Геология Великобритании - Geology of Great Britain

В геология Великобритании славится своим разнообразием. Благодаря богатой на события геологической истории, Великобритания показывает богатое разнообразие пейзажи в странах, входящих в Англия, Уэльс и Шотландия. Породы практически всех геологических возрастов представлены на обнажение, от Архей вперед.

Геология Великобритании
Rectangle20x40.pngЧетвертичный (Намыв )Геологическая карта UK.svg
 Палеоген / Неоген (Третичный )
 Меловой
 Нижний мел
 середина/верхняя юра
 нижняя юра
 верхний триас
 нижний триас
 верхняя пермь
 нижняя пермь
 верхний карбон (Угольные меры)
 средний карбон
 нижний карбон (известняк )
 Девонский
 Ордовик / Силурийский
 Кембрийский
 Неопротерозойский
 Протерозойский (верхнийДокембрийский )
 Льюизиан (нижеДокембрийский )
 гранит
 Палеоген вулканические породы

Обзор

Сейсмографические исследования показывают, что корка из земной шар ниже Великобритания имеет толщину от 27 до 35 км (от 17 до 22 миль). Самые старые поверхностные породы находятся на северо-западе Шотландия и более чем вдвое меньше старый как планета. Считается, что эти породы лежат в основе многих Великобритания (хотя скважины пробили только первые несколько километров), но затем появляются на поверхности в Бретань и Нормандские острова. Самые молодые камни находятся на юго-востоке. Англия.

Коренные породы и вулканизм прошлого

В коренная порода геология состоит из сложной смеси, как правило, более старых метаморфический горные породы перекрываются различными последовательностями осадочный камни в оба из которых огненный скалы вторгались в разное время. Сложность геологии Великобритании в конечном итоге обусловлена ​​множеством различных факторов. плита тектоническая процессы в течение очень длительного периода времени. Изменение широты и уровня моря были важными факторами в природе осадочных отложений, в то время как последовательные столкновения континентов повлияли на них. геологическое строение с крупными разломами и складчатостью, являющимися наследием каждого орогенез (период горообразования), часто ассоциируемый с вулканический активность и метаморфизм существующих толщ пород.

В Великобритании сейчас нет действующих вулканов, но у нее было активное вулканическое прошлое. Последние действующие вулканы прекратили извержение около 60 миллионов лет назад, и острова больше не расположены ни на каком тектоническая граница или активный вулканический регион, и нет других геологических явлений в группе островов, способных вызвать активный вулканизм.[1] Однако в геологическом масштабе времени в Великобритании имел место активный и крупномасштабный вулканизм, и многие известные достопримечательности сформированы из размытый огненный породы сформировались во время этих орогенез (периоды горообразования).[1] В Британская геологическая служба списки Сноудония и Озерный край Эдинбургский замок, лежащий на останках вулкана возрастом 350 млн лет назад, и некоторые острова в западной Шотландии, являющиеся остатками вулканов, возникших примерно 60 млн лет назад, имели чрезвычайно крупные извержения вулканов.[1]

Поверхностные отложения

Наложить на это коренная порода геология («сплошная геология» в терминологии карт) - это разнообразное распространение неконсолидированного материала более недавнего происхождения. Он включает материал, отложенный ледниками (валунная глина, и другие формы ледниковый дрейф например песок и гравий). «Дрейфовая» геология часто более важна, чем «сплошная» геология при рассмотрении строительных работ, дренажа, размещения скважин для воды, ресурсов песка и гравия и плодородия почвы. Хотя «дрейф» строго относится к ледниковым и флювио-ледниковым отложениям, термин на геологических картах традиционно включает другой материал, включая аллювий, речные террасы и т. Д. В последних картах вместо слова «твердый» используются термины «коренная порода» и «поверхностный». и «дрейф».

Геологическая история

Это описание геологической истории Великобритании основано на описании П. Тогхилла.[2]

Докембрийский

Архейский эон

В Левизовский гнейс, самые старые скалы в Великобритания, датируется не менее 2700 млн лет назад (млн лет назад) в Архей эон земной шар сам возраст около 4600 млн лет. Они находятся на крайнем северо-западе Шотландия и в Гебридские острова, с несколькими небольшими выходами на поверхность в других местах. Сформированные из горных пород, первоначально отложившихся на поверхности планеты, позже они были погребены глубоко в земной коре и превращенный в кристаллический гнейс.

Протерозойский эон

К югу от гнейсов находится сложная смесь горных пород, образующих Северо-Запад. Highlands и Грампиан Хайлендс в Шотландии. По сути, это остатки сложенного осадочные породы которые первоначально имели толщину 25 км, отложились над гнейсом на том, что тогда было дном Япет Океан. Процесс начался примерно через 1000 млн лет назад с заметного слоя толщиной 7 км. Песчаник Торридон отложено около 800 млн лет назад, а также обломки депонировано ледяной покров 670 млн лет.

Палеомагнитный данные свидетельствуют о том, что 520 млн лет назад, территория современной Великобритании была разделена между двумя континенты, разделенные 7000 км (4300 миль) океана. Север Шотландии находился примерно в 20 ° к югу от экватор на континенте Лаурентия недалеко от Тропик Козерога, в то время как остальная часть страны находилась примерно на 60 ° южной широты на континенте Гондвана недалеко от Южный полярный круг.

В Гондване, Англии и Уэльс были рядом с субдукция зона. Обе страны были в значительной степени затоплены мелким морем, усыпанным вулканический острова. Остатки этих островов лежат в основе большей части центральной Англии с небольшими выходами на поверхность, видимыми во многих местах. Около 600 млн лет назад Кадомиан орогенез (период горообразования) привел к тому, что английский и валлийский ландшафт превратился в горный регион вместе с большей частью северо-запада. Европа.

Палеозойская эра

Кембрийский период

Рано Кембрийский период, вулканы и горы Англии и Уэльса подверглись эрозии, поскольку земля была затоплена повышением уровня моря, и новые слои осадок были заложены. Большая часть центральной Англии образовала стабильный блок коры, который с тех пор остается в значительной степени недеформированным. Песчаники были депонированы на севере Шотландии. В это время появились первые животные с твердым панцирем, следовательно, окаменелости становятся гораздо более распространенными в породах, образовавшихся в этот и более поздние периоды.

Ордовикский период

500 миллионов лет назад в Ордовик период, юг Великобритании, восточное побережье Северная Америка и юго-восток Ньюфаундленд откололась от Гондваны, чтобы сформировать континент Авалония, который к 440 млн лет дрейфовал (по механизмам тектоника плит ) примерно на 30 ° ю.

В этот период Северный Уэльс подвергался вулканический Мероприятия. Остатки этих вулканов все еще видны, одним из примеров которых является Робелл Фаур датируется 510 млн лет. Большое количество вулканических лава и ясень, известный как Borrowdale Volcanics покрыл Озерный район и это все еще можно увидеть в виде гор, таких как Helvellyn и Скафелл Пайк.

Ордовик также видел формирование Скиддо шифер залежи около 500 млн лет.

Силурийский период

Депонирование продолжалось в начале Силурийский период, с отложением аргиллитов и песчаников, особенно в Уэльсе.

Авалония теперь присоединился к континенту Балтика, и объединенный континент столкнулся с Лаурентия примерно на 20 ° южной широты между 425 и 400 млн лет назад, соединяя южную и северную половины Великобритания вместе. Результирующий Каледонский орогенез произвел Альпийский горный хребет в стиле большей части севера и запада Великобритании. Столкновение с континентами, вероятно, произошло под косым углом, а не лобовое столкновение, и это, вероятно, привело к движению вдоль сдвиговые разломы с северо-востока на юго-запад по всей Шотландии, Грейт-Глен разлом являясь лучшим примером (некоторые из этих зон разломов могли быть старыми слабыми линиями от более ранних движений земли).

Вулканический пепел и лава, отложившиеся в силурийский период, все еще встречаются в Mendip Hills И в Пембрукшир.

Девонский период

Старый континент из красного песчаника в девоне

Столкновение континентов продолжалось во время Девонский период, с продолжающимся поднятием и большим количеством вулканических отложений, таких как те, которые сейчас образуются Бен-Невис. Уровень моря значительно варьировался, береговая линия продвигалась и отступала с севера на юг по всей Англии. Поднятая область постепенно размывалась, что привело к отложению многочисленных слоев осадочных пород в низинах и морях. Скалы морского происхождения в графстве Девон дал этому периоду свое название, хотя отложения этого возраста можно найти во многих других местах, таких как Бреконские маяки, то Midland Valley Шотландии и Оркнейские острова. Большинство из них имеют земное происхождение и неофициально известны как Старый красный песчаник.

В Каледонские горы в основном были размытый к концу периода, в течение которого страна пережила бы засушливый пустыня климат так как он был расположен недалеко от экватор между 10 ° и 15 ° южной широты.

Каменноугольный период

Около 360 млн лет назад в начале Каменноугольный периода Великобритания лежала на экваторе, покрытая теплым мелководьем Rheic Ocean, в течение которого был отложен каменноугольный известняк, обнаруженный в Mendip Hills, северный и южный Уэльс, в Пик Дистрикт из Дербишир, север Ланкашир, северный Pennines и юго-восток Шотландии. Пещеры развился совсем недавно в известняке некоторых из этих областей под действием угольная кислота и другие органические кислоты в дождевой воде и грунтовые воды.

За ними последовал темный морской сланцы, алевролиты, песчаники крупнозернистые Жерновый песок. Потом, речные дельты образовались, и осажденные осадки были колонизированы болота и тропический лес. Именно в этой среде циклический Угольные меры были сформированы, источник большинства обширных каменный уголь резервы, которые питали Индустриальная революция. Уголь можно найти во многих районах Великобритании, вплоть до долины Мидленд. Шотландия, на юг до Кент, хотя добыча угля была в основном сосредоточена в Шотландских Мидлендс, Английский Мидлендс, северная Англия и Уэльс.

В течение этого периода юго-западная Англия, в частности, пострадала от столкновения континентальные плиты. Период горообразования, известный как Варисканская орогения, который произошел около 280 млн лет назад, вызвал серьезную деформацию на юго-западе Англии. К концу этого периода гранит образовалась под вышележащими породами Девон и Корнуолл, теперь выставлено на Дартмур и Бодмин Мур, дающие начало минерализованным месторождениям медь и банка. Общая область варисканской складчатости находилась к югу от линии восток-запад примерно с юга. Пембрукшир к Кент. Главный тектонический давление было с юга или юго-востока, и там развивались правый сдвиг сбой. В Девон -Корнуолл Первоначально массив мог располагаться на некотором расстоянии восточнее, а затем переместиться на запад. Малое варисканское складывание происходило на севере до Дербишир и Берик-апон-Твид.

К концу каменноугольного периода различные континенты Земли слились, образуя суперконтинент Пангея. Великобритания была расположена в глубине Пангеи, где она снова была подвержена жаркому и засушливому климату пустыни с частыми внезапными наводнениями, оставляющими отложения, которые образовывали слои красного цвета. осадочный рок, чем-то похожий на более поздний, Триасовый Новый красный песчаник.

Пермский период

В Пермский период в течение 30 миллионов лет характеризовался засушливыми пустынными условиями и эрозией земли, которая поднялась в районе Варисканского орогенеза, на юго-западе Англии и прилегающих районах современного Ла-Манша. Позже большая часть Великобритании была затоплена на мелководье, поскольку полярные ледяные щиты таяли и Тетис Океан и Цехштейнское море сформированный, депонирование сланец, известняк, гравий, и мергель, прежде чем наконец отступить, чтобы покинуть плоскую пустыню с солонки.

Мезозойская эра

Триасовый период

Поскольку Пангея дрейфовала во время Триасовый Великобритания отошла от экватора, пока не оказалась между 20 ° и 30 ° северной широты. Красные кровати, в том числе песчаники и красный аргиллиты образуют основные отложения Новый красный песчаник. Остатки Варисканского нагорья в Франция к югу были размыты, в результате чего слои Нового Красного Песчаника откладывались по всей Центральной Англии, а также в бассейнах с разломами в Чешир и Ирландское море. Бассейн развился в Хэмпшир регион примерно в это время. Рифтинг произошел в Великобритании и вокруг нее до распада суперконтинента в Юрский период.

Обломки горных пород найдены рядом Бристоль это указывает на то, что в 214 млн лет назад Великобритания была осыпана тонким слоем обломков удар астероида на Кратер Маникуагана в Канада, хотя это все еще обсуждается.

Юрский период

Поскольку Юрский период начался, Пангея начал распадаться, уровень моря поднялся, и Великобритания дрейфовала на Евразийская плита между 30 ° и 40 ° северной широты. Большая часть Великобритании снова оказалась под водой, осадочные породы были депонированы и теперь могут быть найдены под большей частью Англии из Cleveland Hills из Йоркшир к Юрское побережье в Дорсет. К ним относятся песчаники, зелень, оолитовый известняк из Cotswold Hills, коралловый известняк из Долина Белой Лошади и Остров Портленд.

Захоронение водоросли и бактерии ниже ила морского дна за это время привело к образованию Нефть Северного моря и натуральный газ, большая часть его захвачена вышележащим песчаником соль отложения, образовавшиеся при понижении уровня моря, образовали болота, соленые озера и лагуны, в которых находились динозавры.[нужна цитата ]

Меловой период

С образованием современных континентов Меловой видел формирование Атлантический океан, постепенно отделяя северную Шотландию от Северная Америка. Земля подверглась серии поднятий, образовав плодородную равнину.

Примерно через 20 миллионов лет моря снова начали затапливать землю, пока большая часть Великобритании снова не оказалась ниже уровня моря, хотя уровень моря часто менялся. Мел и кремни были депонированы на большей части территории Великобритании, теперь заметно выставлены на Белые скалы Дувра и Семь сестер, а также формирование Salisbury Plain. Высокий уровень моря оставил открытыми лишь небольшие участки земли, что объясняет общее отсутствие песка, грязи или глинистых отложений наземного происхождения, обнаруженных примерно в это время. Некоторые из пластов позднего мела на самом деле представляют собой почти чистый мел.

Кайнозойская эра

Палеогеновый период

Рано Палеоген Период, между 63 и 52 млн лет назад, сформировались последние вулканические породы в Великобритании. Крупные извержения в это время привели к Плато Антрим, то базальтовый столбцы Дорога гигантов и лавы и вулканические вторжения из Внутренние Гебриды Шотландии.

Ранняя фаза Альпийский орогенез, около 50 млн лет назад, ответственен за формирование Лондонский бассейн синклайн, то Антиклиналь Weald-Artois к югу - Норт-Даунс, Саут-Даунс и Чилтерн-Хиллз.

В течение периода Северное море образовалась и Великобритания была возвышенный. Отчасти этот подъем произошел по старым слабым местам, оставшимся от каледонского и варисканского орогении задолго до этого. Поднятые области были затем размыты, и новые отложения, такие как Лондонская глина, были депонированы на юге Англии, в то время как Английский канал характеризовался грязевые отмели и речных отложений пески. Большая часть средней полосы и севера Англии могла быть покрыта отложениями юрского и мелового периода в начале палеогена, но они были потеряны из-за эрозии. К 35 млн лет назад ландшафт был заселен деревьями, такими как бук, дуб, красное дерево и ладонь, вместе с травы.

Неогеновый период

Миоценовые и плиоценовые эпохи

в Миоцен и Плиоцен эпохи Неоген произошло дальнейшее поднятие и эрозия, особенно в Уэльсе, Пеннинах и Шотландском нагорье. В течение среднего и позднего миоцена, от 12 до 5,3 миллиона лет назад, в Великобритании росли разнообразные леса с умеренным климатом.[3][4]

Четвертичный период

Эпоха плейстоцена
Камень Мертона, один из крупнейших ледниковых отложений в Англии.

Основные изменения во время Плейстоцен были вызваны несколькими недавними ледниковые периоды. Самым суровым было Английское оледенение, со льдом толщиной до 1000 м (3300 футов), который простирался на юг до Лондон и Бристоль. Это произошло между 478000 и 424000 лет назад и привело к отвлечению река Темза на его нынешний курс.

Есть обширные свидетельства в виде каменных орудий, что южная Англия была колонизирована человек населения в теплый Хокснийский ярус которые последовали за английским оледенением. Возможно, что Английский канал неоднократно открывались и закрывались в течение этого периода, в результате чего Великобритания время от времени становилась островом. Самый старый человек окаменелости найденные на сегодняшний день на Британских островах, включая череп Swanscombe Man от 400000 лет назад, и более ранний Клактонский человек, также датируются этим периодом.

В Вулстонское оледенение, между 352000 и 130 000 лет назад, который, как полагают, достиг своего пика около 150 000 лет назад, был назван в честь деревни Wolston к юго-востоку от Ковентри который считается южным пределом льда.

За волстонским этапом последовал Ипсвичский ярус, в течение которого бегемот известно, что жили так далеко на севере, как Лидс.

Во время последнего Девенское оледенение, который, как считается, начался около 115 000 лет назад, достиг пика около 20 000 лет назад и закончился всего 10 000 лет назад. Уск долина и Уай-Вэлли были разрушены ледники, а сам ледяной покров достигает юга Вулверхэмптон и Кардифф. Самые старые человеческие останки в Великобритании, Красная Леди Павиленда (29000 лет), датируются этим временем. Считается, что страна была в конечном итоге заброшена, когда ледниковый покров достиг своего пика, и по мере отступления ее вновь заселили. Считается, что 5000 лет назад в Великобритании было теплее, чем сейчас.

Среди особенностей, оставленных льдом, - фьорды западного побережья Шотландии, U-образные долины из Озерный район и беспорядки (каменные блоки), которые были перенесены из Осло регион Норвегия и депонирован на побережье Йоркшир.

Эпоха голоцена

Последние двенадцать тысяч лет известны как Голоцен Эпоха. Среди наиболее значительных геологических особенностей, созданных в этот период, находятся торф месторождения Шотландии, прибрежных и горных районов Англии и Уэльса. Многие низменные отложения, такие как Уровни Сомерсета, Болота и Ромни Марш недавно были искусственно дренированы.

Поскольку люди начали расчищать лес во время Новый каменный век, большая часть земли в настоящее время обезлесена, что ускоряет естественные процессы эрозия. Каждый год добывается большое количество камня, гравия и глины, и к 2000 году 11% территории Англии было покрыто дороги или же здания.

В настоящее время Шотландия продолжает расти в результате подъема веса девенсийского льда. Южная и восточная Англия опускается, как правило, на 1 мм (1/25 дюйма) в год, при этом район Лондона опускается вдвое быстрее, отчасти из-за продолжающегося уплотнение современных глинистых отложений.

Кроме того, считается, что повышение уровня моря связано с глобальное потепление По всей видимости, низменные участки суши становятся все более уязвимыми к затоплению, в то время как в некоторых районах береговая линия продолжает разрушаться с геологически быстрой скоростью.

В Великобритании по-прежнему существует несколько очень незначительных землетрясения каждый месяц, а иногда и от легкой до умеренной. В течение 20 века ощущалось 25 землетрясений с моментной магнитудой от 4,5 до 6,1,[5] многие из них происходят из самих островов.

Геологические особенности

Геологические ресурсы

Сложная геология Великобритании предоставила ей широкий спектр геологических ресурсов, включая обильные запасы каменный уголь, первоначальное извлечение которых приводило в действие Индустриальная революция. В течение 20 века эксплуатация Нефть Северного моря а газ обеспечил дальнейшие поставки энергии для страны. Геотермальная энергия и береговая нефть также в меньшей степени эксплуатируются.

Большое разнообразие камень был разработан для нужд строительства и общего строительства (например, песок и гравий ), в то время как другие полезные ископаемые были добыты или добыты для химической промышленности (например, соль ), производство металлов (например, медь и олово ) или другое использование (например, фарфоровая глина ).

События

Учреждения

Государственные органы

Научные общества

Пионеры британской геологии

Награды

Геология Великобритании: Разрез из Сноудон к Harwich показывая лежащие в основе слои.
Это поперечное сечение показывает то, что можно было бы увидеть в глубоком разрезе почти на восток и запад через Англию и Уэльс. Это также показывает, как в результате складчатости пластов и отсечения приподнятых частей старые породы, которые должны быть на десятки тысяч футов ниже, обнаруживаются в скважинах в Восточной Англии всего на 1000 футов или около того ниже поверхности.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c «Почему нет вулканов? - Британская геологическая служба». Bgs.ac.uk. Получено 3 ноября 2018.
  2. ^ Тогхилл, Питер (2000). Геология Британии: введение. Шрусбери: Swan Hill Press. ISBN  1-85310-890-1.
  3. ^ Паунд, Мэтью Дж .; О’Киф, Дженнифер М. К .; Нуньес Отаньо, Ноэлия Б.; Верховая езда, Джеймс Б. (5 декабря 2018 г.). «Три новых миоценовых грибных палиноморфа из формации Брассингтон, Дербишир, Великобритания» (PDF). Палинология. 43 (4): 596–607. Дои:10.1080/01916122.2018.1473300. S2CID  134737967.
  4. ^ Паунд, Мэтью Дж .; Верховая езда, Джеймс Б.; Donders, Timme H .; Даскова, Жирина (июнь 2012 г.). «Палиностратиграфия формации Брассингтон (верхний миоцен) южных Пеннинских островов в центральной Англии». Палинология. 36 (1): 26–37. Дои:10.1080/01916122.2011.643066. S2CID  129857989.
  5. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2005-04-07. Получено 2004-05-20.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

дальнейшее чтение

  • Bennison, G.M .; Райт, A.E. (1969). Геологическая история Британских островов. Лондон: Эдвард Арнольд. стр.406 + x. ISBN  0-7131-2226-9.
  • Оуэн, Т. (1976). Геологическая эволюция Британских островов. Оксфорд: Pergamon Press. С. 161 + viii. ISBN  0-08-020461-9.
  • Райнер, Д. (1967). Стратиграфия Британских островов. Лондон: Издательство Кембриджского университета. С. 459 + x. ISBN  0-521-06047-8.

внешняя ссылка