Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com. Tha taic chuingealaichte aig an dreach brabhsair a tha thu a’ cleachdadh airson CSS. Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brabhsair ùraichte (no gun cuir thu dheth modh co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bidh sinn a’ taisbeanadh an làraich gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha traidiseanan crèadhadaireachd a’ nochdadh frèam sòisio-eaconamach chultaran san àm a dh’fhalbh, agus tha sgaoileadh fànais crèadhadaireachd a’ nochdadh pàtrain conaltraidh agus phròiseasan eadar-obrachaidh. Tha stuthan agus geo-saidheansan air an cleachdadh an seo gus faighinn a-mach càite an lorgar, a thaghas agus a phròiseasar stuthan amh. Tha Rìoghachd a’ Chongo, a tha ainmeil gu h-eadar-nàiseanta bho dheireadh a’ chòigeamh linn deug, mar aon de na stàitean iar-choloinidh as ainmeile ann am Meadhan Afraga. Ged a tha mòran rannsachaidh eachdraidheil an urra ri eachdraidhean beòil is sgrìobhte Afraganach is Eòrpach, tha beàrnan mòra fhathast nar tuigse làithreach air an aonad phoilitigeach seo. An seo tha sinn a’ toirt seachad lèirsinn ùr air cinneasachadh agus cuairteachadh crèadhadaireachd ann an Rìoghachd a’ Chongo. Le bhith a’ dèanamh iomadh dòigh anailis air sampallan taghte, is iad sin XRD, TGA, mion-sgrùdadh peitreografach, XRF, VP-SEM-EDS agus ICP-MS, cho-dhùin sinn na feartan peitreografach, mèinnearach agus geo-cheimigeach aca. Leigidh na toraidhean againn leinn nithean arc-eòlais a cheangal ri stuthan nàdarra agus traidiseanan ceirmeag a stèidheachadh. Tha sinn air teamplaidean cinneasachaidh, pàtrain iomlaid, pròiseasan cuairteachaidh agus eadar-obrachaidh bathar càileachd a chomharrachadh tro sgaoileadh eòlais theicnigeach. Tha na co-dhùnaidhean againn a’ moladh gu bheil buaidh dhìreach aig meadhanachadh poilitigeach ann an sgìre Ìosal a’ Chongo ann am Meadhan Afraga air cinneasachadh agus cuairteachadh. Tha sinn an dòchas gun toir an sgrùdadh againn bunait mhath airson tuilleadh sgrùdaidhean coimeasach gus an roinn seo a chur ann an co-theacsa.
Tha dèanamh agus cleachdadh crèadhadaireachd air a bhith na ghnìomhachd meadhanach ann an iomadh cultar, agus tha a cho-theacsa sòisio-phoilitigeach air buaidh mhòr a thoirt air eagrachadh cinneasachaidh agus air a’ phròiseas airson na nithean sin a dhèanamh1,2. Taobh a-staigh a’ chreat seo, faodaidh rannsachadh ceirmeag ar tuigse air comainn san àm a dh’ fhalbh a leasachadh3,4. Le bhith a’ sgrùdadh ceirmeag àrsaidheachd, is urrainn dhuinn na feartan aca a cheangal ri traidiseanan ceirmeag sònraichte agus pàtrain cinneasachaidh às dèidh sin1,4,5. Mar a chomharraich Matson6, stèidhichte air eag-eòlas ceirmeag, tha roghainn stuthan amh co-cheangailte ri ruigsinneachd spàsail ghoireasan nàdarra. A bharrachd air an sin, a’ toirt aire do dhiofar sgrùdaidhean cùise eitneòlach, tha Whitbread2 a’ toirt iomradh air coltachd 84% de leasachadh ghoireasan taobh a-staigh radius 7km bho thùs a’ chrèadhadaireachd, an taca ri coltachd 80% taobh a-staigh radius 3km ann an Afraga7. Ach, tha e cudromach gun a bhith a’ dearmad eisimeileachd bhuidhnean cinneasachaidh air factaran teicnigeach2,3. Faodar roghainnean teicneòlais a sgrùdadh le bhith a’ sgrùdadh nan eadar-dhàimhean eadar stuthan, dòighean agus eòlas teicnigeach3,8,9. Faodaidh raon de roghainnean mar sin traidisean ceirmeag sònraichte a mhìneachadh. Aig an ìre seo, tha amalachadh àrsaidheachd ann an rannsachadh air cur gu mòr ri tuigse nas fheàrr air comainn san àm a dh’fhalbh3,10,11,12. Faodaidh cleachdadh dhòighean ioma-anailis dèiligeadh ri ceistean mu gach ìre a tha an sàs ann an obrachaidhean slabhraidh, leithid leasachadh ghoireasan nàdarra agus taghadh, solarachadh agus giullachd stuthan amh3,10,11,12.
Tha an sgrùdadh ag amas air Rìoghachd a’ Chongo, aon de na poileasaidhean as buadhaiche a leasaich ann am Meadhan Afraga. Mus tàinig an stàit ùr-nodha, bha Meadhan Afraga air a dhèanamh suas de mhòsaig sòisio-phoilitigeach iom-fhillte air a chomharrachadh le eadar-dhealachaidhean mòra cultarail is poilitigeach, le structaran a’ dol bho raointean poilitigeach beaga is sgapte gu raointean poilitigeach iom-fhillte agus gu math dùmhail13,14,15. Anns a’ cho-theacsa sòisio-phoilitigeach seo, thathas a’ smaoineachadh gun deach Rìoghachd a’ Chongo a chruthachadh san 14mh linn le trì co-chaidreachasan ceangailte16, 17.Na làithean àrda, bha i a’ còmhdach sgìre a bha co-ionann ris an sgìre eadar a’ Chuan Siar chun iar air Poblachd Deamocratach a’ Chongo (DRC) an-diugh agus Abhainn Cuango chun an ear, a bharrachd air sgìre ceann a tuath Angola an-diugh. Domhan-leud Luanda.Bha pàirt chudromach aice san roinn nas fharsainge rè na làithean àrda aice agus dh’fhiosraich i leasachadh a dh’ionnsaigh barrachd iom-fhillteachd agus meadhanachadh gus an 14mh, 18mh, 19mh, 20mh, 21mh den ochdamh linn deug.Srathachadh sòisealta, airgead cumanta, cìsean siostaman, sgaoilidhean saothair sònraichte, agus malairt nan tràillean18, 19 a’ nochdadh modail Earle de dh’eaconamaidh phoilitigeach22. Bho chaidh a stèidheachadh gu deireadh an 17mh linn, leudaich Rìoghachd a’ Chongo gu mòr, agus bho 1483 air adhart stèidhich i ceanglaichean làidir leis an Roinn Eòrpa, agus san dòigh seo ghabh i pàirt ann am malairt a’ Chuain Siar 18, 19, 20, 23, 24, 25 (faic Leasachan 1 airson fiosrachadh eachdraidheil nas mionaidiche).
Chaidh modhan stuthan agus geo-saidheans a chur an sàs ann an seann stuthan ceirmeag bho thrì làraichean arc-eòlais ann an Rìoghachd a’ Chongo, far an deach cladhach a dhèanamh thar na deich bliadhna a dh’fhalbh, is iad sin Mbanza Kongo ann an Angola agus Kindoki agus Ngongo Mbata ann am Poblachd Deamocratach a’ Chongo (Figear 1) (faic Clàr-taice 1). 2 anns an dàta arc-eòlais). Tha Mbanza Congo, a chaidh a chlàradh o chionn ghoirid air Liosta Dualchas na Cruinne aig UNESCO, suidhichte ann an sgìre Mpemba den t-seann riaghaltas. Suidhichte air àrdchlàr meadhanach aig crois-rathaid nan slighean malairt as cudromaiche, b’ e prìomh-bhaile poilitigeach is rianachd na rìoghachd agus cathair rìgh-chathair an rìgh a bh’ ann. Tha Kindoki agus Ngongo Mbata suidhichte ann an sgìrean Nsundi agus Mbata, fa leth, a dh’ fhaodadh a bhith nam pàirt de sheachd rìoghachdan Kongo dia Nlaza mus deach an rìoghachd a stèidheachadh - aon de na poileasaidhean còmhla28,29. Chluich an dithis aca pàirtean cudromach air feadh eachdraidh na rìoghachd17. Tha làraichean arc-eòlais Kindoki agus Ngongo Mbata suidhichte ann an Gleann Inkisi ann am pàirt a tuath na rìoghachd agus b’ iad aon de na ciad raointean a chaidh a cheannsachadh le athraichean stèidheachaidh na rìoghachd. Tha Mbanza Nsundi, prìomh-bhaile na roinne le tobhtaichean Jindoki, air a bhith fo smachd luchd-leantainn rìghrean Congo nas fhaide air adhart17, 18, 30. Tha sgìre Mbata suidhichte sa mhòr-chuid 31 an ear air Abhainn Inkisi. Tha sochair eachdraidheil aig riaghladairean Mbata (agus gu ìre àraidh Soyo) a bhith mar an aon fheadhainn a chaidh a thaghadh bhon uaislean ionadail le leantainneachd, chan ann bho mhòr-roinnean eile far a bheil na riaghladairean air an cur an dreuchd leis an teaghlach rìoghail, a tha a’ ciallachadh barrachd leachtachd 18,26. Ged nach e prìomh-bhaile roinneil Mbata a th’ ann, chluich Ngongo Mbata pàirt chudromach co-dhiù san 17mh linn. Air sgàth a shuidheachadh ro-innleachdail anns an lìonra malairt, tha Ngongo Mbata air cur ri leasachadh na mòr-roinne mar mhargaidh mhalairt chudromach 16,17,18,26,31,32.
Rìoghachd a’ Chongo agus a sia prìomh sgìrean (Mpemba, Nsondi, Mbata, Soyo, Mbamba, Mpangu) anns an t-siathamh agus an seachdamh linn deug. Tha na trì làraichean air an deach beachdachadh san sgrùdadh seo (Mbanza Kongo, Kindoki agus Ngongo Mbata) air an sealltainn air a’ mhapa.
Gus deich bliadhna air ais, bha eòlas àrsaidheachd air Rìoghachd a’ Chongo gann33. Tha a’ mhòr-chuid de na beachdan air eachdraidh na rìoghachd stèidhichte air beul-aithris ionadail agus stòran sgrìobhte à Afraga agus an Roinn Eòrpa16,17. Tha an sreath eachdraidheil ann an sgìre a’ Chongo sgapte agus neo-choileanta air sgàth dìth sgrùdaidhean àrsaidheachd siostamach34. Tha cladhach àrsaidheachd bho 2011 air a bhith ag amas air na beàrnan sin a lìonadh agus tha iad air structaran, feartan agus seann stuthan cudromach fhoillseachadh. De na lorgan sin, is e criomagan-crèadha gun teagamh as cudromaiche29,30,31,32,35,36. A thaobh Linn an Iarainn ann am Meadhan Afraga, tha pròiseactan àrsaidheachd mar an tè a th’ ann an-dràsta gu math tearc37,38.
Tha sinn a’ taisbeanadh thoraidhean mion-sgrùdaidhean mèinnearachd, geo-cheimigeach agus peitreòlach air seata de phìosan crèadhadaireachd bho thrì raointean cladhach ann an Rìoghachd a’ Chongo (faic dàta arc-eòlais ann an Stuth a bharrachd 2). Bhuineadh na sampallan do cheithir seòrsaichean crèadhadaireachd (Figear 2), aon bho Chruthachadh Jindoji agus trì bho Chruthachadh King Kong 30, 31, 35. Tha Buidheann Kindoki a’ dol air ais gu àm na Rìoghachd Tràth (14mh gu meadhan an 15mh linn). De na làraichean air an deach beachdachadh san sgrùdadh seo, b’ e Kindoki (n = 31) an aon làrach a sheall buidheann Kindoki 30,35. Tha trì seòrsaichean de Bhuidhnean Kongo – Seòrsa A, Seòrsa C, agus Seòrsa D – a’ dol air ais gu deireadh na rìoghachd (16mh-18mh linn) agus tha iad ann aig an aon àm anns na trì làraichean arc-eòlais air a bheilear a’ beachdachadh an seo 30, 31, 35. Tha poitean Seòrsa C Kongo nan poitean còcaireachd a tha pailt anns na trì àiteachan 35. Faodar am pana Kongo de sheòrsa A a chleachdadh mar phana frithealaidh, air a riochdachadh le dìreach beagan phìosan 30, 31, 35. Cha bu chòir criadhadaireachd seòrsa-D Kongo a chleachdadh ach airson cleachdadh dachaigheil – leis nach deach an lorg ann an tiodhlacaidhean gu ruige seo – agus tha iad co-cheangailte ri buidheann sònraichte de luchd-cleachdaidh30,31,35. Chan eil pìosan dhiubh a’ nochdadh ach ann an àireamhan beaga cuideachd. Sheall poitean Seòrsa A agus D sgaoilidhean fànais coltach ri chèile aig làraichean Kindoki agus Ngongo Mbata30,31. Ann an Ngongo Mbata, gu ruige seo, tha 37,013 pìosan Kongo Seòrsa C ann, agus chan eil ann ach 193 pìosan Kongo Seòrsa A agus 168 pìosan Kongo Seòrsa D31.
Dealbhan de na ceithir buidhnean seòrsa de chrèadhadaireachd Rìoghachd a’ Chongo air an deach beachdachadh san sgrùdadh seo (Buidheann Kindoki agus Buidheann Kongo: Seòrsachan A, C, agus D); riochdachadh grafaigeach den choltas aca aig gach làrach arc-eòlais Mbanza Kongo, Kindoki agus Ngongo Mbata.
Chaidh Diffraction X-ray (XRD), Mion-sgrùdadh Thermogravimetric (TGA), Mion-sgrùdadh Petrographic, Microscopy Sganaidh Dealanach Brùthadh Atharrachail le Speactroscopaidh X-ray Sgaoilidh Lùtha (VP-SEM-EDS), Speactroscopaidh Fluaraiseachd X-ray (XRF) agus Speactrometry Tomad Ceangailte Plasma Inductively (ICP-MS) a chleachdadh gus dèiligeadh ri ceistean mu thùsan a dh’fhaodadh a bhith ann airson stuthan amh agus dòighean cinneasachaidh. ’S e ar n-amas traidiseanan ceirmeag a chomharrachadh agus an ceangal ri modhan cinneasachaidh sònraichte, agus mar sin sealladh ùr a thoirt seachad air structar sòisealta aon de na buidhnean poilitigeach as follaisiche ann am Meadhan Afraga.
Tha cùis Rìoghachd a’ Chongo gu sònraichte dùbhlanach airson sgrùdaidhean stòran air sgàth iomadachd agus sònrachas an taisbeanaidh geòlais ionadail (Figear 3). Faodar geòlas roinneil aithneachadh le làthaireachd sreathan grùideach is meata-mhorfach geòlais beagan no neo-mhìnichte ris an canar Supergroup Congo an Iar. Anns an dòigh-obrach bho bhonn gu bonn, bidh an sreath a’ tòiseachadh le cruthan clach-chreige is cuartzite a bhios ag atharrachadh gu ruitheamach ann an Cruthachadh Sansikwa, agus an uairsin Cruthachadh Haut Shiloango, air a chomharrachadh le làthaireachd carbonatan stromatolite, agus ann am Poblachd Deamocratach a’ Chongo, chaidh ceallan talmhainn silica Diatomaceous a chomharrachadh faisg air bonn is mullach a’ bhuidhne. Tha Buidheann Neoproterozoic Schisto-Calcaire na chruinneachadh carbonate-argillite le beagan mèinnearachd Cu-Pb-Zn. Tha am cruthachadh geòlais seo a’ taisbeanadh pròiseas neo-àbhaisteach tro diagenesis lag de chrèadh magnesia no atharrachadh beag air dolomite a bhios a’ dèanamh talc. Tha seo a’ leantainn gu làthaireachd stòran mèinnearach calcium agus talc. Tha an aonad còmhdaichte leis a’ Bhuidheann Schisto-Greseux Precambrian anns a bheil leapannan dearga gainmhich-argillaceous.
Mapa geòlais den sgìre sgrùdaidh. Tha trì làraichean arc-eòlais air an sealltainn air a’ mhapa (Mbanza Congo, Jindoki agus Ngongombata). Tha an cearcall timcheall air an làraich a’ riochdachadh radius de 7 km, a tha a’ freagairt ri coltachd cleachdaidh stòrais de 84%2. Tha am mapa a’ toirt iomradh air Poblachd Deamocratach a’ Chongo agus Angola, agus tha na crìochan air an comharrachadh. Chaidh mapaichean geòlais (faidhlichean cumadh ann an Leasachan 11) a chruthachadh ann am bathar-bog ArcGIS Pro 2.9.1 (làrach-lìn: https://www.arcgis.com/), a’ toirt iomradh air mapaichean geòlais Angòlach41 agus Congolese42,65 (faidhlichean raster), a’ cleachdadh diofar inbhean dreachdaidh.
Os cionn an neo-leantainneachd ghrùideach, tha aonadan Cretaceous air an dèanamh suas de chreagan grùideach mòr-thìreach leithid clach-ghainmhich agus clach-chrèadha. Faisg air làimh, tha an cruthachadh geòlais seo aithnichte mar thùs tasgaidh àrd-sgoile de dhaoimeanan às deidh bleith le tiùban kimberlite tràth Cretaceous41,42. Cha deach aithris air creagan teinnteach agus àrd-ìre eile san sgìre seo.
Tha an sgìre timcheall air Mbanza Kongo air a chomharrachadh le làthaireachd thasgaidhean clastic agus ceimigeach air strata Ro-Chaimbriach, gu h-àraidh clach-aoil agus dolomite bho Chruthachadh Schisto-Calcaire agus leac, cuartzite agus ashwag bho Chruthachadh Haut Shiloango41. Is e an aonad geòlais as fhaisge air làrach arc-eòlais Jindoji a’ chreag ghrùideach alluvial Holocene agus clach-aoil, leac agus chert còmhdaichte le cuartzite feldspar de Bhuidheann Schisto-Greseux Ro-Chaimbriach. Tha Ngongo Mbata suidhichte ann an crios creige cumhang Schisto-Greseux eadar Buidheann Schisto-Calcaire nas sine agus clach-ghainmhich dhearg Cretaceous faisg air làimh42. A bharrachd air an sin, chaidh aithris air stòr Kimberlite ris an canar Kimpangu anns an sgìre nas fharsainge de Ngongo Mbata faisg air a’ chraton ann an sgìre Congo Ìosal.
Tha na toraidhean leth-chainneachdail de na prìomh ìrean mèinnearach a fhuaireadh le XRD air an sealltainn ann an Clàr 1, agus tha na pàtrain XRD riochdachail air an sealltainn ann am Figear 4. Is e grian-chloch (SiO2) am prìomh ìre mèinnearach, a tha gu cunbhalach co-cheangailte ri feldspar potasium (KAlSi3O8) agus mica. [Mar eisimpleir, KAl2(Si3Al)O12(OH)2], agus/no talc [Mg3Si4O10(OH)2]. Tha na mèinnirean plagioclase [XAl(1–2)Si(3–2)O8, X = Na no Ca] (ie sodium agus/no anorthite) agus amphibole [(X)(0–3)[(Z )(5– 7)(Si, Al)8O22(O,OH,F)2, X = Ca2+, Na+, K+, Z = Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Al, Ti] nan ìrean criostalach eadar-cheangailte. Mar as trice tha mica. Mar as trice chan eil amfibol ann an talc.
Pàtranan XRD riochdachail de chrèadhadaireachd Rìoghachd Kongo, stèidhichte air prìomh ìrean criostalach, a tha a’ freagairt ri buidhnean seòrsa: (i) co-phàirtean beairteach ann an talc a chaidh a lorg ann an sampallan Buidheann Kindoki agus Kongo Seòrsa C, (ii) talc beairteach a chaidh a lorg ann an sampallan Co-phàirtean anns a bheil grian-chlach-fhiodha Buidheann Kindoki agus Kongo Seòrsa C, (iii) co-phàirtean beairteach ann am feldspar ann an sampallan Kongo Seòrsa A agus Kongo D, (iv) co-phàirtean beairteach ann am mica ann an sampallan Kongo Seòrsa A agus Kongo D, (v) Chaidh co-phàirtean beairteach ann an amphibole a lorg ann an sampallan bho ghrian-chlach Kongo Seòrsa A agus Kongo Seòrsa DQ, Pl plagioclase, no feldspar potasium, Am amphibole, Mca mica, Tlc talc, Vrm vermiculite.
Tha na speactra XRD do-sgaraichte de talc Mg3Si4O10(OH)2 agus pyrophyllite Al2Si4O10(OH)2 ag iarraidh dòigh-obrach co-phàirteach gus an làthaireachd, an neo-làthaireachd no an co-sheasmhachd a chomharrachadh. Chaidh TGA a dhèanamh air trì sampallan riochdachail (MBK_S.14, KDK_S.13 agus KDK_S.20). Bha na lùban TG (Leasachan 3) a rèir làthaireachd ìre mèinnearach talc agus neo-làthaireachd pyrophyllite. Tha an dì-hydroxylation agus an lobhadh structarail a chaidh fhaicinn eadar 850 agus 1000 °C a’ freagairt ri talc. Cha deach call mais fhaicinn eadar 650 agus 850 °C, a’ nochdadh neo-làthaireachd pyrophyllite44.
Mar ìre bheag, chaidh vermiculite [(Mg, Fe+2, Fe+3)3[(Al, Si)4O10](OH)2 4H2O], a dhearbhadh le mion-sgrùdadh air cruinneachaidhean stiùirichte de shamhlaichean riochdachail, mullach Suidhichte aig 16-7 Å, air a lorg sa mhòr-chuid ann an sampallan Buidheann Kindoki agus Buidheann Kongo Seòrsa A.
Sheall sampallan de sheòrsa Buidheann Kindoki a chaidh fhaighinn bhon sgìre nas fharsainge timcheall air Kindoki co-dhèanamh mèinnearach air a chomharrachadh le làthaireachd talc, pailteas grian-chloiche agus mica, agus làthaireachd feldspar potasium.
Tha co-dhèanamh mèinnearach shampaill Kongo Seòrsa A air a chomharrachadh le làthaireachd àireamh mhòr de chàraidean grian-chloiche-mica ann an diofar chuibhreannan agus làthaireachd feldspar potasium, plagioclase, amphibole, agus mica. Tha pailteas amphibole agus feldspar a’ comharrachadh a’ bhuidheann seòrsa seo, gu sònraichte anns na sampallan Congo-seòrsa A aig Jindoki agus Ngongombata.
Tha measgachadh de mhèinnearaich ann an sampallan Seòrsa C Kongo taobh a-staigh a’ bhuidheann seòrsa, a tha gu mòr an urra ris an làrach arc-eòlais. Tha na sampallan bho Ngongo Mbata beairteach ann an grian-chlach agus tha co-dhèanamh cunbhalach aca. ’S e grian-chlach an ìre as cumanta ann an sampallan seòrsa C Kongo bho Mbanza Kongo agus Kindoki cuideachd, ach anns na cùisean sin tha cuid de na sampallan beairteach ann an talc agus mica.
Tha co-dhèanamh mèinnearach sònraichte aig seòrsa Kongo D anns na trì làraichean arc-eòlais. Tha feldspar, gu h-àraidh plagioclase, pailt anns an t-seòrsa crèadhadaireachd seo. Mar as trice bidh amfibol an làthair gu pailt. A’ riochdachadh grian-chlach agus mica. Bidh na meudan coimeasach ag atharrachadh eadar sampallan. Chaidh talc a lorg ann am pìosan beairteach ann an amfibol den bhuidheann seòrsa Mbanza Kongo.
Is iad na prìomh mhèinnirean tempered a chaidh an comharrachadh le mion-sgrùdadh peitreografach grian-chlach, feldspar, mica agus amphibole. Tha na creagan a tha air an gabhail a-steach air an dèanamh suas de mhìrean de chreagan meatamorfach, teinnteach agus grùideach meadhanach agus àrd-ìre. Tha dàta aodach a fhuaireadh a’ cleachdadh clàr-iomraidh Orton45 a’ sealltainn rangachadh staid bho dhroch gu math, le co-mheas de mhaitrice na staid bho 5% gu 50%. Tha gràinean tempered a’ dol bho chruinn gu ceàrnach gun stiùireadh roghainneil.
Tha còig buidhnean lithofacies (PGa, PGb, PGc, PGd, agus PGe) air an comharrachadh stèidhichte air atharrachaidhean structarail agus mèinnearachdail. Buidheann PGa: maitrís tempered ìosal-shònraichte (5-10%), maitrís mìn, le in-ghabhail mòr de chreagan meatamorfach grùideach (Figear 5a); Buidheann PGb: cuibhreann àrd de mhaitrís tempered (20%-30%), maitrís tempered Tha an seòrsachadh teine ​​​​​​droch, tha na gràinean tempered ceàrnach, agus tha susbaint àrd de silicate sreathan, mica agus in-ghabhail creige mòra anns na creagan meatamorfach meadhanach agus àrd-ìre (Figear 5b); Buidheann PGc: cuibhreann an ìre mhath àrd de mhaitrís tempered (20-40%), seòrsachadh temper math gu glè mhath, gràinean cruinn tempered beaga gu glè bheag, gràinean grian-chloiche pailt, beàrnan rèidh bho àm gu àm (c ann am Figear 5); Buidheann PGd: Maitrís tempered co-mheas ìosal (5-20%), le gràinean beaga tempered, in-ghabhail creige mòra, seòrsachadh bochd, agus inneach maitrís mìn (d ann am Figear 5); agus buidheann PGe: co-roinn àrd de mhaitriceas tempered (40-50%), seòrsachadh temper math gu glè mhath, dà mheud de ghràinean tempered agus diofar cho-dhèanamh mèinnearach a thaobh tempering (Figear 5, e). Tha Figear 5 a’ sealltainn micrograf optigeach riochdachail den bhuidheann petrografach. Lean sgrùdaidhean optigeach air na sampallan gu co-dhàimhean làidir eadar seòrsachadh seòrsa agus seataichean petrografach, gu sònraichte ann an sampallan bho Kindoki agus Ngongo Mbata (faic Leasachan 4 airson photomicrographs riochdachail den t-seata sampall gu lèir).
Micreagrafan optaigeach riochdachail de shliseagan crèadhadaireachd Rìoghachd Kongo; co-fhreagarrachd eadar buidhnean peitreografach agus seòrsachaidh. (a) Buidheann PGa, (b) Buidheann PGB, (c) Buidheann PGc, (d) Buidheann PGd agus (e) Buidheann PGe.
Tha cruthan creige soilleir co-cheangailte ri cruthachadh PGa anns an sampall de Chruthachadh Kindoki. Tha na sampallan seòrsa-A Kongo gu math co-cheangailte ri lithofacies PGb, ach a-mhàin an sampall seòrsa-A Kongo NBC_S.4 Kongo-A bho Ngongo Mbata, a tha co-cheangailte ris a’ bhuidheann PGe ann an òrdugh. Bhuineadh a’ mhòr-chuid de na sampallan seòrsa-C Kongo bho Kindoki agus Ngongo Mbata, agus sampallan seòrsa-C Kongo MBK_S.21 agus MBK_S.23 bho Mbanza Kongo don bhuidheann PGc. Ach, tha grunn shampaill Seòrsa-C Kongo a’ sealltainn feartan lithofacies eile. Tha feartan inneach co-cheangailte ri buidhnean PGe aig sampallan seòrsa-C Kongo MBK_S.17 agus NBC_S.13. Tha sampallan seòrsa-C Kongo MBK_S.3, MBK_S.12 agus MBK_S.14 a’ cruthachadh aon bhuidheann lithofacies PGd, agus tha sampallan seòrsa-C Kongo KDK_S.19, KDK_S.20 agus Tha feartan coltach aig KDK_S.25 ris a’ bhuidheann PGb. Faodar beachdachadh air sampall Kongo Seòrsa C MBK_S.14 mar eisgeachd air sgàth an inneach clast porous aige. Tha cha mhòr a h-uile sampall a bhuineas don t-seòrsa Kongo D co-cheangailte ri lithofacies PGe, ach a-mhàin na sampallan Kongo Seòrsa D MBK_S.7 agus MBK_S.15 bho Mbanza Kongo, a tha a’ nochdadh gràinean tempered nas motha le dùmhlachdan nas ìsle (30%), nas fhaisge air a’ bhuidheann PGc.
Chaidh sampallan bho thrì làraichean arc-eòlais a sgrùdadh le VP-SEM-EDS gus sgaoileadh eileamaidean a nochdadh agus gus co-dhèanamh eileamaideach prìomh ghràinean tempered fa leth a dhearbhadh. Leigidh dàta EDS le bhith a’ comharrachadh grian-chlach, feldspar, amphibole, ocsaidean iarainn (hematite), ocsaidean titanium (me rutile), ocsaidean iarainn titanium (ilmenite), silicates zirconium (zircon) agus neosilicates perovskite (garnet). Is iad silica, alùmanum, potasium, calcium, sodium, titanium, iarann ​​agus magnesium na h-eileamaidean ceimigeach as cumanta anns a’ mhaitrice. Faodar an susbaint magnesium àrd cunbhalach ann am Foirmeachadh Kindoki agus basain Kongo-A a mhìneachadh le làthaireachd mèinnirean crèadha talc no magnesium. A rèir mion-sgrùdadh eileamaidean, tha na gràinean feldspar sa mhòr-chuid a’ freagairt ri feldspar potasium, albite, oligoclase, agus uaireannan labradorite agus anorthite (Leas-phàipear 5, Figear S8–S10), agus is e clach tremolite, actinite, a thaobh Kongo Seòrsa A, na gràinean amphibole. sampall NBC_S.3, clach duilleach dearg. Chithear eadar-dhealachadh soilleir ann an co-dhèanamh an amphibole (Figear 6) ann an ceirmeag seòrsa-A Kongo (tremolite) agus seòrsa-D Kongo (actinite). A bharrachd air an sin, ann an trì làraichean arc-eòlais, bha gràinnean ilmenite ceangailte gu dlùth ris na sampallan seòrsa-D. Lorgar susbaint àrd manganese anns na gràinnean ilmenite. Ach, cha do dh’ atharraich seo an dòigh-obrach cumanta aca airson iarann-titanium (Fe-Ti) a chur an àite (faic Leasachan 5, Figear S11).
Dàta VP-SEM-EDS. Diagram trì-fhillte a’ sealltainn an diofar cho-dhèanamh de amfibol eadar tancaichean Kongo Seòrsa A agus Kongo D air sampallan a chaidh a thaghadh bho Mbanza Kongo (MBK), Kindoki (KDK), agus Ngongo Mbata (NBC); samhlaidhean air an còdachadh le buidhnean seòrsa.
A rèir thoraidhean an XRD, is e grian-chloch agus feldspar potasium na prìomh mhèinnirean ann an sampallan Kongo seòrsa C, agus tha làthaireachd grian-chloch, feldspar potasium, albite, anorthite agus tremolite àbhaisteach do shampaill Kongo seòrsa A. Tha sampallan Kongo seòrsa D a’ sealltainn gur e grian-chloch, feldspar potasium, albite, oligofeldspar, ilmenite agus actinite na prìomh phàirtean mèinnearach. Faodar beachdachadh air sampall Kongo seòrsa A NBC_S.3 mar eisgeachd leis gur e labradorite a phlagioclase, is e orthopamphibole amphibole, agus tha làthaireachd ilmenite air a chlàradh. Tha gràinneagan ilmenite ann an sampall Kongo seòrsa C NBC_S.14 cuideachd (Leasachail 5, Figearan S12–S15).
Chaidh mion-sgrùdadh XRF a dhèanamh air sampallan riochdachail bho thrì làraichean arc-eòlais gus prìomh bhuidhnean eileamaidean a dhearbhadh. Tha na prìomh cho-dhèanamh eileamaidean air an liostadh ann an Clàr 2. Sheall na sampallan a chaidh a sgrùdadh gu robh iad beairteach ann an silica agus alumina, le dùmhlachd calcium oxide fo 6%. Tha an dùmhlachd àrd de magnesium air a chur às leth làthaireachd talc, a tha co-cheangailte gu neo-dhìreach ri ocsaidean silicon agus alùmanum oxide. Tha an ìre nas àirde de sodium oxide agus calcium oxide a rèir pailteas plagioclase.
Sheall sampallan Buidheann Kindoki a chaidh fhaighinn air ais bhon làrach Kindoki beairteas mòr de magnesia (8-10%) air sgàth làthaireachd talc. Bha ìrean potasium oxide sa bhuidheann seòrsa seo eadar 1.5 agus 2.5%, agus bha dùmhlachd sodium (< 0.2%) agus calcium oxide (< 0.4%) nas ìsle.
Tha dùmhlachdan àrda de dh’ocsaid iarainn (7.5–9%) nam feart cumanta ann am poitean seòrsa A Kongo. Sheall sampallan seòrsa A Kongo bho Mbanza Kongo agus Kindoki dùmhlachdan nas àirde de photasium (3.5–4.5%). Tha an susbaint àrd magnesium ocsaid (3–5%) a’ dèanamh eadar-dhealachadh eadar sampall Ngongo Mbata agus sampallan eile den aon bhuidheann seòrsa. Tha sampall seòrsa A Kongo NBC_S.4 a’ nochdadh dùmhlachdan glè àrd de dh’ocsaid iarainn, a tha co-cheangailte ri làthaireachd ìrean mèinnearach amphibole. Sheall sampall seòrsa A Kongo NBC_S.3 dùmhlachd àrd manganese (1.25%).
Tha silica (60-70%) a’ faighinn làmh an uachdair air co-dhèanamh an t-sampall Kongo Seòrsa C, a tha dualach don t-susbaint grian-chlach a chaidh a dhearbhadh le XRD agus peitreagrafaireachd. Chaidh susbaint ìosal sodium (< 0.5%) agus calcium (0.2–0.6%) fhaicinn. Tha dùmhlachdan nas àirde de magnesium oxide (13.9 agus 20.7%, fa leth) agus nas ìsle de iarann ​​oxide anns na sampallan MBK_S.14 agus KDK_S.20 a’ freagairt ri pailteas mhèinnirean talc. Sheall sampallan MBK_S.9 agus KDK_S.19 den bhuidheann seòrsa seo dùmhlachdan silica nas ìsle agus susbaint nas àirde de sodium, magnesium, calcium agus iarann ​​oxide. Tha an dùmhlachd nas àirde de titanium dioxide (1.5%) a’ dèanamh eadar-dhealachadh air sampall Kongo Seòrsa C MBK_S.9.
Tha eadar-dhealachaidhean ann an co-dhèanamh eileamaideach a’ nochdadh sampallan Kongo Seòrsa D, a’ nochdadh susbaint silica nas ìsle agus dùmhlachdan nas àirde de sodium (1-5%), calcium (1-5%), agus potasium oxide anns an raon 44% gu 63% (1-5%) air sgàth làthaireachd feldspar. A bharrachd air an sin, chaidh susbaint titanium dà-ogsaid nas àirde (1-3.5%) fhaicinn anns an t-seòrsa buidhne seo. Tha an susbaint àrd iarainn oxide ann an sampallan Kongo seòrsa D MBK_S.15, MBK_S.19 agus NBC_S.23 co-cheangailte ri susbaint magnesium oxide nas àirde, a tha a rèir ceannas amphibole. Chaidh dùmhlachdan àrda de manganese oxide a lorg anns a h-uile sampall Kongo seòrsa D.
Chomharraich an dàta prìomh eileamaidean ceangal eadar calcium agus ocsaidean iarainn ann an tancaichean Kongo seòrsa A agus D, a bha co-cheangailte ri beairteachadh ocsaid sodium. A thaobh co-dhèanamh nan eileamaidean lorg (Leas-phàipear 6, Clàr S1), tha a’ mhòr-chuid de shamhlaichean seòrsa-D Kongo beairteach ann an siorconium le ceangal meadhanach ri strontium. Tha am plota Rb-Sr (Figear 7) a’ sealltainn a’ cheangail eadar tancaichean strontium agus seòrsa-D Kongo, agus eadar tancaichean rubidium agus seòrsa-A Kongo. Tha an dà chuid ceirmeag Buidheann Kindoki agus Kongo Seòrsa C air an toirt air falbh bhon dà eileamaid. (Faic cuideachd Leas-phàipear 6, Figearan S16-S19).
Dàta XRF. Plota sgapte Rb-Sr, sampallan air an taghadh bho phoitean Rìoghachd a’ Chongo, air an còdachadh le dath a rèir buidheann seòrsa. Tha a’ ghraf a’ sealltainn a’ cho-dhàimh eadar tanca seòrsa-D Kongo agus strontium agus eadar tanca seòrsa-A Kongo agus rubidium.
Chaidh sampall riochdachail à Mbanza Kongo a sgrùdadh le ICP-MS gus lorg-eileamaidean agus co-dhèanamh lorg-eileamaidean a dhearbhadh, agus gus sgrùdadh a dhèanamh air sgaoileadh phàtranan REE eadar buidhnean seòrsa. Tha lorg-eileamaidean agus lorg-eileamaidean air am mìneachadh gu mionaideach ann an Leas-phàipear 7, Clàr S2. Tha na sampallan Kongo Seòrsa A agus na sampallan Kongo Seòrsa D MBK_S.7, MBK_S.16, agus MBK_S.25 beairteach ann an thorium. Tha dùmhlachdan àrda de sinc ann an canaichean seòrsa A Kongo agus tha iad beairteach ann an rubidium, agus tha dùmhlachdan àrda de strontium ann an canaichean seòrsa D Kongo, a’ dearbhadh nan toraidhean XRF (Leas-phàipear 7, Figearan S21–S23). Tha am plota La/Yb-Sm/Yb a’ sealltainn a’ cho-dhàimh agus a’ nochdadh an t-susbaint àrd lantanum anns an sampall tanca Kongo D (Figear 8).
Dàta ICP-MS. Plota sgapte de La/Yb-Sm/Yb, sampallan taghte bho chuan Rìoghachd a’ Chongo, air an còdachadh le dath a rèir buidheann seòrsa. Chan eil sampall Kongo Seòrsa C MBK_S.14 air a shealltainn san fhigear.
Tha REEan air an gnàthachadh le NASC47 air an taisbeanadh ann an cruth plotaichean damhain-allaidh (Figear 9). Chomharraich na toraidhean beairteachadh de eileamaidean talmhainn tearc aotrom (LREEan), gu h-àraidh anns na sampallan bho thancaichean Kongo seòrsa A agus seòrsa D. Sheall Kongo Seòrsa C caochlaideachd nas àirde. Tha an ana-cainnt europium deimhinneach àbhaisteach do sheòrsa Kongo D, agus tha an ana-cainnt cerium àrd àbhaisteach do sheòrsa Kongo A.
Anns an sgrùdadh seo, rinn sinn sgrùdadh air seata de chrèadhadaireachd bho thrì làraichean arc-eòlais Meadhan Afraga co-cheangailte ri Rìoghachd a’ Chongo a bhuineas do dhiofar bhuidhnean seòrsachaidh, is iad sin na buidhnean Jindoki agus Congo. Tha Buidheann Jinduomu a’ riochdachadh linn nas tràithe (linn tràth na rìoghachd) agus chan eil ann ach aig làrach arc-eòlais Jinduomu. Tha buidheann Kongo - seòrsachan A, C, agus D - ann an trì làraichean arc-eòlais aig an aon àm. Faodar eachdraidh Buidheann King Kong a lorg air ais gu linn na rìoghachd. Tha e a’ riochdachadh linn de cheangal ris an Roinn Eòrpa agus iomlaid bathar taobh a-staigh agus taobh a-muigh Rìoghachd a’ Chongo, mar a tha e air a bhith airson linntean. Fhuaireadh lorgan-meòir co-dhèanamh agus inneach creige a’ cleachdadh dòigh-obrach ioma-anailis. Is e seo a’ chiad uair a chleachd Meadhan Afraga aonta mar sin.
Tha lorgan-meòir cunbhalach structar is co-dhèanamh Buidheann Kindoki a’ comharrachadh gu bheil toraidhean sònraichte aig Kindoki ann. Dh’fhaodadh gum bi ceangal aig buidheann Kindoki ris an àm nuair a bha Nsondi na sgìre neo-eisimeileach de na Seachd Congo dia Nlaza28,29. Tha làthaireachd talc agus vermiculite (toradh teodhachd ìosal de shìde talc) ann am Buidheann Jinduoji a’ moladh gun deach stuthan amh ionadail a chleachdadh, leis gu bheil talc an làthair ann am maitrís geòlais làrach Jinduoji, ann an Cruthachadh Schisto-Calcaire 39,40. Tha feartan aodaich an t-seòrsa poit seo a chithear le mion-sgrùdadh inneach a’ comharrachadh nach deach giullachd stuthan amh adhartach a dhèanamh orra.
Sheall poitean seòrsa A Kongo beagan atharrachaidh ann an co-dhèanamh taobh a-staigh agus eadar làraichean. Tha Mbanza Kongo agus Kindoki àrd ann an ocsaidean potasium agus calcium, agus tha Ngongo Mbata àrd ann am magnesium. Ach, tha cuid de fheartan cumanta gan sgaradh bho bhuidhnean seòrsachaidh eile. Tha iad nas cunbhalaiche san aodach, air a chomharrachadh leis a’ phasgan mica. Eu-coltach ri seòrsa C Kongo, tha iad a’ sealltainn susbaint an ìre mhath àrd de feldspar, amphibole agus iarann ​​ocsaid. Tha susbaint àrd mica agus làthaireachd amphibole tremolite gan sgaradh bhon bhasain seòrsa D Kongo, far a bheil amphibole actinolite air a chomharrachadh.
Tha Kongo Seòrsa C cuideachd a’ taisbeanadh atharrachaidhean ann am mèinnearachd agus co-dhèanamh ceimigeach agus feartan aodach nan trì làraichean arc-eòlais agus eatorra. Tha an caochlaideachd seo air a chur às leth cleachdadh stòran stuthan amh sam bith a tha rim faighinn faisg air gach àite cinneasachaidh / caitheamh. Ach, chaidh coltas stoidhleach a choileanadh a bharrachd air atharrachaidhean teicnigeach ionadail.
Tha seòrsa-D Kongo dlùth-cheangailte ri dùmhlachd àrd ocsaidean titanium, a tha air a chur às leth làthaireachd mhèinnirean ilmenite (Leasachail 6, Figear S20). Tha susbaint àrd manganese nan gràinnean ilmenite a chaidh a sgrùdadh gan ceangal ri ilmenite manganese (Figear 10), co-dhèanamh sònraichte a tha co-chòrdail ri cruthachaidhean kimberlite48,49. Tha làthaireachd chreagan grùide mòr-thìreach Cretaceous - stòr tasgaidhean daoimean àrd-sgoile às deidh bleith phìoban kimberlite ro-Cretaceous42 - agus an raon Kimberlite a chaidh aithris de Kimberlite ann an Congo Ìochdarach43 a’ moladh gum faodadh sgìre Ngongo Mbata nas fharsainge a bhith na stòr stuthan amh ann an Congo (DRC) airson cinneasachadh crèadhadaireachd seòrsa-D. Tha seo air a dhaingneachadh tuilleadh le bhith a’ lorg ilmenite ann an aon sampall Kongo Seòrsa A agus aon sampall Kongo Seòrsa C aig làrach Ngongo Mbata.
Dàta VP-SEM-EDS. Plota sgapte MgO-MnO, sampallan taghte bho Mbanza Kongo (MBK), Kindoki (KDK) agus Ngongo Mbata (NBC) le gràinnean ilmenite air an comharrachadh, a’ nochdadh ferromanganese manganese-titanium stèidhichte air rannsachadh Kaminsky agus Belousova Mèinn (Mn-ilmenites).
Ana-cainnt adhartach Europium air am faicinn ann am modh REE an tanca Kongo-D (faic Figear 9), gu h-àraidh ann an sampallan le gràinnean ilmenite air an comharrachadh (me, MBK_S.4, MBK_S.5, agus MBK_S.24), is dòcha co-cheangailte ri creagan teinnteach ultra-bhunasach beairteach ann an anorthite agus a’ cumail Eu2+. Dh’fhaodadh an sgaoileadh REE seo mìneachadh a dhèanamh cuideachd air an dùmhlachd àrd strontium a lorgar anns na sampallan Kongo-D (faic Figear 6) leis gu bheil strontium a’ dol an àite calcium50 anns a’ ghriod mèinnearach Ca. Faodar an susbaint àrd lantanaum (Figear 8) agus an beairteachadh coitcheann de LREEs (Figear 9) a chur às leth creagan teinnteach ultra-bhunasach mar chruthachaidhean geòlais coltach ri kimberlite51.
Tha feartan sònraichte co-dhèanamh phoitean Kongo ann an cumadh D gan ceangal ri stòr sònraichte de stuthan amh nàdarra, a bharrachd air coltachd eadar-làraich a thaobh co-dhèanamh an t-seòrsa seo, a’ nochdadh ionad cinneasachaidh sònraichte airson poitean Kongo ann an cumadh D. A bharrachd air sònrachas a’ cho-dhèanamh, tha an sgaoileadh meud gràinean measgaichte de sheòrsa Kongo D a’ leantainn gu artaigilean ceirmeag gu math cruaidh agus a’ nochdadh giullachd stuthan amh a dh’aona ghnothach agus eòlas teicnigeach adhartach ann an cinneasachadh crèadhadaireachd52. Tha an fheart seo gun samhail agus a’ toirt taic don mhìneachadh air an t-seòrsa seo mar thoradh a tha ag amas air buidheann sònraichte de luchd-cleachdaidh35. A thaobh an riochdachaidh seo, tha Clist et al29 a’ moladh gum faodadh e a bhith mar thoradh air eadar-obrachadh eadar luchd-dèanamh leacan Portagal agus crèadhadairean Congolese, leis nach robh eòlas mar sin air a thighinn a-riamh rè na rìoghachd agus roimhe.
Tha dìth ìrean mèinnearach ùra ann an sampallan bho gach seòrsa buidhne a’ moladh cleachdadh losgadh aig teòthachd ìosal (< 950 °C), a tha cuideachd a rèir sgrùdaidhean eitneòlach-àrcaidh a chaidh a dhèanamh san sgìre seo53,54. A bharrachd air an sin, tha dìth hematite agus dath dorcha cuid de phìosan crèadhadaireachd mar thoradh air losgadh no iar-losgadh nas lugha4,55. Tha sgrùdaidhean eitneòlach san sgìre air feartan giollachd iar-theine a nochdadh rè saothrachadh crèadhadaireachd55. Faodar dathan dorcha, a lorgar sa mhòr-chuid ann am poitean cumadh D Kongo, a cheangal ri luchd-cleachdaidh targaid mar phàirt den sgeadachadh beairteach aca. Tha dàta eitneòlach ann an co-theacsa Afraganach nas fharsainge a’ toirt taic don tagradh seo, oir thathas gu tric den bheachd gu bheil brìgh shamhlachail sònraichte aig soithichean dubha.
Tha an dùmhlachd ìosal de chalcium anns na sampallan, dìth charbonatan agus/no na h-ìrean mèinnearach ùra aca air an cur às leth nàdar neo-chailceach a’ chrèadhadaireachd57. Tha a’ cheist seo gu sònraichte inntinneach airson sampallan beairteach ann an talc (gu h-àraidh basain Buidheann Kindoki agus Kongo Seòrsa C) leis gu bheil carbonat agus talc an làthair anns a’ chruinneachadh ionadail carbonat-argillaceous-Neoproterozoic Schisto-CalcaireBuidheann42,43 le chèile. Tha an stòras a dh’aona ghnothach de sheòrsan sònraichte de stuthan amh bhon aon chruthachadh geòlais a’ sealltainn eòlas teicnigeach adhartach co-cheangailte ri giùlan mì-iomchaidh crèadha calcach nuair a thèid a losgadh aig teòthachd ìosal.
A bharrachd air na h-atharrachaidhean taobh a-staigh agus eadar raointean ann an co-dhèanamh agus structar creige crèadhadaireachd Kongo C, tha an t-iarrtas mòr airson caitheamh stuthan còcaireachd air leigeil leinn cinneasachadh crèadhadaireachd Kongo C a chuir aig ìre a’ choimhearsnachd. A dh’ aindeoin sin, tha susbaint a’ ghlainne-chlach anns a’ mhòr-chuid de shamhlaichean seòrsa-C Kongo a’ moladh ìre de cunbhalachd ann an cinneasachadh crèadhadaireachd san rìoghachd. Tha e a’ sealltainn an taghadh faiceallach de stuthan amh agus an eòlas teicnigeach adhartach a tha co-cheangailte ri gnìomh comasach agus freagarrach a’ Phoit Còcaireachd Quartz Temper58. Tha tempering grian-chlach agus stuthan gun chalcium a’ nochdadh gu bheil taghadh agus giullachd stuthan amh cuideachd an urra ri riatanasan gnìomh teicnigeach.