Көмірлік әктас: Динан кезеңінің геологиялық құрамы мен кең таралуы
Carboniferous Limestone
Көмірқызыл әктас: 363-325 млн жыл бұрын пайда болған, Ұлыбритания мен Ирландияда кең таралған геологиялық құрылым. Жағалаулар мен ландшафттарды қалыптастырады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Карбон дәуірінің динантиан кезеңінде шөгіндірген әктас.
Limestone deposited during the Dinantian Epoch of the Carboniferous Period
Карбон әктасы – Ұлыбритания мен Ирландияда кеңінен таралған, Карбон дәуірінің динантиан кезеңінде шөгіндірген әктастардың тізбегін білдіретін жиынтық термин. Бұл тау жыныстары 363-325 миллион жыл бұрын қалыптасқан. Англия мен Уэльсте әктастардың толық тізбегі, бағынышты сазтастар мен кейбір жұқа құмтастарды қамтиды және Көміртектік әктас супертобы деп аталады.
Carboniferous Limestone is a collective term for the succession of limestones occurring widely throughout Great Britain and Ireland that were deposited during the Dinantian Epoch of the Carboniferous Period. These rocks formed between 363 and 325 million years ago. Within England and Wales, the entire limestone succession, which includes subordinate mudstones and some thin sandstones, is known as the Carboniferous Limestone Supergroup.
Географиялық аумағы
Карбондық әктас - Ұлыбританияда кездесетін шөгінді облыстарының әрқайсысында маңызды ландшафтты қалыптастыратын тау жынысы бірлігі.
The Carboniferous Limestone is a significant landscape forming rock unit in each of the depositional provinces of Great Britain within which it is found.
Оңтүстік Уэльс және Бристоль аймағы
Пемброкширде көміртекті әктас Сент-Гован басындағы әсем жағалау жартастарын құрайды, оның бойымен Хантердің секірісі және Уэльстің жасыл көпірі – табиғи арка сияқты нысандар орналасқан. Ол Стакпол Хед және Лидстеп Пойнт сияқты ең биік төбелерді, сондай-ақ Тенбидегі жартастарды құрайды. Тар, қарқынды қазылған жартас Кармартен шығанағынан Кармартеншир арқылы Кидвеллиден ішкі жерге қарай созылып, Ландифандағы Брекон Биконс ұлттық паркіне кіреді және Батысқа қарай Қара тау арқылы Жоғарғы Суонси аңғарынан Крибартқа дейін жалғасады. Бұл жерде ол «солтүстік жарылысы» деп аталады, ал Оңтүстік Уэльс көмір алабының оңтүстік шекарасын анықтайтын «оңтүстік жарылысы» параллельді жарылыстан ерекшеленеді. Жарылыс Истрадфеллте арқылы Понтнедфехан, Пендерин және Понтициллге дейін жалғасады. Содан кейін ол ұлттық парктің оңтүстік жиегіне жақын Трефил және Ллангаток тік жар арқылы Блоренге дейін өтеді, онда оңтүстікке бұрылады. Кумбран және Кардиффтен солтүстікке қарай өтетін өте тар «шығыс жарылысы» және «оңтүстік жарылысы» бар. Ол қайтадан батысқа бұрылып, Порткаулдағы Суонси шығанағына жетеді. Шығанақтың батысындағы тау жынысы Мамблс Хед пен Вормс Хед арасындағы Гоуэрдің әйгілі оңтүстік жағалауын құрайды. Гламорган аңғарында, ішкі және жағалауда да басқа да кездесетін орындар бар. Диан орманының бассейні маңызды бөлігі болып табылады, ол Уай өзенінің жартастарын құрайды, Англия мен Уэльс шекарасын кесіп, оңтүстік-батысқа қарай Чепстоу арқылы Андиге дейін созылады. Мендип тауларының көп бөлігі көміртекті әктастан тұрады, олар Шеддар шатқалы, Беррингтон Комб және Вуки Хоулдың көрме үңгірі сияқты ерекше геоморфологиялық ерекшеліктерді көрсетеді. Бристольдің батысындағы Авон шатқалы және Клеведон мен Уэстон-супер-Мэрдегі жағалау жартастары осы тастан қазылған. Флэт Холм және Стип Холм әктас аралдары Северн сағасының аузынан көрінеді.
Within Pembrokeshire the Carboniferous Limestone forms the spectacular coastal cliffs at St Govan's Head along from which are features such as Huntsman's Leap and the Green Bridge of Wales, a natural arch. It forms prominent headlands such as those of Stackpole Head and Lydstep Point and the cliffs at Tenby. A narrow, intensely quarried outcrop runs inland from Carmarthen Bay through Carmarthenshire from Kidwelly, entering the Brecon Beacons National Park at Llandyfan and extending westwards through the Black Mountain to Cribarth above the upper Swansea Valley. It is here referred to as the ‘north crop’ as distinct from a sub parallel outcrop, the ‘south crop’ which defines the southern rim of the South Wales Coalfield. The outcrop continues through Ystradfellte to Pontneddfechan, Penderyn and Pontsticill. It then runs near the southern margin of the national park via Trefil and the Llangattock escarpment to Blorenge where it turns southwards. A very narrow ‘east crop’ and ‘south crop’ run by Cwmbran and north of Cardiff. It turns west again to meet Swansea Bay at Porthcawl. West of the bay, the rock forms the renowned southern coast of Gower between Mumbles Head and Worms Head. There are further occurrences in the Vale of Glamorgan, both inland and on the coast. An important outlier is that of the Forest of Dean basin which forms the cliffs of the Wye Valley, straddling the England/Wales border and extends southwestwards through Chepstow to Undy. The larger part of the Mendip Hills are formed from Carboniferous Limestone, showing notable geomorphological features, including Cheddar Gorge, Burrington Combe and the show cave of Wookey Hole. The Avon Gorge west of Bristol and the coastal cliffs at Clevedon and Weston super Mare are cut in this rock. The limestone islands of Flat Holm and Steep Holm are prominent in views across the mouth of the Severn Estuary.
Солтүстік провинция
Мэн аралында шектеулі, ал Англсиде, әсіресе Менай бұғазы бойында, Бенлех маңында және Пуффин аралына қарай кеңірек жартастар кездеседі. Карбон әктас белдеуі шығысқа қарай созылып, Лланддунодағы Үлкен Орме, оған жақын Кіші Орме және Денбиг және Рутин арқылы өтетін ішкі Денбигширдегі аймақты құрайды. Клаудиан төбелерінің шығысында кеңірек белдеу қалыптасады, оңтүстікке қарай созылып, Лланголеннен солтүстікке қарай батысқа қараған Еглвисег жартасын құрайды және Озвестриден оңтүстікке қарай үзіліспен жартастармен жалғасады. Шропширде, мысалы, Титерстон Кли Хилл және Литл Венлок сияқты бірнеше жартас шығындылары бар. Ақ Шың атауы Пик ауданының орталық бөлігін сипаттайтын әктасқа байланысты, және осы әктас арқылы Уай, Доув және Мэннифолд сияқты өзендер терең шатқалдар жасаған. Әктас шығыс және батыста, сондай-ақ солтүстіктегі Оңтүстік Пеннинде жас тау жыныстарының астында жасырылған. Солтүстікке қарай, әктас Ланкаширдің шығысында және Йоркшир Дойлстарында қайтадан көрінеді. Арнсайд пен Сильвердейл Ұлттық ландшафт аймағында және Оңтүстік көлдер аймағында, мысалы, Уитбарроу Скар және Морекэмб шығанағының солтүстік жағалауындағы Хамфри Хед сияқты жағалаулық жартастармен көптеген әктас төбелері бар. Жартас Киркби Стивеннен басталып, Едем аңғарының батыс жағымен созылып, Көлдер аймағының солтүстік шетімен Клеатор Мурға дейін жалғасады. Тағы да солтүстікке қарай, бұл Солтүстік Пеннинде және одан Нортумберленд арқылы Нортумберленд жағалауына дейін, Шотландия шекарасындағы Бервик-апон-Твидке дейін созылатын маңызды ландшафтты құрайтын элемент. Солвей Фертінің солтүстік жағалауында шашыраңқы жартастар кездеседі.
There are limited outcrops on the Isle of Man and more extensive ones in Anglesey notably along the Menai Strait, around Benllech and towards Puffin Island. The Carboniferous Limestone belt extends eastwards to form the Great Orme at Llandudno, the neighbouring Little Orme and a zone of country in inland Denbighshire running through Denbigh and Ruthin. A broader belt forms high ground immediately east of the Clwydian Hills extending south to form the impressive west facing Eglwyseg escarpment north of Llangollen and continuing as a broken outcrop southwards beyond Oswestry. There are a few outcrops in Shropshire such as Titterstone Clee Hill and at Little Wenlock. The White Peak is named for the limestone which characterises the heart of the Peak District and through which deep gorges have been cut by rivers such as the Wye, Dove and Manifold. The limestone is concealed beneath younger rocks to the east and west and to the north through the South Pennines. To the north the limestone is exposed once again in east Lancashire and in the Yorkshire Dales. There are numerous limestone hills in the Arnside and Silverdale AONB and in the southern Lake District e. g. Whitbarrow Scar with coastal exposures around the northern margins of Morecambe Bay such as Humphrey Head. An outcrop extends from Kirkby Stephen along the western side of the Vale of Eden and wraps around the northern margin of the Lake District as far as Cleator Moor. North again, it is a major landscape forming feature in the North Pennines and thence through Northumberland to the Northumberland Coast where it extends to the Scottish border at Berwick upon Tweed. There are scattered outcrops along the north coast of the Solway Firth.
Шотландияның Мидленд аңғары
Ақсаз тастар Оңтүстік Айрширде және Пентленд таулары арқылы Эдинбургке қарай солтүстік-шығысқа қарай үзіліс-құбылысты жолақта кездеседі. Шығыс Лотиан және Бервикшир жағалауларында шектеулі жер бетіне шығулар, Файф және Стирлингширде оқшауланған жер бетіне шығулар, сондай-ақ Гринок және Дамбартон аймақтарында қосымша кездесулер бар.
Limestones occur in southern Ayrshire and in a very broken band running northeastwards through the Pentland Hills towards Edinburgh. There are limited outcrops on the coasts of East Lothian and Berwickshire, isolated outcrops in Fife and Stirlingshire and further occurrences around Greenock and Dumbarton.
Ирландия
Карбон кезеңінің әктастары ең танымал түрде Ирландияның батысындағы Клэр графтығындағы Буррен аймағында кездеседі, онда ол Батыс Еуропаның ең маңызды карст ландшафтарының бірін құрайды.
Carboniferous Limestone occurs most famously around The Burren in County Clare, western Ireland where it produces one of western Europe's most important karst landscapes.
Сипаттамалары
Карбонды әктас – негізінен кальций карбонатынан тұратын қатты шөгінді тау жынысы. Ол әдетте ашық сұр түсті болады. Бұл жылы, жайлы тропикалық теңіздерде, өмірге толы суларда пайда болған. Тау жынысы миллиондаған теңіз жануарларының қабықтары мен қатты бөліктерінен тұрады, олардың кейбіреулері 30 см-ге дейін жетеді және карбонатты лайға енген. Көміртекті әктастың құрамында жиі кездесетін шоғырланған мүжілдер, брахиоподтар және криноидтар; іс жүзінде, тау жынысы қазба жәндіктерге толы. Карбонды әктаста көлденең қабаттар (жатақтар) мен жатыс жазықтықтары және тік жарылымдар болады. Бұл жарылымдар – тау жынысының әлсіз жерлері, оларды денудация және үгілу процестері пайдаланады. Олар сондай-ақ Карбонды әктастың маңызды қасиеті – оның су өткізгіштігіне алып келеді. Су әктастың жарылымдары арқылы сіңіп өтеді. Бұл геологтар карст деп атайтын ландшафтты құрайды, онда жер бетінде дренаж болмайды, бірақ ерекше беткі және жер асты қасиеттері бар. Карбонды әктас үлкен жер қозғалыстарынан бүгіліп, жарылған, осының нәтижесінде тау жыныстары теңіз деңгейінен жоғары көтеріліп, енді көлденең емес.
Carboniferous Limestone is a hard sedimentary rock made largely of calcium carbonate. It is generally light grey in colour. It was formed in warm, shallow tropical seas teeming with life. The rock is made up of the shells and hard parts of millions of sea creatures, some up to 30 cm in length, encased in carbonate mud. Fossil corals, brachiopods and crinoids are frequently in evidence as components of Carboniferous Limestone; indeed the rock is full of fossils. Carboniferous Limestone has horizontal layers (beds) with bedding planes, and vertical joints. These joints are weaknesses in the rock, which are exploited by agents of both denudation and weathering. They also lead to an important characteristic of Carboniferous Limestone – its permeability. Water seeps through the joints in the limestone. This creates a landscape geologists call karst, which lacks surface drainage but which has all manner of characteristic surface and subsurface features. The Carboniferous Limestone has been folded and faulted by massive Earth movements which can be seen by the fact that the rocks are now above sea level and no longer horizontal.
Жер бетінің ерекшеліктері
"Классикалық әктас жолы" – Малхам Тарнның солтүстік жағындағы далалық орталықтан Уотлоуз аңғары арқылы Ұлыбританияның Малхам ауылына дейін және Гордейл Скар арқылы кері 10 км қашықтықты қамтитын айналма жол. Жер бетіндегі шұңқырлар, әдетте, конус пішіндес және түрліше түрде секіру тесіктері, тұншықтар, ерітінді қуыстары және долиналар деп аталады, Йоркшир Дейлз және Брекон Биконс аймақтарында кең таралған. Әдетте 1–20 м тереңдікте және 1–60 м енінде болатын бұл шұңқырлар әктастың жер астындағы құлауының немесе беткі материалдың үңгірлерге біртіндеп түсуінің нәтижесінде пайдалады. Жоғары беткейлерден ағып жатқан өзендер әктасқа жеткенде жер астына сіңіп кетеді. Құрғақ кезде барлық су әктасқа жеткенде, шұңқырлар арқылы жылдам сіңіп кетеді. Жаңбырлы ауа райында су әктас бойында үңгірлердің кеңейген арналары мен қуыстары толып, ұзақ қашықтыққа ағып жатады. Ірі шұңқырлар "су жұту орындары" немесе "үңгір тесіктері" деп аталады. Gaping Gill, Alum Pot және Buttertubs жақсы белгілі мысалдар. Құрғақ аңғарлар – өзені жоқ аңғарлар. Уотлоуз аңғары осыған керемет мысал. Ол бастапқыда соңғы мұз дәуірінде болған мұздық ерітінді суларының ағысымен қалыптасқан. Мұз шегінгеннен кейін, аңғарда әрі қарай балқыған су ағысы пайда болды, ол әктас үстінен ағып, тоңған кезде дамыды. Уотлоуз аңғары құрғақ аңғардың нақты мысалы, себебі оның профилі оқулыққа сай: оңтүстікке қараған беткейі солтүстікке қараған беткейге қарағанда көлбеу. Бұл мұздықтан кейінгі кезеңде болған ауа райы және массалық қозғалыс процестерінің нәтижесі. Әктас төсегі – дерлік жалаңаш, тегіс тас беттердің кең аумағы және көміртекті әктастың кез келген аймағының ең қызықты ерекшелігі. Олар тау жыныстары мұз қаптамасының немесе мұздықтың сыртқы әсерінен ашыққа шыққаннан кейін пайда болады. Содан кейін химиялық әсерге ұшыраған жарықтар терең жарықтар мен дөңгелек тас блоктарын – клинтерді қалыптастырады. Жарықтардың өзіндік мекені бар, ол көлеңке сүйетін папоротниктердің, мысалы, тілше папоротнигі мен иттің сынабының өсуіне жағдай жасайды. Соңғы мұз дәуірінде ағын Малхам шығанағына құйылған деп есептеледі – Йоркшир Дейлздің ең әсерлі нысаны. Мұз дәуірі аяқталғаннан кейін, қатты тоңған әктас қайтадан су өткізгіш болып, судың жарықтар арқылы жоғалуына мүмкіндік берді. Қазір Малхам шығанағы – биік жартас (83 м биіктікте) – толығымен құрғақ және тау шаруалары үшін тартымды орын. Қаңқа – үңгірлер жүйесінің үстіндегі төбесінің құлауынан пайда болған, көбінесе әктас аймағында қалыптасқан тік беткейлі аңғар. Гордейл Скар – осыған керемет мысал.
The 'classic limestone walk' is a circular 10 km route from the field centre on the north side of Malham Tarn to the village of Malham, UK via Watlowes Valley and back again via Gordale Scar. Surface depressions, typically funnel shaped and variously known as shakeholes, sinkholes, solution hollows and dolines are very common in the Yorkshire Dales and Brecon Beacons. Typically from 1–20 m deep and 1–60 m across, they form as a result of the subsurface collapse of limestone or through the more gradual dropping of surface material into caves. Streams flowing from higher impermeable slopes sink into the ground when they reach permeable limestone. During dry spells all water sinks very quickly on reaching the limestone, through sinkholes. In wetter conditions water flows a greater distance across the limestone as underground channels and chambers fill up. Large sinkholes are called 'swallowholes' or 'potholes'. Gaping Gill, Alum Pot and the Buttertubs are well known examples. Dry valleys are valleys without streams. Watlowes Valley is an excellent example. It was formed originally by a subglacial meltwater stream which existed during the last major Ice Age. After the ice retreated, the valley was further developed by a meltwater stream flowing across the limestone while it was frozen solid. Watlowes Valley is a particularly good example of a dry valley because it has a textbook profile the south facing side is less steep than the north facing side. This results from the weathering and mass movement processes that have operated in the post glacial period. A limestone pavement is an area of almost bare, flat rock and is arguably the most fascinating feature of any area of Carboniferous limestone. They develop after the rock has been exposed by the scouring action of an ice sheet or glacier. Existing joints are subsequently exploited by the action of chemical weathering carbonation to form deep grykes and rounded blocks called clints. Grykes have a habitat of their own, which encourages the growth of shade loving ferns such as hart's tongue and dog's mercury. During the last Ice Age, a stream is thought to have poured over Malham Cove the most spectacular feature in the Yorkshire Dales. At the end of the Ice Age the limestone, which had been frozen solid, once again became permeable, allowing the water to disappear through its joints. Now Malham Cove is a high cliff (83 m high) – it is completely dry, and a great attraction to rock climbers. A gorge is a steep sided valley, often formed in a limestone area as the result of the collapse of a roof above a cave system. Gordale Scar is an excellent example.
Жер астының ерекшеліктері
Үңгірлер әктас ландшафтарында кең таралған жер асты ерекшеліктері. Йоркшир долдарында көптеген үңгірлер бар, олардың үшеуі – Инглборо үңгірі, Ақ жара үңгірлері және Стамп Кросс үңгірлері – қазір жұртшылыққа көрсетілетін үңгірлерге айналған. Ирландияда да көптеген көрнекі үңгірлер бар, олар келушілерге ашық: Крэг үңгірі, Эйлви үңгірі және Мәрмәр аркасы үңгірлері. Сталагмиттер мен сталактиттер карбонатты әктас аймағындағы екі негізгі жер асты нысаны болып табылады. Олар жаңбыр суының әк тасты еріте алатын әлсіз көмір қышқылына айналуынан пайда болады, ол жер астындағы жарықтар мен жарылымдар арқылы сіңіп өтеді. Бұл әк тастың су өткізгіш екенін білдіреді. Осы процесте әк тас еріп, ерітінді түрінде алынып тасталады. Үңгірлер көбінесе жер бетінен төмен, әктастың ішінде кездеседі, ал әк тасқа қаныққан су жер астына өтетін кезде үңгірдің төбесінен тамшылай бастайды. Жер асты суық болғандықтан булану аз, бірақ шамалы булану орын алып, төбеде әк тастың іздерін қалдырады. Мыңдаған жылдар бойы су тамшылап тұруынан төбеде сталактит пайда болады. Су үңгірдің еденіне тамшылағанда да шамалы булану болады, нәтижесінде әк тастың іздері қалады. Тағы да мыңдаған жылдар өткен соң сталагмит қалыптасады. Сталагмит пен сталактит кездескенде тас бағана пайда болады.
Caves are common subsurface features in limestone landscapes. In the Yorkshire Dales, there are numerous caves, three of which – Ingleborough Cave, White Scar Caves and Stump Cross Caverns – are now show caves for the public. In Ireland there is a large number of show caves open to visitors Crag Cave, Ailwee Cave and Marble Arch Caves. The stalagmite and stalactite are the two main subsurface features in a Carboniferous Limestone area. These are formed when rainwater a weak carbonic acid capable of dissolving limestone percolates through it via the grykes and joints underground. This means the limestone is pervious. As this happens the limestone is dissolved and removed in solution. Caverns are often found below the surface in the limestone and as the lime rich water finds its way underground it begins to drip from the roof of the cavern. It is cold underground so there is little evaporation but some does take place leaving a trace of limestone on the roof. Over thousands of years a stalactite forms from the ceiling as the water continues to drip. When the water drips on to the floor of the cavern some evaporation occurs here also leaving a trace of limestone. Again over thousands of years a stalagmite is formed. A stone pillar is formed when a stalagmite and stalactite meet.
Экономика
Ол қатырғы болғандықтан, карбон кезеңінің әктасы құрылыс тасы ретінде қолданылуы көбінесе оның ең көп таралған тау жынысы болып табылатын аймақтармен шектеледі. Дегенмен, ол басқа да мақсаттар үшін кеңінен өндіріледі:
Because it is brittle, the use of Carboniferous Limestone for building stone tends to be limited to those areas where it is the most abundantly available rock. However it is extensively quarried for other purposes:
Ол жол тасы және ірі ұсақ құм үшін, әсіресе Мендиптер мен Солтүстік Уэльсте, жер бетіне шыққан жерлерде ұнтақталады. Көптеген жерлерде әк өндіру үшін күйдіріледі. Белгілі бір жерлерде (мысалы, Пик округінің Тунстед және Пенниннің Рибблсдейлдегі Хортон) химиялық тазалықтағы әк өндіруге жеткілікті таза болады. Ол Англия, Уэльс, Шотландия және Ирландиядағы цемент өндірісінде қолданылады. Жердегі ұнтақталған күйде электр энергетикасының газды түтін шығарудан күкіртті тазартуға пайдаланылады. Көптеген жерлерде ол металл құрамында болады және қорғасын (Пик округі мен Верадэйлде) және мыс (Солтүстік Уэльсте, онда маңызды қола дәуірі кен орындары табылды) берген. Ол өнеркәсіптік революцияның алғашқы кезеңдерінде маңызды рөл атқарды, Ыбырайым Дарбидің ойлап табуларынан кейін, темір өнеркәсібінде жақын жердегі көмір және темір кендерімен бірге қолданылды.
It is crushed for roadstone and aggregate wherever it outcrops, particularly in the Mendips and north Wales. It is burned for lime in many places. In certain places (e. g. Tunstead in the Peak District, and Horton in Ribblesdale in the Pennines), it is sufficiently pure for production of chemical grade lime. It is used in cement manufacture at plants in England, Wales, Scotland and Ireland. In ground form, it is used for power industry flue gas desulphurisation. In many places it is metalliferous, and has yielded lead (in the Peak District and Weardale), and copper (in North Wales, where important Bronze Age mines are to be found). It was important in the early Industrial Revolution when, following the inventions of Abraham Darby, it was used in combination with nearby coal and ironstone from the Coal Measures in the iron industry.