Gammel rød sandstein - Old Red Sandstone

Gammel rød sandstein
Stratigrafisk område : Sent silurisk -tidligste karbonholdige 419–358  Ma
Brettet gammel rød sandstein på St Annes Head - geograf.org.uk - 629204.jpg
Foldet gammel rød sandsteinformasjon ved St Annes Head i Pembrokeshire , Wales
Type Supergruppe
Underenheter Se tekst
Tykkelse Mer enn 4 km (Shetlands)
Litologi
Hoved Sandstein
Annen Konglomerat , skifer , gjørme , siltstein , kalkstein
plassering
Region Nord -Atlanteren
Land Canada, Grønland, Irland, Norge, Storbritannia
Utstrekning 700 km (430 mi)
Huttons kantete uoverensstemmelse ved Siccar Point hvor 370 millioner år gamle Devonian Old Red Sandstone ligger over 435 millioner år gamle siluriske greywacke .

Den gamle røde sandsteinen er en samling av bergarter i Nord -Atlanteren, stort sett av devonsk alder. Den strekker seg i øst over Storbritannia, Irland og Norge, og i vest langs den nordøstlige kysten av Nord -Amerika . Det strekker seg også nordover til Grønland og Svalbard . Disse områdene var en del av den gamle kontinentet av Euramerica / Laurussia . I Storbritannia er det en litostratigrafisk enhet (en sekvens av berglag ) som stratigrafene tillegger supergruppestatus og som er av stor betydning for tidlig paleontologi . For enkelhets skyld den korte versjonen av begrepet, ORS brukes ofte i litteratur om emnet. Begrepet ble laget for å skille sekvensen fra den yngre New Red Sandstone som også forekommer mye i hele Storbritannia.

Sedimentologi

Sengeplan av gammel rød sandstein med kvarts og chert småstein , sentrale England; skala bar er 10 mm

The Old Red Sandstone beskriver en pakke med sedimentære bergarter som er avsatt i en rekke miljøer under Devon, men som strekker seg tilbake til slutten av Silurian og videre til den tidligste delen av karbon . Legemet av stein , eller facies , er dominert av alluvial sedimenter og konglomerater ved sin basis, og utvikler seg til en kombinasjon av sanddyner , innsjøer og elve sedimenter.

Den kjente røde fargen på disse steinene stammer fra tilstedeværelsen av jernoksid, men ikke alle den gamle røde sandsteinen er rød eller sandstein - sekvensen inkluderer også konglomerater, gjørme , siltsteiner og tynne kalksteiner og farger kan variere fra grått og grønt til rødt og lilla. Disse forekomstene er nært knyttet til erosjonen av Caledonian Mountain -kjeden som ble kastet opp av kollisjonen mellom de tidligere kontinentene Avalonia , Baltica og Laurentia for å danne Old Red Sandstone -kontinentet - en hendelse kjent som Caledonian Orogeny .

Mange fossiler finnes i steinene, inkludert tidlig fisk, leddyr og planter. Som det er vanlig med terrestriske røde senger , er det store flertallet av steinen ufossilifert, men isolerte, lokaliserte senger i fjellet inneholder fossiler. Bergarter i denne alderen ble også lagt ned i Sørvest -England (derav navnet 'Devonian'; fra Devon ) selv om disse er av ekte marin opprinnelse og ikke er inkludert i Old Red Sandstone.

Stratigrafi

Siden den gamle røde sandsteinen hovedsakelig består av bergarter med terrestrisk opprinnelse, inneholder den vanligvis ikke marine fossiler som ellers ville være nyttige for å korrelere en forekomst av fjellet med en annen, både mellom og innenfor individuelle sedimentære basseng . Følgelig ble lokale scenenavn utviklet, og disse forblir i bruk til en viss grad i dag, selv om det er en økende bruk av internasjonale scenenavn. Således i det anglo-walisiske bassenget er det hyppige referanser til de downtoniske , dittoniske , breconiske og farlovianske stadiene i litteraturen. Eksistensen av en rekke distinkte sedimentære bassenger i hele Storbritannia er fastslått.

Orcadian Basin

Den Orcadian Basin strekker seg over et stort område av North East Scotland og nabo hav. Det omfatter Moray Firth og tilgrensende landområder, Caithness, Orkney og deler av Shetland . Sør for Moray Firth gjenkjennes to distinkte bassenger ved Turriff og på Rhynie . Sekvensen er mer enn 4 kilometer tykk i deler av Shetland. Hovedbassenget regnes for å være et intramontan basseng som skyldes skorpe-rifting forbundet med post-kaledonsk forlengelse , muligens ledsaget av streikeskred langs Great Glen Fault- systemet.

Argyll

Det er en spredning av eksponeringer av den gamle røde sandsteinen rundt Oban og Isle of Kerrera på West Highland -kysten, denne enheten blir noen ganger referert til som Kerrera Sandstone Formation. Enheten er opptil 128 m tykk i sitt typeområde og består av grønne og røde sandsteiner og konglomerater, vanligvis inneholdende store (10–30 cm eller 4–12 tommer på tvers) elliptiske godt avrundede klaster, ledsaget av siltsteiner, gjørme og kalksteiner. På Kerrera hviler et konglomerat av andesittblokker uforenlig på dalradiske svarte, pyrittiske skifer ( Easdale Slate) fra Easdale -undergruppen . På Oban er det bare en erosjonskontakt som inneholder rusk av skifer i et basal konglomerat. ORS rundt Oban regnes som den siste siluriske ( Pridoli ) til tidligste Devoniske i alder. De tolkes som alluviale vifter som fylte et deponeringsbasseng fra øst og nordøst. Små avvik oppstår nær Taynuilt og hver side av Loch Avich . Forekomstene er spesielt åpenbare på Kerrera hvor de danner grunnfjellet på tvers av halvparten av øya. Disse er konformt overlagt av peperitt og de basaltiske og andesitiske Lorne -platå -lavaene . ORS på Kerrera og isolerte lokaliteter rundt Oban er kjent for sine fossiler, spesielt fisk.

Gammel rød sandstein i Gardenstown , Aberdeenshire

Midland Valley of Scotland

The Midland dalen Graben definert av Highland Boundary Fault i nord og Southern Uplands Feil i sør havner ikke bare en betydelig mengde Old Red Sandstone sedimentære bergarter men også vulkanske bergarter i denne alderen i forbindelse med omfattende vulkanisme . Det er et kontinuerlig utmark langs Highland Boundary Fault fra Stonehaven på Nordsjøkysten til Helensburgh og videre til Arran . En mer frakoblet serie med utmarker forekommer langs linjen til den sørlige høylandsfeilen fra Edinburgh til Girvan . Old Red Sandstone oppstår ofte i forbindelse med konglomerat formasjoner, en slik bemerkelsesverdig fjellveggen eksponeringen er den Fowlsheugh Nature Reserve , Kincardineshire .

Skotske grenser

En rekke utmarker skjer fra Øst -Lothian sørover gjennom Berwickshire . Huttons berømte avvik på Siccar Point forekommer innenfor dette bassenget - se studiehistorikk nedenfor.

Anglo-walisisk basseng

Dette relativt store bassenget strekker seg over store deler av Sør -Wales fra sørlige Pembrokeshire i vest gjennom Carmarthenshire til Powys og Monmouthshire og gjennom de sørlige walisiske marsjene , særlig inn i Herefordshire , Worcestershire og Gloucestershire . Outliers i Somerset og nordlige Devon fullfører omfanget av dette bassenget.

Med unntak av Sør -Pembrokeshire, er alle deler av bassenget representert av en rekke litologier tildelt Nedre Devon og Øvre Devon, kontakten mellom de to er ukonformabel og representerer den fullstendige utelatelsen av en hvilken som helst mellom Devon sekvens. De nederste formasjonene er av øvre silurisk alder, disse er sandsteinformasjonen i Downton Castle og den overliggende Raglan Mudstone -formasjonen, bortsett fra i Pembrokeshire hvor en mer kompleks serie formasjoner blir gjenkjent. Øst for bassenget er toppen av Raglan Mudstone preget av en velutviklet kalkstein , Bishop's Frome Limestone . Den nederste devonske formasjonen er St Maughans -formasjonen , selv overlagt av Brownstones -formasjonen, men med en mellomliggende Senni -formasjon over store deler av området. Upper Devonian -sekvensen er ganske tynnere og består av en rekke formasjoner som er mer lateralt begrenset. I Brecon Beacons er Plateau Beds -formasjonen uoverensstemmende overlagt av Gray Grits -formasjonen, men lenger øst blir disse divisjonene erstattet av Quartz Conglomerate Group som selv er delt inn i en rekke forskjellige formasjoner.

Nedre gamle røde sandstein på Yesnaby , Orkney, eolisk sandstein på tvers av sengen

Pembrokeshire

Sekvensen i Pembrokeshire skiller seg fra sekvensen for hoveddelen av bassenget og faller i to deler.

I North Pembrokeshire nord for Ritec -feilen mangler både den midterste og øvre ORS med bare den nedre ORS til stede; dette er delt inn i en tidligere Milford Haven Group som består i stigende rekkefølge, formasjonene Red Cliff, Sandy Haven og Gelliswick Bay og en senere Cosheston Group med, igjen i stigende rekkefølge, dens bestanddel Llanstadwell, Burton Cliff, Mill Bay, Lawrenny Cliff og New Fraktformasjoner. Disse tilsvarer henholdsvis Temeside, Raglan Mudstone og St Maughans formasjoner i den sentrale og østlige delen av bassenget.

I sør Pembrokeshire sør for Ritec -forkastningen er nedre ORS representert av, i stigende rekkefølge, ferskvannsøsten, Moors Cliff og Freshwater West -formasjonene. Disse er uoverensstemmende overlagt av Ridgeway Conglomerate Formation. Den midterste ORS mangler mens øvre ORS er representert av formasjonene Gupton og West Angle.

Freshwater East -formasjonen, og den tilsvarende Red Cliff -formasjonen i Nord -Pembrokeshire, er begge sen -siluriske i alderen.

Anglesey

Et lite og separat basseng finnes her hvor både alluvial og lacustrine forekomster registreres. Både den midterste og øvre ORS mangler, men den nedre ORS er representert i stigende rekkefølge av formasjonene Bodafon, Traeth Bach, Porth y Mor og Traeth Lligwy. Kalkret er også registrert som representerer karbonatrik jord utviklet mellom perioder med sedimentavsetning. Dagens utmark opptar en smal sone fra Dulas Bay på Angleseys nordøstkyst, sørover til byen Llangefni .

Studiehistorie

I 1787 bemerket James Hutton det som nå er kjent som Huttons uoverensstemmelse i Inchbonny, Jedburgh , og i begynnelsen av 1788 la han av gårde med John Playfair til Berwickshire -kysten og fant flere eksempler på denne sekvensen i dalene i Tower and Pease Burns nær Cockburnspath . De tok deretter en båttur fra Dunglass Burn øst langs kysten med geologen Sir James Hall of Dunglass og fant på Siccar Point det Hutton kalte "et vakkert bilde av dette veikrysset vasket bart av sjøen", hvor 345 millioner år- gammel gammel rød sandstein ligger over den 425 millioner år gamle siluriske gråskatten .

På begynnelsen av 1800 -tallet ble paleontologien til formasjonen studert intensivt av Hugh Miller , Henry Thomas De la Beche , Roderick Murchison og Adam Sedgwick - Sedgwicks tolkning var den som plasserte den i devonen : han skapte navnet på den perioden . Begrepet 'Old Red Sandstone' ble opprinnelig brukt i 1821 av den skotske naturforskeren og mineralogen Robert Jameson for å referere til de røde bergartene som lå under 'Mountain Limestone', dvs. karbonholdig kalkstein. De ble på den tiden antatt å være den britiske versjonen av Tysklands Rotliegendes , som faktisk er av perm alder. Mange av vitenskapen av stratigrafien 's tidlige debattene var om Old Red Sandstone.

I eldre geologiske arbeider som gikk foran teorier om platetektonikk , blir USAs Catskill Delta -formasjon noen ganger referert til som en del av Old Red Sandstone. I vår tid er det anerkjent at de to ikke er stratigrafisk kontinuerlige, men er veldig like på grunn av at de ble dannet på omtrent samme tid av de samme prosessene.

Bruk som byggestein

St. Helen's Chapel at Siccar Point har vegger vendt i Old Red Sandstone, med gråvink som brukes på det indre ansiktet og omkringliggende drystane diker .

Den gamle røde sandsteinen har blitt mye brukt som byggestein i de områdene der den dukker opp. Viktige eksempler på bruken finner du i området rundt Stirling , Stonehaven , Perth og Tayside . Innbyggerne i Caithness på den nordøstlige spissen av Skottland brukte også steinen i betydelig grad. Old Red Sandstone har også ofte blitt brukt i bygninger i Herefordshire , Monmouthshire og det tidligere Brecknockshire (nå sør Powys ) i Sør -Wales.

Bemerkelsesverdige bygninger

St Magnus katedral , Kirkwall , Orkney , konstruert av lokalt steinbrudd.
Canada
England
Skottland
Wales

Se også

Referanser

Eksterne linker