنية من الذهب. تُسمى الطبقة الناتجة من الصخور التي يبلغ سمكها 2500 متر "مجموعة راند الوسطى". تشكل "مجموعة راند الغربية" و"مجموعة راند الوسطى" من الصخور معًا "مجموعة ويتواترسراند الفائقة"، والتي يُطلق على امتدادها الأفقي الكامل اسم حوض ويتواترسراند. [3] [9] [2]

خط زمني للتاريخ الجيولوجي للأرض، مع التركيز على الأحداث في جنوب إفريقيا. يشير الحرف W إلى متى تشكلت مجموعة ويتواترسراند الفائقة، والحرف C إلى مجموعة كيب الفائقة ، والحرف K إلى مجموعة كارو الفائقة . يشير الرسم البياني أيضًا إلى الفترة التي تشكلت فيها تكوينات الحجر الحديدي المخططة على الأرض، مما يدل على وجود غلاف جوي خالٍ من الأكسجين . كانت قشرة الأرض منصهرة كليًا أو جزئيًا خلال العصر الهادي ؛ وبالتالي فإن أقدم الصخور على الأرض عمرها أقل من 4000 مليون سنة. كانت واحدة من أولى القارات الصغيرة التي تشكلت هي كراتون كابفال .
منفضة سجائر منحوتة من شكل ناعم من حجر الحديد المخطط . لاحظ الطبقات الحمراء والبيج المتناوبة التي تشكل هذه الصخرة. الطبقات الحمراء غنية جدًا بأكسيد الحديد (III) ( Fe)
2ا
3) تم وضعها خلال فترات زمنية عندما أنتجت البكتيريا الزرقاء التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي في العصر الأركي الأكسجين الذي تفاعل بسرعة مع الحديد المذاب (II) ( Fe 2+
) في الماء، لتكوين أكسيد الحديد غير القابل للذوبان ( الهيماتيت ). الطبقات البيجية هي رواسب استقرت خلال فترات زمنية لم يكن فيها (أو كان أقل بكثير) ترسب لأكسيد الحديد بسبب استنفاد الأكسجين المذاب أو الحديد.2+
في الماء. كانت الغلاف الجوي للأرض خاليًا من الأكسجين حتى حوالي 2000 مليون سنة مضت، عندما بدأ معدل إنتاج الأكسجين الضوئي يتجاوز معدل تفاعله مع المواد القابلة للأكسدة (أي عوامل الاختزال مثل Fe)2+
، أو HS-
). [13]
تمثيل بياني لموقع وحجم كراتون كابفال ، محدد باللون الأحمر، فيما يتعلق بجنوب إفريقيا الحالية . تصور المنطقة الزرقاء جزءًا من الكراتون الذي هبط أسفل "بحر ويتواترسراند"، منذ حوالي 3000 مليون عام. وفي هذا البحر تراكمت الرواسب التي شكلت في النهاية جزء "مجموعة راند الغربية" من "مجموعة ويتواترسراند الفائقة" من الصخور. تراكمت مجموعة راند الوسطى الأصغر سنًا من الصخور على السهل الساحلي المنخفض المسطح (انظر الرسم البياني أدناه) بعد تراجع بحر ويتواترسراند جنوبًا نتيجة لرفع الكراتون، وخاصة في الشمال. يشير الرسم البياني إلى كيب تاون، وديربان ، وبلومفونتين ، وجوهانسبرغ ، وكيمبرلي .
رسم تخطيطي للأنهار التي تدفقت إلى بحر ويتواترسراند بعد أن ترسب 43000 متر من الرواسب في الحوض. الآن تتدفق الأنهار السريعة الجريان المتدفقة أسفل الجبال إلى الشمال عبر سهل ساحلي مسطح واسع لتكوين دلتا عريضة من الأنهار المضفرة البطيئة، حيث تستقر المواد الثقيلة (الحصى والذهب واليورانيوم والبيريت الحديدي وما إلى ذلك) التي تم نقلها من الجبال، لتكوين رواسب "مجموعة راند المركزية" الحاملة للذهب. يقتصر خام الذهب اليوم على دلتا الأنهار الأحفورية.
موقع كراتون كابفال (المنطقة ذات اللون الكاكي) أسفل المناظر الطبيعية في جنوب إفريقيا، وبحر ويتواترسراند الضحل المتقلص (الأزرق الفاتح) في الوقت الذي تم فيه ترسب الذهب في دلتا الأنهار الواسعة لستة أنهار تتدفق إلى ذلك البحر، مما أدى إلى إسقاط جميع المواد الثقيلة (الحصى والذهب واليورانيوم والبيريت والحديد وما إلى ذلك) في الأنهار المضفرة للدلتا (انظر الرسم التوضيحي على اليسار). معظم رواسب الذهب هذه عميقة تحت سطح جنوب إفريقيا، ولكنها تشكل نتوءات (مكشوفات على السطح) على طول سلسلة جبال ويتواترسراند. حقول الذهب الستة التي تم إنشاؤها على هذا النحو، بالترتيب من الغرب، تتحرك في اتجاه عقارب الساعة، إلى الشاطئ الشمالي لبحر ويتواترسراند، ويلكوم ، كليركسدورب ، كارلتونفيل ، ويست راند ، إيست راند وإيفاندر . [2]

لم تكن هناك قارات خلال المراحل المبكرة من الدهر الأركي، [14] ولكن تشكلت أقواس الجزر . كان اندماج العديد من أقواس الجزر هذه هو الذي أدى إلى تكوين كراتون كابفال ، أحد أوائل القارات الصغيرة التي تشكلت على الأرض منذ حوالي 3.9 مليار سنة. [9] يُشار إلى حجمها وموقعها بالنسبة لجنوب إفريقيا اليوم في الرسم البياني الموجود على اليسار. منذ حوالي 3 مليارات سنة، تسبب التبريد المحلي للغلاف المرن الأساسي في هبوط الجزء الجنوبي الشرقي من هذه القارة الصغيرة تحت مستوى سطح البحر. [9] تتكون أرضية "بحر ويتواترسراند" المشكل حديثًا من الجرانيت المتآكل بسلاسة . بدأت الرواسب الرملية التي جلبتها الأنهار من الشمال تترسب على الجرانيت منذ حوالي 2.97 مليار سنة. انضغطت هذه الطبقة الرملية في النهاية لتشكل كوارتزيت أورانج جروف، الطبقة الأدنى من مجموعة ويتواترسراند الفائقة. يمكن رؤية طبقة الكوارتزيت هذه ملقاة على قاعدتها الجرانيتية في جوهانسبرغ ، حيث تشكل سلسلة من التلال الممتدة من الشرق إلى الغرب بطول 56 كم، والتي تشكل فوقها العديد من الأنهار التي تجري إلى الشمال شلالات، مما أدى إلى ظهور اسم ويتواترسراند، والذي يعني في اللغة الأفريكانية "سلسلة المياه البيضاء".

رسم تخطيطي لمقطع عرضي من الشمال الشرقي (على اليسار) إلى الجنوب الغربي (على اليمين) عبر هيكل تأثير فريدفورت الذي يعود تاريخه إلى 2020 مليون سنة وكيف شوه الهياكل الجيولوجية المعاصرة. يظهر مستوى التآكل الحالي. تقع جوهانسبرغ حيث ينكشف حوض ويتواترسراند (الطبقة الصفراء) عند خط "السطح الحالي"، داخل حافة الحفرة مباشرة، على اليسار. ليس وفقًا للمقياس.

لم يكن هناك أكسجين حر في الغلاف الجوي للأرض حتى حوالي 2 مليار سنة مضت، قبل ظهور البكتيريا الزرقاء القادرة على التمثيل الضوئي وتطورها بشكل كافٍ . [13] تفاعل الأكسجين الناتج عن هذه الكائنات الحية الدقيقة بسرعة مع أيونات Fe 2+ المذابة في الماء، مما أدى إلى ترسيب أكسيد الحديد الأحمر غير القابل للذوبان ( الهيماتيت ). ولأسباب مختلفة، تأثر ترسيب الطين ذي الحبيبات الدقيقة بحلقات دورية مع ترسيب أكاسيد الحديد بدرجة أكبر أو أقل. وكانت النتيجة طبقات متناوبة من الطين باللونين الأحمر والبيج، والتي عندما تتماسك أصبحت أحجار حديدية مخططة . [13]

مع تعمق البحر، تراكمت الرواسب الدقيقة الحبيبات والطينية. أدت الظروف الجغرافية المتغيرة إلى تراكم مجموعة كبيرة ومتنوعة من الرواسب، تتراوح من الطين إلى الرمل إلى الحصى والحجر الحديدي المخطط . تشير رواسب التيليت ، التي يعود تاريخها إلى 2.95 مليار سنة مضت، إلى أولى حلقات التجلد على الأرض. [9] [15] في غضون 60 مليون سنة، تراكم ما يصل إلى 4500 متر من الرواسب على قاعدة الجرانيت، لتصبح "مجموعة ويست راند" من الصخور التي تساهم بأكثر من 60٪ من إجمالي سمك مجموعة ويتواترسراند الفائقة. [3] [9] [15]

أدى ارتفاع شمال كراتون كابفال، بالإضافة إلى نشوء الجبال ، نحو نهاية ترسب "مجموعة ويست راند" من الرواسب إلى تراجع بحر ويتواترسراند. أصبحت منطقة الكراتون التي تقع جوهانسبرغ فوقها الآن، سهلًا نهريًا واسعًا، يمتد على طول الساحل الشمالي والغربي بالكامل للبحر المنكمش، في قوس يمتد من إيفاندر في الشرق، عبر جوهانسبرغ وكارلتونفيل ثم جنوبًا إلى كليركسدورب وويلكوم في الجنوب الغربي. شكلت الأنهار دلتا مضفرة مع العديد من القنوات المتشابكة البطيئة التدفق حيث تم ترسيب جميع المواد الثقيلة التي جلبت من الجبال: الحصى الكبيرة والمعادن الثقيلة، مثل الذهب والبيريت الحديدي واليورانينيت . كان الذهب في شكله العنصري الحر. نمت البكتيريا الزرقاء بكثرة نسبية في هذه المياه الغنية بالمعادن . [3] [9] [ 15] من المؤكد أن الكيروجين ، أو البيتومين ، الموجود مع رواسب الذهب يمثل ما تبقى من هذه الكائنات الحية الدقيقة القادرة على التمثيل الضوئي في العصر الأركي. [9]

من الواضح أن السهل الفيضي غمرته المياه مرارًا وتكرارًا على مدى المائتي مليون عام التالية، وتآكل في بعض الأحيان، وأعيد ترسيب الرواسب. وكانت النتيجة طبقة من الصخور يبلغ سمكها 2500 متر تسمى "مجموعة راند الوسطى"، والتي تشكل مع "مجموعة راند الغربية" "مجموعة ويتواترسراند الفائقة". إن مجموعة راند الوسطى الأصغر سنًا هي التي تحتوي على معظم التكتلات الحاملة للذهب، والتي يشار إليها محليًا باسم بانكيت ، والتي تتمتع اليوم بأهمية اقتصادية كبيرة.

انتهت "مجموعة راند الوسطى" من الرواسب بشكل مفاجئ بسبب التدفقات الهائلة من الحمم البركانية، والتي تشكل حمم فينترسدورب التي ثارت منذ 2.715 مليار سنة. [9] سبب هذه التدفقات من الحمم البركانية هو مسألة تكهنات. قد يكون مرتبطًا باصطدام كراتون كابفال مع كراتون زيمبابوي ، ليصبحا في النهاية مترابطين معًا لتشكيل وحدة قارية واحدة.

مخطط تخطيطي للمنطقة المحيطة بقبة فريدفورت ، حيث أحدث نيزك ضخم حفرة اصطدام يبلغ قطرها 300 كيلومتر منذ 2020 مليون سنة. تمثل النقطة الحمراء نقطة الاصطدام. يبلغ نصف قطر الدائرة الخارجية 150 كيلومترًا، وتشير إلى الموقع التقريبي لحافة الحفرة. تشير الدائرة الداخلية إلى مسافة 100 كيلومتر من المركز. لاحظ أن نتوءات (التعرضات السطحية) لصخور ويتواترسراند (المناطق الصفراء) تقع على بعد 25 كيلومترًا من نقطة الاصطدام ثم مرة أخرى على بعد حوالي 80-120 كيلومترًا من المركز. تمت الإشارة إلى مواقع المدن والبلدات المهمة في المنطقة في الأماكن المناسبة. يوضح الخط الأحمر في تفاصيل منطقة جوهانسبرغ موقع المنحدر/التلال التي أعطت "ويتواترسراند" اسمها؛ ويمثل الخط الأرجواني الموقع الذي يتعرض فيه الشعاب المرجانية الرئيسية الحاملة للذهب على السطح، جنوب جوهانسبرغ مباشرة.

كان الحدث الأخير الذي كان له تأثير كبير على جيولوجيا حوض ويتواترسراند وتعرضه في منطقة جوهانسبرغ، هو اصطدام نيزك ضخم على بعد 110 كم إلى الجنوب الغربي من جوهانسبرغ منذ 2.02 مليار سنة. [3] [9] كان الاصطدام قريبًا من قرية فريدفورت الحالية، والتي أعطت اسمها للبقايا الجيولوجية لهذا الحدث الهائل: قبة فريدفورت. لا تعد بقايا هذا الاصطدام من بين الأقدم على وجه الأرض فحسب، بل إنها أيضًا واحدة من أكبر اصطدامات النيازك التي تركت بصماتها على جيولوجيا الأرض الحالية. [3] [9] أنشأ نيزك يبلغ عرضه 10-15 كم حفرة قطرها 300 كم، مما أدى إلى تشويه جميع طبقات الصخور داخل تلك الدائرة. تقع جوهانسبرغ داخل الحافة الخارجية لهذه الحفرة. في المنطقة المجاورة مباشرة للتأثير، تم رفع جميع الطبقات الجوفية وقلبها، بحيث أصبحت صخور ويتواترسراند مكشوفة في قوس يبعد 25 كم عن مركز التأثير. لا توجد رواسب ذهبية في هذه النتوءات. ومع ذلك، أدى تأثير النيزك إلى خفض حوض ويتواترسراند داخل الحفرة. وقد أدى هذا إلى حمايته من التآكل في وقت لاحق؛ ولكن ربما الأهم من ذلك، جلبه إلى السطح بالقرب من حافة الحفرة، بالقرب من جوهانسبرغ. [9] في الواقع، بصرف النظر عن نتوءات ويتواترسراند (أي حيث تكون هذه الصخور مكشوفة على السطح) في المنطقة المجاورة مباشرة لقبة فريدفورت، تحدث جميع النتوءات الأخرى تقريبًا في قوس يبعد حوالي 80-120 كم من مركز الحفرة الصدمية، إلى الغرب والشمال الغربي والشمال والشمال الشرقي. [10] وبالتالي، فمن الممكن أنه لو لم يحدث اصطدام كويكب فريدفورت قبل 2 مليار سنة، لما اكتشفنا أبدًا رواسب الذهب الغنية تحت سطح جنوب إفريقيا، أو كانت لتتآكل أثناء الإزالة المستمرة لطبقة من الرواسب يبلغ سمكها عدة كيلومترات من سطح هضبة جنوب إفريقيا في الماضي الجيولوجي الحديث نسبيًا: أي خلال الـ 150 مليون سنة الماضية، ولكن بشكل خاص خلال الـ 20 مليون سنة الماضية. [9]

أصل الذهب

الغالبية العظمى من الذهب والمعادن الثقيلة الأخرى الموجودة على الأرض محصورة في لب الأرض . تشير الأدلة المستمدة من دراسات نظائر التنغستن إلى أن معظم الذهب الموجود في القشرة مشتق من الذهب الموجود في الوشاح والذي نتج عن قصف نيزكي منذ حوالي 3900 مليون عام (أي في نفس الوقت تقريبًا الذي تشكل فيه كراتون كابفال ). حدثت أحداث النيازك الحاملة للذهب بعد ملايين السنين من انفصال لب الأرض. [16] تم ترسب الذهب في منطقة حوض ويتواترسراند في دلتا الأنهار الأركية بعد أن تم غسله من أحزمة الحجر الأخضر الغنية بالذهب المحيطة إلى الشمال والغرب. تشير دراسات نظائر الرينيوم - الأوزميوم إلى أن الذهب الموجود في تلك الرواسب المعدنية جاء من توغلات غير عادية مشتقة من الوشاح عمرها 3 مليارات عام تُعرف باسم الكوماتيت ، والموجودة في أحزمة الحجر الأخضر. [17]

عواقب استخراج صخور ويتواترسراند القديمة

بصرف النظر عن التجويف الواضح للصخور أسفل جنوب جوهانسبرج، مما يتسبب في حدوث حفر غير متوقعة وعدم استقرار السطح وهزات أرضية، [18] فإن جلب الصخور التي تم وضعها في ظروف خالية من الأكسجين إلى السطح كان له تأثيرات غير متوقعة. يتأكسد البيريت الحديدي (FeS 2 )، والذي يوجد بكثرة نسبيًا في خامات الذهب في ويتواترسراند، إلى أكسيد الحديديك غير القابل للذوبان (Fe 2 O 3 ) وحمض الكبريتيك (H 2 SO 4 ). وبالتالي ، عندما تتلامس نفايات المناجم مع مياه الأمطار المؤكسدة، يتم إطلاق حمض الكبريتيك في المياه الجوفية. أصبح تصريف المناجم الحمضي، كما تسمى الظاهرة، مشكلة بيئية رئيسية، لأنه يذيب العديد من العناصر الثقيلة، مثل اليورانيوم والكادميوم والرصاص والزنك والنحاس والزرنيخ والزئبق الموجودة في مكبات المناجم ، مما يسهل مرورها إلى المياه السطحية والمياه الجوفية. [9] [18] [19] تحتوي برك المخلفات على متوسط ​​100 ملغ/كغ من U3O8 ، ويمكن قياس مستويات اليورانيوم في شعر الإنسان. [20]

يؤدي حمض الكبريتيك أيضًا إلى تآكل الهياكل الخرسانية والأسمنتية، مما يؤدي إلى أضرار هيكلية في المباني والجسور. [18] [19]

تاريخ

على الرغم من اكتشاف الذهب في مواقع مختلفة في جنوب إفريقيا، مثل باربيرتون وبيلجريمز ريست ، وكذلك في العديد من المواقع بالقرب من ويتواترسراند، إلا أن هذه كانت تركيزات طينية في الأنهار المعاصرة، أو في عروق الكوارتز، بالشكل الذي كان الذهب موجودًا فيه دائمًا في أماكن أخرى على الأرض. عندما وجد جورج هاريسون، برفقة جورج ووكر على الأرجح، الذهب في مزرعة لانجلاغتي، على بعد 5 كم (3 أميال) غرب ما سيصبح مدينة جوهانسبرغ، في نتوء من صخور التكتلات، في فبراير 1886، افترضوا أن هذا كان ذهبًا طينيًا في مجرى نهر قديم، وقد مالت نتيجة لحركات الأرض. [2] [3] ومع ذلك، عندما وجد أنه، عند تتبع الانحدار، لم يتم تطوير التكتل فقط لعرض ضيق للنهر، بل استمر في العمق، جاء إدراك أن هذه المنطقة المتكتلة كانت جزءًا من تعاقب رسوبي. [2] عثر هاريسون على تكتل الشعاب المرجانية الرئيسي (جزء من "مجموعة جوهانسبرغ الفرعية" من الصخور - انظر الرسم التوضيحي أعلاه). تم تتبع التكتل بسرعة شرقًا وغربًا لمسافة إجمالية متواصلة تبلغ 50 كم (31 ميلاً) لتحديد ما أصبح يُعرف باسم "حقل الذهب المركزي لراند".

إنتاج الذهب في منطقة ويتواترسراند
من عام 1898 إلى عام 1910 [21] : 134 
سنة عدد
المناجم		 إنتاج الذهب
بالأونصة (طروادة)		 القيمة
(مليون جنيه إسترليني )
القيمة النسبية لعام 2010
(مليون جنيه إسترليني ) [22]
1898 77 4 295 608 15.14 جنيه استرليني 6910 جنيه استرليني
1899 (يناير-أكتوبر) 85 3 946 545 14.05 جنيه استرليني 6300 جنيه استرليني
1899 نوفمبر – 1901 أبريل 12 574 043 2.02 جنيه استرليني 908 جنيه استرليني
1901 (مايو-ديسمبر) 12 238 994 1.01 جنيه استرليني 441 جنيه استرليني
1902 45 1 690 100 7.18 جنيه استرليني 3090 جنيه استرليني
1903 56 2 859 482 12.15 جنيه استرليني 5220 جنيه استرليني
1904 62 3 658 241 15.54 جنيه استرليني 6640 جنيه استرليني
1905 68 4 706 433 19.99 جنيه استرليني 8490 جنيه استرليني
1906 66 5 559 534 23.62 جنيه استرليني 9890 جنيه استرليني
1907 68 6 220 227 26.42 جنيه استرليني 10800 جنيه استرليني
1908 74 6 782 538 28.81 جنيه استرليني 11700 جنيه استرليني
1909 72 7 039 136 29.90 جنيه استرليني 12200 جنيه استرليني
1910 63 7 228 311 30.70 جنيه استرليني 12400 جنيه استرليني

أعلن هاريسون عن مطالبته للحكومة آنذاك في جمهورية جنوب أفريقيا (ZAR)، وفي سبتمبر 1886 أصدر الرئيس بول كروجر إعلانًا يعلن فيه حفريات التعدين العامة في تسع مزارع، بدءًا من 20 سبتمبر 1886. [3] بشر هذا بحمى الذهب التاريخية في ويتواترسراند . يُعتقد أن هاريسون باع مطالبته بأقل من 10 جنيهات إسترلينية قبل مغادرة المنطقة، ولم يُسمع عنه مرة أخرى.

مدخل الشارع لحديقة جورج هاريسون

تم إعلان مطالبة هاريسون الأصلية رقم 19 (باللغة الإنجليزية: الباحثين أو المنقبين) نصبًا تذكاريًا وطنيًا في عام 1944، وتم تسميتها بحديقة هاريسون. [23] تقع الحديقة على طريق Main Reef Road المزدحم، غرب طريق Narec مباشرةً. [3] في عام 1887، سجل سيسيل جون رودس "حقول الذهب في جنوب إفريقيا" في لندن، أول شركة تعدين في جنوب إفريقيا، برأسمال قدره250 ألف جنيه إسترليني . وكان شقيقه توماس أول رئيس. [3]

انظر أيضا

قراءة إضافية

  • بريكنريدج، كيث ديريك (1995) عصر الموافقة: القانون والانضباط والعنف في مناجم الذهب في جنوب أفريقيا، 1910-1933 . أطروحة دكتوراه، جامعة نورث وسترن، إيفانستون، إلينوي.
  • كاماك، ديانا (1990) الراند في الحرب: ويتواترسراند والحرب الأنجلو-بورية 1899-1902 . لندن: جيمس كوري
  • هير، نورمان (1966) 1922: الثورة على الراند . جوهانسبرغ: بلو كرين بوكس

مراجع

  1. ^ ويلز، جون سي. (2008). قاموس لونجمان للنطق (الطبعة الثالثة). لونجمان. رقم ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ^ abcdefghijk Truswell, JF (1977). التطور الجيولوجي لجنوب أفريقيا . ص 21، 27-28، 33-36. كيب تاون: بورنيل.
  3. ^ abcdefghijklmnopq نورمان، ن.؛ ويتفيلد، ج. (2006) رحلات جيولوجية . ص. 38-49، 60-61. كيب تاون: دار نشر سترويك.
  4. ^ "ثلاثة ممرات تاريخية في جوهانسبرغ | بوابة التراث". theheritageportal.co.za . مؤرشف من الأصل في 5 يوليو 2020 . تم الاسترجاع 5 يوليو 2020 .
  5. ^ كلايف تشيبكين. "الملحق أ: لمحة تاريخية عن ممرات الحرية" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 مايو 2022. تم الاسترجاع في 26 مايو 2023 .
  6. ^ "جولة سير على الأقدام في جوهانسبرغ: سلسلة تلال هيلبرو-بيريا". 23 فبراير 2011. مؤرشف من الأصل في 25 نوفمبر 2020. تم الاسترجاع 16 فبراير 2021 .
  7. ^ Encyclopædia Britannica (1975). Micropaedia، المجلد العاشر، ص 720. هيلين همنغواي بينتون، شيكاغو.
  8. ^ "الماء، الماء... في كل مكان - جداول وأنهار جوهانسبرغ | بوابة التراث". www.theheritageportal.co.za . مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2020 . تم الاسترجاع 21 يوليو 2020 .
  9. ^ abcdefghijklmnopq McCarthy, T.; Rubridge, B. (2005). قصة الأرض والحياة . كيب تاون، جنوب إفريقيا: دار نشر سترويك. ص 89-90، 102-107، 134-136.
  10. ^ ab خريطة جيولوجية لجنوب أفريقيا وليسوتو وسوازيلاند (1970). مجلس علوم الأرض، هيئة المسح الجيولوجي لجنوب أفريقيا.
  11. ^ Wadhams, Nicholas (6 November 2007). "World's Deepest Mines Highlight Risks of New Gold Rush". National Geographic . مؤرشف من الأصل في 7 نوفمبر 2007.
  12. ^ "مشروع الذهب". www.goldsheetlinks.com . مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2001.
  13. ^ abc Margulis, L. , Sagan, D. (1995). ''ما هي الحياة؟'' ص 81-83. Weidenfeld and Nicolson, London.
  14. ^ ستانلي، إس إم (1999). تاريخ نظام الأرض. ص 297-301. دبليو إتش فريمان وشركاه، نيويورك. رقم ISBN 0-7167-2882-6 . 
  15. ^ abc Tankard, AJ, Jackson, MPA, Erikson, KA, Hobday, DK, Hunter, DR, Minter, WEL (1982). Crustal Evolution of Southern Africa. 3.8 Billion Years of Earth History. ص 118-139. Springer-Verlag، نيويورك.
  16. ^ باتيسون، ليلى؛ النيازك سلمت الذهب إلى الأرض، بي بي سي نيوز، العلوم والبيئة، 8 سبتمبر 2011 [1] أرشيف 10 أكتوبر 2017 على موقع واي باك مشين
  17. ^ كيرك، جيسون؛ جواكين رويز؛ جون تشيسلي وسبنسر تيتلي؛ أصل الذهب في جنوب أفريقيا، العالم الأمريكي، المجلد 91، نوفمبر-ديسمبر 2003، ص 534-531 [2] محفوظ في 4 ديسمبر 2012 على موقع واي باك مشين
  18. ^ abc Brink, ABA (1996). "الجيولوجيا الهندسية في جنوب أفريقيا". ص 81-160. منشورات البناء، بريتوريا.
  19. ^ ab خلف بريق الذهب، أراضي ممزقة وأسئلة محددة أرشيف 7 فبراير 2014 على موقع واي باك مشين ، نيويورك تايمز، 24 أكتوبر 2005. (PDF). تم الاسترجاع في 4 مايو 2012.
  20. ^ Winde, Frank; Geipel, Gerhard; Espina, Carolina; Schüz, Joachim (27 يونيو 2019). "التعرض البشري لليورانيوم في مناطق تعدين الذهب في جنوب إفريقيا باستخدام عينات الشعر المعتمدة على الحلاقة". PLOS ONE . 14 (6): e0219059. Bibcode :2019PLoSO..1419059W. doi : 10.1371/journal.pone.0219059 . PMC 6597193. PMID  31247044 . 
  21. ^ ياب، ميلاني؛ ليونج مان، داين (1996). اللون والارتباك والتنازلات: تاريخ الصينيين في جنوب أفريقيا . هونج كونج: مطبعة جامعة هونج كونج. ص 510. ISBN 978-962-209-423-9.
  22. ^ قياس القيمة أرشيف 10 يونيو 2017 على موقع واي باك مشين ، القيمة النسبية لمبلغ بالجنيه الإسترليني البريطاني – متوسط ​​الأرباح، تم استرجاعه في 27 يناير 2011
  23. ^ "Outcrop of Main Reef Group of Conglomerates Langlaagte Johannesburg-9/2/228/0196". وكالة موارد التراث في جنوب أفريقيا . مؤرشف من الأصل في 22 فبراير 2014. تم الاسترجاع في 4 فبراير 2014 .
  • الوسائط المتعلقة بـ Witwatersrand على ويكيميديا ​​كومنز
  • كورنر، ب.؛ دورهايم، ر. ج.؛ نيكولايسن، ل. أو. (1990). "العلاقات بين بنية فريدفورت وحوض ويتواترسراند داخل الإطار التكتوني لكراتون كابفال كما تم تفسيرها من بيانات الجاذبية الإقليمية والمغناطيسية الجوية". فيزياء التكتون . 171 (1-4): 49-61. رمز Bibcode : 1990Tectp.171...49C. doi : 10.1016/0040-1951(90)90089-Q.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ويتواترسراند&oldid=1252118311"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate