고생대의 아프리카

캄브리아기·오르도비스기·실루리아기·데본기·석탄기·페름기로 세분되는 고생대에는 2차례의 큰 조산활동, 즉 칼레도니아 및 헤르시니아 조산활동이 있었다. 또한 아프리카 대륙은 바로 이 시기에 여러 개의 대륙괴들이 하나로 결합되어 거대한 대륙을 형성하면서 현재의 형태를 취하게 된 것으로 보인다. 이 시기에 있었던 빙하기에 표력암(빙력토가 암석화되는 과정에서 형성된 퇴적암)이 형성되었는데, 그 흔적은 오늘날 모로코 남부와 서아프리카에서 아프리카 아(亞)적도대를 지나 나미비아에 이르는 지역에서 발견된다. 캄브리아기의 해양화석들은 모로코 남부 및 사하라 서부와 모리타니, 나미비아에서 발견되고 있다. 이집트와 아라비아 반도에서도 착암기로 지층을 뚫는 과정에서 해양화석들이 발견되고 있다. 그밖에 해양화석이 묻혀 있는 지역은 아직 나타나지 않고 있다. 오르도비스기(4억 3,800만~5억 500만 년 전)에는 화석이 함유된 해양사암이 북아프리카·서아프리카를 완전히 뒤덮고 있었다. 남아프리카의 탁상형 사암은 그 지역에만 있는 독특한 광물이다. 이 시기에 있었던 조산활동은 유럽이나 북아메리카에서와 같은 대습곡을 형성하지는 않았으나, 최소한 2차례의 대륙 형성을 위한 지각변동을 일으켜, 사하라 중앙 및 서부 지역의 대륙층을 약 1,500m나 융기시켰다. 이러한 융기작용 결과 많은 계곡들이 형성되었는데 그 계곡들은 대륙이 함몰되면서 물 속에 잠기게 되었다. 지금까지 알려진 바로는 이 오르도비스기 말기에 사하라는 빙하에 덮이게 되었으며, 계곡들은 빙력점토 및 사암으로 메워지게 되었다.

제한적인 습곡작용을 제외한 대규모의 습곡작용은 없었으나, 화강암화 작용이 다시 활발해졌다. 선캄브리아기에 속하는 많은 화강암은 4,500만~5억 5,000만 년 전에 생성된 것이다. 이 화강암들은 캄브리아기나 오르도비스기에 생성된 퇴적암을 뚫고 나온 것이 없는 것으로 보아 새로 형성된 것은 아니다. 이 화강암들은 사하라 중부에서 남아프리카에 걸쳐 나타나고 있다. 실루리아기(4억 800만~4억 3,800만 년 전)는 침전물이 완전히 달라지는 것이 특징이다. 이런 특징은 그라프톨라이트(graptolite：오르도비스기·실루리아기에 살았던 동물로 멸종되었음) 화석들이 들어 있는 아라비아 반도 및 북서아프리카의 필석층에 잘 나타나 있다. 데본기(3억 6,000만~4억 800만 년 전)의 해양화석들은 북아프리카 및 사하라에서 발견되고 있으며 남아프리카 공화국 보케벨트 지층 및 가봉과 기니, 가나, 아라비아의 일부 지역에서도 데본기 해양화석들이 발견되고 있다. 석탄기는 2억 8,600만~3억 6,000만 년 전으로 이 시기 초반에 해양생물이 존재했다는 증거는 북아프리카와 사하라 중부·서부 및 이집트에서 발견된 여러 화석에 잘 드러나 있다. 석탄기 중기 및 말기에는 헤르시니아 조산활동이 있었다. 북서아프리카 가장자리를 따라 남북 방향으로 모로코에서 기니에 이르는 모리타니 산맥이 출현한 것은 바로 이때이다. 태고 때부터 쌓여온 침전물층에 변성작용이 일어나 서쪽에서 동쪽으로 밀려나면서 엷은 고생대 지층을 뒤덮게 된 것이다. 그밖의 지역에서는 대규모의 융기와 침강이 트라이아스기 말기(2억 800만~2억 3,000만 년 전)까지 계속되었다. 이러한 지각 구조상의 변동은 오늘날 알제리 서부 틴두프 지역의 향사구조와 서사하라 동부 레귀바트의 산줄기, 말리 타우데니의 분지, 콩고 민주공화국 킨샤사의 산줄기, 가나의 향사구조에서 그 흔적을 찾아볼 수 있다.

석탄기 말기(2억 8,600만~3억 2,000만 년 전)에는 사하라 전역에 걸쳐 식물 화석이 층층이 쌓였고, 때로는 모로코와 알제리에서처럼 엷은 석탄층이 형성되었다. 그러나 아프리카 아(亞)적도 지역에서는 이와는 또다른 현상이 나타나는데, 남아프리카 공화국과 마다가스카르 섬, 광대한 콩고 강 유역, 가봉을 덮고 있는 드위카 표력암이 그 중 하나이다. 페름기의 해양화석은 튀니지 남부(앗타바카 산맥 일대)와 이집트(아부다라지 암초), 아라비아 반도(리야드 남서부), 탄자니아 해안, 모잠비크 해협에서 발견되고 있다. 기타 지역에서 발견되는 페름기의 화석들은 해양화석보다는 대륙화석에 더 가까우며, 남아프리카 공화국 카루 고원 일대에서 많이 발견되고 있다. 페름기 말기에는 보퍼트 지층(트라이아스기 초기에도 형성되었음)의 기저층이 형성되었는데, 양서류·파충류 화석이 묻혀 있는 것으로 유명한 이 기저층은 그 두께가 거의 3,000m에 달하며, 소련 남부에서도 이와 유사한 지층이 발견되고 있다. 보퍼트계 지층과 유사하지만 석탄이 많이 매장되지 않은 기타 페름기 지층은 콩고 민주공화국, 탄자니아, 케냐, 우간다, 잠비아, 짐바브웨, 모잠비크를 비롯해 마다가스카르 섬에서도 발견되고 있다.