Песчаник Столовой горы (TMS) представляет собой группу скальных образований в пределах последовательности горных пород Капской супергруппы . Хотя термин «песчаник Столовой горы» до сих пор широко используется в просторечии, термин TMS больше официально не признается; правильное название — « Песчаник формации полуострова », который является частью группы Столовых гор . Однако обозначение «Песчаник Столовой горы» будет продолжать использоваться в остальной части этой статьи из уважения к названию. Название происходит от знаменитой достопримечательности Кейптауна – Столовой горы .
Песчаник Столовой горы состоит преимущественно из кварцитового песчаника , отложенного между 510 ( кембрийский период ) и 400 ( силурийский период ) миллионами лет назад. Это самый твердый и наиболее устойчивый к эрозии слой Капской супергруппы. Таким образом, он образует большинство самых высоких и наиболее заметных вершин в Западно-Капской провинции, а также самые крутые скалы гор Кейп-Фолд , несмотря на то, что он является самым старым и, следовательно, самым низким из последовательности Капской супергруппы. [2] Складывание последовательности в параллельные горные хребты Западного Кейптауна началось около 330 миллионов лет назад, затронув мысную супергруппу от примерно Кланвилльяма (примерно 200 км к северу от Кейптауна) до примерно Порт-Элизабет (примерно 650 км к востоку). Кейптауна). Отложения Капской супергруппы за пределами этих точек не складчаты в горные хребты, а местами образуют крутые скалы или ущелья, где окружающие отложения размыты (см., например, ущелье Ориби в Квазулу-Натале ). [4] [5]
Породы Капской супергруппы отложились в виде отложений в рифтовой долине , возникшей на юге Гондваны , к югу от Южной Африки, в кембрийско - ордовикский период (начиная около 510 миллионов лет назад и заканчивая около 330-350 миллионов лет назад). [1] [4] [5] [7] На дне этой рифтовой долины накопился слой отложений 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 расслоение Капской супергруппы на серию 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 привели к образованию горного хребта огромных размеров к югу от бывшей рифтовой долины. Складчатая супергруппа мысов образовала северные предгорья этого возвышающегося горного хребта.
Отложения, размытые с этого огромного хребта Фолклендских гор на юге, погребли сложенные скалы супергруппы мыса и равнины за ними (на севере), в конечном итоге сформировав супергруппу Кару , последовательность отложений, которая в конечном итоге покрыла большую часть южной Африки и других частей. Гондваны. [4] Мысная 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 из Южной Африки. [4] Хотя вершины первоначальных гор Кейп-Фолд были размыты, твердый компонент песчаника Столовой горы размывался гораздо медленнее, образуя основу гор Кейп-Фолд, а более молодые, но гораздо более мягкие сланцы Боккевельд остались только в долинах. (см. схему слева).
Фолклендские горы, вероятно, стали относительно незначительными к середине юрского периода и начали дрейфовать на юго-запад вскоре после того, как Гондвана начала распадаться 150 миллионов лет назад, оставив Складчатый пояс мыса, ограничивающий южную часть нового континента. образовался Африканский континент. Несмотря на то, что горы очень старые по андским и альпийским стандартам, они остаются крутыми и неровными из-за геологии кварцитового песчаника Столовой горы , что делает их очень устойчивыми к погодным условиям .
О степени эрозии первоначальных гор Кап-Фолд (сформированных в каменноугольном и раннем пермском периодах) свидетельствует тот факт, что Столовая гора высотой 1 км на Капском полуострове представляет собой синклинальную гору , то есть когда-то она составляла часть дна долины, когда мыс Супергруппа первоначально был сложен . Антиклиналь , или самая высокая точка складки между Столовой горой и Готтентото-Голландскими горами 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 он состоит из гораздо более мягких пород, легко выветриваемых и образующих песчаную равнину шириной 50 км, называемую « Кейп-Флэтс » (см. Диаграмму ниже, справа). [1]
Формация песчаника Столовой горы, за исключением формации Граафуотер, является старейшим компонентом супергруппы мыса . Он заложился в виде песчаных отложений максимальной мощностью 2000 м в затопленной рифтовой долине. Он не содержит окаменелостей. Его последующее захоронение под другими формациями мысной супергруппы, а затем и под отложениями, принесенными с Фолклендского хребта, сжало и частично метаморфизировало первоначальные песчаные отложения в очень твердые кварцитовые песчаники, которые в своей складчатой конфигурации образуют вершины, крутые скалы. и суровые скалы гор Кейп-Фолд. Во время фазы отложения в результате короткого периода оледенения остался слой тиллита, называемый формацией Пахуис , который сегодня делит формацию песчаника Столовой горы на нижний и верхний слой. В частности, именно нижний слой сейчас чрезвычайно тверд и устойчив к эрозии, из-за чего он образует большинство вершин, скал и высоких утесов, которые характеризуют горные хребты Кейп-Фолд [2] (см. иллюстрацию, вторую сверху слева), а также как отвесные скалы на высоте 600 м Столовой горы.
Небольшой участок тиллита Пахуис встречается на вершине Столовой горы у маяка Маклира, [1] но большая часть формации Пахуис находится в виде тонкого слоя (в среднем толщиной всего около 60 м [5] ) в формации песчаника Столовой горы. из более внутренних гор к западу от линии между Свеллендамом и Кальвинией . [5] Эти диамиктитовые породы состоят из мелкоизмельченной грязи и содержат мешанину ограненных гальки. Их легко узнать на расстоянии, поскольку это образование легко размывается, превращаясь в плодородные, пологие зеленые полосы ландшафта, резко контрастирующие с голыми скалистыми поверхностями кварцитов сверху и снизу. [5] В нескольких местах кварциты непосредственно под ледниковым горизонтом были сложены в ряд складок. Считается, что это было вызвано движением льда, проникающего в нижележащие рыхлые пески. [5] Хороший пример этого можно увидеть на гребне скал возле маяка Маклира на Столовой горе, недалеко от края плато с видом на Кейптаун -Сити-Боул и Столовую бухту.
Песчаниковая формация Верхней Столовой горы, расположенная над формациями Пахуис и Седерберг, состоит из гораздо более мягкого песчаника, чем формация песчаника Нижней Столовой горы, и ее часто называют формацией Нардув . [3] [5] В Седерберге это образование было разрушено ветром и превратилось в множество «скульптур», пещер и других интересных сооружений, благодаря которым эти горы стали хорошо известны. [3]
Первоначальные отложения в еще неглубокой рифтовой долине, которая должна была превратиться в море Агульяс, представляли собой чередующиеся слои аргиллитов темно-бордового цвета и песчаников желтовато-коричневого цвета, каждый из которых в основном имел толщину от 10 до 30 см. [1] На аргиллитах обычно наблюдаются следы ряби от приливов и отливов приливных течений, а также многоугольные, заполненные песком грязевые трещины, которые указывают на периодическое высыхание. [1] Этот слой, известный как формация Граафуотер , достигает максимальной толщины 400 м, [8] но на полуострове Кейп его толщина составляет всего 60–70 м. [1] В скалах Граафуотера окаменелостей обнаружено не было, но были обнаружены следы животных на мелководье. [4] [8] Особенно хороший пример этих следов можно увидеть в фойе геологического факультета Стелленбосского университета, где в стену была встроена плита скалы Граафуотер из гор Седерберг . [5]
Около 400 миллионов лет назад (в раннем девоне ) произошло дальнейшее опускание дна рифтовой долины. Это привело к отложению более глубоководных мелкозернистых отложений группы Боккевельд . Это резко контрастирует с преимущественно песчаными отложениями группы Столовых гор. Группа Боккевельд состоит преимущественно из аргиллитов. [4]
После того как мысная супергруппа вошла в состав гор Кейп-Фолд, эти мягкие аргиллиты легко смываются с вершин гор и остаются только в долинах. Здесь они образуют плодородные почвы, на которых процветают виноградники и фруктовые сады Западного Кейпа благодаря орошению рек, берущих начало в окружающих горах. [4]
Группа Боккевельд не распространяется на Капский полуостров и его перешеек (Кап-Флэтс). Здесь виноградники Стелленбош , Франшхук , Паарл , Дурбанвиль , Тулбах и Констанция были посажены на выветрелых сланцевых почвах Кейп-Гранит и Малмсбери , которые образуют скалы фундамента, на которых покоятся скалы Кейп-Супергруппы в этом регионе.
Основная часть окаменелостей, обнаруженных в супергруппе мыса, встречается в аргиллитах Боккевельда. К ним относятся разнообразные брахиоподы , а также трилобиты , моллюски , иглокожие (в том числе морские звезды , криноидеи , а также вымершие бластоиды и цистоиды ), фораминиферы и рыбы с челюстями ( плакодермы ). [4] [5] [8] Верхние слои группы Боккевельд становятся все более песчаными, переходя в песчаник группы Виттеберг , названной в честь горного хребта к югу от Матьесфонтейна и Лаингсбурга на юге Кару . Эти породы заложились 370–330 миллионов лет назад в заиленных, а потому мелководных морских условиях того, что осталось от моря Агульяс. [4] Группа содержит меньше окаменелостей, чем группа Боккевельд, но сохранившийся комплекс включает примитивных рыб, вымерший вид акул, брахиопод, двустворчатых моллюсков и метрового морского скорпиона . Есть также окаменелости растений и многочисленные следы животных. [4] [5]
Группа Виттеберга усечена вышележащими отложениями Двики ледникового происхождения. Последняя входит в состав супергруппы Karoo . Таким образом, группа Виттеберга образует самый верхний слой Капской супергруппы. Он имеет тенденцию образовывать самые внутренние обнажения супергруппы мыса, будучи полностью размытым со всех своих возвышенностей над нынешними хребтами гор Кейп-Фолд. [5] [9]
Вид термитов Amitermes hastatus является эндемичным для районов с песком, выветрившимся из песчаника Столовой горы. [10] [11]