Kulstofkalksten - Carboniferous Limestone
Karbon Kalksten er en samlebetegnelse for rækken af kalksten , der forekommer almindeligt i hele Storbritannien og Irland , der blev deponeret under Dinantian Epoch af Karbon periode . Disse klipper dannedes for mellem 363 og 325 millioner år siden. Inden for England og Wales er hele kalkstensfølgen, som inkluderer underordnede muddersten og nogle tynde sandsten, kendt som den kulstofholdige kalksten supergruppe .
Depositionsbassiner
Inden for Storbritannien blev klippesætten, der traditionelt var kendt som kulfiberkalkstenserien, deponeret som marine sedimenter i tre forskellige 'provinser' adskilt af moderne landmasser. En af disse landmasser var Wales-London-Brabant-massivet , et øst-vestjusteret landbælte, der strakte sig gennem det centrale Wales og det engelske Midlands til East Anglia og videre ind i Belgien . Kalksten afsat mod syd danner en særskilt South Wales-Mendip-provins, der strækker sig fra Pembrokeshire i vest gennem det sydlige Carmarthenshire , Glamorgan og syd Powys til Monmouthshire , Gloucestershire og nord Somerset . Disse klipper fortsætter østpå i dybden under Oxfordshire . Kulfiberkalkstensekvensen i Syd Wales og Bristol-området er i øjeblikket (2012) opdelt således:
- Pembroke Limestone Group (øverste / yngste)
- Oystermouth-dannelse
- Oxwich Head kalksten dannelse
- Penderyn Oolite-medlem
- Honeycombed Sandstone Member
- Dowlais kalksten dannelse
- Abercriban Oolite Subgroup & Clydach Valley Subgroup
- Avon Group
- Cwmyniscoy Mudstone Formation
- Castell Coch kalksten dannelse (nederste / ældste)
Den kalksten, der findes nord for Wales-London-Brabant-massivet og syd for den fremkomne sydlige højland , er identificeret som en separat nordlig provins. Det er kendetegnet ved tilstedeværelsen af adskillige 'blokke' og 'bassiner' hver med sin egen særlige aflejringsstil.
Nord for det sydlige højland er kalkstenene i den skotske Midland-dal, der strækker sig fra Ayrshire og Arran i vest til Fife , Lothian og Berwickshire i øst. Skønt den er kulstofalder, tildeles kalkstenene i denne skotske provins ikke den kulstofholdige kalkstens supergruppe.
Kulstofkalksten er udbredt i hele Irland.
Geografisk udstrækning
Kulstofkalkstenen er en betydelig landskabsdannende klippenhed i hver af de deponeringsprovinser i Storbritannien, inden for hvilken den findes.
Syd Wales og Bristol område
Inden for Pembrokeshire danner kulfiberkalksten de spektakulære kystnære klipper ved St Govan's Head, hvorfra der er træk som Huntsman's Leap og Green Bridge of Wales , en naturlig bue. Det danner fremtrædende forager som Stackpole Head og Lydstep Point og klipperne ved Tenby . En smal, intenst stenbrudt udskæring løber inde i landet fra Carmarthen Bay gennem Carmarthenshire fra Kidwelly og går ind i Brecon Beacons National Park ved Llandyfan og strækker sig vestpå gennem Black Mountain til Cribarth over den øvre Swansea Valley . Det kaldes her den 'nordlige afgrøde' som adskiller sig fra en sub-parallel outcrop, den 'sydlige afgrøde', der definerer den sydlige kant af South Wales Coalfield . Udskæringen fortsætter gennem Ystradfellte til Pontneddfechan , Penderyn og Pontsticill . Derefter løber den nær den sydlige margen af nationalparken via Trefil og Llangattock-skrænten til Blorenge, hvor den drejer mod syd. En meget smal 'østafgrøde' og 'sydafgrøde', der drives af Cwmbran og nord for Cardiff. Det drejer mod vest igen for at møde Swansea Bay ved Porthcawl . Vest for bugten danner klippen den berømte sydlige kyst Gower mellem Mumbles Head og Worms Head . Der er yderligere forekomster i Vale of Glamorgan , både inde i landet og på kysten.
En vigtig outlier er den af Forest of Dean- bassinet, som danner klipperne i Wye Valley , der strækker sig over England / Wales-grænsen og strækker sig sydvest gennem Chepstow til Undy .
Den største del af Mendip Hills er dannet af kulfiberkalksten, der viser bemærkelsesværdige geomorfologiske træk, herunder Cheddar Gorge , Burrington Combe og showcave of Wookey Hole . Den Avon Gorge vest for Bristol og de kystnære klipper ved Clevedon og Weston super Mare er skåret i denne klippe. Kalkstenøerne Flat Holm og Steep Holm er fremtrædende i udsigt over mundingen af Severn-flodmundingen .
Den nordlige provins
Der er begrænsede fremspring på Isle of Man og mere omfattende i Anglesey, især langs Menai-strædet , omkring Benllech og mod Puffin Island . Kulstofkalkbæltet strækker sig østpå for at danne Great Orme ved Llandudno , det nærliggende Little Orme og en zone i landet i det indre af Denbighshire, der løber gennem Denbigh og Ruthin . Et bredere bælte danner høj grund umiddelbart øst for Clwydian Hills, der strækker sig syd for at danne den imponerende vestvendte Eglwyseg- skrænt nord for Llangollen og fortsætter som et brudt fremspring sydpå ud over Oswestry . Der er et par outcrops i Shropshire som Titterstone Clee Hill og ved Little Wenlock .
The White Peak er opkaldt efter kalksten, der kendetegner hjertet af Peak District, og hvorigennem dybe kløfter er skåret af floder som Wye, Dove og Manifold . Kalkstenen er skjult under yngre klipper mod øst og vest og mod nord gennem South Pennines .
Mod nord udsættes kalkstenen igen i det østlige Lancashire og i Yorkshire Dales . Der er adskillige kalkstenbakke i Arnside og Silverdale AONB og i det sydlige Lake District, fx Whitbarrow Scar med eksponeringer ved kysten omkring de nordlige margener af Morecambe Bay, såsom Humphrey Head . En outcrop strækker sig fra Kirkby Stephen langs den vestlige side af Vale of Eden og ombrydes omkring den nordlige margen af Lake District så langt som Cleator Moor .
Nord igen er det et stort landskabsdannende træk i de nordlige Pennines og derfra gennem Northumberland til Northumberland Coast, hvor det strækker sig til den skotske grænse ved Berwick-upon-Tweed . Der er spredte fremspring langs den nordlige kyst af Solway Firth .
Midland Valley of Scotland
Kalksten forekommer i det sydlige Ayrshire og i et meget brudt bånd, der løber nordøst gennem Pentland Hills mod Edinburgh . Der er begrænsede fremspring på kysterne i East Lothian og Berwickshire , isolerede fremspring i Fife og Stirlingshire og yderligere forekomster omkring Greenock og Dumbarton .
Irland
Kulstofkalk forekommer mest berømt omkring The Burren i Clare (amt) , det vestlige Irland, hvor det producerer et af Vesteuropas vigtigste karstlandskaber .
Egenskaber
Kulstofkalksten er en hård sedimentær sten, der stort set består af calciumcarbonat. Det er generelt lysegråt i farven. Det blev dannet i varme, lavvandede tropiske have, der vrimler af liv. Klippen består af skaller og hårde dele af millioner af havdyr, nogle op til 30 cm lange, indkapslet i karbonatmudder. Fossile koraller, brachiopoder og crinoider er ofte i bevis som komponenter i kulfiberkalksten; sandelig er klippen fuld af fossiler.
Kulstofkalksten har vandrette lag (senge) med strøelsesplan og lodrette samlinger. Disse samlinger er svagheder i klippen, som udnyttes af agenter for både denudation og forvitring . De fører også til en vigtig egenskab ved kulfiberkalksten - dens permeabilitet . Vand kilder gennem fugerne i kalkstenen. Dette skaber et landskabsgeologer, der kalder karst , som mangler dræning af overfladen, men som har alle mulige karakteristiske overflade- og undergrundsfunktioner. Kulstofkalksten er blevet foldet og forkert af massive jordbevægelser, som kan ses af det faktum, at klipperne nu er over havets overflade og ikke længere vandret.
Overfladefunktioner
Den 'klassiske kalkstentur' er en cirkulær 10 km rute fra markcentret på nordsiden af Malham Tarn til landsbyen Malham, England via Watlowes Valley og tilbage igen via Gordale Scar .
Fordybningerne, typisk tragtformede og kendt under forskellige betegnelser som shakeholes, sinkholes , opløsning huller samt dolines er meget almindelige i Yorkshire Dales og Brecon Beacons. Typisk fra 1–20 m dyb og 1–60 m på tværs dannes de som et resultat af kalkstenens underjordiske sammenbrud eller gennem en mere gradvis nedkastning af overflademateriale i huler.
Strømme, der strømmer fra højere uigennemtrængelige skråninger, synker ned i jorden, når de når gennemtrængelig kalksten. Under tørre perioder synker alt vand meget hurtigt, når det når kalksten gennem synkehuller . Under vådere forhold strømmer vand en større afstand over kalksten, når underjordiske kanaler og kamre fyldes op. Store synkehuller kaldes 'svalehuller' eller 'potholes'. Gaping Gill , Alum Pot og Buttertubs er velkendte eksempler.
Tørre dale er dale uden vandløb. Watlowes Valley er et glimrende eksempel. Det blev oprindeligt dannet af en subglacial smeltevandstrøm, der eksisterede i den sidste store istid . Efter at isen var trukket tilbage, blev dalen yderligere udviklet af en smeltevandsstrøm, der flyder over kalkstenen, mens den var frossen fast. Watlowes Valley er et særligt godt eksempel på en tør dal, fordi den har en lærebogsprofil - den sydvendte side er mindre stejl end den nordvendte side. Dette skyldes forvitrings- og massebevægelsesprocesser, der har fungeret i den post-glaciale periode.
En kalkstensbelægning er et område med næsten bar, flad klippe og er uden tvivl det mest fascinerende træk i ethvert område af karbonkalk. De udvikler efter stenen har været udsat ved vaskning indvirkning af en iskappe eller glacier . Eksisterende samlinger udnyttes efterfølgende ved virkningen af kemisk forvitring med kulsyre til at danne dybe grykes og afrundede blokke kaldet klints . Grykes har et eget levested, som tilskynder til væksten af skygge-elskede bregner som hjertets tunge og hundens kviksølv . I den sidste istid menes en strøm at have hældt over Malham Cove - den mest spektakulære funktion i Yorkshire Dales. I slutningen af istiden blev kalkstenen, der var frosset fast, igen permeabel, så vandet forsvandt gennem dens led. Nu er Malham Cove en høj klint (83 m høj) - den er helt tør og en stor attraktion for bjergbestigere.
En kløft er en stejlsidet dal , ofte dannet i et kalkstenområde som følge af et tags sammenbrud over et hulsystem. Gordale Scar er et glimrende eksempel.
Undergrundsfunktioner
Huler er almindelige undergrundsfunktioner i kalkstenlandskaber. I Yorkshire Dales er der adskillige huler, hvoraf tre - Ingleborough Cave , White Scar Caves og Stump Cross Caverns - viser nu huler for offentligheden.
I Irland er der et stort antal udstillingshuler åbne for besøgende - Crag Cave , Ailwee Cave og Marble Arch Caves .
Den drypsten og drypsten er de to vigtigste undergrunden funktioner i en Karbon Limestone område. Disse dannes, når regnvand - en svag kulsyre, der er i stand til at opløse kalksten - trænger igennem det via grykes og fuger under jorden. Dette betyder, at kalksten er gennemtrængelig. Når dette sker, opløses kalksten og fjernes i opløsning. Grotter findes ofte under overfladen i kalkstenen, og når det kalkrige vand finder vej under jorden, begynder det at dryppe fra taget af hulen. Det er koldt under jorden, så der er lidt fordampning, men nogle finder sted og efterlader et spor af kalksten på taget. I tusinder af år dannes der en stalaktit fra loftet, når vandet fortsætter med at dryppe. Når vandet drypper ned på gulvet i hulen, sker der en vis fordampning her, hvilket også efterlader et spor af kalksten. Igen over tusinder af år dannes en stalagmit. En stensøjle dannes, når en stalagmit og stalactit mødes.
Økonomi
Fordi det er skørt, har brugen af kulfiberkalksten til at bygge sten tendens til at være begrænset til de områder, hvor det er den mest rigeligt tilgængelige sten. Imidlertid er det grundigt brudt til andre formål:
- Det knuses til vejsten og tilslag, uanset hvor det kommer ud, især i Mendips og det nordlige Wales.
- Det er brændt til kalk mange steder. Nogle steder (f.eks. Tunstead i Peak District og Horton i Ribblesdale i Pennines) er det tilstrækkeligt rent til produktion af kalk af kemisk kvalitet.
- Det bruges til cementfremstilling på fabrikker i England, Wales, Skotland og Irland.
- I jordform bruges det til kraftindustriens røggasafsvovling .
- Mange steder er den metalholdig og har givet bly (i Peak District og Weardale ) og kobber (i Nord Wales, hvor vigtige bronzealder miner findes).
- Det var vigtigt i den tidlige industrielle revolution, da det efter opfindelsen af Abraham Darby blev brugt i kombination med nærliggende kul og jernsten fra kulindustrien i jernindustrien .