Родовая Темза является геологически древним предшественником современной реки Темзы . Река берет свое начало в период выхода Британии из мелового моря более 60 миллионов лет назад. Части русла реки были глубоко изменены оледенением англов (или эльстеров) около 450 000 лет назад. Обширные террасные отложения, отложенные Родовой Темзой за последние два миллиона лет или около того, предоставили богатый источник материала для исследований в области геологии , геоморфологии , палеонтологии и археологии . [1]
В конце мелового периода, около 80 миллионов лет назад, уровень моря, как полагают, был на 150 метров выше, чем сегодня. [2] Большая часть суши, которая позже образовала Британию, была покрыта морем. В этой морской среде отложились толстые отложения мела .
С раннего палеоцена (примерно 65 миллионов лет назад) большая часть того, что сейчас является Британией, поднялась над уровнем моря. Максимальный подъём произошёл на северо-западе, с региональным наклоном на восток и юго-восток. Также развились бассейн Северного моря и западный бассейн Ла-Манша . [3]
Таким образом, дренаж большей части Англии был направлен на юго-восток. Когда земля вышла из-под мелового моря, появились предшественники некоторых из сегодняшних крупных дренажных систем центральной, восточной и южной Англии. Таким образом, с раннего третичного периода ряд крупных последующих рек текли примерно с северо-запада на юго-восток по наклонной поверхности мела к тому, что позже стало южной Англией. Один из этих водотоков был предшественником реки Темзы.
Юго-восточная Англия была низменной и, начиная с позднего палеоцена (примерно с 55 миллионов лет назад), периодически затапливалась морскими трансгрессиями с востока. Значительные отложения морского, озерного и дельтового происхождения были отложены по всему региону. В частности, было отложено более 150 метров лондонской глины .
И по мере развития палеоценового периода опускание в этом регионе привело к образованию Лондонского бассейна с его приблизительно западно-восточной осью. [4] Таким образом, Предковая Темза текла с северо-запада в этот бассейн.
К олигоценовому периоду, около 30 миллионов лет назад, береговая линия отступила к востоку от Лондонского бассейна. Считается, что в то время Предковая Темза все еще текла с северо-запада в Лондонский бассейн. Оттуда река текла широко на восток к бассейну Северного моря того периода. [5]
И также к олигоценовому периоду антиклиналь Уилден (или Уилд-Артуа) к югу от Лондонского бассейна была поднята в результате альпийской орогенеза . [6] Реки, которые стекали с северного фланга этой антиклинали — предшественники водотоков, таких как сегодняшние реки Мол , Уэй и Дарент — начали впадать в Темзу с юга. Дальше на восток прото -река Медуэй также текла на север от Уилда. Но этот водоток тек параллельно прото-Темзе к бассейну Северного моря, и он не образовывал слияния с Темзой до более позднего времени, в плейстоценовый период. [7]
В миоценовый период (около 10–20 миллионов лет назад) периодически происходили морские трансгрессии в сторону Лондонского бассейна , но считается, что они не оказали существенного влияния на существовавшие ранее дренажные системы. [6]
В плиоценовый период (около 5–3 миллионов лет назад) береговая линия Северного моря простиралась на запад, откладывая различные ранние скальные образования на территории, которую сейчас занимают части Восточной Англии . [8] [9] Но, опять же, это, по-видимому, не оказало существенного влияния на дренажную систему Темзы.
Однако в периоды позднего плиоцена и раннего плейстоцена (около 3-2 миллионов лет назад) Лондонский бассейн оказался под водой. Отложились ископаемые пески. Последующее поднятие в плейстоцене вызвало относительное смещение примерно на 180 метров между западной частью Лондонского бассейна и побережьем Саффолка , и остатки этих ископаемых песков сейчас находятся на этой высоте в Норт-Даунс и Чилтерн-Хиллз . По мере того, как море отступало на восток, система реки Темзы заняла бассейн, освобожденный морем. [10]
Имеются данные о том, что в течение раннего и, возможно, среднего плейстоцена (около 2-0,5 млн лет назад) верховья реки Темзы простирались на северо-запад до северного Уэльса . Галька из формаций этой области была найдена в отложениях, отложенных Темзой в Восточной Англии. Также было установлено, что в то время Темза, войдя в Лондонский бассейн где-то около Горинг -Гэпа , затем следовала курсом на северо-восток и на север в Северный Норфолк , по направлению к бассейну Северного моря. [11] Временами «южная часть Северного моря была занята огромным дельтовым комплексом северогерманских рек, Рейна, Темзы, Мааса и Шельды». [12]
Гравий раннего и среднего плейстоцена, отложенный Темзой в Восточной Англии, также содержит кремень из нижних слоев Гринсэнда к югу от Лондона, и он «мог быть перенесен на север только притоками Темзы с южного берега, а затем самой Темзой». [13] Таким образом, в то время предковые версии сегодняшних рек Мол, Вей и Дарент впадали в Темзу из Уилда. (Реки Мол и Вей объединились, образовав одну реку на юге Лондона , и этот водоток Мол-Вей тек на северо-восток через Лондон и южный Хартфордшир, прежде чем влиться в Темзу. [14] )
Отложения, отложенные Темзой в Восточной Англии, как говорят, также содержат материал из « каменноугольных и девонских песчаников из южного Уэльса». [15] Это говорит о том, что верховья реки Кеннет (которая сегодня берет начало в Уилтшире и впадает в Темзу в Рединге ) простирались обратно в южный Уэльс в периоды раннего и среднего плейстоцена.
В раннем и среднем плейстоцене, до оледенения Англии, Темза в Чилтерне и в Восточной Англии постепенно перемещалась на юго-восток. В Чилтерне она перемещалась на юго-восток до линии, приблизительно проходящей вдоль долины Сент-Олбанс . В Восточной Англии она перемещалась вниз до Колчестера . К востоку от него, около Клактона , Темза, наконец, образовала слияние с рекой Медуэй. [16] [17]
Кажется вероятным, что в какой-то момент до оледенения англов река Дарент была захвачена левобережным притоком Медуэя. Таким образом, Дарент перестал быть правобережным притоком Предковой Темзы и вместо этого повернул на восток где-то к северу от Дартфорда и впал в Медуэй. Как отмечено ниже, считается, что когда Темза была отведена оледенением англов, она последовала за этим нижним участком Дарента в Медуэй. [7]
Во время оледенения Anglian, около 450 000 лет назад, ледяные щиты значительно большей амплитуды, чем любые ледяные щиты, которые ранее развивались в плейстоцене, спустились из Скандинавии и севера Британии. Они объединились и достигли юга до южной части бассейна Северного моря, Восточной Англии, Лондона, Котсуолдса и Южного Уэльса. [18]
Одним из результатов этого стало то, что Темза потеряла те свои истоки, которые ранее простирались до Мидлендса и Уэльса. [19] [20]
Оледенение Англии имело эффект, вызвав нарушение сухопутного моста между Британией и северо-западной Европой через антиклиналь Уилд-Артуа. Это произошло из-за образования и перелива на юг большого прогляциального озера, которое питалось Темзой, Рейном и другими крупными северо-западными европейскими реками и которое было заблокировано на севере слившимися ледяными щитами. Озеро с огромной силой впадало в реку Канал на юго-западе, таким образом вырезая то, что позже стало Дуврским проливом . [21] [22]
Ледяной покров Англии в Восточной Англии и его мощный отток полностью перекрыли и поглотили течение Темзы к востоку от Уотфорда . Течение Темзы было заблокировано, и образовалось прогляциальное озеро. Темза была отклонена от своего русла вдоль долины Сент-Олбанс и двинулась на юг к линии, проходящей от Аксбриджа до Ричмонда , затем на северо-восток к Уолтемстоу , затем на восток, следуя частично линии доанглийской нижней части реки Дарент, примерно до нынешнего положения устья Темзы. Там она вливалась в Медуэй, идущую из Кента . Оттуда Темза текла примерно на север, вдоль течения Медуэя, чтобы снова присоединиться к своему прежнему руслу в Клактоне. Затем река впадала в бассейн Северного моря того времени. [23]
Река Мол-Уэй также была заблокирована наступающим английским ледниковым щитом, и в долине этой реки, к югу от Финчли , образовалось прогляциальное озеро . Впоследствии река влилась в Темзу в Ричмонде.
Северный приток Темзы, Ли , протянул свое русло на юг от Хартфордшира, чтобы влиться в ответвленную Темзу где-то к югу от Тоттенхэма .
Кроме того, река Колн образовалась как новый приток Темзы на северном берегу, текущий на юг от Хартфордшира вдоль части бывшей долины Темзы и впадающий в Темзу в Аксбридже.
Между концом английского оледенения и основным волстонским (или саалийским) оледенением около 150 000 лет назад уровень моря падал и поднимался по мере того, как приходили и уходили вторичные оледенения. Но в периоды низкого уровня моря в это время, похоже, Темза поворачивала на юго-запад после того, как покинула то место, где сегодня находится Эссекс , затем проходила через прото-Па-Дуврский пролив и достигала моря в Ла-Манше. Рейн, однако, продолжал течь на север к бассейну Северного моря. Даже во времена относительно высокого уровня моря между устьями Темзы и Рейна обычно существовал сухопутный барьер. [24]
А также между оледенением Англии и главным волстонским оледенением Темза в восточном Эссексе мигрировала на юг, от окрестностей Клактона до окрестностей Саутенд-он-Си . [25]
Во время главного волстонского оледенения ледяные щиты с севера снова объединились. Как и во время более раннего английского оледенения, образовалось прогляциальное озеро, питаемое, в частности, Рейном. Это озеро также переливалось на юго-запад, укрепляя прото-Пасхальный пролив. [26] Этот процесс, возможно, сыграл значительную роль в формировании относительно глубокого и коробчатого канала Лобург в ложе того, что сейчас является Па-Пасхальным проливом. [27]
После того, как озеро Вулстониан было осушено, Рейн потек на юго-запад, чтобы повернуть к Ла-Маншу и влиться в Темзу. [28] Объединенные реки, предположительно, протекали через канал Лобург.
Уровень моря снова поднялся в межледниковый период Ипсвич /Эем, около 120 000 лет назад. Сухопутный мост между Британией и континентом снова был отрезан. Река Темза затем влилась в море немного вглубь страны по сравнению с нынешним временем. [29]
Уровень моря снова упал во время девенсийского/вейхзельского оледенения (115 000–12 000 лет назад). Это временно связало Британию и северо-западную Европу еще раз. Однако Темза и Рейн продолжали течь на юго-запад в Ла-Манш, а не на север в сторону бассейна Северного моря. [30]
Уровень моря снова поднялся к концу девенсийского оледенения. Это привело к образованию современной береговой линии около 8000 лет назад, когда Темза достигла моря в своем устье Эссекс-Кент. [31]
Внутри этого эстуария и в течение постанглийского периода Темза меняла свое русло различными способами. (Однако никаких дальнейших существенных изменений ни в течении реки внутри страны, ни в ее водосборном бассейне не произошло.) Например, в западном Лондоне Темза двинулась на юг от Хиллингдона до Вейбриджа . [32] А в восточном Лондоне река также двинулась на юг, от Уолтемстоу до Гринвича . [33] [34] [35]
Наступление более холодных климатических условий в начале плейстоценового периода привело к частому подмыву рек в районе водосбора Темзы (и в северо-западной Европе в целом). Перигляциальные процессы также поставляли обильный материал для периодической аградации, которая в основном происходила в разветвленных речных средах. [36] [37]
Таким образом, в течение плейстоценового периода Темза высекла ряд террас, пока она текла на юг через Оксфордшир , пересекала Лондонский бассейн и затем направлялась через Восточную Англию в бассейн Северного моря. Река также отложила на этих террасах обширные отложения (в основном) ила, песка и гравия. [38] [39] Через Эссекс и Саффолк некоторые из этих отложений были названы песками и гравием Кесгрейва . [40] [41] В целом, долина Темзы «включает в себя самый большой единый разброс террасных отложений в стране». [42]
Отложения террас Темзы удивительно разнообразны по составу и происхождению. Например:
- В некоторых старых отложениях были обнаружены породы вулканического происхождения из Уэльса. [43] - Также местами были обнаружены
« пудинговые камни » и сарсеновые камни из нижних эоценовых слоев в Лондонском бассейне. [44]
- Обширные простирания ветровых отложений, отложенных в чрезвычайно холодных, сухих условиях во время последнего (девенсийского) оледенения, обнаружены в нижних участках долин Темзы и Ли. Такие отложения часто обозначаются как « кирпичная земля » на геологических картах. [45]
Некоторые из месторождений Темзы, особенно пески, гравий и кирпичная крошка, оказались весьма ценными в коммерческом отношении и активно разрабатывались в карьерах и шахтах.
Некоторые из них также были датированы, и благодаря часто кропотливому научному исследованию отложений стало возможным проследить в деталях плейстоценовую историю Темзы, поскольку она меняла русло и постоянно врезалась в нижележащие геологические формации. Самые старые идентифицированные отложения Темзы в Лондонском бассейне находятся в Неттлбеде (возможно) и Сток-Роу в Оксфордширских Чилтернах, на высотах сегодня 200 и 175 метров соответственно. [46] [47] Считается, что отложения Сток-Роу были заложены около двух миллионов лет назад. [48]
Притоки Темзы, такие как Эвенлод , Кеннет, Ли, Мол, Вей и Дарент, также оставили после себя участки речных отложений. [49]
В частности, те притоки, которые текли на север от Уилда, оставили после себя отложения, которые в некоторых случаях теперь лежат к северу от сегодняшней реки Темзы. Это потому, что, как отмечалось выше, слияния этих притоков с Темзой сместились на юг, когда Темза была отведена английским ледниковым щитом.
Самые старые из таких притоковых отложений, по-видимому, включают в себя разбросы «галечного гравия», которые сейчас встречаются на плато и вершинах холмов в северном Лондоне, Хартфордшире и Эссексе. [50] Было высказано предположение, что гравийный галечный Стэнмор в Харроу -Уилд-Коммон, например, был отложен примерно в то же время, что и терраса Темзы в Сток-Роу (см. выше) — то есть почти два миллиона лет назад. Этот гравийный галечный Стэнмор рассматривается как представляющий приток южного берега (возможно, предшественник дренажной системы Мол-Уэй) Темзы раннего плейстоцена. [51] А гравий, который покрывает холмы Лэнгдон , около Базилдона , как полагают, был отложен предшественником реки Дарент. [7] Однако в случае подобных отложений гравия на вершинах холмов, таких как на Хай-Бич в Эппинг-Форесте и в Уорли, недалеко от Брентвуда , в настоящее время трудно сказать, какие бывшие притоки южного берега прото-Темзы были ответственны за их отложение.
Далее на восток бывшая река Медуэй оставила доанглийские речные террасные отложения («высокогорный гравий Восточного Эссекса») на полосе земли, которая тянется примерно на север от Саутенд-он-Си. [52]