Геология графства Дарем - Geology of County Durham

В этой статье описывается геология из церемониальное графство из Дарем. Он включает районы из Дарлингтон, Хартлпул и Стоктон-он-Тис но не те бывшие северо-восточные части графства, которые сейчас находятся в графстве Тайн и Уир.

В геология графства Дарем на северо-востоке Англия состоит из подвал нижнего Палеозойский породы перекрываются разной мощностью Каменноугольный и Пермо -Триасовый осадочные породы которые обычно падают на восток к Северное море. Они были нарушены плутон, подоконники и дамбы в разное время из Девонский Период до Палеоген. Все перекрыто свитой неконсолидированных отложений Четвертичный возраст, возникающий из оледенение и от других процессов, работающих во время послеледниковый период в настоящее время.[1] Геологический интерес на западе округа был признан присвоением в 2003 г. North Pennines Район выдающейся природной красоты как Европейский геопарк.

Слово «геология» можно проследить до чеканки Ричард де Бери кто был Епископ Даремский в 14 веке. Он ввел термин геология в его работе Филобиблон которую он объяснил как «земная наука».[2]

Ордовик

Самые старые скалы на поверхности или вблизи поверхности в графстве Дарем: Ордовик возраст (485 - 443 Ма ) Skiddaw Group камни найдены в небольшом вставка возле Кронкли Фелл в верхнем Teesdale. Они записаны как Сланцы Skiddaw, более известный из Озерный район 50 км на запад. Небольшой карьер в этих филлиты одно время работал над грифельными карандашами.[3] Над ними пирокластический камни считаются принадлежащими Borrowdale Volcanic Group.[4]

Никаких камней от успеха Силурийский Период (443 - 419 млн лет) встречаются на обнажении в уезде.

Девонский

Нет камней Девонский возрастом (419 - 359 млн лет) наблюдаются на обнажении в графстве, хотя плутон, то Вердейл Гранит формирование Северный Пеннинский Батолит вторгся в Нижний Палеозойский скалы около 410 миллионов лет назад в девонский период.[5] Он является частью более крупной «Плутонической свиты Северной Англии», члены которой (в том числе граниты в Шапе и Скиддо) были размещены во время Каледонский орогенез.[6] Плавучесть этого батолит (он менее плотный, чем скала, в которую он был внедрен) считается ответственным за существование Элстон Блок что совпадает с North Pennines и который по сути является падающим на восток горст ограничен на западе (за пределами графства Дарем) Пеннинская система разломов, на севере - разломами Стубликк и Девяносто Фатом (в Нортумберленде), а на юге - разломом Баттерноул и желобом Стейнмор.[7]

Каменноугольный

В графстве Дарем есть густая последовательность скал, возникшая во время Каменноугольный Период (359 - 299 млн лет). Подробности последовательности горных пород варьируются от одной части округа к другой, и ни в одном месте нет всей последовательности, подробно описанной ниже. Последовательность над блоком Олстон обычно более тонкая, чем где-либо еще.

Западная половина уезда входит в состав Пеннинский хребет холмов которые в основном формируются песчаники и известняки из Известняк Великий Шрам и вышележащий Yoredale группы. Дальше на восток это более молодые породы Coal Measures, которые встречаются на поверхности. Дальше на восток снова каменноугольная последовательность перекрыта более молодыми породами, но они присутствуют на все большей глубине к побережью Северного моря и за его пределами.

Обратите внимание, что подразделение толщи пород британского карбона в последние годы претерпело значительные изменения, и многие традиционные имена последовательностей в настоящее время устарели в формальном использовании, хотя, конечно, они остаются широко распространенными в литературе. То, что сейчас называется Pennine Coal Measures Group, когда-то называлось просто «Productive Coal Measures», а Yoredale Group называлась «Yoredale Series». «Жерновая крошка» графства Дарем (за вычетом «Большой известняковой пачки») была переименована в «формацию Стейнмор», которая в свое время также несколько сбивала с толку как группа Стейнмор.[8]

Особенностью большей части каменноугольной последовательности в северной Англии является ее цикличность, которая включает регулярные изменения между отложениями в море и отложениями из рек. Явление проявляется как циклотемы и особенно заметно в последовательности Йоредейлской группы.

Группа известняков Большого Скара

Часть Супергруппа каменноугольных известняков, то Группа известняков Большого Скара состоит из ряда различных формаций, за исключением блока Олстон, где мощность 107 м в основном Асби возраст известняков и песчаников встречается и известен как Образование известняковых шрамов Мелмерби.[9]

  • Группа известняков Большого Скара
    • Образование известняков Knipe Scar
    • Формация Поттс Бек
    • Формация известняка Ашфелл
    • Формация песчаника Ашфелл
    • Образование известняковых шрамов на шрамах
    • Формация Браунбер
    • Скандал Бек Образование известняка
    • Формация известняков Колдбек

Известняк широко добывался для производства извести для сельского хозяйства и известковый раствор для строительства. Разработка карьеров в промышленных масштабах сопровождала рост черной металлургии, но с тех пор сократилась. В Фростерли Мрамор, а битумный коралловый известняк, который когда-то обрабатывался в карьере Harehope в Вирдейле, используется в качестве декоративного камня и его можно найти во многих церквях региона. Концентрации таких кораллов, как Дибунофиллум двудольный и из брахиопод остается способствовать его привлекательности при полировке секций.[10][11]

Yoredale Group

Скалы, отнесенные к Yoredale Group перекрывают толщу каменноугольных известняков. Группа подразделяется на младшую / старшую Формация Алстон и высшее / младшее Формация Стейнмор. Первый в основном Бригантианский возраст, в то время как последний Асби / Бригантиан к Йедонский возраст. Последний в целом эквивалентен Жерновый песок центральных и южных Пеннинских островов. Обратите внимание, что на северо-востоке Англии некоторые хард-роковые группы традиционно называются «подоконниками», местным термином для хард-рок группы любого происхождения. В настоящее время геологи оставляют за собой термин для плоских вулканических интрузий, таких как Whin Sill, который описан ниже.

  • Yoredale Group
    • Формация Стейнмор (ранее Жерновый песок)
      • различные безымянные песчаники и аргиллиты
      • Точильный камень Песчаник (ранее Подоконник из точильного камня)
      • различные безымянные песчаники и аргиллиты
      • Firestone Sandstone (ранее Подоконник Firestone)
      • различные песчаники и аргиллиты
    • Формация Алстон (ранее Alston Group)
      • Большая известняковая пачка (бывшая часть Stainmore Group из Жерновый песок - Пендлеан)
      • Пачка известняка четырех глубин
      • различные песчаники и известняки
      • Трехдверный известняк
      • различные песчаники и известняки
      • Пяти ярдовый известняк
      • различные песчаники и известняки
      • Пачка известняка шрамов
      • различные песчаники и известняки
      • Известняк Тайнботтом
      • различные песчаники и известняки

Угольные меры

Над породами Йоредейлской группы простирается мощная толща угольных отложений, через которую Дарем Коулфилд развитый. Последовательность в графстве Дарем разделена на нижние, средние и верхние образования. В каждом из трех преобладают аргиллиты, но много песчаников и угольные пласты. Железный камень полосы встречаются в нижней части последовательности. Минимум одиннадцать морские оркестры (в целом ракушечные аргиллиты) встречаются в пределах Угольных отложений. Из них морская полоса «Quarterburn» определяет основание формации Lower Coal Measures, морская полоса «Harvey» определяет его соединение с вышележащей формацией Middle Coal Measures, а морская полоса «Down Hill» определяет соединение последней с верхним слоем. Формирование угольных отложений. Морские полосы Quarterburn, Harvey и Down Hill коррелируют со стандартными Subcrenatum, Vanderbeckei и Cambriense морские группы в других местах. Вершиной всей последовательности мер по измерению угля является поверхность эрозии.[12]

Над Элстон Блок средние и верхние угольные отложения отсутствуют. Аналогичным образом в Стейнмор Желоб на Йоркшир граница, как верхняя часть Средней, так и вся верхняя угольная толща отсутствуют. В классифицировать угля увеличивается на западе в результате нагрева этих пластов гранитом Вердейл. Некоторые из таких швов полу-антрациты. Добыча угля началась веками, хотя расцвет отрасли пришелся на девятнадцатый век. В округе не осталось глубоких карьеров, хотя разработка открытым способом продолжается.

Различные песчаники округа Coal Measures были добыты для строительства камня, например, песчаник Low Main Post в Дарем который использовался при строительстве городской собор.

Позднекаменноугольные интрузивные породы

"Подогрев Хетта" толеитовый кварц-долеритовые дайки протекают с юго-запада и востока на юго-восток страны к югу от Дарем. Подогрев включает Hett Дайк и Ludworth Дайк среди других, которые прорезают породы Coal Measures в ряду ЗЗ-ВСВ, но не переходят в вышележащую пермскую толщу.[13]

Пермь и триас

Как и в случае каменноугольной толщи, подразделение Британской Пермский период (299 - 252 млн лет) и Триасовый (252-201 млн лет) в последние годы существенно пересмотрена. Традиционные названия последовательностей были заменены в формальном использовании новыми названиями, хотя более старые названия часто встречаются в книгах и на картах. Полная последовательность пермских и триасовых отложений, образующих Новая супергруппа красного песчаника локально это (сначала самый верхний / самый младший):

  • Mercia Mudstone Group (ранее Кеупер Марл) (Триас)
  • Sherwood Sandstone Group (ранее Бантер Песчаник) (Триас)
  • Zechstein Group (Пермь)
    • Формация Роксби (известняковый аргиллит, ранее Верхний анидрит и мергель)
    • Формация Шербурнского ангидрита (только в районе Стоктона)
    • Формация гнилого мергеля (ранее Гнилой или карналлитовый мергель)
    • Формация Булби Халита (ранее Средний галит в районе Дарема)
    • Формация Сихем (ранее Известняк верхний магнезиальный - аргиллиты известковые)
    • Остатки Сихэма и Фордон Эвапорит (формация Эдлингтон в районе Стоктона (ранее Пермский средний мергель))
    • Формирование Рокера (ранее Хартлпул Анидрит и Рокер Доломит)
    • Форда Формирование (ранее Среднемагнезиальный известняк)
    • Формация Рейсби (ранее Нижнемагнезиальные известняки)
    • Формация мергелевого сланца (ранее Мраморный сланец)
  • Rotliegendes Group (Пермь)
    • Формация Желтых песков (ранее Базальная пермь (пески и) брекчия)

Формация Желтых песков включает эолийский песчаники с дюнами. В формации Желтые пески продолжается разработка строительного песка. Они перекрыты тонкими битуминозными известняками «Мергельского сланца», представляющими начало серии наводнений в этом районе в результате повышения уровня моря. Он содержит обильные рыба остается.[14]

Последовательность от мраморного сланца до формации Сихем включительно ранее была известна как Магнезиальный известняк. «Zechstein Group» заменила бывшие группы Дона, Эйслаби, Тиссайда, Стейнтондейла и Эскдейла. Некоторые из этих единиц оказались экономически ценными. Ангидрит был получен ниже Хартлпул и гипс возле Дарлингтон. Магнезиальный известняк образует изломанный западный уступ, идущий от западного края Сандерленд на юг через Houghton-le-Spring и Hetton-le-Hole к Coxhoe где его выход на запад смещен на запад разломом Баттерноул. Английская природа определил эту часть графства к востоку от уступа, где последовательность обнажается на поверхности или вблизи нее, как «Даремское магнезиальное известняковое плато» в своей оценке «области характера '.[15] Наличие гипса и ангидрита отражает экстремальный характер испарения мелководья. Цехштейнское море при случае хотя такие эвапориты экономически ценны. Они также создают ограничения для разработки, поскольку продолжающееся подземное растворение этих залежей иногда вызывает катастрофическое обрушение грунта. Подобное решение во времена палеогена создало «брекчию обрушения» вышележащих слоев.

Доломит из формации Рокер добывали для строительства зданий вдоль побережья Дарема. Иногда его называют «Пушечное ядро» из-за появления кальцитовых конкрементов в определенных пластах. Церковь Святого Освальда в Хартлпуле построена из этого камня.[16]

Пермские интрузивные породы

Основная статья: Whin Sill

Whin Sill и связанные с ним огненный дамбы были внедрены в существующую толщу отложений во время ранняя пермь около 295 млн лет.[17] Толщина кварц-долерит подоконник в среднем около 30м. Подоконник лежит в основании большей части округа на глубине и, кажется, простирается ниже Северного моря на восток. Термальный метаморфизм изменил окружающие пласты, «вмещающие скалы», на расстояние в десятки и более метров. Один из них - Сахарный Известняк верхнего Тисдейла, который отличается характерной погодой и является местом обитания редкого множества растений. Аргиллиты, контактирующие с подоконником, были изменены на Hornfels, известный как точильный камень.[18] Наличие подоконника Whin порождает Высокая сила где River Тройники эффектно падает на эту устойчивую к эрозии скалу. Подоконник Little Whin - это более тонкое, более ограниченное географически вторжение долерит того же возраста, выходящие наружу в верхних Weardale.Карьер возле Высокая сила в верхнем Тисдейле работает долерит (или «whinstone») Whin Sill для дорожного камня, совокупность и как блоки большего размера для защиты побережья.

Northern Pennine Orefield

Северное Пеннинское рудное месторождение включает в себя обширную сеть жил и «плоских отложений», образованных в пределах осадочной толщи каменноугольного периода, и считается одним из лучших примеров Рудные поля типа долины Миссисипи. Эпигенетическая минерализация (то есть минерализация на мелком уровне) жил и разломов произошла вскоре после внедрения Белого порога в начале пермского периода.[19] Майнинг для вести, медь и цинк происходило на протяжении нескольких столетий на этих возвышенностях.[20][21]

Палеоген

Вулканизм сосредоточен на западных Шотландия произошло во время Палеоген Период и привел к вторжению бесчисленных дамб, одна из которых Кливленд Дайк который простирается от Galloway через графство Дарем в North York Moors. Это вторжение андезибазальтовый который имеет ширину до 30 м и датирован 55,8 +/- 0,9 млн лет назад.[22]

Структура

Широкая структура блока Олстон была описана выше в девонском разрезе. Блок сам по себе разрезан с севера на юг сложной структурой, известной как «Бертрифордское нарушение», которая включает как разломы, так и складки.[23] Восточнее блока покров позднепалеозойских и раннемезозойских пород погружается в толщу. Бассейн Северного моря.

Четвертичный

Ледниковое наследие

Большая часть округа покрыта слоем ледниковый до хотя этот тоньше на возвышенности на западе. Есть также распространение песка и гравия ледникового происхождения, особенно в части нижней части на востоке. Намыв речные отложения занимают дно долин, таких как Носить в то время как речные террасы часты в Тройники Долина. Озерный глины и илы встречаются в некоторых частях востока, где, например, к концу последнего ледникового периода, ледниковое озеро изнашивается и ледниковое озеро Эддеракрес, образовавшееся, когда сток на восток был заблокирован ледяным покровом, занимающим Северное море.[24]

Постледниковый

Торф широко распространен на возвышенностях Северных Пеннинских островов. Вокруг устья реки Тис и вдоль побережья до Хартлпул и дальше.[25]

Геоконсервация и геотуризм

Некоторым местам в графстве Дарем предоставлена ​​предусмотренная законом правовая защита от неблагоприятных событий, поскольку они обозначены как одно или несколько из следующих:

Местные геологические объекты

А георазнообразие аудит графства Дарем выявил множество мест, которые теперь признаны «местными геологическими объектами» (ранее называвшимися «Места георазнообразия регионального значения 'или просто' RIGS '.[26]

Местные заповедники

LNR могут быть обозначены в соответствии с их биологическими или геологическими интересами. В любом случае, чаще всего, биологический интерес зависит от геологического интереса, как в Wingate Quarry LNR к северу от Тримдон Грейндж деревня, где можно найти 'магнезийские известняковые луга'[27]

Сайты особого научного интереса

Дальнейшая информация: Список участков особого научного интереса в графстве Дарем § Геологические

Многочисленные УОНИ включают цитаты, относящиеся к их геологическим интересам. Обширный Мурхаус и Кросс Фелл УОНИ (совместно с Камбрия ) является одним из самых важных для целого ряда предметов. Естественная Англия и другие природоохранные органы владеют и управляют этими местами. В Побережье Дарема один из таких, частично предназначенный для прибрежных геоморфология.

Такие органы, как Партнерство North Pennines AONB и Совет графства Дарем опубликовали планы действий по местному георазнообразию (или «LGAP»), которые обобщают геологические интересы области и предлагают различные меры для сохранения того, что считается ценным.[28]

Геопарк North Pennines AONB

Основная статья: North Pennines

Северный Пеннинский AONB был признан первым британским Европейский геопарк в 2003 г. отчасти в знак признания его геологического и геоморфологического интереса. AONB и геопарк выходят за пределы графства Дарем и включают части Нортумберленд и Камбрия.[29]

Смотрите также

дальнейшее чтение

Британская геологическая служба 1: 50 000 листов серии геологических карт (Англия и Уэльс) 19 - 21, 25 - 27, 31 - 33, 40 и 41 и сопутствующие мемуары.

Рекомендации

  1. ^ Геологическая карта Британской геологической службы масштаба 1: 625 000 Bedrock Geology UK North 5-е изд. НКРЭ 2007
  2. ^ Лоуренс, Д.Дж. и др. 2004 Аудит георазнообразия Дарема. Дарем: Совет графства Дарем, стр. 8
  3. ^ DGA p23
  4. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба) стр. 18
  5. ^ Лоуренс, Д.Дж. и др. 2004 г., Аудит георазнообразия Дарема, Совет графства Дарем, стр.
  6. ^ http://www.bgs.ac.uk/lexicon/lexicon.cfm?pub=NEDP
  7. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба) стр.152
  8. ^ DGA p26
  9. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба), стр. 124-125.
  10. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба), стр. 238-254.
  11. ^ Лоуренс, Д.Дж. и др., 2004 г. Аудит георазнообразия Дарема, Дарем: Совет графства Дарем, стр. 40
  12. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Keyworth, Nottingham: British Geological Survey) стр.
  13. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба) стр. 162
  14. ^ Лоуренс, Д.Дж.и др., 2004 г. Аудит георазнообразия Дарема, Дарем; Совет графства Дарем, стр.20
  15. ^ http://www.naturalengland.org.uk/publications/nca/default.aspx
  16. ^ Кинг, А. 2012 Стратегическое исследование камня: исследование строительного камня графства Дарем, Тайн и Уир и Кливленд Английское наследие
  17. ^ Лоуренс, Д.Дж. и др. 2004 Аудит георазнообразия Дарема Дарем, Совет графства Дарем
  18. ^ Лоуренс, Д.Дж.и др., 2004 г. Аудит георазнообразия Дарема Дарем; Совет графства Дарем, стр.20
  19. ^ Лоуренс, Д.Дж. и др. 2004 Аудит георазнообразия Дарема, Дарем; Совет графства Дарем, стр.20
  20. ^ http://www.northpennines.org.uk/Lists/DocumentLibrary/Attachments/175//GeodiversityAudit.pdf Аудит георазнообразия North Pennines AONB PDF
  21. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба), стр200-205
  22. ^ BGS p184
  23. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба), стр. 154
  24. ^ Stone et al 2010 Британская региональная геология: Северная Англия (5-е издание) (Кейворт, Ноттингем: Британская геологическая служба), стр. 226-227.
  25. ^ Геологическая карта Британской геологической службы масштаба 1: 625 000 Четвертичная карта юга Соединенного Королевства 1-е изд. 1977 г.
  26. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2013-08-01.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  27. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-11-01. Получено 2013-08-01.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  28. ^ http://www.northpennines.org.uk/Lists/DocumentLibrary/Attachments/66//GAP_Final_PDF.pdf
  29. ^ http://www.northpennines.org.uk/Pages/Europeanandglobalgeopark.aspx В архиве 2012-04-08 в Wayback Machine Сайт геопарка