Karbonformet kalkstein - Carboniferous Limestone
Karbon Kalkstein er en samlebetegnelse for rekken av kalkstein som skjer mye i hele Storbritannia og Irland som ble avsatt under Dinantian Epoch av karbon periode . Disse bergarter dannet for mellom 363 og 325 millioner år siden. Innen England og Wales er hele kalksteinsuksjonen, som inkluderer underordnede gjørmesteiner og noen tynne sandsteiner, kjent som den kullformede kalksteins supergruppen .
Avsettingsbassenger
Innenfor Storbritannia ble bergserien kjent som karbonformet kalksteinserie deponert som marine sedimenter i tre forskjellige 'provinser' atskilt av moderne landmasser. En av disse landmassene var Wales-London-Brabant Massif , et øst-vest-justert belte med land som strekker seg gjennom sentrale Wales og det engelske midtlandet til East Anglia og videre inn i Belgia . Kalksteinene som er avsatt i sør, danner en distinkt South Wales-Mendip-provins som strekker seg fra Pembrokeshire i vest gjennom sørlige Carmarthenshire , Glamorgan og sør Powys til Monmouthshire , Gloucestershire og nord Somerset . Disse steinene fortsetter østover på dybden under Oxfordshire . Den kullformede kalksteinsekvensen i Sør-Wales og Bristol-området er for tiden (2012) delt inn slik:
- Pembroke Limestone Group (øverste / yngste)
- Østersjødannelse
- Oxwich Head kalksteinsdannelse
- Penderyn Oolite-medlem
- Honeycombed Sandstone Member
- Dowlais kalksteinsdannelse
- Abercriban Oolite Subgroup & Clydach Valley Subgroup
- Avon Group
- Cwmyniscoy Mudstone Formation
- Castell Coch kalksteinsdannelse (nederste / eldste)
Kalksteinen funnet nord for Wales-London-Brabant-massivet og sør for den fremvoksende Southern Uplands- blokken er identifisert som en egen nordlig provins. Det er preget av tilstedeværelsen av mange "blokker" og "bassenger", hver med sin egen spesielle avsetningsstil.
Nord for det sørlige høylandet ligger kalksteinene i den skotske Midland-dalen som strekker seg fra Ayrshire og Arran i vest til Fife , Lothian og Berwickshire i øst. Selv om det er karbon alder, er ikke kalksteinene i denne skotske provinsen tildelt karbonkalksteins supergruppe.
Karbonformet kalkstein er utbredt i hele Irland.
Geografisk utstrekning
Karbonformet kalkstein er en betydelig landskapsdannende bergartenhet i hver av de avsetningsprovinsene i Storbritannia som den finnes innenfor.
Sør-Wales og Bristol-området
Innen Pembrokeshire danner kullformet kalkstein de spektakulære kystklippene ved St Govan's Head, hvorfra det er trekk som Huntsman's Leap og Green Bridge of Wales , en naturlig bue. Den danner fremtredende vendeteig som Stackpole Head og Lydstep Point og klippene ved Tenby . Et smalt, intenst steinbruddslandskap går innover fra Carmarthen Bay gjennom Carmarthenshire fra Kidwelly , inn i Brecon Beacons National Park ved Llandyfan og strekker seg vestover gjennom Black Mountain til Cribarth over øvre Swansea Valley . Det blir her referert til som 'nordavlingen', forskjellig fra en sub-parallell uthegning, den 'sørlige avlingen' som definerer den sørlige kanten av South Wales Coalfield . Utkanten fortsetter gjennom Ystradfellte til Pontneddfechan , Penderyn og Pontsticill . Den går da nær den sørlige kanten av nasjonalparken via Trefil og Llangattock-skranken til Blorenge hvor den svinger sørover. En veldig smal 'østavling' og 'søravling' som drives av Cwmbran og nord for Cardiff. Det svinger vest igjen for å møte Swansea Bay ved Porthcawl . Vest for bukten danner fjellet den berømte sørkysten av Gower mellom Mumbles Head og Worms Head . Det er ytterligere forekomster i Vale of Glamorgan , både innlandet og på kysten.
En viktig outlier er den av Forest of Dean- bassenget som danner klippene i Wye Valley , som strekker seg over England / Wales-grensen og strekker seg sørvestover gjennom Chepstow til Undy .
Den største delen av Mendip Hills er dannet av karbonkalkstein, og viser bemerkelsesverdige geomorfologiske trekk, inkludert Cheddar Gorge , Burrington Combe og utstillingshulen til Wookey Hole . The Avon Gorge vest for Bristol og de kystnære klippene på Clevedon og Weston-super-Mare er kuttet i rock. Kalksteinsøyene Flat Holm og Steep Holm er fremtredende i utsikten over munningen av Severn-elvemunningen .
Nord-provinsen
Det er begrenset antall på Isle of Man og mer omfattende i Anglesey, spesielt langs Menai-stredet , rundt Benllech og mot Puffin Island . Det kullformede kalksteinsbeltet strekker seg østover for å danne Great Orme ved Llandudno , den nærliggende Little Orme og en sone i landet i innlandet Denbighshire som går gjennom Denbigh og Ruthin . Et bredere belte danner høy bakke rett øst for Clwydian Hills som strekker seg sørover for å danne den imponerende vestvendte Eglwyseg- skranken nord for Llangollen og fortsetter som et ødelagt fall sør mot Oswestry . Det er noen få utsalgssteder i Shropshire som Titterstone Clee Hill og ved Little Wenlock .
The White Peak er oppkalt etter kalksteinen som kjennetegner hjertet av Peak District og gjennom hvilke dype kløfter har blitt kuttet av elver som Wye, Dove og Manifold . Kalksteinen er skjult under yngre bergarter i øst og vest og i nord gjennom South Pennines .
Mot nord blir kalksteinen igjen utsatt i østlige Lancashire og i Yorkshire Dales . Det er mange kalksteinsbakker i Arnside og Silverdale AONB og i det sørlige Lake District, for eksempel Whitbarrow Scar med kysteksponering rundt de nordlige kantene av Morecambe Bay , som Humphrey Head . Et utspring strekker seg fra Kirkby Stephen langs vestsiden av Vale of Eden og brytes rundt den nordlige kanten av Lake District så langt som Cleator Moor .
Nord igjen er det et viktig landskapsdannende trekk i Nord-Penninene og derfra gjennom Northumberland til Northumberland-kysten hvor det strekker seg til den skotske grensen ved Berwick-upon-Tweed . Det er spredte utsamlinger langs nordkysten av Solway Firth .
Midland Valley of Scotland
Kalkstein forekommer sør i Ayrshire og i et veldig knust band som løper nordøstover gjennom Pentland Hills mot Edinburgh . Det er begrensede uthugg på kysten av Øst-Lothian og Berwickshire , isolerte uthugg i Fife og Stirlingshire og ytterligere forekomster rundt Greenock og Dumbarton .
Irland
Karbonformet kalkstein forekommer mest kjent rundt The Burren i Clare County , Vest-Irland, hvor den produserer et av Vest-Europas viktigste karstlandskap .
Kjennetegn
Karbonholdig kalkstein er en hard sedimentær stein laget i stor grad av kalsiumkarbonat. Det er generelt lysegrått i fargen. Den ble dannet i varme, grunne tropiske hav full av liv. Steinen består av skjell og harde deler av millioner av sjødyr, noen opptil 30 cm lange, innkapslet i karbonatslam. Fossile koraller, brachiopoder og krinoider er ofte i bevis som komponenter i karbonkalkstein; Faktisk er bergarten full av fossiler.
Karbonformet kalkstein har horisontale lag (senger) med sengeplan og vertikale skjøter. Disse leddene er svakheter i fjellet, som utnyttes av agenter for både bedrageri og forvitring . De fører også til en viktig egenskap ved karbon kalkstein - dens permeabilitet . Vann siver gjennom skjøtene i kalksteinen. Dette skaper et landskap som geologer kaller karst , som mangler drenering av overflaten, men som har alle slags karakteristiske overflate- og undergrunnsfunksjoner. Karbonformet kalkstein er blitt brettet og forkastet av massive jordbevegelser som kan sees av det faktum at bergartene nå er over havnivå og ikke lenger horisontale.
Overflateegenskaper
Den 'klassiske kalksteinturen' er en sirkulær 10 km rute fra feltsenteret på nordsiden av Malham Tarn til landsbyen Malham, Storbritannia via Watlowes Valley og tilbake igjen via Gordale Scar .
Overflatedepresjoner, vanligvis traktformede og forskjellige kjent som ristehull, synkehull , løsningshull og doliner er veldig vanlige i Yorkshire Dales og Brecon Beacons. Vanligvis fra 1–20 m dyp og 1–60 m over, dannes de som et resultat av kalksteinens undergrunnskollaps eller ved at overflatematerialet mer gradvis faller ned i huler.
Bekker som strømmer fra høyere ugjennomtrengelige bakker synker ned i bakken når de når gjennomtrengelig kalkstein. Under tørre perioder synker alt vann veldig raskt når det når kalksteinen, gjennom sinkholes . Under våtere forhold strømmer vann større avstand over kalksteinen når underjordiske kanaler og kamre fylles opp. Store synkehull kalles 'svalehull' eller 'hull'. Gaping Gill , Alum Pot og Buttertubs er velkjente eksempler.
Tørre daler er daler uten bekker. Watlowes Valley er et utmerket eksempel. Den ble opprinnelig dannet av en subglacial smeltevannsstrøm som eksisterte under den siste store istiden . Etter at isen trakk seg tilbake, ble dalen videreutviklet av en smeltevannsstrøm som strømmet over kalksteinen mens den var frossen fast. Watlowes Valley er et spesielt godt eksempel på en tørr dal fordi den har en lærebokprofil - den sydvendte siden er mindre bratt enn den nordvendte siden. Dette er resultatet av forvitringsprosesser og massebevegelsesprosesser som har operert i perioden etter istid.
En kalksteinsdekke er et område med nesten bar, flat stein og er uten tvil det mest fascinerende trekket i ethvert område av karbonkalk. De utvikler seg etter at fjellet har blitt eksponert av skurevirkningen fra en isdekke eller breen . Eksisterende fuger blir deretter utnyttet av virkningen av kjemisk forvitring karbonering for å danne dype grykes og avrundede blokker som kalles clints . Grykes har et eget habitat, som oppmuntrer til vekst av skyggekjære bregner som hjertetunge og hundens kvikksølv . I løpet av den siste istiden antas det å ha strømmet en strøm over Malham Cove - den mest spektakulære funksjonen i Yorkshire Dales. På slutten av istiden ble kalksteinen, som var frossen fast, igjen permeabel, slik at vannet forsvant gjennom skjøtene. Nå er Malham Cove en høy klippe (83 m høy) - den er helt tørr, og en stor attraksjon for fjellklatrere.
En kløft er en bratt-sidig dal , ofte dannet i et kalksteinområde som et resultat av et taks kollaps over et hulesystem. Gordale Scar er et utmerket eksempel.
Undergrunnsfunksjoner
Grotter er vanlige underjordiske trekk i kalksteinlandskap. I Yorkshire Dales er det mange huler, hvorav tre - Ingleborough Cave , White Scar Caves og Stump Cross Caverns - er nå utstillingshuler for publikum.
I Irland er det et stort antall showgrotter åpne for besøkende - Crag Cave , Ailwee Cave og Marble Arch Caves .
Den stalagmitt og stalactite er de to hovedgrunnen har i et karbon Limestone område. Disse dannes når regnvann - en svak karbonsyre som er i stand til å oppløse kalkstein - siver gjennom den via grykes og ledd under jorden. Dette betyr at kalksteinen er gjennomsiktig. Når dette skjer, blir kalksteinen oppløst og fjernet i oppløsning. Grotter finnes ofte under overflaten i kalksteinen, og når det kalkrike vannet finner veien under jorden, begynner det å dryppe fra taket på hulen. Det er kaldt under jorden, så det er lite fordampning, men noen finner sted og etterlater et spor av kalkstein på taket. I tusenvis av år dannes en stalaktitt fra taket når vannet fortsetter å dryppe. Når vannet drypper ned på gulvet i hulen, oppstår det fordampning her, og etterlater et spor av kalkstein. Igjen i tusenvis av år dannes en stalagmitt. En steinsøyle dannes når en stalagmitt og stalaktitt møtes.
Økonomi
Fordi det er sprøtt, har bruken av karbon kalkstein til å bygge stein en tendens til å være begrenset til de områdene der det er den mest tilgjengelige bergarten. Imidlertid blir det utvunnet i stor grad for andre formål:
- Det er knust for vegstein og tilslag uansett hvor det kommer frem, spesielt i Mendips og Nord-Wales.
- Det er brent for kalk mange steder. Noen steder (f.eks. Tunstead i Peak District og Horton i Ribblesdale i Pennines) er det tilstrekkelig rent for produksjon av kalk av kjemisk kvalitet.
- Den brukes i sementproduksjon på fabrikker i England, Wales, Skottland og Irland.
- I jordform brukes den til røykgassavsvovling i kraftindustrien .
- Mange steder er den metallholdig og har gitt bly (i Peak District og Weardale ) og kobber (i Nord-Wales, hvor viktige gruver i bronsealderen er å finne).
- Det var viktig i den tidlige industrielle revolusjonen da den, etter oppfinnelsene til Abraham Darby , ble brukt i kombinasjon med nærliggende kull og jernstein fra kullmålene i jernindustrien .