Введение

Известняк, отложенный в динантийский период каменноугольного периода, — это собирательное название для серии известняков, широко распространенных в Великобритании и Ирландии, образовавшихся в динантийский период каменноугольного периода. Эти породы сформировались от 363 до 325 миллионов лет назад. В Англии и Уэльсе вся последовательность известняков, включающая подчиненные сланцы и некоторые тонкие песчаники, известна как супергруппа известняков каменноугольного периода.

Географический охват

Углеродистый известняк является важной породой, формирующей ландшафт, в каждой из областей отложения Великобритании, где он встречается.

Южный Уэльс и Бристольская область

В Пемброкшире углеродистый известняк формирует впечатляющие прибрежные скалы в Сент-Гованс-Хед, вдоль которых расположены такие объекты, как Huntsman's Leap и Green Bridge of Wales – естественная арка. Он образует заметные мысы, такие как мысы Стакпол-Хед и Лайдстеп-Пойнт, а также скалы в Тенби. Узкая, интенсивно разрабатываемая полоса простирается вглубь страны от залива Кармартен через Кармартеншир, начинаясь от Кидвелли, входит в национальный парк Брекон-Биконс у Ландифана и тянется на запад через Чёрные горы к Крибарту, возвышаясь над долиной Суонси. Здесь она называется «северным выходом», в отличие от субпараллельного выхода, «южным выходом», который определяет южную границу угольного бассейна Южного Уэльса. Выход продолжается через Истрадфелле до Понтнедфехана, Пендерина и Понтицилла, затем проходит вблизи южной границы национального парка через Трефил и скалу Ллангатток к Блоренжу, где поворачивает на юг. Очень узкие «восточный выход» и «южный выход» проходят вблизи Cwmbran и к северу от Кардиффа. Затем он снова поворачивает на запад, чтобы достичь залива Суонси в Порткоуле. К западу от залива эта порода формирует знаменитое южное побережье Гоуэра между Мэмблс-Хед и Вормс-Хед. Дальнейшие проявления наблюдаются в долине Гламорган, как во внутренних районах, так и на побережье. Важным отдельным участком является бассейн леса Дина, формирующий скалы долины Уай, проходящей по границе Англии и Уэльса и простирающейся на юго-запад через Чепстоу до Анди. Большая часть холмов Мендип сложена из углеродистого известняка, демонстрируя примечательные геоморфологические особенности, включая ущелье Чеддер, Буррингтон Комб и пещеру Вуки-Хоул. Ущелье Эйвон к западу от Бристоля и прибрежные скалы в Кливдоне и Уэстон-сьюпер-Мэр вырезаны в этой породе. Известняковые острова Flat Holm и Steep Holm выделяются на фоне видов через устье реки Северн.

Северная провинция

На острове Мэн имеются ограниченные обнажения, а более обширные – в Англси, особенно вдоль пролива Менай, в районе Бенлеха и в направлении острова Паффин. Пояс каменноугольного известняка простирается на восток, формируя Большой Орм у Лландудно, соседний Малый Орм и полосу местности во внутреннем Денбигшире, проходящую через Денбиг и Рутин. Более широкая полоса образует возвышенность непосредственно к востоку от Клавдианских холмов, простираясь на юг и формируя впечатляющий, обращенный на запад, эскарп Эглвисег к северу от Лланголена и продолжаясь прерывистыми обнажениями на юг за Озвестри. В Шропшире есть несколько обнажений, таких как холм Титтерстоун Кли и Литтл Венлок. Белый Пик получил свое название благодаря известняку, который характеризует центральную часть Пик-Дистрикт, и сквозь который реки, такие как Уай, Дуб и Манифолд, прорезали глубокие ущелья. Известняк скрыт под более молодыми породами к востоку и западу, а также на севере, в Южных Пеннинах. На севере известняк вновь выходит на поверхность в восточном Ланкашире и в Йоркширских долинах. В охраняемой природной зоне Арнсайд и Сильвердейл и в южной части Озерного края расположено множество известняковых холмов, например, Уитбарроу Скар с прибрежными выходами пород вдоль северных окраин залива Морекамб, таких как Хэмфри Хед. Область обнажений простирается от Киркби-Стефена вдоль западной стороны долины Эден и огибает северную границу Озерного края до Клеатор-Мур. Дальше на север это является ключевым элементом ландшафта в Северных Пеннинах и далее через Нортумберленд к побережью Нортумберленда, где она достигает шотландской границы в Бервике-на-Твиде. Вдоль северного побережья залива Солвей-Ферт встречаются отдельные обнажения.

Долина Мидленд в Шотландии

Известняки встречаются в южном Эйршире и в сильно раздробленной полосе, протянувшейся в северо-восточном направлении через Пентлендские холмы к Эдинбургу. Ограниченные обнажения наблюдаются на побережьях Восточного Лотиана и Бервикшира, отдельные обнажения – в Файфе и Стирлингшире, а также дополнительные проявления в окрестностях Гринoка и Дамбартона.

Ирландия

Углеродистый известняк наиболее известен своими проявлениями в районе Буррена, графство Клэр, западная Ирландия, где он формирует один из важнейших карстовых ландшафтов Западной Европы.

Характеристики

Углеродистый известняк – это твердая осадочная порода, состоящая главным образом из карбоната кальция. Обычно он светло-серого цвета. Он образовался в теплых, мелководных тропических морях, кишащих жизнью. Порода состоит из раковин и твердых частей миллионов морских существ, некоторые из которых достигают 30 см в длину, заключенных в карбонатный ил. Окаменелости кораллов, брахиопод и морских лилий часто встречаются в составе углеродистого известняка; действительно, порода изобилует окаменелостями. Углеродистый известняк имеет горизонтальные слои (пачки) с плоскостями слоистости и вертикальными трещинами. Эти трещины являются слабыми местами в породе, которые используются агентами разрушения и выветривания. Они также обуславливают важную характеристику углеродистого известняка – его проницаемость. Вода просачивается через трещины в известняке. Это создает ландшафт, который геологи называют карстом, характеризующийся отсутствием поверхностного стока, но наличием разнообразных поверхностных и подземных форм рельефа. Углеродистый известняк подвергся складчатости и разломам в результате мощных земных движений, о чем свидетельствует тот факт, что сейчас породы находятся выше уровня моря и больше не являются горизонтальными.

Особенности поверхности

"Классический известняковый маршрут" – это круговой путь протяженностью 10 км от полевого центра на северной стороне Мальхэм Тарн до деревни Мальхэм, Великобритания, через долину Уотлоуз и обратно через Гордейл Скар. Поверхностные провалы, как правило, воронкообразные и известные как карстовые воронки, провалы, растворные углубления и долины, широко распространены в Йоркширских долинах и Брейконских маяках. Обычно глубиной от 1 до 20 м и шириной от 1 до 60 м, они формируются в результате обрушения известняка под землей или постепенного проваливания поверхностного материала в пещеры. Ручьи, стекающие с более высоких непроницаемых склонов, просачиваются в землю, достигая проницаемого известняка. В засушливые периоды вся вода быстро уходит в землю, просачиваясь через карстовые воронки. В более влажные периоды вода протекает по известняку на большее расстояние, поскольку подземные каналы и камеры заполняются. Крупные карстовые воронки называются "поглотителями" или "колодцами". Гапинг Гилл, Алюм Пот и Баттертабс – известные примеры. Сухие долины – это долины без ручьев. Долина Уотлоуз – прекрасный пример. Она первоначально образовалась подледниковым талым потоком, существовавшим во время последнего крупного ледникового периода. После отступления льда долина была дополнительно развита талым потоком, протекавшим по известняку, пока он был в замерзшем состоянии. Долина Уотлоуз – особенно хороший пример сухой долины, поскольку имеет типичный профиль: южный склон менее крутой, чем северный. Это результат процессов выветривания и массового перемещения, действовавших в постледниковый период. Известняковое плато – это участок почти обнаженной плоской скалы и, пожалуй, самая интересная особенность любой территории карбонатного известняка. Они формируются после того, как скала подвергается воздействию скреблиного действия ледникового покрова или ледника. Существующие трещины затем используются в процессе химического выветривания – карбонизации – для образования глубоких трещин (гриков) и округлых блоков (клинтов). Грики имеют собственную среду обитания, способствующую росту теневыносливых папоротников, таких как язычник обыкновенный и ветреница дубравная. Считается, что во время последнего ледникового периода поток воды обрушивался над Мальхэм Коув – самым впечатляющим объектом в Йоркширских долинах. В конце ледникового периода известняк, который был заморожен, вновь стал проницаемым, позволяя воде исчезать через свои трещины. Теперь Мальхэм Коув – высокий обрыв (83 м высотой) – он совершенно сухой и является большой достопримечательностью для скалолазов. Ущелье – это долина с крутыми склонами, часто образующаяся в известняковой местности в результате обрушения свода над пещерной системой. Гордейл Скар – отличный пример.

Особенности недр

Пещеры – распространенные подповерхностные образования в известняковых ландшафтах. В Йоркширских долинах существует множество пещер, три из которых – пещера Инглеборо, пещеры Белого Шрама и пещеры Стамп-Кросс – теперь открыты для посещения публикой как выставочные пещеры. В Ирландии также есть большое количество пещер, доступных для посетителей, например, пещеры Крэг, Эйлви и Мраморные Арки. Сталактиты и сталагмиты – два основных подповерхностных образования в районах известняка карбона. Они формируются, когда дождевая вода, являющаяся слабой угольной кислотой, способной растворять известняк, просачивается сквозь трещины и разломы под землей. Это означает, что известняк водопроницаем. В процессе этого известняк растворяется и выносится в растворе. Пещеры часто располагаются под поверхностью известняка, и когда богатая известью вода проникает под землю, она начинает капать с потолка пещеры. Под землей холодно, поэтому испарение незначительно, но все же происходит, оставляя на потолке следы извести. На протяжении тысяч лет из потолка формируется сталактит, поскольку вода продолжает капать. Когда вода капает на пол пещеры, здесь также происходит некоторое испарение, оставляющее следы извести. Снова, на протяжении тысяч лет формируется сталагмит. Каменный столб образуется, когда сталактит и сталагмит соединяются.

Экономика

Из-за своей хрупкости использование углеродистого известняка в качестве строительного камня обычно ограничивается районами, где он является наиболее распространенной породой. Однако его широко добывают для других целей: его дробят для производства щебня и заполнителя повсеместно, где он выходит на поверхность, особенно в Мендипах и на севере Уэльса. Во многих местах его обжигают для получения извести. В определенных местах (например, Тунстед в Пик-Дистрикт и Хортон в Рибблсдейле в Пеннинах) он достаточно чист для производства извести химической степени чистоты. Он используется в производстве цемента на предприятиях в Англии, Уэльсе, Шотландии и Ирландии. В порошкообразном виде он применяется для десульфуризации дымовых газов на электростанциях. Во многих местах он содержит металлические руды и дал свинец (в Пик-Дистрикт и Уэрдейле) и медь (в Северном Уэльсе, где обнаружены важные рудники бронзового века). Он играл важную роль в начале промышленной революции, когда, благодаря изобретениям Абрахама Дарби, он использовался в сочетании с близлежащим углем и железной рудой из угольных отложений в металлургической промышленности.