Geologi i Monmouthshire
- Denna artikel beskriver geologin i det historiska grevskapet Monmouthshire . Det inkluderar det moderna administrativa länet och " huvudområdena" Torfaen , Newport och Blaenau Gwent tillsammans med de delar av Cardiff och Caerphilly öster om Rhymneyfloden .
Geologin i Monmouthshire i sydöstra Wales består till stor del av en tjock serie av sedimentära stenar av olika typer som har sitt ursprung i silur- , devon- , karbon- , trias- och juraperioderna .
De äldsta klipporna, av silurisk ålder, förekommer som en bred, nordost- till sydvästriktad anticline i hjärtat av länet. Den centrala delen av denna zon, mellan Usk och Pontypool , består av outcropen av de äldre skifferna , kalkstenarna och sandstenarna och, omgiven som den är av outcrops av yngre stenar, kallas den traditionellt Usk Inlier . Dessa yngre stenar är en blandning av sandstenar och lerstenar från devonåldern och brukar kallas för den gamla röda sandstenen eller i vardagsspråk "ORS". De äldsta stenarna i ORS-sekvensen (och därmed lägst i sekvensen), lerstenarna i Raglan Mudstone-formationen, hänförs också till den siluriska perioden, även om de en gång ansågs vara devoniska. Mot de östra, sydöstra och västra utkanterna av länet finns på varandra följande lager av stenar av karbonålder. Den äldsta av dessa och därmed den lägsta, vilande direkt på ORS är olika formationer av karbonkalkstenen . Dessa är i sin tur överlagrade, i väster, av sandstenar och lerstenar från Marros Group (tidigare kallad "Millstone Grit-serien") och slutligen av sandstenar, lerstenar och kolfogar från South Wales Coal Measures .
Längs den södra kustremsan finns klippor från triasåldern som på ett oformligt sätt ligger över devon- och karbonstenarna. Ett landsbygdsområde vid Llanwern , öster om Newport , kännetecknas av klippor av jura ålder, de yngsta fasta klipporna som förekommer inom länet. Liknande men mindre hällar av jura stenar kan hittas vid Goldcliff på Severns mynning och också, dolda under nyare sediment , nära mynningen av Ebbw River söder om Newport.
Det finns en rad olika typer av ytliga avlagringar av kvartärålder som ligger över de fasta klipporna, allt från flodmynningsalluvium längs kustremsan, genom flodalluvium i golven i de stora floddalarna till glacial morän och glacial sand och grus . Dessa " drift " avlagringar inkluderar även torv , huvud och jordskred massor av både berggrund och ytligt material.
Silur
Det finns en inlier av klippor av silurisk ålder i hjärtat av länet, väster om Usk och grenslar över floden Usk och därför känd som Usk Inlier . Dessa stenar består av en tjock sekvens (över 600m / 2000 fot) tilldelad Přídolí-, Ludlow- och Wenlock-serierna . De äldsta delarna av tronföljden, Wenlock Shales och Wenlock Limestone av tidiga författare kallas nu Glascoed Mudstone, Ton Siltstone och Usk Limestone. Tillsammans utgör dessa den lokala Wenlock-tronföljden. Ovanför dessa finns de tidigare Lower Ludlow Shales, nu Lower och Upper Forest Beds, och Aymestry Limestone, nu Lower Llanbadoc Beds. Upper Llanbadoc-sängarna och nedre, mellersta och övre Llangibby-sängarna (som tillsammans utgör den större delen av de tidigare Upper Ludlow Shales) kompletterar Ludlow-serien. Alla dessa bergarter är av marint ursprung, deras litologier tyder på en mängd olika djupa och grunda vattenmiljöer under deponering. De översta siluriska stenarna är Downton Castle Sandstone och de överliggande Raglan Mudstones, båda av Přídolían ålder. Přídolían-klipporna avsattes i olika kust- och översvämningsmiljöer.
Devon
Inom Monmouthshire består Devonian helt och hållet av den gamla röda sandstenen. Den är utbredd i sin förekomst från Black Mountains i norr, lindar runt vardera sidan av den centralt belägna Usk Inlier och sträcker sig i en remsa norr om Newport mot Cardiff . Traditionellt uppdelad i tre delar, den nedersta röda märgelgruppen, den mellersta röda sandstensgruppen och den översta kvartskonglomeratgruppen, erkänner modern klassificering av sekvensen St Maughans-formationen (som ligger direkt över Raglan-lerstensformationen), Senni-formationen och Brownstones-formationen (dessa tre består av Lower Devonian) tillsammans med Plateau Beds Formation och Quartz Conglomerat Group i Upper Devonian.
De relativt slitstarka sandstenarna i Brownstones-formationen bildar större delen av Black Mountains-ryggarna Hatterrall Hill och Chwarel y Fan och de iögonfallande kullarna Sugar Loaf , Ysgyryd Fawr och Bryn Arw . Brownstones ger också upphov till ett stort landskapsdrag i östra Monmouthshire, en slingrande men i stort sett obruten väst- och nordvästvänd brant som går från Wye Valley vid Monmouth söder och sydväst till Newport och bildar kullarna vid Trellech , Devauden och Wentwood . Graig Syfyrddin bildar en västlig avvikare av denna scarp. Söder om Gaer Wood, väster om Trellech, bildar den en betydande vattendelare med bäckar som rinner västerut och rinner ut i Usks avrinningsområde.
klapperstenskonglomeraten från devonåldern av kvartskonglomeratformationen ger upphov i östra delen av länet till en sekundär, men mindre uttalad brant som ger denna del av Monmouthshire sin högsta höjd, den 306 m höga höjden av Beacon med platt topp . Hill .
Karbon
Kolhaltiga bergarter förekommer mest i västra delen av länet där den djupt dissekerade platån i södra Wales Coalfield består av Coal Measures-sandstenar, lerstenar och naturligtvis kollagrar - alla av Westfalisk ålder. Platån kantas av utsprånget av den Namuriska tidens kvarnstenskorn och den dinantiska karbonkalkstenen. Karbonkalkstenen förekommer också brett i sydöstra delen av länet och längs sidorna av Wye Valley.
Kolhaltig kalksten
Kalkstenen i södra Wales är uppdelad i ett antal individuella formationer, som inte alla finns i Monmouthshire och några som finns, är särskilt tunnare här än vad som är fallet längre västerut. De som kommer ut på den norra och östliga vända skärpan som bildar kanten av kolfältet sjunker in i kolfältet i allt brantare vinklar när hällen spåras söderut från Blorenge genom Pontypool till den nordöstra kanten av Cardiff . Berget bröts i stor omfattning tidigare, särskilt runt Gilwern Hill och Blorenge, i samband med den tidigare järnbearbetningsindustrin .
Marros Group
Traditionellt kallad Millstone Grit (Series), gruppen består av en basal sandsten täckt av lerstenar. Sandstenen, tidigare känd som Basal Grit men nu formellt känd som Twrch Sandstone outcrops runt Blorenge men kan vara svår att skilja från den överliggande sandstenen.
Södra Wales kolåtgärder
Kolåtgärderna upptar majoriteten av den västra delen av det historiska länet, dagens enhetsdistrikt Caerphilly och Blaenau Gwent och hälften av Torfaen . Även om det nu är nedlagt, är arvet från kolindustrin i detta område betydande. En sandsten sträcker sig brett över området nära basen av Lower Coal Measures och täcks av kol och järnstensrika skikt. De översta kolmåtten domineras återigen av sandsten, Pennant Sandstone bildar toppen av kullarna mellan "kolfältsdalarna". Nya förändringar i stratigrafisk nomenklatur placerar dessa sandstenar inom Warwickshire Group .
Trias
De nästan platt liggande sandstenarna i Trias ligger oformligt över de äldre klipporna som tenderar att falla söderut. Trias-sandstenarna är ofta kända som den nya röda sandstenen, vilket skiljer dem från den gamla röda sandstenen från devontiden. De översta bäddarna i trias är den retiska tidsåldern ' rhaetic ' som förekommer i områdena Llanwern och Wilcrick och vid Goldcliff. Vid Black Rock nära Portskewett finns sjögrästäckta hällar av sandsten som utgör en del av Mercia Mudstone Group . Det var under dessa stenar och genom den underliggande Pennant Sandstone som Severn-tunneln drevs mellan 1873 och 1886 från närliggande Sudbrook .
Jurassic
En liten avvikare av jura åldersskikt förekommer öster om Newport liksom en ganska mindre vid kusten vid Goldcliff. De består av stenar som tilldelats Lias . Klippexponeringen här kommenterades av Gerald av Wales 1188: Inte långt härifrån är en stenig eminence, förestående över Severn, call . . . Gouldcliffe eller gyllene sten, eftersom den från reflektionerna av solens strålar antar en ljus gyllene färg.
Ursprunget till Wye-ravinen
Ursprunget till den djupt inskurna ravinen i floden Wye som utgör Monmouthshires östra gräns fortsätter att diskuteras. Ett förslag, det med överlagd dränering , är att under jura- och kritaperioden lades sedimentära bergarter som delvis liknar de som finns i Cotswolds ned över området, och begravde den äldre kolkalkstenen. Under den efterföljande tertiärperioden flödade en tidig version av Wye över området, som vid den tiden bildade en platt kustslätt, och utvecklade stora slingrar när det gjorde det. När landet i området därefter började stiga i förhållande till havsnivån kunde floden bibehålla sitt lopp genom att skära ner i sin bädd och så skära in dess lopp . Med tiden eroderades de yngre stenarna bort helt medan floden började skära ner genom den underliggande karbonstensföljden, vilket avslöjas i de ibland branta sidorna av ravinen idag. En annan teori för dess bildande involverar den erosiva kraften av skräpladdat glacialt smältvatten som flyr från proglaciala sjöar .
Magmatiska stenar
Magmatiska bergarter är begränsade till ett par mycket mindre intrång av monchiquite i den gamla röda sandstenen sydost om Usk. Det verkar dock finnas en vanlig (och felaktig) uppfattning bland icke-geologer att Sugar Loaf är en utdöd vulkan . Ändå bildas den helt av sedimentära bergarter men har eroderats till en form som, särskilt när den ses från öster, påminner om en stratovulkan .
Strukturera
Det finns många förkastningar som påverkar de siluriska, devoniska och karbonbergarterna i länet. De är mest talrika, eller har åtminstone kartlagts mest intensivt, inom Coalfield-området. Majoriteten i detta område är nordväst till sydost.
I norr skär den stora sprickan känd som Neath Disturbance nordost genom den gamla röda sandstenen norr om Sugar Loaf och därifrån längs Monnow-dalen i öster. Det är det sydligaste stora tektoniska särdraget i det brittiska kaledonidbältet , även om det var aktivt igen i den senare variska orogenin . Tre ungefärligen nord-sydliga omvända förkastningar känns igen i Chepstow-Caldicot-området.
Kvartär
Glacialt arv
Det finns tydliga bevis för att nedisning av höglandet i västra länet har skett vid ett eller flera tillfällen. Vale of Ewyas i Black Mountains och Sirhowy Valley , Rhymney Valley , Ebbw Vale och dalen av Ebbw Fach i Coalfield bär kännetecknen för glacial utgrävning - U-formade profiler och överbrantade sidor. Det finns dessutom sträckor av glacial till spridda över deras flanker. Betydande moräner är uppenbara i Usk-dalen, inklusive Nevill Hall / Llanfoist -moränen söder om Abergavenny och Usk-moränen som tros representera den längsta framryckningen av en Usk-dalglaciär under den senaste istiden.
Punchbowl är ett välutvecklat glaciärcirkel på östra sidan av Blorenge. Det finns inga indikationer på att Cwm Craf på dess norra sida höll en glaciär men den är kanske periglacial till sitt ursprung.
Jordskred
Kolfält och fransar
Jordskred är vanliga på de branta sidorna av kolfältsdalarna, där en kombination av glacial överfördjupning och närvaron av vimpelsandsten som ligger över svagare lerstenar har gett gynnsamma förutsättningar för markrörelse. Gruvverksamhet har i vissa fall återaktiverat gamla jordskred. Halkar är särskilt vanliga runt Coity Mountain och inom Sirhowy och de två Ebbw -dalarna. På den nordöstra utkanten av kolfältet finns det halkar i närheten av Blorenge , varav den mest kända är Tumblen genom vilken B4246-vägen klättrar mot Keeper's Pond.
Ett anmärkningsvärt exempel på massrörelse är Mynydd Henllys, väster om Cwmbran , där en stor del av berget har glidit nordväst in i den postglacialt fördjupade dalen av Nant Cam, och lämnat ett 2 km långt degraderat sprickparti högt på de östra sluttningarna. Det har sitt ursprung att tacka för en massa sandsten som glider roterande på en yta som närmar sig Brithdir-kolet och tillhörande lerstenar och sätesjordar .
Svarta bergen
De svarta bergen och närliggande mindre kullar som bildas av den gamla röda sandstenen är bildade av mellanskiktade sandstenar och mindre kompetenta lerstenar med det hela typiskt sjunkande söderut. Stenarna är bitvis spruckna och dalsidorna har blivit överbrutna av glacialisens passage. Olika kombinationer av dessa omständigheter har lett till att stora mängder jordskred har skett under årtusenden. Ysgyryd Fawrs västra flanker och påverkar även dess södra ås. Halk förekommer på vardera sidan av Cwm Coedycerrig med den största som påverkar Gaers sydöstra sluttningar på norra sidan. Det rasade materialet fyller dalbottnen. Mindre snedsteg är uppenbara på de norra sluttningarna av Sugar Loaf, även om den största på den kullen är vid Graig där en utlöpare sträcker sig mot floden Usk. Byn Cwmyoy som är känd för den krokiga naturen i St Martins Church ligger på ett jordskred som sträcker sig ner från Hatterall Hill som fortfarande rör sig, om än långsamt. I närheten ligger den stora sandstensklippan i Darren, bakväggen på en annan stor slip. Ytterligare snedsteg är uppenbara inom Vale of Ewyas inklusive marken som reser sig österut ovanför Llanthony Priory .
Längre österut i låglandet Monmouthshire, även om det påverkar samma klippskikt, registreras jordskred runt Graig Syfyrddin och mot Monnow-dalen som vid Coed y Pwll nordväst om Skenfrith .
Wye dalen
Det djupa snittet av Wye i landskapet på Monmouthshires östra gräns har lämnat sluttningar öppna för jordskred. Två betydelsefulla exempel ses mellan St Arvans och Tintern där Black Cliff och Wyndcliff representerar de bakre väggarna av breda snedsteg som sträcker sig ner till flodstranden. Båda klipporna är bildade av skikt av Black Rock Limestone Subgroup (traditionellt kallad "Lower Dolomite"). Den sitter ovanpå de mindre kompetenta skikten av Avon Group (traditionellt "Lower Limestone Shale") som har kollapsat under lastningen. Vägen A466 går genom mitten av båda avfarterna.
Alluvium
Översvämningsslätterna i var och en av de stora floddalarna i länet är täckta av fluviatilt alluvium. Den mest omfattande är floden Usk även om denna smalnar av ett par mil söder om Llanfihangel nära Usk. De av floden Monnow och Afon Lwyd är upp till 350 m breda på sina ställen, medan den i Trothy är ganska smalare. Däremot finns det stora spridningar av dessa fyndigheter runt den mindre Olway Brook från Raglan söderut. Alluviala lägenheter är begränsade i Wye-dalen eftersom floden har klippt sig en smal ravin. Coalfield-floderna uppvisar på liknande sätt begränsad utveckling av översvämningsslätter, och upptar som de gör, dalar som till stor del har skurits av glaciala åtgärder.
Det finns bevis på utveckling av flodterrass längs med både Usk och Wye.
Det finns omfattande avlagringar av flodmynningsalluvium vid Severns stränder. Huvuddelen av detta är i form av silt av blå/grå färg. De återvunna flodmynningarna bakom det moderna havsförsvaret är så mycket som 5 km i bredd öster om Newport. Tidvattenslägenheter sträcker sig avsevärt in i Severns mynning.
Konstgjord mark
Inom kolfältet finns, till följd av gruvverksamhet, ett antal områden med konstgjord mark, som till största delen består av byte från både dagbrott för kol och djupbrytning. Ett högprofilerat exempel är Canada Tips, ett område för utgrävning och deponering av stenar från Coal Measures norr om Blaenavon som särskilt förknippas med dagbrott under andra världskriget . Det ingår nu i Blaenavon Industrial Landscape World Heritage Site . Andra områden bildas av material som slagg från tidigare järnbruk.
Geokonservering och geoturism
En tidig uppskattning av ett landskap format av dess geologi gavs till dem som genomförde Wye Tour i slutet av 1700- och början av 1800-talet, en betydande del av den pittoreska rörelsen. Kombinationen av höga kalkstensklippor, skogklädda sluttningar och kulturföremål som Tintern Abbey bidrog till områdets upplevda sublima natur. På senare tid (1971) har det utsetts till ett område med enastående naturlig skönhet eller AONB.
Vissa platser av särskilt vetenskapligt intresse inom länet (eller i ett antal fall som går över dess gränser) har utsetts helt eller till stor del på geologiska grunder, ett exempel är Upper Wye Gorge SSSI. Andra platser har erkänts som regionalt viktiga geodiversitetsplatser eller RIGS. Världsarvet i Blaenavon (beskrivet ovan) är främst utsett för sitt industriella arv som nästan helt är baserat på lokal utvinning av kol, järnsten, kalksten och kiselsten för produktion av järn . Följaktligen strävar den efter att bevara och främja olika av dessa platser.
Kullarna och bergen i nordvästra Monmouthshire utgör en del av Brecon Beacons National Park som utsågs 1957. Många publikationer listar promenader i området som besöker och tolkar områdets industriella arkeologi centrerat på exploatering av dess underliggande geologi.
Ekonomisk geologi
Monmouthshire sträcker sig in i den östligaste delen av South Wales Coalfield och följaktligen fanns det historiskt sett betydande utvinningsindustri i det området som inte bara var förknippad med kolbrytning utan även bearbetning av järnsten och faktiskt för kalksten. Kalkstenens "norra gröda" bearbetades i en halvkontinuerlig linje av stenbrott österut från gränsen till dåvarande grevskapet Brecknock, nu Powys. Dessa stenbrott finns på de i stort sett norrvända scarperna Mynydd Llangatwg , Gilwern Hill och Blorenge . Betydande stenbrott fungerade också inom Clydach Gorge . Grundare arbeten följde den "östliga grödan" söderut från Blorenge längs de östra sluttningarna av Mynydd y Garn-fawr och Mynydd Garnclochdy till Pontypool där kalkstenslagren är tunnare än västerut. De flesta stenbrotten betjänades antingen av spårvägar som ansluter till kanalen eller till järnbruk som de vid Nantyglo . Kalksten arbetades också tidigare i Wye Valley på länets östra gräns. Nedre Dolomiten bröts en gång i Hadnock Quarry på den vänstra (södra) stranden av Wye, nordost om Monmouth som det också var vid Livox Quarry norr om Chepstow och vid Beaufort Quarries söder om Chepstow. Alla dessa stenbrott är nu övergivna.