Известняк каменноугольного периода — собирательный термин для последовательности известняков , широко распространенных по всей Великобритании и Ирландии , которые отложились в Динантскую эпоху каменноугольного периода . Эти породы образовались между 363 и 325 миллионами лет назад. В Англии и Уэльсе вся последовательность известняков, включающая подчиненные аргиллиты и некоторые тонкие песчаники, известна как Супергруппа известняков каменноугольного периода .
В Великобритании свита пород, традиционно известная как серия известняков каменноугольного периода, отлагалась в виде морских отложений в трех отдельных «провинциях», разделенных современными массивами суши. Одним из этих массивов суши был массив Уэльс-Лондон-Брабант , выровненный с востока на запад пояс суши, простирающийся через центральный Уэльс и английские Мидлендс до Восточной Англии и далее в Бельгию . Известняки, отложившиеся к югу, образуют отдельную провинцию Южный Уэльс-Мендип, которая простирается от Пембрукшира на западе через южный Кармартеншир , Гламорган и южный Поуис до Монмутшира , Глостершира и северного Сомерсета . Эти породы продолжаются на восток на глубине под Оксфордширом . Последовательность известняков каменноугольного периода Южного Уэльса и района Бристоля в настоящее время (2012 г.) подразделяется следующим образом:
Известняк, обнаруженный к северу от массива Уэльс-Лондон-Брабант и к югу от выступающего блока Southern Uplands , определяется как отдельная северная провинция. Он характеризуется наличием многочисленных «блоков» и «бассейнов», каждый из которых имеет свой собственный особый стиль осадконакопления.
К северу от Southern Uplands находятся известняки Scottish Midland Valley, простирающиеся от Эйршира и Аррана на западе до Файфа , Лотиана и Берикшира на востоке. Хотя известняки этой шотландской провинции относятся к каменноугольному периоду, они не относятся к каменноугольной известняковой супергруппе. [1]
Каменноугольный известняк широко распространен по всей Ирландии.
Каменноугольный известняк является важной ландшафтообразующей породой в каждой из осадочных провинций Великобритании, в пределах которой он встречается.
В Пембрукшире каменноугольный известняк образует впечатляющие прибрежные скалы в Сент-Гованс-Хед, вдоль которых находятся такие особенности, как Хантсманс-Лип и Зеленый мост Уэльса , естественная арка. Он образует заметные мысы, такие как мыс Стэкпол-Хед и Лидстеп-Пойнт, а также скалы в Тенби . [2] Узкий, интенсивно разрабатываемый выход породы тянется вглубь страны от залива Кармартен через Кармартеншир от Кидуэлли , входит в национальный парк Брекон-Биконс в Лландифане и простирается на запад через Черную гору до Крибарта над верхней долиной Суонси . Здесь он упоминается как «северный урожай», в отличие от субпараллельного выхода, «южного урожая», который определяет южный край угольного месторождения Южного Уэльса . Выход породы продолжается через Истрадфеллте до Понтнедфечана , Пендерина и Понтстицилла . [3] Затем он проходит около южной границы национального парка через Трефил и уступ Ллангатток к Блоренджу , где поворачивает на юг. Очень узкий «восточный урожай» и «южный урожай», пролегающий через Кумбран и к северу от Кардиффа. [4] Он снова поворачивает на запад, чтобы встретиться с заливом Суонси в Портколе . К западу от залива скала образует знаменитое южное побережье Гауэра между Мамблс-Хед и Вормс-Хед . [5] Есть и другие проявления в долине Гламорган , как внутри страны, так и на побережье. [6]
Важным объектом является бассейн Форест-оф-Дин , который образует скалы долины Уай , охватывающей границу Англии и Уэльса и простирающейся на юго-запад через Чепстоу до Анди .
Большая часть холмов Мендип образована из известняка каменноугольного периода, демонстрируя заметные геоморфологические особенности, включая ущелье Чеддер , Беррингтон Комб и пещеру Вуки-Хоул . Ущелье Эйвон к западу от Бристоля и прибрежные скалы в Клеведоне и Уэстон-сьюпер-Мэр вырезаны в этой породе. Известняковые острова Флэт Холм и Стип Холм выделяются на фоне устья эстуария Северн .
На острове Мэн есть ограниченные выходы пород [7] , а в Англси — более обширные, в частности, вдоль пролива Менай , вокруг Бенллеха и по направлению к острову Паффин . [8] Пояс известняков каменноугольного периода простирается на восток, образуя Грейт-Орм в Лландидно , соседний Литтл-Орм и зону страны во внутреннем Денбишире, проходящую через Денби и Ратин . Более широкий пояс образует возвышенность непосредственно к востоку от Клуидских холмов , простираясь на юг, образуя впечатляющий обращенный на запад уступ Эглвисег к северу от Лланголлена и продолжаясь в виде изломанного выхода пород на юг за Освестри . [9] В Шропшире есть несколько выходов пород, таких как холм Титтерстоун-Кли и Литтл-Венлок .
Белый пик назван в честь известняка, который характерен для центра Пик-Дистрикт и через который такие реки, как Уай, Дав и Манифолд, прорезали глубокие ущелья . [10] Известняк скрыт под более молодыми породами на востоке и западе, а также на севере через Южные Пеннинские горы .
На севере известняк снова обнажается в восточном Ланкашире и в Йоркшир-Дэйлс . [11] В Арнсайде и Силвердейле, а также в южном Озёрном крае, есть многочисленные известняковые холмы , например, Уитбарроу-Скар с прибрежными выходами вокруг северных границ залива Моркамб, такими как Хамфри-Хед . [12] Выступ тянется от Киркби-Стивена вдоль западной стороны долины Эдем и огибает северную границу Озёрного края до Клитор-Мур . [13]
Снова на севере, это основная ландшафтообразующая особенность в Северных Пеннинах и оттуда через Нортумберленд к побережью Нортумберленда, где она простирается до шотландской границы в Берик-апон-Туид . Вдоль северного побережья залива Солуэй-Ферт разбросаны выходы горных пород .
Известняки встречаются в южном Эйршире и в очень прерывистой полосе, идущей на северо-восток через Пентлендские холмы к Эдинбургу . Ограниченные выходы есть на побережьях Восточного Лотиана и Берикшира , отдельные выходы в Файфе и Стерлингшире и другие выходы вокруг Гринока и Дамбартона . [14]
Каменноугольный известняк наиболее широко распространен в районе Буррена в графстве Клэр на западе Ирландии, где он формирует один из важнейших карстовых ландшафтов Западной Европы.
Каменноугольный известняк — это твердая осадочная порода, состоящая в основном из карбоната кальция. Обычно она светло-серого цвета. Она образовалась в теплых, мелких тропических морях, кишащих жизнью. Порода состоит из раковин и твердых частей миллионов морских существ, некоторые из которых достигают 30 см в длину, заключенных в карбонатный ил. Ископаемые кораллы, брахиоподы и криноидеи часто встречаются в качестве компонентов каменноугольного известняка; действительно, порода полна окаменелостей.
Каменноугольный известняк имеет горизонтальные слои (пласты) с плоскостями напластования и вертикальными швами. Эти швы являются слабыми местами в породе, которые используются агентами как денудации , так и выветривания . Они также приводят к важной характеристике каменноугольного известняка — его проницаемости . Вода просачивается через швы в известняке. Это создает ландшафт, который геологи называют карстовым , в котором отсутствует поверхностный дренаж, но который имеет всевозможные характерные поверхностные и подповерхностные особенности. Каменноугольный известняк был сложен и нарушен сбросами в результате массивных движений Земли, что можно увидеть по тому факту, что породы теперь находятся выше уровня моря и больше не горизонтальны.
«Классический известняковый маршрут» представляет собой кольцевой маршрут протяженностью 10 км от центра месторождения на северной стороне Малхэм-Тарн до деревни Малхэм, Великобритания, через долину Уотлоус и обратно через ущелье Гордейл-Скар .
Поверхностные углубления, обычно воронкообразные и известные как shakeholes, sinkholes , solution hollows и dolines, очень распространены в Yorkshire Dales и Brecon Beacons. Обычно глубиной 1–20 м и шириной 1–60 м, они образуются в результате подповерхностного обрушения известняка или посредством более постепенного падения поверхностного материала в пещеры.
Ручьи, текущие с более высоких непроницаемых склонов, уходят в землю, когда достигают проницаемого известняка. Во время засухи вся вода очень быстро убывает, достигая известняка, через карстовые воронки . В более влажных условиях вода протекает на большее расстояние через известняк, поскольку подземные каналы и камеры заполняются. Большие карстовые воронки называются «ласточкиными воронками» или «выбоинами». Gaping Gill , Alum Pot и Buttertubs — известные примеры.
Сухие долины — это долины без ручьев. Долина Уотлоус — прекрасный пример. Первоначально она была образована подледниковым талым потоком, который существовал во время последнего крупного ледникового периода . После того, как лед отступил, долина была дополнительно развита талым потоком, текущим по известняку, пока он был заморожен. Долина Уотлоус — особенно хороший пример сухой долины, потому что у нее хрестоматийный профиль — сторона, обращенная на юг, менее крутая, чем сторона, обращенная на север. Это является результатом процессов выветривания и перемещения масс, которые действовали в постледниковый период.
Известняковая мостовая — это область почти голой, плоской скалы, которая, возможно, является самой захватывающей особенностью любой области известняка каменноугольного периода. Они образуются после того, как порода обнажается под воздействием размывающего действия ледяного щита или ледника . Существующие стыки впоследствии используются под воздействием химического выветривания, карбонизации , образуя глубокие канавки и округлые блоки, называемые клинтами. Канавки имеют собственную среду обитания, которая способствует росту тенелюбивых папоротников, таких как оленьий язык и собачья ртуть . Во время последнего ледникового периода, как полагают, ручей лился через бухту Малхэм — самую впечатляющую достопримечательность в Йоркширских долинах. В конце ледникового периода известняк, который был заморожен, снова стал проницаемым, позволяя воде исчезать через его стыки. Теперь бухта Малхэм представляет собой высокую скалу (высотой 83 м) — она полностью сухая и является большой достопримечательностью для скалолазов.
Ущелье — это долина с крутыми склонами , часто образующаяся в известняковой области в результате обрушения свода над пещерной системой. Gordale Scar — прекрасный пример.
Пещеры являются обычными подземными образованиями в известняковых ландшафтах. В Йоркшир-Дейлс есть многочисленные пещеры, три из которых — пещера Инглборо , пещеры Уайт-Скар и пещеры Стамп-Кросс — теперь являются пещерами, доступными для посещения публики.
В Ирландии имеется большое количество пещер, открытых для посещения: пещера Крэг , пещера Эйлви и пещеры Мраморная арка .
Сталагмит и сталактит — два основных подземных образования в области известняка каменноугольного периода. Они образуются, когда дождевая вода — слабая угольная кислота, способная растворять известняк — просачивается через щели и трещины под землей. Это означает, что известняк проницаем. Когда это происходит, известняк растворяется и удаляется в растворе. Пещеры часто встречаются под поверхностью в известняке, и когда богатая известью вода находит свой путь под землей, она начинает капать с крыши пещеры. Под землей холодно, поэтому испарения мало, но некоторое количество все же происходит, оставляя следы известняка на крыше. За тысячи лет из потолка образуется сталактит, поскольку вода продолжает капать. Когда вода капает на пол пещеры, здесь также происходит некоторое испарение, оставляя следы известняка. Опять же за тысячи лет образуется сталагмит. Каменный столб образуется, когда встречается сталагмит и сталактит.
Поскольку он хрупкий, использование каменноугольного известняка для строительства обычно ограничивается теми областями, где он является наиболее распространенной породой. Однако его активно добывают для других целей: