KALEJDOSKOP GEOLOGICZNY Fascynująca geologia Tanzanii

Fascynuj¹ca geologia Tanzanii

Marek Graniczny

, Waldemar Gogo³ek

, Izabela Ploch

, Halina Urban

Prawie ca³y kontynent afrykañski powsta³ na platfor-mie prekambryjskiej zbudowanej z prekambryjskich ska³ metamorficznych i magmowych (g³êbinowych i wylew-nych), które uleg³y sfa³dowaniu i nastêpnie zdenudowaniu. Na tak zbudowanym pod³o¿u zalega kambryjsko-plejsto-ceñska pokrywa osadowa. Jej gruboœæ osi¹ga od kilkuset do kilku tysiêcy metrów. Tarcze prekambryjskie ods³aniaj¹ siê w œrodkowej i po³udniowej Afryce, obejmuj¹ m.in. masywy w Tanzanii, Zimbabwe, Kongu i Kamerunie. Obni¿enia w prekambryjskim pod³o¿u wype³niaj¹ grube pok³ady serii osadowych. G³êbokie niecki oraz pasma gór-skie s¹ ograniczone przez liczne uskoki przecinaj¹ce plat-formê afrykañsk¹ i tworz¹ce w œrodkowej i wschodniej Afryce system wielkich rowów tektonicznych. Nale¿¹ do niego m.in. rowy mórz Martwego i Czerwonego oraz wiel-kich jezior, np. Rudolfa, Alberta i Niasa (Malawi). Rowy te powsta³y w neogenie. Zwi¹zane z nimi by³y potê¿ne wyle-wy law na Wy¿ynie Abisyñskiej oraz wyle-wybuchy wulkanów: Kenii, Kilimand¿aro, Meru i innych.

Zjednoczona Republika Tanzanii le¿y w strefie oko³o-równikowej, na wschodnim wybrze¿u Afryki (ryc. 1, 2). Sk³ada siê z czêœci l¹dowej i przyleg³ych wysp: Zanzibaru, Pemby i Mafii, które stanowi¹ autonomiczn¹ czêœæ kraju (maj¹ w³asny rz¹d i administracjê). Tanzania zajmuje powierzchniê 945 tys. km2 (trzy razy wiêksz¹ od powierzchni Polski) i jest jednym z najwiêkszych krajów Afryki Subsaharyjskiej. Wiêkszoœæ powierzchni Tanzanii zajmuje Wy¿yna Wschodnioafrykañska, która wznosi siê na wysokoœæ 900–1500 m n.p.m. Wy¿yna obejmuje m.in. p³askowy¿ Uniamwezi rozciêty rowami tektonicznymi nale¿¹cymi do systemu Wielkich Rowów Afrykañskich. Wzd³u¿ zachodniej granicy kraju ci¹gnie siê Wielki Rów Zachodni, który pokrywa siê z przebiegiem jeziora Tanga-nika i granic¹ pañstwow¹ z Demokratyczn¹ Republik¹ Konga. Œrodkow¹ czêœæ wy¿yny przecina z pó³nocy na po³udnie Wielki Rów Wschodni, zwany te¿ Rowem Wschodnioafrykañskim. W jego obrêbie le¿y szereg du¿ych jezior: Natron, Manyara i Eyasi oraz Niasa. Pomiê-dzy wymienionymi rowami – na p³askowy¿u Uniamwezi – znajduje siê Jezioro Wiktorii.

Pod³o¿e Wy¿yny Wschodnioafrykañskiej zbudowane jest z prekambryjskich ska³ krystalicznych, g³ównie gnej-sów, granitów i kwarcytów. RzeŸba wy¿yny jest monoton-na i równinmonoton-na, tylko miejscami lekko falista, a jej wnêtrze zosta³o intensywnie speneplenizowane. Góry Tanzanii na ogó³ maj¹ formê pojedynczych ostañców o charakterze zrêbowym lub wulkanicznym. Tereny wokó³ rowów tekto-nicznych by³y kszta³towane przez czynniki endogeniczne w paleogenie i neogenie. Pó³nocna czêœæ Rowu Wschod-nioafrykañskiego w wiêkszoœci jest wype³niona m³odymi bazaltowymi utworami wulkanicznymi.

System zrêbowych pasm górskich, ukszta³towany wzd³u¿ krawêdzi Rowu Wschodnioafrykañskiego, ma wysokoœci przekraczaj¹ce 2000 m n.p.m. Najwy¿szy szczyt po³udnio-wej czêœci kraju – Rungwe – mierzy 2960 m n.p.m. Wystê-puj¹ce w jego rejonie góry, m.in. Livingstone’a i Poroto, s¹ w wiêkszoœci pochodzenia wulkanicznego. Najwy¿szy masyw Tanzanii (i ca³ego kontynentu) – Kilimand¿aro – znajduje siê w rejonie pó³nocno-wschodniej czêœci rowu. Jego najwy¿szym wierzcho³kiem jest Kibo, uœpiony wul-kan licz¹cy 5895 m n.p.m., drugi co do wysokoœci jest Mawenzi (5355 m), a trzeci – Shira (4300 m). Wed³ug kry-terium czasu geologicznego Kibo jest stosunkowo m³odym wulkanem – jego pierwsza erupcja mia³a miejsce oko³o miliona lat temu. Natomiast pó³ miliona lat temu w wyniku opró¿nienia komory wulkanicznej na wzniesieniu Shira zapad³a siê powierzchnia terenu. Oko³o 360 tys. lat temu, kiedy to lawa wyp³ywaj¹ca ze sto¿ka Kibo wype³ni³a kal-derê po szczególnie gwa³townej erupcji, uformowa³ siê tam p³askowy¿. Dwa pozosta³e wierzcho³ki – Kibo i Mawenzi – podnosz¹ siê do dziœ. Ca³y omawiany obszar nale¿y do Parku Narodowego Kilimand¿aro, utworzonego w 1977 r. i zajmuj¹cego powierzchniê 756 km2.

W odleg³oœci kilkudziesiêciu kilometrów na po³udnio-wy zachód od masywu Kilimand¿aro wznosi siê czynny wulkan Meru o wysokoœci 4565 m n.p.m. Jego ostatni wybuch odnotowano w 1919 r.

Oko³o 100 km dalej na zachód znajduje siê jeden z naj-bardziej spektakularnych rezerwatów w Afryce, zwany Po-górzem Kraterów Ngorongoro (Briggs, 2009). Tworzy go 1

Pañstwowy Instytut Geologiczny – Pañstwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; marek.graniczny@

KALEJDOSKOP GEOLOGICZNY

p³askowy¿ urozmaicony pojedynczymi szczytami górskimi. Masywy górskie powstawa³y w dwóch okresach: Pasmo Gol, zbudowane z granitów i po³o¿one na pó³noc od g³ów-nej drogi w kierunku równiny Serengeti, liczy 500 mln lat, znacznie m³odsze jest natomiast Pogórze Kraterów oraz pojedyncze sto¿ki wulkaniczne, podlegaj¹ce tym samym procesom tektonicznym, które uformowa³y Dolinê Ryfto-w¹, i które zosta³y utworzone 15 do 20 mln lat temu. G³ów-ny krater Ngorongoro jest pozosta³oœci¹ wielkiego wul-kanu, który – zanim dosz³o do jego gwa³townej erupcji oko³o 3 mln lat temu – pod wzglêdem wysokoœci dorówny-wa³ Kilimand¿aro. Obecna kaldera Ngorongoro jest jedn¹ z szeœciu najwiêkszych na œwiecie (g³êbokoœæ oko³o 600 m) i jako jedyna posiada zachowane œciany. Osiem mniejszych kraterów znajduj¹cych siê w obrêbie rezerwa-tu, a zw³aszcza Olmoti oraz Empakaai, powsta³y w wyniku podobnych co Ngorongoro erupcji. Wulkany Pogórza Kra-terów nie s¹ obecnie aktywne, jakkolwiek pojedynczy wul-kan Ol Doinyo Lengai (ryc. 3 – patrz na str. 592), usytuo-wany oko³o 20 km na pó³nocny wschód od g³ównego pasma pogórza, nale¿y do najbardziej aktywnych na

œwie-cie. Jego ostatnie erupcje odnotowano w latach 2007 i 2008. W jêzyku Masajów nazwa wulkanu oznacza górê boga, któr¹ ka¿dy Masaj powinien odwiedziæ przynajmniej raz w ¿yciu. Ol Doinyo Lengai jest jedynym na œwiecie czynnym wulkanem maj¹cym okresowo erupcje lawy wêglanowej. Ma ona ni¿sz¹ temperaturê w porównaniu z pozosta³ymi rodzajami lawy i bardziej p³ynn¹ konsysten-cjê. W kontakcie z wod¹ mo¿e przybieraæ bardzo jasny kolor (Dawson, 1962; Fischer i in., 2009). Wejœcie na wul-kan nie jest trudne technicznie i chocia¿ jego aktywnoœæ nie jest dobrze poznana, to jego erupcje nie s¹ uwa¿ane za groŸne, a stosunkowo niska temperatura wêglanowej lawy pozwala siê do niej zbli¿yæ. Nie powinno to jednak zachê-caæ do przebywania w pobli¿u krateru w czasie erupcji.

Obszar Pogórza Kraterów Ngorongoro znany jest nie tylko z atrakcji geologicznych – w jego zachodniej czêœci, w w¹wozie Olduvai, znaleziono najstarsze szcz¹tki homi-nidów licz¹ce oko³o 3 mln lat (Tattersall, 2010).

Wzd³u¿ zachodnich granic pañstwowych Tanzanii roz-ci¹gaj¹ siê trzy wielkie zbiorniki wodne stanowi¹ce nie lada atrakcjê turystyczn¹. Jezioro Wiktorii, le¿¹ce na pograniczu

AFRYKA

Indyjski

Mafia

Zanzibar

Pemba

TANZANIA

MOZAMBIK

ZAMBIA

MALA

W

I

KENIA

RWANDA

BURUNDI

DEMOKRA

T

YCZNA

R

EPUBLIKA

KONGA

Rufid¿i

Jez. Wiktorii

Jez.

Niasa

Jez.

Rukwa

Jez. Eyasi

Jez.

Tanganika

w¹wóz Olduvai

Równina

Serengeti

Pogórze Kraterów

Ngorongoro

Jez. Natron

Jez. Manyara

Wy¿yna

Wschodnio-afrykañska

Wielki

Rów

Zachodni

Wielki

Rów

Wschodni

Ocean

UGANDA

TANZANIA

0

100 200 km

z³oto diamenty szmaragdy kamienie szlachetne korundu inne kamienie szlachetne tanzanit grafit sól kamienna natron ropa naftowa wêgiel cyrkon kaolinit miedŸ nikiel o³ów tytan lit niob ska³y budowlane wapienie azbest talk, pirofyllit mika cyna ¿elazo wolfram magnez kobalt

ska³y osadowe czwartorzêd

ska³y wulkaniczne

i plutoniczne fanerozoik

ska³y osadowe kreda górna

ska³y osadowe

(morskie i l¹dowe) trias–jura

ska³y osadowe

formacji Karoo karbon–jura

kenozoik paleozoik–mezozoik ska³y wulkaniczne i plutoniczne neoproterozoik–kambr ska³y osadowe i wulkaniczne neoproterozoik–kambr

ska³y osadowe, wulkaniczne

i plutoniczne neoproterozoik

ska³y metamorficzne neoproterozoik

ska³y metamorficzne mezo–neoproterozoik

ska³y wulkaniczne, plutoniczne i metamorficzne

formacji Karagwe-Ankolean

mezoproterozoik

ska³y osadowe mezoproterozoik

ska³y osadowe z wk³adkami wulkanitów

formacji Usagaran i Ubendian

paleoproterozoik

ska³y plutoniczne

formacji Usagaran i Ubendian paleoproterozoik

ska³y wulkaniczne,

plutoniczne i metamorficzne paleoarchaik

ska³y plutoniczne i metamorficzne pre–mezoarchaik ska³y osadowe i wulkaniczne mezo–neoarchaik ska³y plutoniczne i metamorficzne neoarchaik

ska³y plutoniczne neoarchaik–paleoproterozoik

proterozoik archaik Stratygrafia i litologia: Surowce mineralne: proterozoik

Objaœnienia dotycz¹ tylko terytorium Tanzanii.

0 100 200 km Jez. Wiktorii Jez. Niasa Jez. Tanganika Ocean Indyjski

z Keni¹ i Ugand¹, obejmuje obszar ponad 70 tys. km2. Wype³nia ono depresjê usytuowan¹ na p³askowy¿u miêdzy dwoma g³ównymi systemami uskokowymi Doliny Ryfto-wej. Jest stosunkowo p³ytkie – jego œrednia g³êbokoœæ wynosi 75 m. Po³o¿one bardziej na po³udnie jezioro Tan-ganika, na granicy z Kongiem, jest z kolei bardzo g³êbokie – ma 1435 m w najg³êbszym miejscu i zawiera siedem razy wiêcej wody ni¿ Jezioro Wiktorii, pomimo dwa razy mniejszej powierzchni. Ocenia siê, ¿e jezioro Tanganika powsta³o 3 mln lat temu (Briggs, 2009). Kolejne wielkie jezioro – Niasa (Malawi) – le¿y na styku granic pañstwo-wych z Malawi i Mozambikiem. Posiada ono podobnie wyd³u¿ony kszta³t jak Tanganika, a jego d³ugoœæ wynosi 585 km. Z obu stron jest otoczone wysokimi masywami górskimi, co czyni go jednym z najpiêkniejszych w Afryce z uwagi na niepowtarzalny krajobraz i widoki.

W centralnej czêœci Wy¿yny Wschodnioafrykañskiej znajduj¹ siê rozleg³e równiny – Step Masajów i dobrze znana z programów przyrodniczych równina Serengeti. Od po³udnia równiny te otoczone s¹ silnie zerodowanymi pasmami górskimi.

Wyspy archipelagu u wybrze¿y Tanzanii (Zanzibar, Pemba, Mafia i kilka mniejszych) to g³ównie nizinne wyspy koralowe, zbudowane przede wszystkim z wapieni (ryc. 4 – patrz na str. 592). Najwiêkszy jest Zanzibar (1700 km2 powierzchni), który od kontynentu afrykañskiego oddzie-lony jest kana³em maj¹cym w najwê¿szym miejscu oko³o 36 km. Wyspy s¹ czêœci¹ dawnej delty Rufid¿i – Ruvu, któ-ra uformowa³a siê w miocenie (Kent i in., 1971), dlatego te¿ wapienie w ró¿nym stopniu przykryte s¹ przez piaski i i³y naniesione przez rzeki z g³êbi kontynentu. Ogromna iloœæ wapieni koralowcowych na ca³ym archipelagu œwiad-czy o tym, ¿e przez d³ugi czas by³ on przykryty przez morze. Procesy izostatyczne oraz tektoniczne w strefie przybrze¿nej Tanzanii spowodowa³y, ¿e fragmenty bloków dawnej delty wynurzy³y siê ponad powierzchniê oceanu i utworzy³y wspó³czesny archipelag. Wspó³czesna rafa

koralowa u wybrze¿y Tanzanii charakteryzuje siê bogac-twem form, jednak wzrost intensywnoœci rybo³ówstwa i eksploatacji wybrze¿a przyczynia siê do jej powolnej degradacji. Dlatego, aby ochroniæ jej cenne zasoby, tworzy siê podwodne rezerwaty przyrody (McClanahan i in., 1999).

Tanzania posiada znacz¹cy potencja³ zasobów surow-ców mineralnych. W szczególnoœci nale¿y wymieniæ: z³o-to, metale podstawowe oraz platynowce, diamenty, metale ¿elazonoœne, wêgiel, uran, sodê rodzim¹, kaolin, cynê, gips, fosforyty oraz ca³¹ gamê kamieni szlachetnych, w tym unikalny tanzanit (Schlüter, 2008).

Z³oto zosta³o odkryte w pasach zieleñcowych wokó³ Jeziora Wiktorii, datowanych na archaik (ryc. 2). Obecnie z³oto jest tak¿e eksploatowane na po³udniu i po³udniowym zachodzie kraju w obrêbie ska³ formacji Karoo oraz m³od-szych. Eksploatacja z³ota zwiêkszy³a siê wydatnie w latach 90. XX wieku, kiedy na szerok¹ skalê zaczêto stosowaæ nowoczesne metody wydobycia. Ska³y archaiczne i prote-rozoiczne s¹ równie¿ perspektywiczne dla wystêpowania mineralizacji nikiel-kobalt-miedŸ zwi¹zanej z ultrazasado-wymi ska³ami formacji Karagwe-Ankolean w pó³nocno--zachodniej Tanzanii. W rejonie tym stwierdzono te¿ mine-ralizacjê chromu i platyny. Znacz¹ca mineralizacja niklu oraz kobaltu wystêpuje w ultrazasadowych ska³ach w re-gionie Kagera na po³udniowy zachód od Jeziora Wiktorii. Warto odnotowaæ równie¿ mineralizacjê miedŸ-srebro-uran, wystêpuj¹c¹ na po³udnie od jeziora, w regionie Shi-nyanga.

Od 1925 r., kiedy w miejscowoœci Mwadui (w po³owie drogi miêdzy jeziorami Wiktorii a Eyasi) rozpoczê³a dzia-³alnoœæ pierwsza kopalnia diamentów (Williamson), Tan-zania jest ich wa¿nym producentem. W ca³ym kraju rozpo-znano ponad 300 wyst¹pieñ utworów kimberlitowych, ale tylko w co pi¹tym z nich jest szansa na wystêpowanie dia-mentów. W ostatnim okresie geofizycy wykryli oko³o 600 anomalii magnetycznych, które wykazuj¹ podobne cechy jak w przypadku kominów kimberlitowych. Mog¹ to byæ jednak równie¿ pseudokimberlity, parakimberlity albo m³ode kominy wulkaniczne, w których równie¿ znajdowa-no diamenty. Aktualnie prowadzone s¹ dalsze szczegó³owe badania.

Tanzania obfituje równie¿ w inne kamienie szlachetne, takie jak: rubiny, szafiry, rodonity, szmaragdy, ametysty, chryzoprazy, granaty, cyrkony, perydoty czy turmaliny. Prawdziwym skarbem kraju jest jednak tanzanit. Wi¹¿e siê z nim lokalna opowieœæ. Na pocz¹tku lat 60. XX w. pewien masajski pasterz imieniem Ali przemierza³ wzgórza Mera-ni bezpoœredMera-nio po po¿arze buszu. Na zwêglonej ziemi dostrzeg³ niespodziewanie b³êkitne kryszta³y. Pozbiera³ je i uda³ siê z nimi do pobliskiego miasta Arusha. Tak wedle legendy zaczê³a siê kariera tego niezwyk³ego kamienia (Briggs, 2009). Dokumenty historyczne wskazuj¹ nato-miast, ¿e szczêœliwym odkrywc¹ kamienia by³ Manuel de Souza, krawiec z Arusha, który zarabia³ na ¿ycie, szyj¹c mundury. By³ zarazem zapalonym poszukiwaczem drogo-cennych kamieni. Odnaleziony przez niego kamieñ zosta³ b³êdnie zidentyfikowany jako perydot. B³¹d ten naprawi³ Ian Mc-Cloud – geolog pracuj¹cy na rzecz rz¹du Tanzanii, który opisa³ go jako zoisyt. Kolejn¹ zas³ug¹ Manuela de Ryc. 5. Wyroby jubilerskie z tanzanitu. Fot. A. Koskowska,

Souzy by³o wzbudzenie zainteresowania odkrytym kamie-niem jednej z najs³ynniejszych film jubilerskich na œwiecie – Tiffany & Co. w Nowym Jorku. Wœród amerykañskich specjalistów nast¹pi³a konsternacja – nikt przedtem nie widzia³ podobnego kamienia ozdobnego. W 1967 r. Tiffany

& Co. rozpocz¹³ kampaniê reklamow¹ i wprowadzi³

ka-mieñ na rynek pod nazw¹ tanzanit (nazwa zoisyt kojarzy³a siê zbytnio z angielskim s³owem suicide – samobójstwo), co podkreœla³o miejsce, w którym zosta³ znaleziony. Tak zaczê³a siê jego wielka przygoda.

Tanzanit to odmiana zoisytu, zawieraj¹ca domieszki chromu i strontu. Ma kolor niebieskofioletowy (ryc. 5). Wystêpuje w proterozoicznych ska³ach metamorficznych systemów Usagaran i Ubendian w po³udniowo-zachodniej Tanzanii. Na skalê przemys³ow¹ wydobywany jest w oko-licach Merani – tam, gdzie pierwszy raz zosta³ odnalezio-ny. Warto dodaæ, ¿e tanzanit jest kamieniem tysi¹c razy rzadszym od diamentu. Z tym niestety jest zwi¹zana jego wysoka cena.

Niezale¿nie od ograniczonych mo¿liwoœci nabycia tego piêknego kamienia ozdobnego autorzy artyku³u go-r¹co polecaj¹ odwiedzenie Tanzanii – kraju o zró¿nicowa-nej i fascynuj¹cej geologii – pocz¹wszy od wulkanicznych szczytów Kilimand¿aro i jego okolic, a¿ po rafy koralowe Zanzibaru.

Literatura

BRIGGS P. 2009 – Tanzania with Zanzibar, Pemba & Mafia. The Bradt Travel Guides.

DAWSON J.B. 1962 – Sodium Carbonate Lavas from Oldoinyo Lengai, Tanganyika. Nature, 195: 1075–1076.

FISCHER T.P., BURNARD P., MARTY B., HILTON D.R., FÜRI E., PALHOL F., SHARP Z.D. & MANGASINI F. 2009 – Upper-mantle volatile chemistry at Oldoinyo Lengai volcano and the origin of carbonatites. Nature, 459: 77–80.

KENT P.E., HUNT J.A. & JOHNSTONE D.W. 1971 – The geology and geophysics of coastal Tanzania. Geophys. Paper, 6.

McCLANAHAN T.R., MUTHIGA N.A., KAMUKURU A.T., MACHANO H. & KIAMBO R.W. 1999 – The effects of marine parks and fishing on coral reefs of northern Tanzania. Biol. Conservation, 89: 161–182.

MILESI J.P., FEYBESSE J.L., PINNA P., DESCHAMPS Y., KAMPUNZU H., MUHONGO S., LESCUYER J.L., LE GOFF E., DELOR C., BILLA M., RALAY F. & HEINRY C. 2004 – Géologie et

principaux gisements d'Afrique – Carte et SIGB 1 : 10 000 000. 20Pme

Colloque de Géologie Africaine, Orléans, France, 2–7.06.2004. PETTERS S.W. 1991 – Regional geology of Africa. Springer-Verlag, Berlin, Germany.

SCHLÜTER T. 2008 – Geological Atlas of Africa. With Notes on Stratigraphy, Tectonics, Economic Geology, Geohazards, Geosites and Geoscientific Education of Each Country. Springer-Verlag, Berlin, Germany.

TATTERSALL I. 2010 – Dzieje cz³owieka od jego pocz¹tków do IV tysi¹clecia p.n.e. Pañstw. Inst. Wyd.

Ryc. 4. Wapienie zbudowane z kenozoicznych korali u brzegów wyspy Zanzibar. Fot. M. Graniczny

Ryc. 3. Wulkan Ol Doinyo Lengai – jedyny aktywny wspó³czeœnie wulkan Pogórza Kraterów Ngorongoro, z okresowymi erupcjami