Морская геология Капского полуострова и Ложного залива - Marine geology of the Cape Peninsula and False Bay

Геологическая карта Капского полуострова и Ложного залива
Геологический разрез полуострова Кейп и Ложного залива
Геологическая легенда для карты геологии полуострова Кейп и Ложного залива.png

В Cape Peninsula это полуостров что выступает в Атлантический океан на юго-западной оконечности Африканский континент. На его кончике мыс Доброй надежды. Полуостров образует западную сторону Ложного залива. Три основных скальных образования относятся к позднемуДокембрийский Группа Малмсбери (метаморфическая порода), гранит полуострова, огромный батолит, который вторгся в группу Малмсбери около 630 миллионов лет назад, и Группа Столовая гора песчаники, отложившиеся на эродированной поверхности гранита и фундамента серии Малмсбери около 450 миллионов лет назад. Отложения песка, ила и грязи литифицировались под давлением, а затем складывались во время мыса Орогени, чтобы сформировать Пояс-накидка, который простирается вдоль западного и южного побережья. Нынешний ландшафт обусловлен продолжительной эрозией, вырубившей глубокие долины, удалив части некогда сплошного песчаникового покрова группы Столовых гор с мыса Флэтс и оставив высокие остаточные горные хребты.[1]

Временами море покрывало мыс Флэтс и долину Нордхук, а полуостров Кейп тогда представлял собой группу островов. Во время ледниковых периодов уровень моря понижался, что подвергало дно Ложной бухты выветриванию и эрозии. Последняя серьезная регрессия, оставляющая открытым все дно Ложной бухты. В этот период на песчаном дне Ложной бухты образовалась обширная система дюн. В то время сток дренажа лежал между Рокки Бэнк и Хангклип Ридж.[1]

Геологическое строение региона

Отложение группы Мальмсбери

Возможная тектоническая обстановка при отложении группы Малмсбери. (после Комптона 2004 г.)

Опоздание-Докембрийский возраст Группа Мальмсбери самая старая горная порода в этом районе, состоящая из чередующихся слоев темно-серого мелкозернистого Greywacke, песчаник и шифер, увиденное вдоль скалистого Си Пойнт и Bloubergstrand береговые линии и от Strand к Gordon's Bay. Эти отложения первоначально были отложены на древнем континентальный склон к подводная лодка опускается и токи мутности. Последовательность была впоследствии превращенный теплом и давлением и сложенный плотно в северо-западном направлении во время салданского орогенез так что слои горных пород теперь почти вертикальные. Эти камни в большинстве мест были размыты волнами в прошлые периоды повышения уровня моря.[2]

Внешний вид обнаженных пород группы Малмсбери

Большая часть обнаженных скал на береговой линии Малмсбери имеет крутое падение и выветривание, образуя гребни с острыми краями, где более устойчивые слои выделяются среди более мягких пластов. Камни обычно темного цвета там, где свежая порода подверглась эрозии, и могут быть тонко слоистыми.

Прибрежные районы, где обнажаются породы группы Малмсбери

  • Остров Роббен
  • Грин-Пойнт - Си-Пойнт
  • Gordon's Bay
  • Blousteen (между Koeelbay и Rooi-els)[2]
  • Грот-Бэй

Гранитная интрузия полуострова

Гранитная магма вторглась в породы Малмсбери, когда древний океан Адамастор закрылся, и южноамериканский и антарктический континенты столкнулись с Африкой. Столкновение привело к поднятию и деформации отложений Малмсбери. Позднее эрозия обнажила гранит на поверхности. (после Комптона 2004 г.)

Полуостров Гранит огромный батолит которые проникли в группу Малмсбери около 630 миллионов лет назад в виде расплавленной породы и кристаллизовались глубоко в земле, но с тех пор подверглись длительной эрозии. Характерные сфероидальные формы гранитных валунов являются результатом преимущественного выветривания вдоль пересекающихся трещин и хорошо видны вокруг Llandudno и Саймонстаун. Вблизи гранит представляет собой крупнозернистую породу, состоящую из крупных (2–5 см) белых или розовых полевой шпат кристаллы, стекло-коричневый кварц и хлопья черного слюда, и содержащий включения темного Мальмсбери Hornfels.[2]

Климат этого региона был теплее и влажнее в Меловой. Это привело к сильному химическому выветриванию гранита и сапролит богат в каолин глины, разложенные из крупных видимых кристаллов калиевого полевого шпата, которые так бросаются в глаза в граните.[1]

Зона контакта, где группа Малмсбери была прорвана расплавленным гранитом, видна в Си-Пойнт и прославилась благодаря Чарльз Дарвин во время его путешествия научных открытий на H.M.S. Бигль в 1844 году. Здесь полосы темных пород Малмсбери, измененные сильной жарой, смешиваются и складываются с бледным интрузивным гранитом, образуя сложную смешанную породу. Крупные кристаллы полевого шпата встречаются как в гранитном, так и в темном слоях роговика.

Хотя первоначально они проникли на большую глубину, продолжительная эрозия в конечном итоге обнажила гранит на поверхности, и он и то, что осталось от аналогичной эродированной группы Малмсбери, теперь образуют фундамент, на котором откладываются более молодые осадочные породы группы Столовой горы.[1]

Другой крупный гранит плутоны примерно такого же возраста встречаются в Western Cape, но ни один из остальных не простирается до береговой линии в этом районе. Плутон Стелленбос простирается под горами Хелдерберг и Готтентотс Голландия. Мыс Голубая скала, плотный Hornfels, был сформирован из горных пород серии Малмсбери плутоном Стелленбош и был добыт как строительный агрегат недалеко от Перевал сэра Лоури.[2] Карьер Blue Rock был закрыт и теперь затоплен и используется для водных видов спорта, включая дайвинг и водные лыжи.

Внешний вид обнаженных гранитов полуострова

Почти весь обнаженный гранит подвергся значительному выветриванию и имеет форму округлых основных камней. Цвет обычно от бледного до средне-серого, а поверхность обычно довольно шероховатая, с четко видимыми кристаллами и без слоистой структуры. Как интрузивная порода, падение и удар не применимы, но массивная порода имеет трещины на плоскостях трещин, которые обычно характерны для данного местоположения, и выветривание усилило эти стыки. Общее направление и расстояние между стыками на некоторых участках довольно одинаковы на довольно больших площадях, а подводный ландшафт часто является продолжением общих тенденций над поверхностью, что может быть полезно для целей навигации.

Прибрежные и морские районы, где обнажаются гранитные скалы полуострова

  • Морская точка до пика Чепмена
  • От гавани Саймона до мыса Партридж
  • Римская скала и прилегающие рифы
  • Cape Point
  • Скала Беллоуз (у мыса Мыс)
  • Остров Сил (Фолс-Бэй)
  • Уиттл-Рок (прибрежный риф в Фолс-Бэй)[2]

Отложение группы Столовой горы

Основная статья: Пояс мыса Фолд § Группа Столовой горы
Отложение мыса Супергруппа на плоской эродированной поверхности прорванных гранитами пород Мальмсбери. Чередование отложений песчаника и сланца отражает изменения относительного уровня моря вдоль общей погружающейся пассивной окраины континента. (после Комптона 2004 г.)

Группа Столовая гора Песчаники откладывались на эродированной поверхности гранита и фундамента серии Малмсбери, в руслах ручьев и приливных отмелях прибрежной равнины и дельты, которые простирались через регион около 450 миллионов лет назад. Отложения песка, ила и грязи литифицировались под давлением, а затем складывались во время мыса Орогени, чтобы сформировать Пояс-накидка, который простирается вдоль западного и южного побережья.[1]

Базальный Формация Граафуотер (Мощностью 300-450 м) состоит из прослоенного песчаника светло-коричневого цвета, слоистого розового цвета. алевролит и темно-бордового цвета сланец. Более пристальное изучение показывает циклы отложений от песчаников с текущими слоями русловых отложений до увеличивающихся долей мелкозернистых темно-бордовых сланцев в верхней части, отложенных в поймах и лагунах.[2]

В Формирование полуострова (800-1500 м), состоящий из твердого, светло-серого средне- и крупнозернистого галечного кварцевого песчаника, возвышается над крутыми горными утесами. Существующие слои напластования и гальки предполагают, что первоначально он был отложен в виде мигрирующих песчаных кос в широких руслах рек.[2]

В Пахуйская свита тиллит (литифицированный ледниковый гравий) встречается на самой высокой точке Столовой горы, в Маяк Маклира и по частям Готтентоты-Голландия классифицировать. Он содержит скопления угловатых валунов и гальки и был отложен в то время, когда Гондвана континент, частью которого была Африка, находился недалеко от южного полюса.[2]

Свиты Graafwater, Peninsula и Pakhuis происходят из Ордовик период.

Седерберг, Свиты Гудини и Скурвеберг из Силурийский период и формация Ритвлей из Девонский период завершают группу Столовой горы и находятся в горах Готтентотов Голландии к востоку от Ложного залива. Все эти слои находятся значительно выше нынешнего уровня моря.[2]

В Формация Седерберг включает темно-серый алевролит и алевритистые песчаники, более темный, чем вышележащий Формация Гудини от светло-коричневого до светло-серого кварцитового песчаника, с перемежающийся алевролиты и сланцы красновато-коричневые. Формация Гудини более полевошпатовая и более мелкозернистая, чем формация. Формация Скурвеберг, который характеризуется довольно толстым слоем средне- и крупнозернистого, светло-серого, слегка полевошпатового кварцевого песчаника.[2]

В Формация Ритвлей состоит из чередующихся горизонты из светло-серых кварцевых и полевошпатовых песчаников, алевролитов и сланцев.[2]

Мыс орогений

Пояс мыса Фолд сформировался во время крупного горообразования, когда континенты столкнулись с образованием Пангеи. Отложения вулканического пепла в бассейне Кару указывают на наличие активных зон субдукции на западе и юге, поскольку южноамериканские и антарктические плиты сминают мыс Супергруппу и ее нижележащие слои в горы мыса Складчатый пояс. (после Комптона 2004 г.)

Формирование мыса складчатого пояса является результатом столкновения тектонические плиты это закончилось более 200 миллионов лет назад. Накопленные пласты мыса Супергруппы и более древних гранитов и группы Малмсбери были подняты и деформированы давлением южноамериканских, антарктических и африканских континентальных плит, медленно движущихся вместе. Образовавшиеся складчатые горы в последующий период были размыты до своего нынешнего состояния, и то, что существует сегодня, является остатками гораздо большей и более высокой горной цепи. Разломы пересекают и перемещают слои горных пород. Эти более легко размываемые зоны отмечены оврагами; сквозные разломы разделяют множественные пики Двенадцати Апостолов. Некоторые зоны разломов щебня (брекчия) повторно цементированы темно-коричневыми минералами железа и оксида марганца.[1]

Возможная эволюция ландшафта Кейптауна: почти горизонтальные песчаники Столовой горы представляют собой впадину, а круто падающие песчаники тех же образований Готтентотских Голландских гор на востоке - отгиб большой складки, которая с тех пор эродировала, обнажая нижележащие сланцы. . Таким образом, современный пейзаж может представлять собой перевернутую версию более раннего пейзажа (пунктирные линии), характеризуемого большой горой на месте нынешних мысов. (после Комптона 2004 г.)

Нынешний ландшафт обусловлен продолжительной эрозией, вырубившей глубокие долины, удалив части некогда сплошного песчаникового покрова группы Столовых гор с мыса Флэтс и оставив высокие остаточные горные хребты.[1]

Внешний вид обнаженных песчаников Столовой горы

Падение и падение значительно различаются: на полуострове Кейп падение обычно близко к горизонтальному, поэтому здесь есть уступы, а не гребни, но на восточной стороне залива Фолс-Бэй падение крутое, часто более 45 °, а там, где простирание параллельное. к береговой линии (около залива Гордонс и Ройэлс), это приводит к появлению подводных хребтов и оврагов, также параллельных береговой линии и обычно прерываемых поперечными оврагами, которые являются продолжением оврагов, простирающихся над водой. В других местах гребни расположены под большим углом к ​​береговой линии.[2]

Морской риф в Steenbras Deep имеет относительно плоскую вершину, простирание примерно север / юг и довольно крутое падение.

Обширный отмель у Роки-Бэнк имеет относительно плоскую вершину со ступенями, а здесь падение довольно пологое.

Прибрежные и морские районы, где обнажаются породы группы Столовых гор

  • Нордхук в Кейп-Пойнт
  • От залива Смитсвинкель до мыса Пойнт
  • Город Саймона в Муйзенберг
  • Гордонс-Бэй в Коелбай
  • Рои-эльс до мыса Кангклип
  • Rocky Bank (прибрежный риф в устье False Bay)[2]
  • Риф Стинбрас (не подтверждено: осадочная порода, но, возможно, группа Малмсбери)
  • Восточный отмель (не подтверждено: осадочная порода с простиранием примерно север-юг магнитного и падением на восток примерно 30 °. Скалы Восточного мелководья визуально похожи на Скалистый берег)

От третичного до недавних событий

Почти 50% площади Кейпского полуострова и мыса Флэтс покрыто слабосцементированными морскими песками. Уровень моря колебался от -120 до + 200 м от нынешнего среднего уровня моря в течение плиоцена и последующего плейстоценового ледникового периода между 2 миллионами и 15000 лет назад в результате колебаний глобальной температуры и переменного количества воды, накопленной в полярных ледяных шапках.[1]

Береговая линия полуострова Кейп в случае (слева) повышения уровня моря на 25 метров, которое произошло около 5-1,5 миллионов лет назад, и (справа) уровня моря на 125 метров ниже во время максимального ледообразования в холодные периоды - наиболее недавнее существование 20000 лет назад (после Джона С. Комптона 2004 г.)

Временами море покрывало мыс Флэтс и долину Нордхук, а полуостров Кейп тогда представлял собой группу островов. Прибрежные пески с фрагментами ракушек и устьевой грязью откладывались и позже перекрывались песчаными дюнами, цементированными кальцитом, когда море отступало. «Дюнная скала», отложившаяся во время плейстоценового межледниковья около 120 000 лет назад, сейчас размывается в морских скалах недалеко от Свартклипа.[1]

Во время ледниковых периодов уровень моря понижался, что подвергало дно Ложной бухты выветриванию и эрозии. Последняя крупная регрессия, произошедшая около 20 000 лет назад, снизила уровень моря до нынешней 130-метровой изобаты, которая находится к югу от мыса Пойнт и мыса Хангклип, оставив открытым все дно Ложного залива. В этот период на песчаном дне Ложной бухты образовалась обширная система дюн. Южные продолжения ныне погребенного третичного дренажа должны проходить к востоку от острова Сил, Йоркского отмели и Восточного отмели в северно-центральной части Фолс-Бэй, а затем вниз по его центральной батиметрической глубинной оси к выходу между затопленными частями Роки-Бэнк. и Хангклип Ридж.[1]

Донные отложения

Дно у западного побережья полуострова мыса между каменистыми рифами и за их пределами представляет собой в основном довольно мелкий белый кварцитовый песок с некоторыми участками более крупного ракушечного песка.

Донные отложения Ложной бухты более разнообразны. На западной стороне залива наблюдается общая тенденция к мелкому и среднему кварцитовому песку и более крупнозернистому известковому материалу, в основном обломкам раковин моллюсков, с участками морла ветвящихся фрагментов коралловых водорослей. Есть также участки с очень мелким песком, почти с грязью, в более защищенной от залива Саймона.[3]

На восточной стороне залива Фолс-Бэй также есть обширные участки дна из мелкодисперсного кварцитового песка, а также иногда встречаются отложения очень мелкого илистого материала низкой плотности, который легко нарушается и возвращается во взвешенное состояние. Этот ил обычно откладывается на песке и в углублениях рифа во время относительно длительных периодов спокойного моря. Рядом с заливом Гордонс между каменистым рифом и песчаным дном есть небольшие участки из ракушечного гравия и ила.

Морские террасы

Гравийные пласты под приподнятые террасы периодически происходят вдоль большей части береговой линии. Валуны встречаются почти непрерывно от Kommetjie к югу до Cape Point. Они отдыхают на террасе на высоте 7-10 метров над уровнем моря, которая врезается в песчаник Столовой горы. Здесь также есть признаки более старого галечного пляжа высотой от 17 до 20 метров.[2]

Вдоль побережья Фолс-Бэй свидетельства более высоких высот над морем представлены волнообразными платформами, скамейками, грядами валунных пляжей, морскими скалами, пещерами и выступами подрезанных волн. между Кейп-Пойнт и Муйзенбергом в Роикрансе, бухтой Батсата, Блаасбалкгротом и Воротами Ада, среди других. Еще более впечатляющие пещеры, вырезанные из волн, встречаются на восточной стороне False Bay от Gordon's Bay до Pringle Bay, например в Die Kamer, Sandgat, Heuningkloof, Koeëlbaai, Blousteen, Rooiels и Drostersgat.[2]

Волновые платформы на высоте 18–20 м и 30 м хорошо развиты ниже Кларенс Драйв от устья реки Стинбрас до Коэльбаи. На них лежат округлые валуны песчаника, гравия и песка толщиной до метра, часто цементированные марганцем и железом. Местами осыпь частично перекрывает эти отложения. В том же районе возвышающиеся валуны пляжи, подобные тем, что есть на полуострове, находятся на высоте 3-5 метров над уровнем моря.[2]

Навязчивые скалы

Агломератные и базальтовые породы

На побережье Фолс-Бэй, чуть ниже старого маяка в Кейп-Пойнте, агломерат пробка вторгается в толщу зернистого порфирового гранита. Это обнажение несогласно перекрыто отложениями группы Столовой горы. Он состоит из неоднородной массы от темно-зеленого до серого основного камня с красно-коричневыми пятнышками, окружающими случайно ориентированные Clasts переменного размера до 300 мм. Обломки сложены округлыми и угловатыми кварцевыми песчаниками, алевролитами, роговиками, порфировидный гранит, основные породы и мелкозернистый гранит красноватого цвета. Основные дайки аналогичного литология к матрице пробки, разрезать агломерат и прилегающий к нему гранит[2]

Долеритовые дайки

Есть ряд долерит дамбы в районе, некоторые из которых видны на побережье. Эти дайки интрузируют мысскую гранитную свиту и докапские осадочные породы, а в некоторых местах также образования Граафуотер и полуостров. Они различаются по ширине от долей метра до 22 метров в заливе Лоджис, Лландидно.[2]

Большинство долеритов представляют собой мелкие и среднезернистые темно-серые породы с авгит и плагиоклаз как основные составляющие. Обогащенные кварцем вариации долерита встречаются на Miller's Point, Лландидно и пик Чепмена.[2]

Недавний климат

За последние 2 миллиона лет Четвертичный геологический период, круто ледниковые периоды (переохлаждение) продолжительностью около 100 000 лет было нормой. Канаду и северную Евразию покрывали континентальные ледяные щиты километров толщиной, а глобальным эффектом было понижение уровня моря примерно на 130 метров, потому что море было источником замерзшей воды этих огромных ледяных щитов. Это означает, что Ложный залив и Table Bay были засушены и покрыты дюнами на протяжении 90% из последних 2 миллионов лет. Теплый межледниковый периоды (гипертермические процессы) длились всего около 10 000 лет, и мы находимся на полпути к последнему периоду, который начался около 6000 лет назад. Таким образом, береговая линия Ложного залива обычно пересекала устье нынешнего Ложного залива. Остров Роббен был холмом на прибрежной равнине с побережьем к западу от острова на протяжении большей части последних 2 миллионов лет.[1]

Приложение к дайвингу

Знание геологической истории и структуры региона может быть полезно, когда планирование погружений в этом регионе, поскольку понимание предмета может позволить лучше прогнозировать условия и окружающую среду во время погружения.

Рекреационные дайверы обычно ныряет в мелководной и средней морской среде. Технические и коммерческие дайверы могут отправиться в глубоководную среду.

Мелководье определяется как между зоной прибоя и берегом, тогда как промежуточная вода определяется как между зоной прибоя и основанием волны (где волны просто взаимодействуют со дном и не более, обычно глубина воды около 80 м с 10-секундными волнами).

Глубже основания волны определяется как глубокая вода: т.е. слишком глубоко, чтобы волны взаимодействовали с морским дном.

Морское дно под промежуточной водой называется береговая линия и является зоной, в которой морское дно замедляет волну за счет трения, так что прибой оказывается ниже, чем он был бы в противном случае, и, следовательно, прибрежная эрозия меньше, чем была бы в противном случае.[4]

Галерея

  • Контактная зона Си Пойнт

  • Контактная зона Си Пойнт Контакт осадочных пород Тигерберг метаморфизован мелкими включениями гранита

  • Смешанные породы контактной зоны Си-Пойнт

  • Смешанные породы морской точечной зоны контакта

  • Смешанные породы контактной зоны Си-Пойнт

  • Смешанные породы контактной зоны Си-Пойнт

  • Полуостров Гранитный стержневой камень, известный как Die Perd, у мыса Дуйкер, недалеко от залива Хаут

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Комптон, Джон С. (2004). Скалы и горы Кейптауна. Кейптаун: двойная история. ISBN  978-1-919930-70-1.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s Theron, J.N .; Gresse, P.G .; Зигфрид, H.P .; Роджерс, Дж. (1992). Пояснительный лист 3318 - Геология района Кейптауна. Претория: Геологическая служба, Департамент минеральных ресурсов и энергетики, государственная типография. ISBN  978-0-621-14284-6.
  3. ^ Терхорст, А. (июль 1988 г.). Окружающая среда морского дна у Саймона Таун в Ложной бухте, выявленная гидролокатором бокового обзора, взятием проб дна, наблюдениями дайверов и подводной фотографией. Бюллетень №22: (Отчет). Департамент геологии Кейптаунского университета.CS1 maint: лишняя пунктуация (связь)
  4. ^ Роджерс Дж. Департамент геологических наук UCT: перс. com.

внешняя ссылка