Геология Уэльса

Геологическая карта Уэльса. Силурийские породы показаны бледно-зеленым цветом, ордовикские породы - темно-зеленым, каменноугольные - серым. Другие скальные образования также включены в таблицу слева от изображения.

Геология Уэльса сложна и разнообразна; изучение ее имело большое историческое значение в развитии геологии как науки . все геологические периоды от криогенного периода (позднего докембрия ) до юрского периода На обнажениях представлены , в то время как более молодые осадочные породы встречаются под морями непосредственно у побережья Уэльса. Последствия двух эпизодов горообразования оставили свой след в разломах и складках большей части палеозойских горных пород. Поверхностные отложения и формы рельефа, созданные в нынешний четвертичный период водой и льдом, также многочисленны и способствуют удивительно разнообразному ландшафту гор, холмов и прибрежных равнин.

Современный характер Уэльса в значительной степени обусловлен эксплуатацией его разнообразных минеральных богатств; сланец в Сноудонии , уголь в долинах Южного Уэльса и металлические руды в Англси и Среднем Уэльсе, и это лишь три из них. Геология Уэльса влияет на методы ведения сельского хозяйства и выбор строительного камня, а также на планирование застройки, которое должно учитывать стабильность грунта и подверженность наводнениям - геологические опасности , с которыми может помочь понимание геологии.

История геологического изучения

Карта геологической разведки Уэльса (и части Англии) 1948 года.

В Южном Уэльсе есть письменные свидетельства, представляющие геологический интерес, начиная с 12 века, когда Гиральд Камбренсис обнаружил пиритные сланцы возле Ньюпорта . Джордж Оуэн в 1603 году правильно определил стратиграфическую связь между каменноугольными известняками и угольными мерами. Одними из первых опубликованных изображений окаменелостей были изображения ископаемых растений, взятых из угольных шахт недалеко от Нита (Гибсон, конец 17 века).

В середине 19 века два выдающихся геолога, Родерик Мерчисон и Адам Седжвик, использовали свои исследования геологии Уэльса, чтобы установить определенные принципы стратиграфии и палеонтологии . Они проделали фундаментальную работу по старому красному песчанику , но больше всего их помнят за работу над отложениями нижнего палеозоя . Именно Седжвик основал кембрийскую систему, а Мерчисон первым описал силурийскую систему , назвав ее в честь древнего племени силуров , населявшего средний Уэльс. Перекрытие между двумя системами, как это было показано, в конечном итоге привело к затяжному спору между двумя бывшими партнерами. После их смерти Чарльз Лэпворт создал ордовикскую систему (снова названную в честь древнего племени северо-западного Уэльса, ордовиков ), чтобы объяснить последовательность горных пород, лежащую в основе спора.

Совсем недавно два места в среднем Уэльсе были выбраны для глобального определения этапов силурийского периода. Дорога Сефн-Сериг возле фермы Сефн-Сериг, Лландовери , является местом расположения раздела и точки стратотипа глобальной границы (GSSP), которая отмечает границу между аэронским и телихийским этапами силурийского периода в геологической шкале времени . Точно так же Трефаур-Трек, лесная дорога к северу от фермы Cwm-coed-aeron, Лландовери, является местом расположения GSSP, обозначающего границу между рудданским и аэронским ярусами. Оба GSSP были ратифицированы в 1984 году. См. основные статьи о Cefn-cerig Road и Trefawr Track .

Докембрий

Позднедокембрийские а породы широко распространены на Англси , Ллене и Арфоне, также на других, более ограниченных месторождениях в северном Пембрукшире , Рэдноршире и Кармартеншире . Часто интенсивный метаморфизм эти первоначально вулканические , которому подвергались и осадочные породы, и их обычно нарушенное взаимодействие с соседними породами означали, что понимание геологами их было ограничено. Большинство из них лежит на границах террейнов или вблизи них, блоков земной коры, которые имели различную геологическую историю, прежде чем приняли свою нынешнюю конфигурацию. Однако в последние годы произошло постепенное выяснение того, как многие террейны Уэльса объединились в эпоху позднего докембрия и палеозоя .

Комплекс Станнер-Хантер на границе с Англией состоит из вулканических пород возрастом около 700 миллионов лет, что соответствует криогенному периоду.

Камни, найденные в карьере недалеко от деревни Ллангиног в Кармартеншире в 1977 году, содержат одни из старейших окаменелостей на Земле, датируемые эдиакарским периодом, 564 миллиона лет назад, когда Уэльс был частью микроконтинента Авалония .

Палеозой

Кембрий

Породы кембрийского возраста наиболее широко распространены на мысе в Мерионетшире, где вздыбленные скалы купола Харлех образуют Риногидд . Группа Харлех-Гритс состоит из песчаников , аргиллитов и граувакков, образующих эродированное ядро ​​купола, и внутри этой последовательности именно граувакки формации Риног образуют более высокие холмы. Кембрийские породы также можно найти в северном Пембрукшире, Англси и Ллине .

ордовик

Ордовикский долины период породил последовательность осадочных пород, которые простираются от Пембрукшира на восток через Кармартеншир до Тоуи и которые запутанно перемешаны с породами последующего периода на север до долины Конви . В Сноудонии множество ордовикских вулканических пород создают более суровый ландшафт, чем где-либо еще в стране. Сам Сноудон в основном состоит из вулканического пепла ( туфа ) с небольшим количеством осадочных пород и магматических интрузий , сложенных в синклиналь. Кадаир-Идрис также в основном состоит из магматических пород ордовика. Англси и Ллин также являются территорией Ордовика. Ордовикские породы Уэльса, как правило, сильно разломаны и складчаты, поскольку на них повлияли движения земли в ходе каледонской складчатости .Примечательной особенностью ордовикской системы является крупный прогиб, известный как Уэльская геосинклиналь.

силурийский

Скалы, датируемые силурийским периодом, с одной стороны, являются наиболее значимыми для ландшафта Уэльса; больший процент территории страны непосредственно подстилается породами этого возраста, чем любой другой. Большая часть центрального Уэльса образована силурийскими песчаниками и аргиллитами, как и более пологий ландшафт центрального Монмутшира , где антиклиналь Уск дает начало инлиру Уск . На севере это аргиллиты и песчаники эпохи Ладлоу формаций Элви и Нантглин, которые образуют Клуидийский хребет . а также Нантглинские флаги и Венлокская денбийская крупа, образующие Денби-Мурс , Гора Ллантисилио и долина Ди вокруг Лланголлена . В западном Уэльсе части южного и центрального Пембрукшира вокруг Хаверфордвеста и Нарберта , а также между Марлосом и Даугледдау образованы аргиллитами, песчаниками и конгломератами возраста Лландовери .

Каледонская складчатость

Длинная и сложная серия континентальных столкновений, известная под общим названием каледонская складчатость, началась в ордовике и продолжалась от силура до девона. Эффект в этой области должен был вызвать складчатость и разломы существующей толщи горных пород, особенно в Уэльском бассейне , и этот процесс усилился к северу. Части толщи подверглись метаморфизму низкой степени , наиболее значительным из которых, с экономической точки зрения, были кембрийские и ордовикские сланцы Северного Уэльса. «Зерно» большей части территории страны с северо-востока на юго-запад в это время было покрыто рядом крупных зон разломов, сохраняющихся с того времени до настоящего времени, некоторые из которых, особенно на северо-западе, как полагают, представляют собой границы террейнов. Кремнисто -обломочные отложения последующего девонского периода в значительной степени представляют собой быстрое истощение обширного горного пояса Каледонии, созданного в результате каледонского столкновения.

девонский период

Породы девонского возраста в целом являются синонимами старого красного песчаника (обычно называемого «ORS»), хотя самый нижний ORS имеет возраст позднего силура. Англо -валлийский бассейн , простирающийся от границы с Англией на запад через национальный парк Брекон-Биконс до Пембрукшира, включает большую часть этой последовательности. Именно песчаники и аргиллиты коричневых камней нижнего девона и формации Сенни , иногда покрытые износостойкими песчаниками пластов плато , образуют такие поразительные пики, как Пен-и-Фан и Сахарная Голова , а также впечатляющие откосы Черных гор и Черной горы . также имеются ограниченные проявления девонских пород На острове Англси .

каменноугольный период

Каменноугольный период представлен обширными обнажениями по всему Южному Уэльсу от долины Уай на востоке, через Угольное месторождение Южного Уэльса , долину Гламорган и Гауэр на запад до южного Пембрукшира . Есть менее обширные территории на северо-востоке Уэльса и вдоль северного побережья до Англси , где ландшафт характеризуют скалы одинакового возраста. Последовательность включает в себя каменноугольный известняк в основании, за которым следуют крупные песчаники (« жернововая крупа » на севере и « песчаник Тврч » на юге), затем аргиллиты и, наконец, угольные толщи , которые представляют собой густую последовательность аргиллитов , песчаников и конечно угольные пласты .

Известняк

Хотя во времена каменноугольного периода средний Уэльс находился над уровнем моря , на большей части северного и южного Уэльса простирались мелководные тропические моря, и именно в этих средах отложились различные типы известняка.

Известняк создает впечатляющие скалистые ландшафты как на побережье, например в Грейт-Орме на севере, так и в Сент-Гованс-Хед и полуострове Гауэр на юге, а также внутри страны на откосах горы Эглвисег возле Лланголлена и на склоне холма Ллангатток в долине Уск. . Карстовые ландшафты характеризуют обнажение известняка, и, особенно вдоль «северной части» бассейна Коулфилд Южного Уэльса , где известняк неглубоко погребен под прилегающими песчаниками, обширное развитие впадин растворов произошло .

Намюрская последовательность

Аргиллиты и песчаники намюрского возраста, которые залегают поверх известняка или следуют за ним, создают суровые ландшафты; обычно это либо плохо дренированные вересковые пустоши, либо лесистые ущелья, как в Стране водопадов на юге Поуиса .

Угольные меры

Ландшафты, образовавшиеся на скалах Угольных мер, сильно изменены человеком, поскольку уголь и железо, обнаруженные в этой толстой толще пород, уже давно имеют экономическое значение, особенно со времен промышленной революции . бывшие угольные месторождения Флинтшира Свидетелями этого , Денбишира и Южного Уэльса периода являются . В Южном Уэльсе Угольные Меры перекрываются толстыми песчаниками Вымпелных Меров , которые часто образуют скалистые края плато, которое было глубоко расчленено и образовало долины Южного Уэльса . Песчаник «Вымпел» широко используется в качестве строительного камня.

Основной геологической особенностью подпериода верхнего карбона в Южном Уэльсе является Коулфилд Южного Уэльса синклиналь . Породы, составляющие эту важную территорию, были заложены в Вестфальский период примерно 314–308 миллионов лет назад (млн лет назад), когда климатические условия были экваториальными. Эта Вестфальская толща включает на западе толщу мощностью более 1800 м. Угольные меры были заложены на низменной заболоченной равнине с торфяными болотами непосредственно к югу от древнего геологического объекта, известного как Уэльс-Лондон-Брабантский холм .

Варисканская складчатость

С позднего каменноугольного периода, вплоть до перми, Южный Уэльс лежал на северной окраине Варисканского орогена , области, пострадавшей от сложного континентального столкновения, произошедшего на юге. Наиболее сильно затронуты породы южного и центрального Пембрукшира, где часто встречаются крутопадающие и вертикальные пласты, а множественные складчатости, разломы и надвиги на прибрежных участках хорошо заметны . Южный Кармартеншир и западная часть Угольного месторождения Южного Уэльса пострадали в меньшей степени. слабости старых каледоноидов, такие как Беспорядки Нита В это время возобновились .

Пермский

Породы, датируемые пермским периодом, встречаются в Северном Уэльсе, под долиной Клуид , и простираются на северо-восточные окраины страны от более крупных тел таких пород в Чешире и Шропшире. Пермо-триасовые породы на северо-востоке Уэльса в значительной степени скрыты современным материалом, отложенным реками и девенсским ледниковым щитом. Известно, что более мощные толщи пермо-триасовых пород залегают под Бристольским проливом, заливом Кардиган и Ирландским морем у побережья Северного Уэльса.

Мезозой

Триасовый период

Триасовые песчаники образуют большую часть побережья между Барри и Пенартом и простираются на восток вдоль побережья Монмутшира до английской границы в Чепстоу . Они также встречаются более спорадически дальше на запад между Огмор-бай-Си и Кенфигом . В Гауэре и южном Пембрукшире имеются очень локализованные проявления триасового материала, большая часть которых представляет собой брекчие , заполненные трещинами в подстилающем каменноугольном известняке. Триасовые песчаники также встречаются вдоль границы с Чеширом и Шропширом , хотя чаще всего они скрыты под недавним речным и ледниковым материалом.

юрский период

Слои скал Блю Лиас в мысе Роуз, долина Гламорган

Породы юрского периода широко распространены в долине Гламорган . Большая часть побережья Гламоргана между Огмор-бай-Си и Барри образована скалами из слоистого юрского известняка, известного как Лиас . Обширные и впечатляющие береговые платформы были построены, например, возле Саутерндауна , поскольку эти скалы отступили вглубь суши из-за частых камнепадов.

Меловой период

В Уэльсе нет пород мелового возраста, но известно, что они присутствуют в подводных бассейнах у побережья Уэльса, например, в Кельтском море и Бристольском проливе .

Кайнозой

Палеоген и неоген

В Уэльсе имеется мало свидетельств существования пород палеогенового и неогенового периодов, хотя известно, что они встречаются на море. Исключением являются последовательности, обнаруженные в скважине Мохрас на прибрежной полосе к югу от Харлека , и «карманные отложения», где осадки заполняют впадины в каменноугольных известняках на северо-востоке Уэльса. На юге слабосцементированные пески спорадически встречаются в центральной и западной части национального парка Брекон-Биконс; Считается, что они являются продуктом кайнозойского выветривания подстилающего песчаника Тврч.

Четвертичный период

Ландшафт Уэльса принял свой нынешний облик за последние 2,6 миллиона лет, то есть в течение четвертичного периода, который продолжается и по сей день. Ледяные щиты и долинные ледники, образовавшиеся в течение серии ледниковых периодов, значительно изменили ландшафт, который сформировался, когда реки осушали наклонную возвышенную поверхность, которая, как полагают, возникла из-под моря в ранние кайнозойские времена.

Ледниковое наследие

последствия последнего ( девенсского Наиболее легко понять ) ледникового периода. Ледяной щит, который в максимальной степени покрывал практически весь Уэльс и простирался на юг до Кардиффа, Бридженда и Гауэра, оставил после себя наборы как эрозионных, так и осадочных форм рельефа. Хорошо известны ледниковые цирки Сноудонии и, в меньшей степени, Кембрийских гор и Брекон-Биконс. Многие ранее существовавшие долины были еще больше углублены ледниковым льдом. Цирковые морены в горах, а также конечные и отступающие морены в основных долинах являются наиболее ярким осадочным наследием оледенения. простираются три значительные срединные морены Под водами залива Кардиган , некоторые из которых обнажаются во время низких весенних приливов : Сарн-Бадриг , Сарн-и-Бвх и Сарн-Цинфелин .

Есть также стаи друмлинов и широко распространенные залежи ледниковых тиллов в других местах. Наибольшая концентрация друмлинов находится в Денбишире, хотя есть и отдельные районы вокруг долины Северн .

Прибрежные отложения

После окончания последнего ледникового периода уровень моря поднялся примерно до нынешнего уровня примерно 6000 лет назад. Леса, образовавшиеся на этом уровне или ниже, были уничтожены, хотя сохранившиеся пни деревьев в положении роста местами все еще можно увидеть в приливной зоне, как и остатки торфяных отложений, которые первоначально образовались выше отметки прилива. . Перераспределение ледниковых и речных песков привело к образованию обширных систем дюн вокруг побережья Уэльса, особенно в Ньюборо-Уоррен на острове Англси, Морфа-Харлех и Морфа-Диффрин в Гвинеде , а также в Пендине и Пембри-Бэрроуз в Кармартеншире, а также в Мертир-Мор-Уоррене и Кенфиг-Берроуз в Гламорган .

• См. также Береговую линию Уэльса.

Карстовые формы рельефа

В известняковых районах Уэльса в послеледниковый период возникли карстовые ландшафты, хотя их элементы возникли во время и даже до последовательных ледниковых периодов. Известняковые покрытия лучше всего развиты вдоль «северной части» национального парка Брекон-Биконс, где имеются многочисленные провалы и провалы, а также провалы, участки сухой долины и места возрождения. Разработка пещер обширна и включает в себя такие системы, как Огоф Ффиннон Дду (самая глубокая пещера Великобритании), Дан-йр-огоф (частично демонстрационная пещера) и самая обширная система Уэльса Огоф Драенен .

Экономическая геология

Металлы

Основная статья: Добыча металлов в Уэльсе

Люди добывали металлы и металлические руды в Уэльсе на протяжении тысячелетий. находятся бронзового века Медные выработки в Грейт-Орме недалеко от Лландидно и на горе Парис на острове Англси. Золото добывали еще с доримских времен в таких местах, как Долаукоти . Свинец и цинк интенсивно добывались в районе Кумиствит в Среднем Уэльсе, а свинцовый рудник действовал в Минере недалеко от Рексхэма со средневековья до начала двадцатого века. В викторианские времена Сыгун медный рудник был открыт недалеко от Бедгелерта в Сноудонии . Железный камень является компонентом горных пород Нижнего Угольного Мерса, и там, где он выходит на поверхность вдоль северной окраины угольного месторождения Южного Уэльса , он широко использовался для производства железа и сыграл важную роль в инициировании промышленной революции в Южном Уэльсе.

Шифер

Основная статья: Сланцевая промышленность в Уэльсе

Сланцевая промышленность Сноудонии когда-то имела мировое значение. Пурпурные и зеленые сланцы кембрийского возраста добывались в огромных карьерах на склонах Сноудона, а также в Бетесде , Динорвиге , Коррисе и Блаэнау Ффестиниог .

Строительный камень

Основная статья: Строительные камни Уэльса

Обилие твердых пород в Уэльсе означает, что они с древнейших времен нашли применение в строительстве. «Голубые камни» (ордовикского долерита ), образующие перемычки Стоунхенджа, были добыты на холмах Пресели в Пембрукшире около 2500 г. до н.э. Народы бронзового и железного веков широко использовали местные материалы при возведении различных пирамид из камней , стоячих камней Уэльса и оборонительных сооружений, о чем свидетельствуют многочисленные городища .

Во многих прекрасных соборах, аббатствах и замках Уэльса при строительстве использовались самые разные камни; Песчаник Кербвди в соборе Святого Давида , старый красный песчаник в монастыре Ллантони и аббатстве Тинтерн , песчаник «Голубой вымпел» в замке Кайрфилли и песчаник Садбрук в замке Калдикот , и это лишь некоторые из них. Породы триаса дали камень Радир, а также камень Куарелла, который был обработан в Бридженде . Саттон-Стоун из юрского обнажения Южного Уэльса — это высоко ценимый известняк , который использовался в строительстве по всей долине Гламорган. Его также отправляли через Бристольский канал в Северный Девон и Северный Корнуолл , где наблюдается дефицит известняка.

Слюдистые песчаники формации Tilestones в Кармартеншире раньше использовались для изготовления кровельного материала, как и аналогичные флагманские песчаники в других местах, по крайней мере, до расцвета сланцевой промышленности Северного Уэльса в девятнадцатом веке.

Известняк

Известняк обрабатывался в небольших масштабах для обжига в печах для обжига извести на протяжении многих веков. В последнее время его добывают для использования в качестве заполнителя, флюса для сталелитейной промышленности и сырья для химической промышленности.

Уголь

Разработка угля на различных угольных месторождениях Уэльса всерьез началась с началом промышленной революции . Самым значительным из них является угольное месторождение Южного Уэльса, хотя прилегающие угольные месторождения Флинтшир и Денбишир имели важное значение для экономики северо-восточного Уэльса. Несколько меньшее угольное месторождение разрабатывалось в Пембрукшире и крошечное в Англси .

Песок и гравий

Месторождения ледниковых и речных песков и гравия разрабатывались и продолжают разрабатываться во многих районах, главным образом для строительной отрасли.

Геологические опасности

Уэльс не является особенно сейсмически активной страной, тем не менее землетрясения время от времени случаются меньшей силы. Устойчивость грунта представляет собой большую проблему как по естественным причинам, так и, в бывших районах добычи угля и других полезных ископаемых, из-за добычи полезных ископаемых, раскопок на поверхности и отложения грунта. Глубокая добыча угля, в частности, привела к реактивации ранее существовавших оползней, особенно в крутых долинах угольного месторождения Южного Уэльса. Неправильное размещение грунта на таких склонах привело к их перегрузке и нарушению системы дренажа, что иногда приводило к катастрофическим последствиям, как, например, во время Аберфанской катастрофы 1966 года. За этим событием последовала обширная программа работ по стабилизации угольного месторождения.

Загрязнение земли, подземных вод и водотоков представляет собой риск в районах, где велась добыча полезных ископаемых, особенно на рудном месторождении Центрального Уэльса и в бывших угледобывающих районах.

Геологическая консервация и интерпретация

Многочисленные объекты были определены в качестве важных науки о Земле объектов в рамках Обзора геологической охраны и получили охрану как геологические УОНИ . см . здесь Полный список биологических и геологических УОНИ в Уэльсе — некоторые объекты охраняются в отношении обоих типов интересов. Кроме того, две обширные территории обозначены как геопарки ; весь остров Англси как « Джеомон » на севере и Ффорест Фаур в национальном парке Брекон-Биконс на юге.Геопарки выполняют ряд функций; сохранение и популяризация геологического наследия этих двух территорий имеют важное значение. Эти цели частично достигаются за счет образовательных и интерпретационных программ. « Группы RIGS » создаются в различных частях Уэльса с целью поддержки мест, обозначенных как регионально важные объекты георазнообразия , и оказания помощи в реализации местных планов действий по сохранению георазнообразия («LGAP»). Местные власти и другие учреждения государственного сектора продолжают участвовать в приобретении важных объектов земного наследия, их сохранении и интерпретации. Благотворительные организации, такие как фонды дикой природы Уэльса, также играют аналогичную роль.

См. также

• Геология Британских островов
• Геология Англии
• Геологические группы Великобритании
• Геологическое строение Великобритании
• Геология Монмутшира
• Геология Кармартеншира
• Список геологических разломов Уэльса
• Список геологических складок Великобритании
• Геология Южного Уэльса
• Геология национального парка Сноудония
• Геология национального парка Брекон-Биконс
• Палеонтология в Уэльсе
• Геология Великобритании

Ссылки

• Хауэллс, МФ, 2007 г., Британская региональная геология: Уэльс Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба, 230 стр. ISBN   978-0-85272-584-9
• Управление национального парка Сноудония
• Официальный сайт Управления национального парка Брекон-Биконс
• Информационный центр Гауэра: Широкий пул
• Огг, Джеймс. «ГССП для Базы Теличян» . Архивировано из оригинала 18 июня 2006 г. Проверено 1 июля 2006 г.
• Огг, Джеймс. «ГССП для базы Аэрониан» . Архивировано из оригинала 18 июня 2006 г. Проверено 1 июля 2006 г.
• Джон Л. Мортон, король Силурии - Как Родерик Мерчисон изменил облик геологии (Brocken Spectre Publishing, 2004, ISBN   0-9546829-0-4 )
• Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Уэльс» . Британская энциклопедия . Том. 28 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 260.
• Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Денбишир» . Британская энциклопедия . Том. 8 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 18.
• Мартин Дж. С. Радвик , Великий девонский спор: формирование научных знаний среди джентльменских специалистов (University of Chicago Press, 1985) - приход Мерчисона к власти
• Джеймс А. Секорд , Споры в викторианской геологии: Кембрийско-силурийский спор (Princeton University Press, 1986) - документирует битву между Мерчисоном и Адамом Седжвиком.