ウェールズの地質学

ウェールズの地質図。シルル紀の岩石は淡い緑色、オルドビス紀の岩石は濃い緑色、石炭紀の岩石は灰色で示されています。その他の岩層も画像の左側の表に示されています。

ウェールズの地質は複雑かつ多様であり、その研究は科学としての地質学の発展において重要な歴史的意義を有してきました。クライオジェニアン（後期先カンブリア時代）からジュラ紀までのすべての地質時代が露頭で代表されており、一方、ウェールズ沿岸のすぐ沖合の海中には、より若い堆積岩が分布しています。二度の造山運動の影響は、古生代岩石層の多くに断層運動や褶曲運動の痕跡を残しています。現在の第四紀に水と氷によって形成された表層の堆積物や地形も豊富で、山地、丘陵、海岸平野など、驚くほど多様な景観を形成しています。

ウェールズの近代的な特徴は、その多様な鉱物資源の開発に大きく依存しています。スノードニアの粘板岩、南ウェールズ渓谷の石炭、アングルシー島と中部ウェールズの金属鉱石など、その例は枚挙にいとまがありません。ウェールズの地質は、農業慣行や建築用石材の選択だけでなく、地盤の安定性と洪水発生の可能性を考慮した開発計画にも影響を与えています。地質に関する知識は、こうした地質災害への対処に役立ちます。

地質学研究の歴史

1948 年ウェールズ (およびイングランドの一部) の地質調査地図。

南ウェールズには、地質学的に興味深い記録が12世紀にまで遡ります。ギラルドゥス・カンブレンシスがニューポート近郊の黄鉄鉱頁岩について言及したのがその始まりです。ジョージ・オーウェンは1603年に、石炭紀の石灰岩と炭層の間の地層学的関係を正しく特定しました。化石に関する最初の出版物の中には、ニース近郊の炭層から採取された植物化石がありました（ギブソン、17世紀後半）。

19世紀半ば、ロデリック・マーチソンとアダム・セジウィックという2人の著名な地質学者が、ウェールズの地質学の研究を利用して、地層学と古生物学の特定の原則を確立した。彼らは古赤色砂岩に関する基礎研究を行ったが、下部古生代層に関する研究でより記憶されている。カンブリア紀を確立したのはセジウィックであり、マーチソンが最初にシルル紀を記述し、ウェールズ中部に居住していた古代シルル族にちなんで名付けた。地図上で2つの紀が重なっていたため、最終的に、かつての共同研究者であった2人の間で長引く論争に発展した。彼らの死後、チャールズ・ラップワースがオルドビス紀（これもウェールズ北西部の古代部族オルドビスにちなんで名付けられた）を確立し、論争の中心となった岩石の層序を説明した。

近年、ウェールズ中部の2つの地点がシルル紀の段階を世界的に定義するために選定されました。ランダベリーのセフン・セリグ農場近くのセフン・セリグ道路は、地質年代スケールにおけるシルル紀のアエロニアン期とテリキアン期の境界を示す全球境界層序断面点（GSSP）の所在地です。同様に、ランダベリーのクーム・コエド・アエロン農場の北にある林道、トレファウル・トラックは、ルダニア期とアエロニアン期の境界を示すGSSPの所在地です。両GSSPは1984年に批准されました。：セフン・セリグ道路とトレファウル・トラックに関する主要記事を参照してください。

先カンブリア時代

後期先カンブリア時代の岩石はアングルシー島、スリン島、アルフォン島に広く分布し、ペンブルックシャー北部、ラドナーシャー、カーマーゼンシャーにも限定的に分布しています。これらの元来火山性で堆積性の岩石は、しばしば激しい変成作用を受けており、また、周囲の岩石との間に断層を伴う関係にあることが多いため、地質学者の理解は限られています。その大部分は、現在の形状となる前に異なる地質学的履歴を辿ってきた地殻の塊であるテラーンの縁辺上またはその付近に位置しています。しかし、近年、後期先カンブリア時代から古生代にかけて、ウェールズの多くのテラーンがどのようにして形成されたのかが徐々に解明されつつあります。

イギリス国境にあるスタンナー・ハンター複合岩体は、約7億年前のクライオジェニアン期の火山岩で構成されています。[ 1 ]

1977年にカーマーゼンシャー州ランギノグ村近くの採石場で発見された岩石には、ウェールズが微小大陸アヴァロニアの一部であった5億6400万年前のエディアカラ紀に遡る地球最古の化石が含まれていた。[ 2 ]

古生代

カンブリア紀

カンブリア紀の岩石は、メリオネスシャーの内座層に最も多く分布しており、ハーレック・ドームのアーチ状の岩石がライノギッドを形成しています。ハーレック・グリッツ・グループは砂岩、泥岩、そしてグレーワックから構成され、ドームの侵食された中心部を形成しています。この層序の中でも、特に「ライノッグ層」のグレーワックが高台の丘を形成しています。カンブリア紀の岩石は、ペンブルックシャー北部、アングルシー島、リン島でも見られます。

オルドビス紀

オルドビス紀には、ペンブルックシャーから東のカーマーゼンシャーを経てトウィ渓谷まで広がる一連の堆積岩が生じ、北のコンウィ渓谷に至る次の時代のものと複雑に混ざり合っている。スノードニアでは多くのオルドビス紀の火山岩が、この国の他の地域よりも起伏の激しい景観を生み出している。スノードン自体は主に火山灰 (凝灰岩) でできており、一部の堆積岩と火成岩の貫入が向斜に褶曲している。カダイル・イドリスも主にオルドビス紀の火成岩でできている。アングルシー島とスリン島もオルドビス紀の地域である。ウェールズのオルドビス紀の岩石は、カレドニア造山運動の地殻変動の影響を受け、典型的には断層と褶曲が激しい。オルドビス紀の注目すべき特徴は、ウェールズ地向斜として知られる 大きな下降である。

シルル紀

シルル紀の岩石は、ある意味ではウェールズの景観にとって最も重要なものである。ウェールズの陸地面積の大部分は、他のどの時代よりもこの時代の岩石で直接覆われている。ウェールズ中央部の大部分はシルル紀の砂岩と泥岩でできており、ウスク背斜がウスク内座層を生じさせる中央モンマスシャーのよりなだらかな地形も同様である。北部では、エルウィ層とナントグリン層のラドロー紀の泥岩と砂岩がクルーイディアン山脈を形成し、[ 3 ]ナントグリンフラッグスとウェンロックのデンビーグリッツがデンビームーアを形成し、[ 4 ]ランティシリオ山とランゴレン周辺のディー渓谷を形成している。[ 5 ]ウェールズ西部では、ペンブルックシャー南部と中央部、ハヴァーフォードウェストとナーバース周辺、およびマーロウズとダウグレダウの間にある部分は、ランドベリー時代の泥岩、砂岩、礫岩によって形成されています。[ 6 ]

カレドニア造山運動

総称してカレドニア造山運動として知られる、長く複雑な一連の大陸衝突は、オルドビス紀に始まり、シルル紀を経てデボン紀まで続いた。この地域では、既存の岩石層の褶曲や断層運動を引き起こし、特にウェールズ盆地で顕著であり、このプロセスは北に向かうにつれて激化した。岩石層の一部は低度変成作用を受けたが、その中で経済的観点から最も重要なのは、北ウェールズのカンブリア紀とオルドビス紀の粘板岩であろう。国土の大部分の北東から南西にかけての「地層」には、このときから現在まで続く一連の主要な断層帯が付与され、そのいくつか、特に北西部では、テレーン境界を表していると考えられている。続くデボン紀の珪砕岩堆積物は、主にカレドニア衝突によって作られた広大なカレドニア山脈帯の急速な消失を表している。

デボン紀

デボン紀の岩石は、古赤色砂岩（一般に「ORS」と呼ばれる）とほぼ同義であるが、最下層のORSはシルル紀後期である。イングランド国境から西にブレコン・ビーコンズ国立公園を通りペンブルックシャーまで広がるアングロ・ウェルシュ盆地には、この層序の大部分が含まれる。これは、下部デボン紀ブラウンストーン層とセニ層の砂岩と泥岩で、時にはプラトー層の硬質砂岩に覆われ、ペン・イ・ファンやシュガーローフといった印象的な山々 、そしてブラックマウンテンやブラックマウンテンの劇的な断崖を形成している。アングルシー島にも、デボン紀の岩石が限られて存在する。

石炭紀

石炭紀は、東のワイ渓谷から南ウェールズ全域に広がる広大な露頭によって特徴づけられ、南ウェールズ炭田、グラモーガン渓谷、ガワーを経て西はペンブルックシャー南部まで広がります。北東ウェールズと北海岸沿いのアングルシー島には、比較的小規模な地域があり、同様の年代の岩石が景観を特徴づけています。地層は石炭紀の石灰岩を基盤とし、続いて粗い砂岩（北部は「ミルストーン・グリット」、南部は「トゥルチ砂岩」）、泥岩、そして最後に泥岩、砂岩、そしてもちろん炭層が厚く連なる煤層が続きます。

石灰岩

石炭紀にはウェールズ中部は海面より上にあったが、浅い熱帯の海がウェールズの北部と南部の大部分に広がっており、こうした環境でさまざまな種類の石灰岩が堆積した。

石灰岩は、北のグレート・オーム、南のセント・ゴーヴァンズ・ヘッドやガワー半島といった海岸部、そしてランゴレン近郊のエグルウィセグ山の急斜面やウスク渓谷のランガトック丘陵など、内陸部において印象的な断崖景観を生み出しています。カルスト地形は石灰岩露頭の特徴であり、特に南ウェールズ炭田盆地の「北部」に沿って、隣接する砂岩の下に石灰岩が浅く埋まっている場所では、溶岩窪地が広範囲に発達しています。

ナムリアン配列

石灰岩の上または後に続くナムリアン時代の泥岩と砂岩は、起伏の多い景観を生み出します。典型的には、水はけの悪い荒野、または南部ポーウィスの滝の国のような樹木が茂った渓谷です。

石炭計量

コール・メジャーズと呼ばれる岩石層の上に形成された景観は、人間によって大きく改変されてきました。この厚い岩層に含まれる石炭と鉄は、特に産業革命以降、長きにわたり経済的に重要であったためです。フリントシャー、デンビーシャー、そして南ウェールズのかつての炭田は、この時代を物語っています。南ウェールズでは、コール・メジャーズの上にペナント・メジャーズの厚い砂岩が重なり、それが台地にゴツゴツとした縁を形成しています。この台地は深く開削され、南ウェールズ渓谷を形成しています。ペナント砂岩は建築用石材として広く使用されています。

南ウェールズにおける石炭紀後期の主要な地質学的特徴の一つは、南ウェールズ炭田向斜です。この重要な地域を構成する岩石は、約3億1400万年前から3億800万年前（Ma）、気候条件が赤道付近であったウェストファリア時代に堆積しました。このウェストファリア層には、西部に1800メートルを超える層序が含まれています。炭層は、ウェールズ・ロンドン・ブラバント高地として知られる古代の地質学的特徴のすぐ南に位置する、泥炭湿原を伴う低地の湿潤平野に堆積しました。

バリスカン造山運動

石炭紀後期からペルム紀にかけて、南ウェールズはバリスカン造山帯の北縁に位置していました。この地域は、南方で起こった複雑な大陸衝突の影響を受けました。最も大きな影響を受けた岩石は、ペンブルックシャー南部と中央部の岩石で、急傾斜と垂直の地層が一般的であり、沿岸部では多重褶曲、断層、および逆断層運動がよく見られます。カーマーゼンシャー南部と南ウェールズ炭田の西部は、それほど大きな影響を受けませんでした。ニース擾乱などの古期カレドノイドの脆弱部は、この時期に再活性化しました。

ペルム紀

ペルム紀の岩石は、北ウェールズのクルーイド渓谷の下部に分布し、チェシャー州とシュロップシャー州に分布するより大きな岩石群から、ウェールズ北東部の端まで広がっています。ウェールズ北東部のペルム紀-三畳紀の岩石は、河川やデヴェンシア氷床によって堆積した最近の物質に大部分が覆われています。より厚いペルム紀-三畳紀の岩石層は、ブリストル海峡、カーディガン湾、そして北ウェールズ沖のアイリッシュ海の下部に分布していることが知られています。

中生代

三畳紀

三畳紀砂岩は、バリーとペナースの間の海岸線の大部分を形成し、モンマスシャー海岸に沿って東にチェプストウのイングランド国境まで広がっています。また、オグモア・バイ・シーとケンフィグの間のさらに西にも散発的に分布しています。ガワーと南ペンブルックシャーには三畳紀の岩石がごく局所的に分布しており、その多くは石炭紀の石灰岩の亀裂を埋める角礫岩です。三畳紀砂岩はチェシャーとシュロップシャーとの境界沿いにも見られますが、そのほとんどは最近の河川堆積物や氷河堆積物の下に埋もれています。

ジュラ紀

グラモーガン渓谷のルースポイントにあるブルーリアス岩の層

グラモーガン渓谷には、ジュラ紀の岩石が広く分布しています。オグモア・バイ・シーとバリーの間のグラモーガン海岸の大部分は、リアスと呼ばれる層状のジュラ紀石灰岩の崖で形成されています。これらの崖は、度重なる落石によって内陸部 へ後退したため、サザンダウン近郊などでは、広大で壮観な海岸台地が形成されています。

白亜紀

ウェールズには白亜紀の岩石は存在しませんが、ケルト海やブリストル海峡などのウェールズ沿岸の海底盆地内に存在することが知られています。

新生代

古第三紀と新第三紀

ウェールズでは古第三紀および新第三紀の岩石の証拠は乏しいものの、沖合で産出することが知られています。例外は、ハーレフ南方の海岸地帯にあるモクラス掘削孔で明らかになった層序と、ウェールズ北東部の石炭紀石灰岩の窪地を埋める堆積物である「ポケット堆積物」です。南部では、ブレコン・ビーコンズ国立公園の中央部と西部に、固結の弱い砂が散発的に見られます。これらは、下層のトゥルチ砂岩が 新生代に風化して形成されたものと考えられています。

第四紀

ウェールズの景観は、過去260万年、すなわち現在まで続く第四紀の間に現在の形を成してきました。一連の氷河期に形成された氷床と谷氷河は、新生代初期に海底から出現したと考えられる傾斜した高地を河川が排水することで形成された景観を大きく変化させました。

氷河の遺産

最終（デベンシアン）氷河期の影響は最もよく理解されている。最大時にはウェールズのほぼ全域を覆い、南はカーディフ、ブリジェンド、ガワーにまで達した氷床は、侵食と堆積の両方の地形を残した。スノードニアの氷河圏谷、そしてそれほどではないがカンブリア山脈とブレコン・ビーコンズの氷河圏谷はよく知られている。多くの既存の谷は氷河氷によってさらに深くなった。山岳部の圏谷モレーンと主要な谷の末端モレーンおよび後退モレーンは、氷河期の最も顕著な堆積遺産である。カーディガン湾の水面下には3つの大きな中間モレーンが広がっており、春の干潮時にはサーン・バドリグ、サーン・イ・ブフ、サーン・シンフェリンとして一部が露出する。[ 7 ]

他の地域にも、ドラムリンの群れが生息し、氷河堆積物が広範囲に広がっています。ドラムリンの最も密集している地域はデンビーシャーですが、セヴァーン渓谷周辺にも明確な分布域があります。[ 8 ]

沿岸堆積物

最終氷期の終焉後、海面は約6000年前までにほぼ現在の水準まで上昇しました。この水準以下で生育した森林は破壊されましたが、生育状態のまま保存された樹木の切り株は、潮間帯のあちこちで今でも見ることができます。また、もともと満潮線より上に形成された泥炭堆積物の残骸も見ることができます。氷河砂と河川砂の再分配により、ウェールズ沿岸には広大な砂丘群が形成され、アングルシー島のニューボロー・ウォーレン、グウィネズのモーファ・ハーレフとモーファ・ディフリン、カーマーゼンシャーのペンディンとペンブリー・バロウズ、グラモーガンのマーサーマー・ウォーレンとケンフィグ・バロウズが特に顕著です。

カルスト地形

ウェールズの石灰岩地域では、後氷期にカルスト地形が形成されましたが、これらの地形の一部は、その後の氷河期中、あるいはそれ以前にも形成されていました。ブレコン・ビーコンズ国立公園内の「北側」では、石灰岩の舗装が最も発達しており、多数の陥没穴やシェイクホール、シンク、ドライバレー、リサージェンスが見られます。洞窟群は広範囲に発達しており、オゴフ・フィンノン・ドゥ（英国最深の洞窟）、ダン・イル・オゴフ（一部は透視洞窟）、そしてウェールズ最大のオゴフ・ドラエネンなどの洞窟群が含まれます。

経済地質学

金属

ウェールズでは、数千年にわたり人類が金属や金属鉱石を採掘してきた。青銅器時代の銅採掘場は、ランドゥドノ近郊のグレート・オームとアングルシー島のパリス山にある。金はローマ時代以前からドラウコシなどの場所で採掘されてきた。鉛と亜鉛は中部ウェールズのクミストウィス地域で集中的に採掘され、レクサム近郊のミネラでは中世から20世紀初頭まで鉛鉱山が操業していた。ビクトリア朝時代には、スノードニアのベッドゲレルト近郊でシグン銅山が開かれた。鉄鉱石は下部炭層岩石層を構成する元素であり、南ウェールズ炭田の北端に露出している場所では鉄の生産のために広く採掘され、南ウェールズにおける産業革命の勃発に重要な役割を果たした。[ 9 ]

スレート

スノードニアの粘板岩産業はかつて世界的に重要でした。カンブリア紀の紫色と緑色の粘板岩は、スノードン山の斜面やベセスダ、ディノルウィグ、コリス、ブラエナウ・フェスティニオグの広大な採石場で採掘されました。

建築石材

ウェールズには硬い岩石が豊富に存在し、古代から建築に利用されてきました。ストーンヘンジのまぐさ石を構成する「ブルーストーン」（オルドビス紀の粗粒玄武岩）は、紀元前2500年頃にペンブルックシャーのプレセリ丘陵で採掘されました。青銅器時代と鉄器時代の人々は、ウェールズの多くの丘陵要塞に見られるように、様々なケアン、立石、防御壁を建設する際に、地元の材料を広く利用しました。

ウェールズの多くの立派な大聖堂、修道院、城の建設には、さまざまな石が使われてきました。セント・デイヴィッズ大聖堂のケアブディ砂岩、ランソニー修道院とティンターン修道院のオールド・レッド砂岩、ケアフィリー城の「ブルー・ペナント」砂岩、カルディコット城のサドブルック砂岩などがその例です。三畳紀の岩石は、ラディール石や、ブリジェンドで加工されたクアレラ石の原料となりました。[ 10 ] 南ウェールズのジュラ紀の露頭から採れるサットン石は、グラモーガン渓谷一帯の建築に使用されてきた高く評価されている石灰岩のフリーストーンであり、石灰岩が不足しているノース・デボンやノース・コーンウォールにもブリストル海峡を越えて運ばれました。

カーマーゼンシャーのタイルストーン層の雲母質砂岩は、少なくとも 19 世紀に北ウェールズでスレート産業が発展するまでは、他の場所の同様の薄片状砂岩と同様に、かつては屋根材を提供するために加工されていました。

石灰岩

石灰岩は、何世紀にもわたって石灰窯で焼成するために小規模に採掘されてきました。近年では、骨材、鉄鋼業のフラックス、化学産業の原料として利用するために採掘されています。

石炭

ウェールズの様々な炭田における石炭採掘は、産業革命の勃発とともに本格的に始まりました。最も重要なのは間違いなくサウスウェールズ炭田ですが、隣接するフリントシャー炭田とデンビーシャー炭田もウェールズ北東部の経済にとって重要でした。ペンブルックシャー炭田とアングルシー炭田にも比較的小規模な炭田が採掘されていました。

砂と砂利

氷河および河川の砂と砂利の堆積物は、主に建設産業向けに、多くの地域で採掘され続けてきました。

地質災害

ウェールズは特に地震の活発な国ではありませんが、それでも小規模の地震は時々発生します。地盤の安定性は、自然原因によるものに加え、かつて石炭やその他の鉱物資源が採掘されていた地域では採掘、地表掘削、土砂堆積によっても問題となっています。特に石炭の深部採掘は、南ウェールズ炭田の急斜面の谷で顕著に見られる、既存の地滑りの再活性化につながっています。そのような斜面に土砂を不適切に堆積すると、斜面に過大な荷重がかかり、排水パターンが乱れて、1966年のアバーファン災害のように壊滅的な被害をもたらすこともあります。 [ 11 ]その災害を受けて、炭田全域にわたる大規模な安定化工事が実施されました。

土地、地下水、水路の汚染は、鉱物資源の採掘が行われている地域、特に中央ウェールズの鉱床やかつての炭鉱地区では 危険です。

地質学的保全と解釈

地質保全レビューでは、数多くのサイトが重要な地球科学的地域として特定され、地質学的SSSIとして保護されています。[ 12 ]ウェールズの生物学的SSSIと地質学的SSSIの完全なリストについては、ここを参照してください。一部のサイトは両方のタイプの関心に関して保護されています。さらに、2つの広大な地域がジオパークに指定されています。北部の「GeoMôn 」であるアングルシー島全体と、南部のブレコンビーコンズ国立公園内のフォレスト・ファーです。ジオパークにはさまざまな役割があり、2つの地域の地質学的遺産の保護と推進は重要なものの一つです。これらの目的は、教育プログラムや解説プログラムを通じて部分的に達成されています。「 RIGSグループ」は、地域で重要な地質多様性サイトとして指定された場所をサポートし、地方地質多様性行動計画（「LGAP」）の実施を支援することを目的として、ウェールズのさまざまな場所に設立されています。地方自治体やその他の公共機関は、重要な地球遺産の取得、保全、そしてその解説に引き続き関与しています。ウェールズ野生生物保護団体などの慈善団体も同様の役割を担っています。

参照

参考文献

  1. ^ 「ウェールズ最古の岩石 | Rhagor」。2012年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年1月5日閲覧。
  2. ^ Thomas, Gavin (2024年1月21日). 「ウェールズの岩石から発見された地球最古の生物」 BBCニュース. 2024年1月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年1月21日閲覧。
  3. ^英国地質調査所 1999年フリントイングランドおよびウェールズ シート108、縮尺1:50,000の地質図
  4. ^英国地質調査所 1993コーウェンイングランドおよびウェールズ シート 120、縮尺 1:50,000 地質図
  5. ^英国地質調査所 1994年レクサムイングランドおよびウェールズ シート121、縮尺1:50,000の地質図（暫定）
  6. ^英国地質調査所 1978/1976ミルフォード・ヘイブン＆ハヴァーフォードウェスト イングランドおよびウェールズ シート 226/227 & 228、縮尺 1:50,000 地質図
  7. ^ハウエルズ、MF 2007英国地域地質学：ウェールズ、英国地質調査所、キーワース、ノッティンガム（地図p184＆本文p194）
  8. ^ハウエルズ、MF 2007英国地域地質学：ウェールズ、英国地質調査所、キーワース、ノッティンガム（地図 p184）
  9. ^ 「ブレナヴォン世界遺産：ブレナヴォン製鉄所：歴史概要」 。 2013年2月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年1月22日閲覧。
  10. ^ Lott, G. & Barclay W. 2002ウェールズ（南部）の地質と建築石材英国地質調査所ISBN 0-85272-422-5
  11. ^ Siddle et al (eds) 2000 Landslides and landslide management in South Wales 116pp National Museum of Wales, Geological Series no 18, Cardiff ISBN 0-7200-0485-3
  12. ^エリス他 1996地質保全レビュー入門GCRシリーズ第1号、合同自然保全委員会、ピーターバラISBN 1-86107-403-4
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geology_of_Wales&oldid=1310473484」より取得