Введение

Геология Австралийской столичной территории включает породы, датируемые ордовикским периодом, возрастом около 480 миллионов лет, однако большинство пород относятся к силурийскому периоду. В ордовикский период этот регион, как и большая часть восточной Австралии, являлся частью океанического дна. В этом районе находится формация Питтмана, состоящая преимущественно из кварцевых песчаников, алевритов и сланцев; а также отложения Адаминаби и формация Актон Shale. Большинство более молодых пород – это пирокластические отложения, образовавшиеся в результате взрывных извержений вулканов, однако формация Ярралумла представляет собой осадочную формацию, сложенную грязевыми сланцами и алевритами, сформировавшуюся около 425 миллионов лет назад. В 1840-х годах в ручье Вулшед близ Дантрона преподобный Уильям Бранвайт Кларк обнаружил окаменелости брахиопод и трилобитов силурийского периода. В то время это были самые древние окаменелости, найденные в Австралии, хотя этот рекорд впоследствии был значительно превышен. К другим интересным геологическим объектам относятся выемка State Circle и антиклиза Дин. Первое европейское название этого района – «Известняковые равнины». В 1820 году, после открытия озера Джордж и реки Ясс, губернатор Лаклан Маккуори решил отправить экспедицию с провизией на один месяц для поиска реки Муррумбиджи. Джозефа Уайлда сопровождали констебль Джеймс Воган и Чарльз Тросби Смит, племянник исследователя Чарльза Тросби. Подробные инструкции исследователям дал Чарльз Тросби, который ранее в этом году участвовал в экспедиции к озеру Джордж. Им предоставили кислоту для определения наличия известняка. 7 декабря 1820 года Смит записал в своем дневнике: «Прибыли к одной из равнин, которые мы видели в 11 часов. В полдень с половиной пришли к очень обширной равнине с хорошей, богатой почвой и обилием травы. Вышли к прекрасной реке, протекавшей через равнины в юго-западном направлении, у ее берегов мы и заночевали. Когда сегодня вечером мы построили хижину, мы увидели несколько кусков камня, которые, по всей видимости, были обожжены. Я осмотрел некоторые из них, и оказалось, что это известняк. На поверхности района известняка немного, но есть выход в Актоне, недалеко от Музея Австралии, на берегу озера Берли Гриффин. Эти формации обнажились, когда дно океана поднялось в результате мощной вулканической активности в девонском периоде, сформировав большую часть восточного побережья Австралии. Большая часть западной и южной частей Австралийской столичной территории (ACT) сложена гранитоподобными породами, образовавшимися из интрузии Муррумбидже Батолита в конце силурийского или начале девонского периода.

Тектонический контекст

Тектоника объясняет крупномасштабную структуру земной коры и составляющих ее пород, рассматривая их как блоки, перемещающиеся вдоль разломов, поднятые в горсты или опущенные в грабены. Территория ACT расположена на Австралийском континенте, который когда-то был частью суперконтинента Гондвана. ACT находится в пределах Тасманидов – деформированных пород орогена, составляющих ядро древней горной цепи, формирующей Австралийский континент к востоку от Тасманской линии. Эти породы являются добавлением к протерозойскому ядру континента. Тасманиды образовались в результате сжатия, горизонтального укорочения и вертикального утолщения различных "терранов", таких как небольшие континентальные фрагменты и вулканические островные дуги, которые накладывались на первоначальный континентальный край в результате движений тектонических плит. Тасманиды простирались также в Антарктиду на юге и в Северный Китай на севере, поскольку эти континентальные блоки были соединены с Австралией в то время, в Гондване. ACT является частью Восточного складчатого пояса Лаклан, который расположен на терране, известном как терран Бенамбра в штате Виктория, и как терран Молонг-Монаро в штате Новый Южный Уэльс.

Ордовик

Плита с фрагментом континента на борту столкнулась с восточным побережьем современной Австралии, образовав Деламерскую орогенезу. Остатки гор этой орогенезы можно найти вблизи Брокен-Хилла, а также в восточной части Южной Австралии, западной Виктории и западной Тасмании. Это произошло между 520 и 480 миллионами лет назад, в кембрийский период. Никакой сопутствующий океанический фундамент не сохранился в результате обдукции в ACT. В палеозойскую эру было субдуцировано по меньшей мере несколько тысяч километров океанического дна, что заняло около ста миллионов лет. Осадочные отложения накапливались на дне океана в виде веерных отложений, сформированных турбидными потоками со склона континента. Поток был направлен на север, что указывает на расположение континентального склона к югу. Эти отложения сформировались в ордовикский период. Океаническое дно находилось на значительном расстоянии от континентального источника осадочного материала. К концу этого периода существовали изолированные участки, куда не доходили турбидные потоки, и там откладывались только мелкая глина, органические остатки животных и кремнезем в глубоких, обедненных кислородом водах. Этот океанический бассейн получил название бассейн Монаро. К северо-западу располагалась вулканическая островная дуга – дуга Маккуори, с сопутствующей подводной траншеей. Тихоокеанская плита была старой, холодной и плотной, легко погружаясь в мантию под крутым углом. Зона отрыва плиты также со временем мигрировала в сторону океана. Таким образом, траншея отступала в океан, а старая траншея и океаническое дно становились частью континентальной плиты. Вулканы формировались с внутренней стороны траншеи. Часть океанической плиты, присоединенная к континенту, подверглась сжатию, а субокеаническая кора значительно сократилась и утолщилась, образовав дуплексную структуру. Это произошло в конце ордовикского периода и в начале силурийского периода. Осадочные породы были сильно сложены и сброшены, что привело к значительному укорочению земной коры. В районе Канберры осадочные отложения поднялись над уровнем моря и подверглись эрозии. Земля к западу (в районе Вагга-Вагга) поднялась выше. В результате возникло несогласие между формацией Питтман и шельфовыми породами State Circle и песчаником Black Mountain, отложенными поверх них.

Силурианское осаждение

Сланцы формации State Circle и песчаник Black Mountain отлагались в морской среде в виде турбидитов. Источник песка Black Mountain находился неподалеку, с запада, в районе Вагга-Вагга. Район Канберры располагался на прото-Канберрско-Ясском шельфе. К востоку от Канберры глубоководные отложения бассейна Монаро сохранились в районе Капитанс-Флэт. Второе несоответствие произошло после поднятия и эрозии песчаника Black Mountain в конце раннего силура. Это несоответствие получило название Кидонганская деформация. Формация Канберра отлагалась в мелководье с образованием известняка и сланцев. На этом этапе наблюдалась незначительная вулканическая активность, с включением слоев дацита и пепельного туфа. За этим последовало несколько стадий вулканизма. На первом этапе извергались кислотные лавовые вулканы формаций Paddys River, Walker Volcanics в западной Канберре, Hawkins Volcanics на севере и Ainslie Volcanics в северо-восточной части. Следующей стадией были вулканические породы формаций Mount Painter в центральной Канберре и Colinton Volcanics к югу от Куинбейана и вблизи Уильямсдейла. Затем наступила пауза в вулканизме в начале верхнего силура, связанная с осадочными отложениями формаций Yarralumla и Yass. Вулканическая активность возобновилась с формацией Deakin Volcanics в северо-западной и южной частях Канберры. Сначала извергался риодацит, затем туф, больше риодацита, туф с некоторыми подводными отложениями и завершающий этап – риолит. По крайней мере четыре крупных извержения сформировали это вулканическое образование. Вышележащее, на западе, вблизи реки Мюррамбиджи, произошло еще одно мощное вулканическое извержение, известное как Laidlaw Volcanics. К западу от Мюррамбиджи наблюдается иная геологическая обстановка. Тектонический блок называется Cotter Horst. Вероятно, его положение относительно Канберры отличалось от современного. Здесь, в ордовикском периоде, происходило отложение турбидитов на дне океана. Осадочные породы были глубоко погребены, сжаты и разломлены. Плавление происходило в глубоких отложениях и в базальтовой океанической коре под ними. Магмы смешивались и поднимались вверх. Сформировался Муррумбиджский батолит с многочисленными интрузиями. Разломы были обратными, и граниты из батолита поднялись вверх.

Девонский период

Небольшие гранитные интрузии внедрялись в породы Канберрского грабена около 408 миллионов лет назад. Терран Молонг-Монаро был перемещен в положение на восточном побережье Австралии. Деформация Боунинга вызвала северо-южные разломы и протяженные складки в районе, окружающем АКТ. Эта деформация была связана с присоединением террана к континенту. На этой стадии происходил метаморфизм. В Канберрском грабене и Кулларинском блоке метаморфизм в основном достиг верхней стадии зелёного сланца, при небольшом погребении и температуре ниже 350 °C. Это привело к изменениям в вулканических и осадочных породах, таким как серицитизация, соуссуритизация, превращение плагиоклаза в альбит и биотита в хлорит, титанит, эпидот и непрозрачные минералы. На западной окраине, в юго-западной части Белконнена, Даффи и Камба, в вулканических породах Лейдлоу и Уокера, температура была ниже и достигла фации прехнита-помпеллита. Этого было недостаточно для превращения плагиоклаза в альбит. Более интенсивный метаморфизм произошел к востоку от плотины Гугонг, к востоку от АКТ, на хребте Молонгло, пике Ярроу и холмах Талиэсин. Там встречаются псаммитовые и пеллитовые сланцы. В этой области есть два параллельных пояса узловатых сланцев, еще сильнее нагретых до температуры выше 525 °C. Температурный градиент в этом районе был высоким – 70 °C на километр. На восточной стороне Кулларинского блока, в восточном отростке АКТ, Таббераберранская орогения также достигла верхней стадии зелёного сланца. Восточно-западное давление вызвало разрывы, образовавшие разломы Винслейд и Дикин, а также другие разломы северо-западного или северо-восточного направления. Дайка оливинового тесхенита вторглась в район Красных скал реки Муррумбиджи. Поднятие Козиушко подняло землю в районах Снежных гор и Южного нагорья. Это поднятие активировало разлом Муррумбиджи, разлом Куинбейан и разлом озера Джордж.

Добыча полезных ископаемых

В течение всей истории в регионе велась небольшая добыча полезных ископаемых, как драгоценных металлов, включая золото, серебро, свинец и медь, так и строительных материалов. В настоящее время здесь действуют только карьер Стокманса в Пиаллиго, где добывают песчаник Камп-Хилл, и крупный карьер на горе Мугга-Мугга, где добывают порфир Мугга-Мугга для производства гравия и бетонной смеси. Около 1894 года в золотой шахте Балконнелл был проложен штрек для разработки месторождения галенита и карбоната меди. Однако значительных запасов золота там так и не было обнаружено. Шахта располагалась в 200 м ниже по течению реки Молонгло на реке Муррумбиджи, с координатами 35° ю.ш. 14' 38.3", 148° в.д. 58' 13.6". Рудник Паддис-Ривер, также известный как медный рудник Коули, находится в 700 м выше по течению реки Паддис. Разработкой месторождения служил скарн, образовавшийся в результате выпекания известняка из вулканических пород реки Пэдди гранитоидом Шеннонс Флат. Основным минералом здесь является магнетит, но другие сульфиды, а также минералы меди, свинца, цинка и серебра привлекали старателей. Томас Койл начал разработку шахты в 1895 году, добыв 2,6 тонны меди и 26,1 кг серебра. В 1907 году компания Cowley Copper Syndicate Ltd возобновила работы, пробив еще два штрека и винца. К 1909 году разработки были прекращены из-за низкой концентрации полезных компонентов в руде. В шахте осталось более миллиона тонн магнетита. На этом участке были обнаружены различные минералы, такие как аурихальцит, бронханит, каледонит, церуссит, гемиморфит, гидроцинкит, линарит, самородное серебро, розенит и цинксилит.

Гравитационное поле

Гравитационная аномалия над ACT была измерена и опубликована на геологической карте Канберры масштаба 1:100000. Наибольшие значения в гравитационном поле наблюдаются в истоке реки Ясс, к северу от восточной части ACT, и составляют –320 мкм·с−2. Поскольку 1 мкм·с−2 равен 0,1 миллигаль, это соответствует –32 миллигаль. Другой максимум –330 мкм·с−2 расположен к северу от самой северной точки ACT. Контуры гравитационного поля в ACT ориентированы в направлениях северо-запад – юго-восток. В районе Канберры GPO значение составляет около −440, в плотине Скривнер –510, в плотине озера Туггерананг –600, а в Банкс –590. Самое низкое значение в Канберре (-610) зафиксировано в западной части Камбаха. В районе Окс Эстейт значение составляет −400, самые высокие значения в столичной зоне наблюдаются в Уотсон и Митчелл (-350), а на Маллиганс Флат –345. Это означает, что человек весом 50 кг, при измерении силы тяжести с помощью динамометра, а не весов, казалось бы, весил бы на 1,3 грамма больше в Уотсоне, чем в западной части Камбаха. На горе Стромло расположена высокочувствительная гравиметрическая станция, позволяющая измерять изменения гравитационного поля во времени. Гравитационные минимумы обусловлены Муррумбиджийским батолитом, сложенным более легкими породами.

Почва

Большинство почв в АКТ – подзолы. Они имеют двухслойную структуру с красным или коричневым глинистым слоем. Типичная мощность составляет 2 метра.