Geologia Parku Narodowego Brecon Beacons

Ten artykuł opisuje geologię Parku Narodowego Brecon Beacons w środkowej/południowej Walii . Obszar ten uzyskał status parku narodowego w 1957 roku z wyznaczonym obszarem 1344 km2 ⁽ 519 2), w tym masywy górskie zarówno na wschód, jak i na zachód od właściwego Brecon Beacons . Geologia parku narodowego składa się z grubej serii skał osadowych , które powstały od późnego ordowiku do syluru i dewonu. do późnego karbonu . Sekwencja skał najbardziej związana z parkiem to Stary Czerwony Piaskowiec , z którego uformowana jest większość jego gór. Starsze części sukcesji, na północnym zachodzie, zostały sfałdowane i uskokowane podczas orogenezy kaledońskiej . Dalsze uskoki i fałdy, zwłaszcza w południowej części parku, związane są z orogenezą waryscyjską .

Obszar ten podlegał zlodowaceniu w czwartorzędowych epokach lodowcowych , a procesy peryglacjalne i obsuwiska przyczyniły się do ukształtowania współczesnego krajobrazu. Wydobycie wapienia i piaskowca było w przeszłości znaczącym przemysłem wydobywczym, podczas gdy turystyka oparta w dużej mierze na postrzeganej jakości krajobrazu obszaru jest ważna dla współczesnej gospodarki.

ordowicki

Warstwy skalne z epoki ordowiku znajdują się w skrajnej północno-zachodniej części obszaru. Najstarsze skały odsłonięte na powierzchni to mułowce z epoki Llanvirn z formacji Abergwilli (sic). Również w tym obszarze kraju, między Llandeilo i Llangadog , znajdują się twarde i często żwirowe piaskowce leżącej powyżej formacji Ffairfach Grit, która tworzy niskie wzgórze Y Garn Goch . Powyżej znajdują się cienko laminowane piaskowce formacji Llandeilo Flags, po których następują z kolei osunięte pokłady skał aszgiliańskich . Nantmel Mudstones, widziane na przykład w Myddfai .

sylurski

Skały sylurskie znajdują się w północno-zachodniej części parku, gdzie obszar kraju biegnący z północnego wschodu na południowy zachód (w obrębie parku) od Halfway na południowy zachód do Trap jest znany geologom jako stromy pas Myddfai i utworzony z kolejnych piaskowców oraz mułowce z epoki wenlockiej , ludlowskiej i pridolskiej . Począwszy od formacji Tirabad, część Wenlockian obejmuje formacje Sawdde Sandstone, Ffinnant Sandstone i Halfway Farm. Część wiekowa Ludlow obejmuje formacje Hafod Fawr, Mynydd Myddfai Sandstone, Trichrug i Cae'r Mynach. Sporadycznie zdarzają się jednostki mułowca , kamienia żelaznego i wapienia w obrębie tej sukcesji.

Znaczna część parku znajduje się w anglo-walijskim kotlinie , która była aktywna od późnego syluru przez dewon do wczesnego karbonu, kiedy to uzyskała mieszankę piasku , mułu i mułu , które ostatecznie stały się piaskowcami, mułowcami i mułowcami Stary czerwony piaskowiec , często kontraktowany na „ORS”.

Podstawa Starego Czerwonego Piaskowca była tradycyjnie określana u podstawy formacji Tilestones, cienkiego piaskowca bogatego w mikę na granicy Ludlow – Pridoli. Pokrywają go mułowce i mułowce o grubości około 700 m z okazjonalnymi pokładami piaskowca i wapieni , znane jako formacja Raglan Mudstone. W kierunku szczytu tej formacji można zobaczyć opadający z powietrza osad popiołu wulkanicznego ( tuf ) o grubości do 1 m, Townsend Tuff Bed. Raglan Mudstones tworzą również niższe zbocza Pen-y-crug w pobliżu Brecon oraz niższy teren w dolinie Wye w części parku między Talgarth i Hay-on-Wye .

We wschodniej części parku formację uzupełnia wapień lokalnie o grubości do 10 m, reprezentujący długi okres wietrzenia pod powietrzem na końcu Pridoli. Tradycyjnie był znany jako wapień Psammosteus (z błędnie zidentyfikowanej skamieniałości), następnie jako wapień biskupa z Frome , a ostatnio został skorelowany z podobnymi warstwami w Pembrokeshire jako członek wapienia Chapel Point.

dewoński

Dolny ORS to zasadniczo materiał detrytyczny zerodowany z Gór Kaledońskich na północy i zachodzie i osadzony w tym basenie na południe od orogenu . Jego osadzanie trwało we wczesnym dewonie i jest obecne jako formacje St Maughans, Senni i Brownstones. Podczas środkowego dewonu orogeneza akadyjska spowodowała wypiętrzenie, brak depozycji i erozję, tak że górny ORS znajduje się z niewielką niezgodnością kątową na dolnym ORS, brak w tym rejonie warstw środkowego dewonu. Mułowce dominują w dolnej części sekwencji, ale piaskowce zaczęły być bardziej widoczne w górnej części. Oprócz wapieni, inne poziomy, które wydają się wyraźnie odmienne, to zlepienie wewnątrzformacyjne, które często wyróżniają się jako stopnie w profilach strumieni ze względu na ich stosunkowo dużą wytrzymałość.

Górny ORS powstaje w wyniku osadzania się materiałów związanych z początkiem waryscyjskiego cyklu orogenicznego. [pdf, s. 15] Na zachodzie i w centrum parku górny stary czerwony piaskowiec składa się z warstw płaskowyżu i niezgodnie pokrywającej się formacji szarego grysu . Te pierwsze zapewniają płaskie wierzchołki szczytów, takich jak Pen y Fan i Corn Du, a także inne wyższe szczyty. Idąc na wschód od Talybont-on-Usk, warstwy płaskowyżu są coraz bardziej przykryte piaskowcami z grupy konglomeratów kwarcu, aż do momentu, gdy warstwy płaskowyżu zostaną wycięte na południe od Llangynidr , Konglomerat Kwarcowy stanowi w swoim odsłonięciu wzdłuż południowej strony doliny Usk całą górną sekwencję ORS na wschodzie. Tworzy odosobniony punkt odstający na samym szczycie Głowy Cukru .

Karboński

Park znajduje się na północnym krańcu zagłębia South Wales Coalfield , które było aktywne przez cały okres karbonu. Przez większą część tego czasu poziomy mórz na świecie ulegały wahaniom, ponieważ czapy lodowe na południowym biegunie rosły i kurczyły się w trakcie długotrwałego zlodowacenia Karoo .

Wapień karboński

Wąska odsłona wapienia karbonu rozciąga się ze wschodu na zachód w południowej części parku od Blorenge na wschodzie przez Gilwern Hill , Mynydd Llangatwg , Mynydd Llangynidr , Cefn yr Ystrad , Cefn Cil Sanws i Moel Penderyn do Dinas Rock . Na zachód stąd jego odkrywka jest przesunięta na północ przez Neath Disturbance, gdy owija się wokół północnej części Kraju Wodospadów przez narodowy rezerwat przyrody Ogof Ffynnon Ddu do Cribarth i Gór Czarnych . Zarówno grubość, jak i szczegóły sekwencji różnią się od wschodu do zachodu, przy czym dolomity i paleokrasy są bardziej powszechne na wschodzie.

Wapień karboński występuje w Carreg Cennen , gdzie zamek jest zbudowany na szczycie 100-metrowego klifu skalnego na terytorium ORS, a także w Pen Cerrig-calch na północ od Crickhowell we wschodniej części parku. Sekwencja wapienia jest tutaj wyraźnie cieńsza niż ta widoczna kilka mil na południe w głównym „północnym uprawie”. Istnieją dalsze wartości odstające wokół Cwm Taf Fechan związane z uskokami wzdłuż Neath Disturbance.

Grupa Marros

The Marros Group to współczesna nazwa sekwencji rockowej z Południowej Walii, tradycyjnie określanej jako Millstone Grit Series . Składa się z formacji Twrch Sandstone (tradycyjnie „Basal Grit”), na którą nakłada się formacja Bishopston Mudstone (tradycyjnie środkowe łupki). Ten ostatni zawiera liczne cienkie piaskowce, z których niektóre są nazwane i które stanowią godne uwagi elementy krajobrazu parku, np. Dwunastometrowy Piaskowiec. To jest ta skała, nad którą Afon Pyrddin , tworząc Sgwd Gwladus . Piaskowiec Twrch tworzy duże połacie często nierównych i słabo osuszonych wrzosowisk od południowych zboczy Czarnej Góry na zachodzie do Cefn yr Ystrad i Mynydd Llangynidr dalej na wschód.

Środki węglowe w Południowej Walii

Na terenie parku występują niewielkie obszary skał zagłębieniowych. U podstawy sukcesji znajduje się Farewell Rock, której uskokowa odsłona występuje wzdłuż południowego obrzeża parku. Tworzy krawędź, nad którą Nant Llech , tworząc Wodospad Henrhyd w Coelbren . Kolejne części niższych Miar Węglowych rozciągają się na park w dolinie Ammanu i dolne partie dolin Giedd i Twrch jak w Henllys Vale, a także odcinki Tawe i Pyrddin doliny. Dalej na wschód piaskowce i mułowce Coal Measures tworzą duże części górnych powierzchni Mynydd Llangatwg i wzgórz, które obecnie stanowią część wpisanego na Listę Światowego Dziedzictwa Krajobrazu Przemysłowego Blaenavon, w tym Blorenge.

Struktury geologiczne

Obszar ten znajdował się na południowym krańcu orogenu kaledońskiego i na północnym krańcu późniejszego orogenu waryscyjskiego , a zatem wykazuje w swojej geologii wpływy obu orogenezy . Trzy rysy krajobrazu, z których każdy jest powszechnie określany jako „ zaburzenie ”, wynikają z wcześniejszego okresu budowy gór; dwa z nich zostały reaktywowane podczas późniejszego. Każdy z nich jest mieszanką wad i fałd na całej długości. Uważa się, że ruch na każdym z nich był złożony.

Stromy pas Myddfai wyznacza krawędź paleozoicznego basenu walijskiego ; skały na południowym wschodzie są na ogół płaskie lub łagodnie opadające na południe i południowy wschód, podczas gdy te w jego obrębie są stromo nachylone, a na północy fałdowanie kaledońskie jest widoczne w środkowej Walii. Na południowy wschód od tej strefy znajduje się Carreg Cennen Disturbance , która biegnie liniami Caledonoid od Pembrokeshire do granicy z Anglią, przechodząc przez północno-zachodnią część parku i wokół zamku , od którego wywodzi swoją nazwę.

Swansea Valley Disturbance biegnie od Swansea Bay do Herefordshire w górę doliny Swansea do parku, przez grań Cribarth wyrównaną w kierunku NE-SW i dalej w kierunku Brecon. Jest odpowiedzialny za wyrównanie WSW-ENE części Doliny Wye . W Cribarth ruch waryscyjski na tym elemencie Caledonoid doprowadził do powstania kilku fałd w wapieniu i leżącym nad nim piaskowcu Twrch, z którego następnie wyrzeźbiono obecne ukształtowanie terenu, częściowo w wyniku działania lodowca. Najbardziej wysuniętym na południe lineamentem jest Neath Disturbance która biegnie ENE od Swansea Bay w górę Vale of Neath i do parku w Pontneddfechan . Wapień jest ciasno sfałdowany tutaj w Bwa Maen (walijski: „kamienny łuk”) i ponownie w Moel Penderyn , przez który następnie przechodzi. Przechodzi pod Pontsticill Reservoir , przez szczyt Dyffryn Crawnon, a następnie w dół płytkiej doliny Onneu do Crickhowell . Erozja uskoków skał dalej na ENE na tej linii doprowadziła do doliny, która oddziela Sugar Loaf od głównego masywu Gór Czarnych, a także dla odcinka doliny Monnow wyrównanego z WSW-ENE .

Odnotowuje się liczne normalne uskoki przecinające park w kierunku północ-południe do NW-SE, szczególnie w obrębie wychodni karbonu. Wiele z nich było syndepozycyjnych, ponieważ zagłębie Coalfield rozciągało się ze wschodu na zachód podczas orogenezy waryscyjskiej. Niektóre uskoki tworzą znaczące współczesne cechy, przy czym uskok Henrhyd jest odpowiedzialny za wodospad o tej nazwie w Coelbren , a inny za słynny Sgwd yr Eira na Hepste .

Era kenozoiczna

W miejscach w obrębie wychodni wapienia i piaskowca twrchskiego występują kieszenie piasku krzemionkowego , które są zwietrzałymi formami skądinąd twardego piaskowca twrskiego, który mógł powstać w okresie paleogenu . Były wykorzystywane do produkcji cegieł między innymi w Penwyllt i na Carn Fadog .

Krasowy krajobraz

Rozpuszczanie wapienia doprowadziło do powstania krajobrazu krasowego wzdłuż wychodni tej skały oraz krasu międzystratalnego wzdłuż wychodni leżącego wyżej piaskowca twrchskiego. Międzystratalny kras Mynydd Llangynidr został uznany za ważny i wyznaczony jako miejsce geologiczne o szczególnym znaczeniu naukowym.

Powstało wiele jaskiń, z których kilka należy do najdłuższych w Wielkiej Brytanii. W górnej części doliny Swansea znajduje się Ogof Ffynnon Ddu , najgłębsza jaskinia w Wielkiej Brytanii o wysokości 274,5 m, podczas gdy w pobliżu znajduje się Dan yr Ogof , której część jest wykorzystywana jako jaskinia pokazowa . We wschodniej części parku znajdują się Ogof y Daren Cilau , Ogof Agen Allwedd i Ogof Draenen . Godne uwagi, częściowo ze względu na ich powiązania kulturowe, są również jaskinie Eglwys Faen i Jaskinia Czartystów . Pierwsza z nich znajduje się na tyłach wielkiej zatoki w Craig y Cilau , a druga znajduje się wysoko na Mynydd Llangynidr.

Dziedzictwo lodowcowe

Obszar ten podlegał kilku okresom lodowcowym, z których ostatni, devenski, zakończył się 11 700 lat temu. Uważa się, że lód lodowcowy pokrył większość parku u szczytu ostatniego zlodowacenia około 22 000 lat temu, chociaż niektóre obszary pozostały niezlodowacone, w tym większa część Gór Czarnych. Gdzie indziej najwyższe szczyty wystawały ponad lód jako nunataki . Chociaż moreny czołowe leżały w dużej mierze poza granicami parku, wiele moren recesyjnych został zidentyfikowany. Uważa się, że istnieje kilka moren kotłowych, które pochodzą z Loch Lomond Stadial między 12 900 a 11 500 lat temu. Należą do nich obiekty wokół Llyn y Fan Fach i Llyn Cwm Llwch , z których oba zajmują wydrążone przez lodowiec zagłębienia skalne lub cyrki . Powszechne są głazy narzutowe , z których najbardziej oczywiste to Stare Czerwone Piaskowce, wznoszące się na różnych chodnikach wapiennych , które leżą na południe od wychodni piaskowca. Prążki lodowcowe i połysk są również rejestrowane, szczególnie z odsłoniętych powierzchni piaskowca Twrch.

Ruch masowy

Na terenie parku odnotowano szereg osuwisk. Wśród bardziej spektakularnych jest Craig Cerrig-gleisiad . Do lat 90. uważano, że to CWM w kształcie litery L jest całkowicie pochodzenia lodowcowego, ale obecnie uznaje się, że miało tu miejsce znaczące osuwisko o długim okresie wybiegu wraz z uszkodzeniem lodowcowo nadmiernie nachylonej zachodniej ściany CWM, jakiś czas po głównego lodowca, ale przed Loch Lomond Stadial. Na zboczu wzgórza na północ od tego obiektu pojawia się pewne „pofałdowanie” osuniętych mas podłoża skalnego, co jest wynikiem osunięcia się oddzielnej płaszczyzny podłoża.

Powierzchowne osady

czwartorzędu nagromadziły się różnego rodzaju osady powierzchniowe . Wzdłuż dna doliny występują wąskie pasy aluwium , tj. nagromadzeń gliny, mułu, piasku i żwiru. Odnotowuje się fragmentaryczny materiał skalny, będący produktem wietrzenia, zwany głową . Torfowisko o zmiennej głębokości jest rozległe. Miejscami występują osady tarasów rzecznych .

Geologia gospodarcza

Na tym obszarze na przestrzeni wieków wydobywano lub wydobywano kilka różnych skał i minerałów, chociaż tylko jeden kamieniołom wapienia pozostaje aktywny na terenie parku narodowego.

Wapień

Wzdłuż wychodni wapiennej leżą opuszczone kamieniołomy. Wczesne wydobycie było na małą skalę do produkcji wapna do użytku rolniczego i budowlanego. Pozostały niezliczone małe kamieniołomy i ruiny wapienników. Wraz z rozwojem przemysłu obróbki żelaza w XIX wieku wzrosła liczba i skala kamieniołomów. Godnym uwagi elementem krajobrazu pozostają linie tramwajowe łączące kamieniołomy z hutą żelaza.

Skała krzemionkowa i piasek

W XIX wieku stwierdzono, że niektóre jednostki piaskowca Twrch (dawniej znanego jako grys podstawowy) mają wystarczającą czystość, aby skała nadawała się do produkcji cegieł ogniotrwałych do wykładania pieców . Kopalnie skał krzemionkowych w Dinas Rock były jednymi z pierwszych działających po tym, jak William Weston Young opatentował metodę produkcji i wydzierżawił grunty w celu wydobycia i przetwarzania. Skała krzemionkowa była również wydobywana w Penwyllt , zanim kilka kilometrów dalej odkryto złoża znacznie łatwiejszego do obróbki piasku krzemionkowego.

Ołów i cynk

ołowiu i cynku wydobywano na małą skalę w XIX wieku w okolicach Myddfai .

Rottenstone

Górny łupek wapienny zwietrzał na wychodniach, tworząc materiał znany jako zgnilizna . W XIX wieku wydobywano go wzdłuż wąskiej wychodni w celu polerowania przemysłowego.

Kamień budowlany

Niezliczone kamieniołomy zostały otwarte w odpowiednich jednostkach piaskowca Starego Czerwonego Piaskowca jako lokalne źródła kamienia do budowy budynków i murów polowych. Żaden nie ma obecnie licencji na wydobycie w obrębie parku.

kafelki

Zanim łupki z północnej Walii stały się szeroko dostępne pod koniec XIX wieku, lokalnie uzyskiwano gorszą jakość pokrycia dachowego poprzez obróbkę flagowych piaskowców w obrębie Starego Czerwonego Piaskowca, zwłaszcza bogatych w mikę warstw podstawowej formacji Tilestones. Nazywany nieformalnie „Long Quarry” (pochodzenie „Long Quarry Formation”, wcześniejsza nazwa tej jednostki skalnej), wyrobiska wzdłuż wąskiej liniowej odkrywki nadal można zobaczyć w poprzek Mynydd Bach Trecastell i Mynydd Myddfai i dalej na zachód podczas strajku tej jednostki.

Konserwacja i ochrona geologiczna

Na terenie parku narodowego znajduje się wiele krajowych rezerwatów przyrody (NNR), miejsc o szczególnym znaczeniu naukowym (SSSI) i specjalnych obszarów ochrony (SOO). Chociaż większość z nich została wyznaczona ze względów biologicznych, wiele z nich ma element geologiczny. Jedenaście z 85 SSSI w parku, takich jak Mynydd Llangynidr, koncentruje się głównie na geologii, a kolejnych trzynaście jest określanych jako „mieszane”, tj. wyznaczone zarówno z powodów geologicznych, jak i biologicznych. Znajduje się tu również kilkadziesiąt obiektów georóżnorodności o znaczeniu regionalnym (RIGS) utworzone na terenie parku.

Turystyka

Zachodnia część parku narodowego została ustanowiona jako Geopark w 2005 roku i jest obecnie członkiem Światowej Sieci Geoparków UNESCO . Światowy Geopark UNESCO Fforest Fawr ma na celu promowanie zrównoważonej turystyki na tym obszarze w oparciu o dziedzictwo przyrodnicze i kulturowe tego obszaru. Miejsce światowego dziedzictwa w Blaenavon leży okrakiem na południowo-wschodniej granicy parku narodowego; koncentruje się na eksploatacji różnorodnych zasobów geologicznych tego obszaru oraz zachodzących zmianach gospodarczych i społecznych.