Englands geologi

Englands geologi er en oversikt over Englands geologiske historie.

Proterozoikum

Proterozoikum (2500-542 mill. år siden). Den tidlige geologiske utvikling av Avalonia inkludert England er antatt å ha vært i en vulkansk øybue nær en subduksjonssone på kanten av Gondwana-kontinentet. Noe materiale kan ha kommet fra vulkanske øybuer som ble dannet lenger ut i havet og senere kolliderte med Gondwana som resultat av platetektonikk. Den vulkanske aktiviteten hadde startet for 730 millioner år siden og fortsatte inntil for rundt 570 millioner år siden, og resulterte i en region av vulkanske øyer i et gruntvannsområde. Rester av disse øyene finnes i berggrunnen i sentrale deler av England med små blotninger synlige ulike steder.

High Willhays, Dartmoor

Dartmoor, Bodmin Moor og Scilly-øyene i Cornwall ble dannet på denne tiden og har følgelig en ulik geologi enn resten av England. Disse områdene består av batolitter som granitt. De omkringliggende bergartene er omdannet ved kontaktmetamorfose. Det har vært omfattende utvinning av tinn i området. Granitten utgjør viktige elementer i landskapet i Dartmoor og Bodmin Moor. Forvitring ved hydrolyse av granitten i disse regionene har ført til dannelse av kaolin som har blitt utnyttet til porselen og glanset trykkpapir. Det er på grunn av motstandsdyktighet av granitt mot erosjon og forvitring at disse forekomstene er betydelig høyere enn det omkringliggende landskapet som danner dramatiske landskapsformer.

For omkring 600 millioner år siden medførte den kadomske orogenese at det engelske landskapet ble omdannet til en fjellregion slik som i store deler av Vest-Europa.

Paleozoikum

Paleozoikum (542-251 mya). I tidlig kambrium ble vulkanene og fjellene i England erodert da landet ble oversvømt på grunn av stigning av havnivå, og nye sedimentlag ble avsatt. Kambriske skifre avsatt i et gruntvannsområde er blottet i Midlands ved Nuneaton. Mye av de sentrale deler av England dannet en stabil jordskorpeblokk som har forblitt relativt udeformert siden.

Helvellyn, en rest av vulkansk aktivitet i Lake District

500 millioner år senere, i ordoviciumtiden, rev det sydlige Storbritannia, østkysten av Nord-Amerika og det sørøstlige Newfoundland seg løs fra Gondwanaland og dannet kontinentet Avalonia. Skifer fra Skiddaw i Lake District består av metamorfoserte marine sedimenter avsatt i den nordlige utkant av Avalonia.

Store mengder av vulkansk lava og aske som er kjent som Borrowdale vulkanske gruppe dekket Lake District, kan fremdeles sees i form av fjell som Helvellyn og Scafell Pike.

I silurtiden ble sandstein og slamstein avsatt i enkelte deler av England. Vulkansk aske og lava ble avsatt i perioden og finnes fremdeles i Mendip Hills.

Avalonia hadde nå gått sammen med kontinentet Baltika, og den sammensmeltede landmassen kolliderte med Laurentia for 425 millioner år siden, slik at sørlige og nordlige halvdeler av Storbritannia ble ført sammen. Denne kaledonsk orogenese resulterte i en alpin-type fjellkjede, og England lå i sørlige grense av denne kjeden.

I devontiden var nordlige deler av England del av den kaledonske fjellkjede. De hevede områdene ble erodert og det ble avsatt sedimentære lag i lavlandet og havet. Old Red Sandstone ble avsatt over sentrale og sørlige deler av England. Havnivået fluktuerte i denne perioden siden kystlinjen skjøt frem og tilbake fra sør til nord over England. Old Red Sandstone fra devon ga perioden sitt navn.

For 360 millioner år siden i karbontiden lå England ved ekvator og var dekket av det grunne havområdet det rheiske hav. På denne tiden ble kalk fra karbontiden avsatt og utgjør i dag Mendip Hills i Peak District i Derbyshire, nordlige Lancashire og nordlige Penninene. Erosjon av dette landskapet ved kulldannelse har gitt et utpreget landskap. Spesielt interessant er området omkring Malham i Yorkshire Dales med åpen kalkstein og slukhull. Gaping Gill er en foss som forsvinner ned i den karbonførende kalksteinen.

Dannelsen av karbonførende kalkstein ble etterfulgt av avsetning av mørk marin skifer, siltstein og grovkornet sandstein som tilhører Millstone Grit-formasjonen i området som senere ble hevet for å danne Penninenes antiklinal. Denne sekvensen kan sees i Yorkshire Dales med Ingleborough som hever seg over karbonførende kalkstein i landskapet under.

Senere ble det dannet elvedeltaer og avsetningene ble kolonisert av sumper og regnskog. Det var i dette miljøet at kull ble dannet. Kull kan finnes så langt sør som Kent med avsetninger som strekker seg nordover til Tyne and Wear; selv om gruvedrift på kull stort sett begrenser seg til Midlands og nordlige deler av England. En av de beste blotninger av kull er på nordøstkysten mellom Whitley Bay og Seaton Sluice.

Cheesewring, en granitt-statue på sørsiden av Bodmin Moor

Gjennom hele perioden var Sørvest-England påvirket av kollisjon av kontinentalplater. Den varisciske orogenese (fjellkjededannelse) for rundt 280 millioner år siden medførte omfattende deformasjon i Sørvest-England. Granitten, som tidligere ble dannet under bergarter i Devon og Cornwall var nå blottet som Dartmoor og Bodmin Moor. Regionen for variscisk orogenese var sør for øst-vest linjen fra Avon til Kent. Det tektoniske trykket var fra sør eller sørøst, og kan ha resultert i dekstral strike-slip-forkastninger. Devon-Cornwall-massivet kan opprinnelig ha vært et stykke lenger øst, for så å ha drevet vestover. Variscisk folding fant sted så langt nord som Derbyshire og Berwick-upon-Tweed.

Ved slutten av perioden hadde England varmt arid ørkenklima med hyppige flomperioder og det ble dannet red beds.

Etter slutten på karbon-perioden (280 millioner år siden) skjedde en intrusjon av kvartsdoleritt som utgjør Whin Sill. Tees renner gjennom dette ved High Force på Alston Block. Whin Sill sees også ved Hadrian's Wall. Nasjonalsteinen er nedre-karbon-kalkstein og skifer.

Permtiden hadde i 30 millioner år arid ørken og erosjon av områder som ble hevet i variscisk orogenese (sørvest England og nærliggende områder i det som nå er Den engelske kanal). Senere ble store deler av England oversvømt og dannet gruntvannsområder da polarisflak smeltet og Tethyshavet og Zechsteinhavet ble dannet, og det ble avsatt skifer, kalkstein, grus og mergel, før det til slutt trakk seg tilbake og etterlot en flat ørken med saltsjøer.

Mesozoisk æra

Mesozoikum (251-65 mya). Etterhvert som Pangaea driftet i triastiden gled England bort fra ekvator inntil de var mellom 20° og 30° nord. Redbeds, sandstein og slamsteiner utgjør hovedsedimentene av New Red Sandstone. Restene av de varisciske høylandene i Frankrike i sør ble erodert ned, og lag av New Red Sandstone ble avsatt over sentrale deler av England og i forkastningsbassenger i Cheshire. Et basseng ble utviklet i Hampshire regionen på denne tiden. Rifting foregikk i og omkring England før oppsprekking av superkontinentet i juratiden.

Bergartsfragmenter funnet nær Bristol synes å indikere at for 214 millioner år siden ble England overstrødd av et fint lag av sedimenter fra en asteroide i Manicouagan Impact Crater i Canada, men dette blir debattert.

Uffington White Horse skåret i kritt i Sør-England

Da juratiden startet, begynte Pangaea å sprekke opp og havnivået steg, idet England driftet på Eurasia til mellom 30° og 40° nord. Med mye av England under vann igjen, sedimentær bergart ble avsatt og kan nå finnes under mye av Sør-England fra Cleveland Hills i Yorkshire til Jurassic Coast i Dorset med leirer, sandsteiner, grønnsand, oolitt kalkstein i Cotswold Hills, korallkalk i Vale of White Horse og Portlandkalk i Isle of Portland. Et spesielt interessant jura-sted er på Nord-Yorkshire kyst mellom Staithes og Port Mulgrave.

Forekomst av alger og bakterier under slammet på havbunnen på denne tiden resulterte i dannelse av Nordsjøolje og naturgass, som ble innesperret i overliggende sandstein av salt avsetninger dannet da havnivået falt og det ble utviklet sumper og saltsjøer og laguner som var hjem for dinosaurer.

Etter 20 millioner år under kritt, ble landområdene igjen oversvømt inntil mye av England lå under havnivå, selv om havnivået endret seg flere ganger. Kritt og flint ble avsatt over mesteparten av England, som er blottet ved White Cliffs of Dover og Seven Sisters, Sussex og danner også Salisbury Plain. De høye havnivåene etterlot bare mindre områder av land blottet. Dette medførte mangel på landderivert sand, slam eller leirsedimenter fra denne tiden – enkelte av lagene fra slutten av krittiden er nesten rent kritt.

Kenozoikum

Kenozoikum (65 mya-nåtid). I tidlig paleogen mellom 63 og 52 millioner år siden ble de siste vulkanske bergarter i England dannet. Den vulkanske Lundy Island i Bristol Channel ble dannet i denne perioden.

Alpin orogenese som fant sted omkring 50 millioner år siden, var ansvarlig for utformingen av Londonbassenget synklinal og Weald antiklinal i sør. Denne orogenesen ledet også til utvikling av North Downs, South Downs og Chiltern Hills escarpment, og nær-vertikale folder i sørlige Dorset og Isle of Wight.

I perioden var England tektonisk hevet langs gamle svakhetssoner fra den kaledonske fjellkjede og den varisciske fjellkjede lang tid i forveien. De hevede områdene ble så erodert, og mer sedimenter ble avsatt over Sør-England med bl.a. London Clay, mens Den engelske kanal besto av mudderflate og elveavsatt sand. Store deler av Midlands og Nord-England kan ha vært dekket av jura- og kritt-avsetninger ved begynnelsen av paleogen, men ble slitt ned ved erosjon. For 35 millioner år siden var landskapet bevokst med bøk, eik, redwood og palm trær, i tillegg til gressland.

I miocen- og pliocen-epokene i neogen-perioden foregikk fortsatt landhevning og erosjon, spesielt i Penninene. Planter og dyrearter utviklet seg til sine moderne former, og for 2 millioner år siden ville landskapet ha blitt i store trekk gjenkjent i dag.

Eskdale fra Ill Crag and resten av Lake District ble utsatt for istid i pleistocen

I pleistocen var det flere istider. Den største var anglian med opptil 1000 m tykk is som rakk så langt sør som til London og Bristol omkring 500000 til 400000 år siden, og medførte deling av Themsen til sitt nåværende løp.

Det er dokumentert i form av steinredskaper at Sør-England var kolonisert av menneskelig populasjoner i den varme hoxnian-mellomistiden som etterfulgte anglian. Det er mulig at Den engelske kanal gjentatte ganger åpnet og lukket i denne perioden, slik at Storbritannia var en øy fra tid til annen. Eldste menneske fossiler dateres også fra denne tiden, medregnet hodeskalle av Swanscombe-mannen fra 250 000 år siden og den tidligere Clactonian Man.

Wolstonian-istiden fra 200000 til 130000 år siden, og maksimum for 150 000 år siden, har fått navn etter byen Wolston sør for Birmingham som regnes for å markere den sørlige grensen for isen.

Wolstonian ble etterfulgt av ipswichian-mellomistiden, da flodhester levde så langt nord som Leeds.

I den siste istiden, devensian, som startet for 115 000 år siden, med maksimum for 20 000 år siden og endte 10 000 år siden, ble dalene til Usk og Wye erodert av isbreer, og isdekket nådde så langt sør som Birmingham. Det antas at landet var helt forlatt av mennesker da isdekket nådde maksimum, og ble rekolonisert da isen trakk seg tilbake. For 5 000 år siden antas det at De britiske øyer var varmere enn i dag.

Blant landskapsformene etter isen finnes U-dal of Lake District og flyttblokker som er transportert fra Oslo-regionen i Norge og avsatt på kysten av Yorkshire.

St Mary i Marsh på det flate torv landskap i Romney Marsh

Over de siste tolv tusen år i holocenepoken er det dannet torv i Irland og Skottland, i tillegg til kystområdene som nylig er kunstig drenert slik som Somerset Levels, The Fens og Romney Marsh i England.

Siden mennesker begynte rydding av skogen i neolittisk tid, er det meste av landet avskoget, og fremskynder de naturlige prosesser av erosjon. Store mengder av stein, grus og leire eroderes hvert år, og per 2000 var 11% av England dekket av veier eller bygninger.

I dag synker England, mens Skottland hever seg på grunn av at vekten av iskappen er borte. England synker med 1 mm per år, mens London-området synker dobbelt så mye delvis på grunn av at leiren kompenseres.

Hevning av havnivå skyldes global oppvarming og gjør lavlandet i England sårbart for flom. Nylige flommer kan sammenlignes med spor etter lignende hendelser bakover i tid, f.eks. Bristol Channel-flommen i 1607.

De britiske øyer hadde flere mindre jordskjelv hver måned, og fra tid til annen lette til moderate. I det 20. århundre ble 25 jordskjelv registrert med en styrke på 4,5 til 6,1 på Richters skala, mange av dem med opprinnelse innen England. Notable var 1884 Colchester jordskjelv i 1884 og 2002 Dudley jordskjelv.