Table Mountain Sandstone (TMS) — это группа скальных образований в составе Cape Supergroup . Хотя термин «Table Mountain Sandstone» по-прежнему широко используется в обиходе, термин TMS больше официально не признан; правильным названием является « Penusinal Formation Sandstone », который является частью Table Mountain Group . Обозначение «Table Mountain Sandstone» будет, однако, из уважения к названию, по-прежнему использоваться в остальной части этой статьи. Название происходит от знаменитой достопримечательности в Кейптауне , Table Mountain .
Песчаник Столовой горы в основном состоит из кварцитового песчаника, отложившегося между 510 ( кембрийский период ) и 400 ( силурийский период ) миллионами лет назад. Это самый твердый и наиболее устойчивый к эрозии слой Капской супергруппы. Поэтому он образует большинство самых высоких и заметных пиков в Западной Капской провинции, а также самые крутые скалы гор Кейп-Фолд , несмотря на то, что является самым старым и, следовательно, самым низким в последовательности Капской супергруппы. [2] Складывание последовательности в параллельные горные хребты Западной Капской провинции началось около 330 миллионов лет назад, затронув Капскую супергруппу примерно от Кланвильяма (примерно в 200 км к северу от Кейптауна) до примерно Порт-Элизабет (примерно в 650 км к востоку от Кейптауна). Осадки Капской супергруппы за пределами этих точек не сложены в горные хребты, но местами образуют крутые скалы или ущелья, где окружающие осадки были размыты (см., например, ущелье Ориби в Квазулу-Натале ). [4] [5]
Породы Cape Supergroup были отложены в виде осадков в рифтовой долине , которая образовалась в южной Гондване , к югу от Южной Африки, в кембрийско - ордовикский период (начавшийся около 510 миллионов лет назад и закончившийся около 330-350 миллионов лет назад). [1] [4] [5] [7] На дне этой рифтовой долины накопился слой осадка толщиной 8 км. [4] Закрытие рифтовой долины, начавшееся 330 миллионов лет назад, произошло в результате дрейфа Фолклендского плато обратно в сторону Африки в каменноугольный и раннепермский периоды. Это вызвало смятие Cape Supergroup в ряд параллельных складок, идущих в основном с востока на запад, но с коротким участком, идущим с севера на юг на западе (в результате столкновения с движением Патагонии на восток в южную Африку). Продолжающаяся субдукция палео-Тихоокеанской плиты под Фолклендское плато и последующее дальнейшее сжатие последнего в Южную Африку подняли горный хребет огромных размеров к югу от бывшей рифтовой долины. Складчатая Капская супергруппа образовала северные предгорья этого возвышающегося горного хребта.
Осадки, вымытые с этой огромной горной цепи Фолкленд на юге, погребли складчатые породы Капской супергруппы и равнины за ней (на севере), в конечном итоге образовав Кару-супергруппу — последовательность осадков, которая в конечном итоге покрыла большую часть юга Африки и другие части Гондваны. [4] Капская супергруппа вновь возникла в виде гор, когда поднятие субконтинента, около 180 миллионов лет назад, и снова 20 миллионов лет назад, положило начало эпизоду непрерывной эрозии, которая должна была удалить многие километры поверхностных отложений с юга Африки. [4] Хотя вершины первоначальных гор Кейп-Фолд были размыты, твердый компонент песчаника Столовой горы размывался гораздо медленнее, образуя хребет Кейп-Фолд, а более молодые, но гораздо более мягкие сланцы Боккевельда остались только в долинах (см. диаграмму слева).
Фолклендский горный хребет, вероятно, размылся до относительной незначительности к середине Юрского периода и начал дрейфовать на юго-запад вскоре после того, как Гондвана начала распадаться 150 миллионов лет назад, оставив пояс Капской складчатости окаймлять южную часть новообразованного африканского континента. Несмотря на то, что горы очень старые по андийским и альпийским стандартам, они остаются крутыми и неровными из-за геологии кварцитового песчаника Столовой горы , что делает их очень устойчивыми к выветриванию .
Степень, в которой первоначальные горы Кейп-Фолд (образованные в каменноугольный и ранний пермский периоды) были размыты, подтверждается тем фактом, что 1-километровая Столовая гора на Капском полуострове является синклинальной горой , что означает, что она когда-то составляла часть дна долины , когда Капская супергруппа была изначально сложена. Антиклиналь , или самая высокая точка складки между Столовой горой и горами Готтентотов-Холланд на востоке, на противоположной стороне перешейка, соединяющего полуостров с материком, была размыта. Сланцевый и гранитный фундамент Малмсбери , на котором покоилась эта антиклинальная гора, также образовал антиклиналь; но, будучи составленным из гораздо более мягких пород, легко выветрился в песчаную равнину шириной 50 км, называемую « Кейп-Флэтс » (см. диаграмму ниже, справа). [1]
Формация песчаника Table Mountain, за исключением формации Graafwater, является старейшим компонентом Cape Supergroup . Она была заложена в виде песчаных отложений с максимальной толщиной 2000 м в затопленной рифтовой долине. Она не содержит ископаемых. Ее последующее захоронение под другими формациями в Cape Supergroup, а затем под осадками, принесенными с хребта Фолклендских гор, сжало и частично метаморфизовало исходные песчаные отложения в очень твердые кварцитовые песчаники, которые в своей складчатой конфигурации образуют пики, крутые скалы и изрезанные скалы гор Cape Fold. Во время фазы осадконакопления короткий период оледенения оставил слой тиллита, называемый формацией Pakhuis , которая сегодня разделяет формацию песчаника Table Mountain на нижний и верхний слои. Именно нижний слой в настоящее время чрезвычайно твердый и устойчивый к эрозии, что привело к образованию большинства вершин, скал и высоких утесов, характерных для горного хребта Кейп-Фолд [2] (см. вторую сверху слева иллюстрацию), а также отвесных скальных склонов на высоте 600 м над уровнем моря Столовой горы.
Небольшой участок тиллита Пакхуис встречается на вершине Столовой горы у маяка Маклирс, [1] но большая часть формации Пакхуис находится в виде тонкого слоя (в среднем всего около 60 м толщиной [5] ) в формации песчаника Столовой горы более внутренних гор к западу от линии между Свеллендамом и Кальвинией . [5] Эти диамиктитовые породы состоят из тонко измельченной грязи, содержащей нагромождение граненой гальки. Их можно легко распознать на расстоянии, поскольку эта формация легко разрушается, образуя плодородные, пологие, зеленые полосы в ландшафте, где это резко контрастирует с голыми каменистыми поверхностями кварцитов выше и ниже. [5] В нескольких местах кварциты, находящиеся непосредственно под ледниковым горизонтом, были смяты в ряд складок. Считается, что это было вызвано движением льда, врезающегося в нижележащие рыхлые пески. [5] Хороший пример этого можно увидеть на гряде скал около маяка Маклирс на Столовой горе, недалеко от края плато с видом на Кейптаунский городской стадион и Столовую бухту.
Верхняя формация песчаника Столовой горы, расположенная над формациями Пакуис и Седерберг, состоит из гораздо более мягкого песчаника, чем нижняя формация песчаника Столовой горы, и часто упоминается как формация Нардоув . [3] [5] В Седерберге эта формация была размыта ветром, в результате чего образовалось множество «скульптур», пещер и других интересных структур, благодаря которым эти горы стали широко известны. [3]
Первоначальные отложения в еще неглубокой рифтовой долине, которая должна была превратиться в море Агульяс, представляли собой чередующиеся слои темно-бордовых аргиллитов и песчаников цвета буйволовой кожи, каждый толщиной от 10 до 30 см. [1] Аргиллиты обычно демонстрируют следы ряби от приливов и отливов приливных течений, а также полигональные трещины, заполненные песком, которые указывают на периодическое воздействие высыхания. [1] Этот слой, известный как формация Граафватер , достигает максимальной толщины 400 м, [8] но на Капском полуострове его толщина составляет всего 60–70 м. [1] В породах Граафватер не было найдено никаких окаменелостей, но были обнаружены следы мелководных животных. [4] [8] Особенно хороший пример этих следов можно увидеть в фойе геологического факультета Университета Стелленбоша, где в стену была встроена плита породы Граафватер из гор Седерберг . [5]
Около 400 миллионов лет назад (в раннем девонском периоде ) произошло дальнейшее опускание дна рифтовой долины. Это привело к отложению более глубоководных мелкозернистых осадков группы Боккевельд . Это резко контрастирует с преимущественно песчаными отложениями группы Столовой горы. Группа Боккевельд в основном состоит из аргиллитов. [4]
После того, как Cape Supergroup был сложен в Cape Fold Mountains, эти мягкие аргиллиты легко смываются с вершин гор и остаются только в долинах. Здесь они образуют плодородные почвы, на которых виноградники и фруктовые сады Западного Мыса процветают с помощью орошения из рек, которые берут свое начало в окружающих горах. [4]
Группа Боккевелд не простирается до Капского полуострова или его перешейка (Кейп-Флэтс). Здесь виноградники Стелленбош , Франшхук , Паарл , Дурбанвиль , Тулбаг и Констанция были посажены на выветренных почвах мысского гранита и сланцевого сланца Малмсбери , которые образуют подстилающие породы, на которых покоятся скалы мысской супергруппы в этом регионе.
Основная часть ископаемых, найденных в Cape Supergroup, встречается в аргиллитах Bokkeveld. Они включают в себя различные брахиоподы , а также трилобиты , моллюски , иглокожие (включая морских звезд , криноидеи и вымерших бластоидеев и цистоидеев ), фораминиферы и рыбы с челюстями ( плакодермы ). [4] [5] [8] Верхние слои группы Bokkeveld становятся все более песчаными, переходя в песчаник группы Witteberg , названной в честь горного хребта к югу от Matjiesfontein и Laingsburg в южном Кару . Эти породы были отложены 370-330 миллионов лет назад в заиленных и, следовательно, мелководных морских условиях того, что осталось от моря Агульяс. [4] Группа содержит меньше ископаемых, чем группа Боккевельд, но сохранившаяся совокупность включает примитивных рыб, вымерший вид акул, плеченогих, двустворчатых моллюсков и морского скорпиона длиной в метр . Также имеются ископаемые остатки растений и многочисленные следы животных. [4] [5]
Группа Виттеберг усечена вышележащими осадками Двика ледникового происхождения. Последняя образует часть супергруппы Кару . Таким образом, группа Виттеберг образует самый верхний слой супергруппы Кап. Она имеет тенденцию образовывать самые внутренние выходы на поверхность супергруппы Кап, будучи полностью размытой со всех своих более высоких возвышенностей над современными горными хребтами Кейп-Фолд. [5] [9]
Вид термитов Amitermes hastatus является эндемичным для районов с песком, образовавшимся в результате эрозии песчаника Столовой горы. [10] [11]