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Arenisca de la Montaña de la Mesa

La Montaña de la Mesa vista desde Signal Hill, al otro lado de la cuenca urbana de Ciudad del Cabo . La parte de la montaña formada por arenisca de la Montaña de la Mesa se indica a la derecha. [1] Esta montaña es la que ha dado su nombre a la estructura geológica que se encuentra en las montañas de todo el Cabo Occidental.
Diagrama esquemático de una sección transversal geológica aproximada de 100 km de oeste a este (de izquierda a derecha) a través de la porción Cedarberg del Cape Fold Belt (Sudáfrica). Las capas rocosas (en diferentes colores) pertenecen al Supergrupo Cape . No está a escala. La capa verde es la formación de diamictita Pakhuis que divide la arenisca de Table Mountain (o arenisca de la Formación Peninsula ) en una porción inferior y una superior. Es la porción inferior (más antigua) la que es particularmente dura y resistente a la erosión y, por lo tanto, forma la mayoría de los picos más altos y conspicuos del Cabo Occidental, así como los acantilados más empinados de las Montañas Cape Fold (incluida Table Mountain - vea la ilustración superior). [2] La Formación de Arenisca de Table Mountain Superior, sobre la capa de tillita Pakhuis, es considerablemente más blanda y se erosiona más fácilmente que la Formación inferior. En las Montañas Cederberg Esta formación ha sido esculpida por la erosión del viento en muchas formas y cavernas fantásticas, por las que estas montañas se han vuelto famosas. [3] La Formación Graafwater forma la capa más baja del Supergrupo del Cabo en esta región, pero, para simplificar, está incorporada a la Formación de Arenisca de Table Mountain en este diagrama.
Sección transversal geológica esquemática de oeste a este a través de la península del Cabo , basada en una sección a través de la Back Table justo al sur de Table Mountain . No está a escala. En la península, la capa de basamento consiste principalmente en granito del Cabo . La arenisca de Table Mountain (del mismo color que en el diagrama de la izquierda) forma los escarpados acantilados que rodean la meseta central de aproximadamente 5 km de ancho. Consiste en la capa debajo de la "diamictita Pakhuis", de la que solo hay un rastro en el punto más alto de Table Mountain a 1085 m sobre el nivel del mar. La formación más baja del grupo Table Mountain es la "Formación Graafwater", que descansa de manera discordante sobre la base del granito del Cabo , a diferencia de la base de la Formación Malmesbury en la mayor parte del resto de la extensión del supergrupo del Cabo en el Cabo Occidental (ver ilustración superior, a la izquierda). Los jardines botánicos Kirstenbosch y todas las principales bodegas de la península están situadas en las laderas de granito fértiles (meteorizadas) en el lado este de la montaña. Los suelos derivados de la arenisca de Table Mountain son muy pobres en nutrientes.

La arenisca de Table Mountain (TMS) es un grupo de formaciones rocosas dentro de la secuencia de rocas del Supergrupo del Cabo . Aunque el término "arenisca de Table Mountain" todavía se usa ampliamente en el lenguaje común, el término TMS ya no se reconoce formalmente; el nombre correcto es " arenisca de la Formación Península ", que forma parte del Grupo Table Mountain . Sin embargo, la designación "arenisca de Table Mountain" seguirá utilizándose en el resto de este artículo, en deferencia al título. El nombre se deriva del famoso monumento de Ciudad del Cabo , Table Mountain .

La arenisca de Table Mountain está formada predominantemente por arenisca cuarcítica depositada entre 510 ( Período Cámbrico ) y 400 ( Período Silúrico ) millones de años atrás. Es la capa más dura y resistente a la erosión del Supergrupo del Cabo. Por lo tanto, forma la mayoría de los picos más altos y conspicuos del Cabo Occidental, así como los acantilados más empinados de las Montañas Pliegues del Cabo , a pesar de ser la más antigua y, por lo tanto, la más baja de la secuencia del Supergrupo del Cabo. [2] El plegamiento de la secuencia en las cadenas montañosas paralelas del Cabo Occidental comenzó hace unos 330 millones de años, afectando al Supergrupo del Cabo desde aproximadamente Clanwilliam (aproximadamente 200 km al norte de Ciudad del Cabo), hasta aproximadamente Port Elizabeth (aproximadamente 650 km al este de Ciudad del Cabo). Los sedimentos del Supergrupo del Cabo más allá de estos puntos no están plegados en cadenas montañosas, pero, en algunos lugares, forman acantilados escarpados o gargantas, donde los sedimentos circundantes han sido erosionados (véase, por ejemplo, Oribi Gorge en KwaZulu-Natal ). [4] [5]

Orígenes

El sur de Gondwana durante los períodos Cámbrico - Ordovícico . Los continentes actuales en los que se dividió este supercontinente se indican en marrón. Hace unos 510 millones de años se formó una grieta que separó el sur de África de la meseta de las Malvinas. La inundación de la grieta formó el mar de Agulhas. Los sedimentos que se acumularon en este mar poco profundo se consolidaron para formar el supergrupo de rocas del Cabo, que hoy forma el Cinturón Plegado del Cabo. Esta parte de Gondwana probablemente estaba ubicada en el lado opuesto del Polo Sur de la posición actual de África, [6] pero las direcciones de la brújula se dan de todos modos como si África estuviera en su posición actual.

Las rocas del Supergrupo del Cabo se depositaron como sedimentos en un valle del rift que se desarrolló en el sur de Gondwana , justo al sur de África austral, durante los períodos Cámbrico - Ordovícico (que comenzó hace unos 510 millones de años y terminó hace unos 330-350 millones de años). [1] [4] [5] [7] Una capa de sedimento de 8 km de espesor se acumuló en el suelo de este valle del rift. [4] El cierre del valle del rift, que comenzó hace 330 millones de años, fue resultado de la deriva de la meseta de las Malvinas de regreso hacia África, durante los períodos Carbonífero y Pérmico temprano . Esto provocó el pliegue del Supergrupo del Cabo en una serie de pliegues paralelos, que corrían principalmente de este a oeste, pero con una sección corta que corría de norte a sur en el oeste (resultado de la colisión con el movimiento hacia el este de la Patagonia hacia el sur de África). La subducción continua de la placa paleopacífica debajo de la meseta de las Malvinas y la consiguiente mayor compresión de esta última hacia el sur de África, dieron origen a una cadena montañosa de inmensas proporciones al sur del antiguo valle del Rift. El supergrupo plegado del Cabo formó las estribaciones septentrionales de esta imponente cadena montañosa.

Los sedimentos erosionados de esta inmensa cordillera de las Malvinas al sur sepultaron las rocas plegadas del Supergrupo del Cabo y las llanuras más allá (al norte) para finalmente formar el Supergrupo Karoo , una secuencia de sedimentos que eventualmente cubrió la mayor parte del sur de África y otras partes de Gondwana. [4] El Supergrupo del Cabo resurgió como montañas cuando la elevación del subcontinente, hace unos 180 millones de años, y nuevamente hace 20 millones de años, inició un episodio de erosión continua que eliminaría muchos kilómetros de depósitos superficiales del sur de África. [4] Aunque las cimas de las montañas Cape Fold originales se erosionaron, el componente duro de arenisca de Table Mountain se erosionó mucho más lentamente, formando la columna vertebral de las montañas Cape Fold, con las lutitas de Bokkeveld, más jóvenes, pero mucho más blandas, que permanecieron solo en los valles (ver diagrama de la izquierda).

La cordillera de las Malvinas probablemente se había erosionado hasta llegar a ser relativamente insignificante a mediados del período Jurásico y comenzó a desplazarse hacia el sudoeste poco después de que Gondwana comenzara a fragmentarse hace 150 millones de años, dejando el Cinturón Plegado del Cabo para bordear la parte sur del continente africano recién formado. Aunque las montañas son muy antiguas según los estándares andinos y alpinos, siguen siendo escarpadas y accidentadas debido a la geología de arenisca cuarcítica de la arenisca de la Montaña de la Mesa , lo que las hace muy resistentes a la erosión .

El grado de erosión de las montañas originales del Cabo Fold (formadas durante el Carbonífero y principios del Pérmico) está atestiguado por el hecho de que la Montaña de la Mesa, de 1 km de altura en la Península del Cabo , es una montaña sinclinal , lo que significa que una vez formó parte del fondo de un valle cuando el Supergrupo del Cabo se plegó inicialmente. El anticlinal , o la elevación más alta del pliegue entre la Montaña de la Mesa y las Montañas Hottentots-Holland al este, en el lado opuesto del istmo que conecta la Península con el continente, se ha erosionado. El basamento de granito y esquisto de Malmesbury sobre el que descansaba esta montaña anticlinal también formaba un anticlinal; pero al estar compuesto de rocas mucho más blandas, se erosionó fácilmente hasta formar una llanura arenosa de 50 km de ancho, llamada " Cape Flats " (ver el diagrama a continuación, a la derecha). [1]

Una sección transversal geológica de oeste a este (de izquierda a derecha) a través de Table Mountain en la península del Cabo , Cape Flats (el istmo que conecta la península con el continente africano) y las montañas Hottentots-Holland en el continente, que indica qué parte de las montañas Cape Fold se ha erosionado. [1]

Estructura

La Formación de arenisca de Table Mountain es, a excepción de la Formación Graafwater, el componente más antiguo del Supergrupo del Cabo . Se formó como depósitos arenosos, con un espesor máximo de 2000 m, en un valle de rift inundado. No contiene fósiles. Su posterior enterramiento bajo las otras formaciones del Supergrupo del Cabo, y luego bajo los sedimentos traídos desde la cordillera de las Malvinas, comprimió y metamorfoseó parcialmente los depósitos arenosos originales en areniscas cuarcíticas muy duras, que en su configuración plegada forman los picos, acantilados escarpados y riscos escarpados de las Montañas Cape Fold. Durante la fase de deposición, un corto período de glaciación dejó una capa de tillita, llamada Formación Pakhuis , que hoy divide la Formación de arenisca de Table Mountain en una capa inferior y una superior. Es en particular la capa inferior la que ahora es extremadamente dura y resistente a la erosión, lo que hace que se formen la mayoría de las cumbres, riscos y altos acantilados que caracterizan las cordilleras de Cape Fold [2] (ver la segunda ilustración desde arriba a la izquierda), así como las escarpadas caras rocosas de los 600 m superiores de Table Mountain.

En la cima de la Montaña de la Mesa, en la baliza de Maclear, se encuentra una pequeña mancha de tillita Pakhuis [1], pero la mayor parte de la Formación Pakhuis se encuentra como una capa delgada (de un promedio de solo unos 60 m de espesor [5] ) en la Formación de Arenisca de la Montaña de la Mesa de las montañas más interiores al oeste de una línea entre Swellendam y Calvinia . [5] Estas rocas de diamictita están compuestas de lodo finamente molido, que contiene una mezcla de guijarros facetados. Se pueden reconocer fácilmente a la distancia, ya que esta formación se erosiona fácilmente en franjas verdes fértiles y de suave pendiente en un paisaje donde esto contrasta marcadamente con las superficies rocosas desnudas de las cuarcitas de arriba y de abajo. [5] En varios lugares, las cuarcitas inmediatamente debajo del horizonte glacial se han arrugado en una serie de pliegues. Se cree que esto ha sido causado por el movimiento del hielo que se abre paso en las arenas no consolidadas subyacentes. [5] Un buen ejemplo de esto se puede ver en una cresta de rocas cerca de Maclear's Beacon en Table Mountain, cerca del borde de la meseta que domina el Cape Town City Bowl y Table Bay.

La Formación de arenisca de la parte superior de la Table Mountain, por encima de las formaciones Pakhuis y Cederberg, está formada por arenisca mucho más blanda que la Formación de arenisca de la parte inferior de la Table Mountain y a menudo se la denomina Formación Nardouw . [3] [5] En Cederberg, esta formación ha sido erosionada por el viento en una amplia variedad de "esculturas", cuevas y otras estructuras fascinantes por las que estas montañas se han vuelto famosas. [3]

Sedimentos debajo de la arenisca de Table Mountain

Los sedimentos iniciales en el valle del rift, aún poco profundo, que se convertiría en el Mar de Agulhas, eran capas alternas de lutitas de color marrón y areniscas de color beige, cada una de ellas en su mayoría de entre 10 y 30 cm de espesor. [1] Las unidades de lutitas suelen mostrar marcas de ondulación del flujo y reflujo de las corrientes de marea, así como grietas de lodo poligonales rellenas de arena que indican exposición ocasional a la desecación. [1] Esta capa, conocida como Formación Graafwater , alcanza un espesor máximo de 400 m, [8] pero en la península del Cabo tiene solo 60-70 m de espesor. [1] No se han encontrado fósiles en las rocas de Graafwater, pero se han encontrado huellas de animales de aguas poco profundas. [4] [8] Un ejemplo particularmente bueno de estas huellas se puede ver en el vestíbulo del Departamento de Geología de la Universidad de Stellenbosch, donde se ha construido una losa de roca de Graafwater de las montañas Cederberg en la pared. [5]

Sedimentos sobre la arenisca de Table Mountain

Arco Wolfberg en Cederberg, una "escultura" tallada por el viento en la Formación de Arenisca de Upper Table Mountain, más blanda y más fácilmente erosionable, o Formación Nardouw, como a veces se la conoce.

Hace unos 400 millones de años (en el período Devónico temprano ) se produjo un hundimiento adicional del fondo del valle del Rift. Esto provocó la deposición de sedimentos de grano fino de aguas más profundas del Grupo Bokkeveld . Esto contrasta marcadamente con los sedimentos predominantemente arenosos del Grupo Table Mountain. El Grupo Bokkeveld está compuesto principalmente de lutitas. [4]

Después de que el supergrupo del Cabo se plegara en las montañas del Cabo Fold, estas lutitas blandas se desprendieron fácilmente de las cimas de las montañas y solo permanecieron en los valles. Aquí forman los suelos fértiles en los que las vides y los huertos frutales del Cabo Occidental prosperan con la ayuda del riego de los ríos que tienen sus fuentes en las montañas circundantes. [4]

El Grupo Bokkeveld no se extiende hasta la península del Cabo ni su istmo (Cape Flats). Aquí, los viñedos de Stellenbosch , Franschhoek , Paarl , Durbanville , Tulbagh y Constantia se han plantado sobre los suelos erosionados de granito del Cabo y esquisto de Malmesbury , que forman las rocas del basamento sobre las que descansan las rocas del Supergrupo del Cabo en esta región.

La mayor parte de los fósiles encontrados en el Supergrupo del Cabo se encuentran en las lutitas de Bokkeveld. Incluyen una variedad de braquiópodos , así como trilobites , moluscos , equinodermos (incluyendo estrellas de mar , crinoideos y los extintos blastoideos y cistoideos ), foraminíferos y peces con mandíbulas ( placodermos ). [4] [5] [8] Las capas superiores del Grupo Bokkeveld se vuelven cada vez más arenosas, graduándose en la arenisca del Grupo Witteberg , llamado así por la cadena de montañas al sur de Matjiesfontein y Laingsburg en el sur de Karoo . Estas rocas se depositaron hace 370 - 330 millones de años en las condiciones marinas sedimentadas y, por lo tanto, poco profundas de lo que quedaba del Mar de Agulhas. [4] El grupo contiene menos fósiles que el Grupo Bokkeveld, pero el conjunto que se conserva incluye peces primitivos, una especie extinta de tiburón, braquiópodos, bivalvos y un escorpión marino de un metro de largo . También hay fósiles de plantas y numerosas huellas de animales. [4] [5]

El Grupo Witteberg está truncado por los sedimentos Dwyka de origen glaciar que lo recubren. Estos últimos forman parte del Supergrupo Karoo . Por lo tanto, el Grupo Witteberg forma la capa superior del Supergrupo del Cabo. Tiende a formar los afloramientos más interiores del Supergrupo del Cabo, habiendo sido erosionado completamente de todas sus elevaciones más altas por encima de las actuales cadenas montañosas de Cape Fold. [5] [9]

Ecología

La especie de termita Amitermes hastatus es endémica de áreas con arena erosionada por la arenisca de Table Mountain. [10] [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Compton, JS (2004). Las rocas y montañas de Ciudad del Cabo . págs. 24-26, 44-70. Double Storey Books, Ciudad del Cabo. ISBN  1-919930-70-1 .
  2. ^ abc Norman, N., Whitfield, G. (2006). "Viajes geológicos. Guía del viajero sobre las rocas y los relieves de Sudáfrica". págs. 208-212. Ciudad del Cabo, Struik Publishers. ISBN 1-77007-062-1
  3. ^ abc Whitfield, Gavin (2015). " Cuevas de Stadsaal . Cederberg Conservancy". En: 50 sitios geológicos imprescindibles de Sudáfrica . Century City: Naturaleza Struik. págs. 64–67. ISBN 978-1-92057-250-1.
  4. ^ abcdefghijk McCarthy, T., Rubridge, B. (2005). La historia de la Tierra y la vida. págs. 159–161, 182, 187–195, 202–207, 267–269, 302. Struik Publishers, Ciudad del Cabo. ISBN 1-77007-148-2 
  5. ^ abcdefghijk Truswell, JF (1977). La evolución geológica de Sudáfrica . págs. 93-96, 114-159. Purnell, Ciudad del Cabo. ISBN 0-360-00290-0
  6. ^ Jackson, AA, Stone, P. (2008). "Geología de lechos rocosos en el sur del Reino Unido". págs. 6-7. Keyworth, Nottingham: British Geological Survey. ISBN 978-085272586-3
  7. ^ Geología de la Península del Cabo - Cinturón Plegado del Cabo
  8. ^ abc Tankard, AJ, Jackson, MPA, Erikson, KA, Hobday, DK, Hunter, DR, Minter, WEL (1982) Evolución de la corteza terrestre en el sur de África: 3.800 millones de años de historia de la Tierra. pp. 333-363. Springer-Verlag. Nueva York. ISBN 0-387-90608-8 
  9. ^ Mapa geológico de Sudáfrica, Lesoto y Suazilandia . (1970). Consejo de Geociencias, Servicio Geológico de Sudáfrica.
  10. ^ Skaife, SH (1954). "LA TERMITA DEL MONTE NEGRO DEL CABO, AMITERMES ATLANTICUS FULLER". Transacciones de la Royal Society of South Africa . 34 (1): 251–271. Código Bibliográfico :1954TRSSA..34..251S. doi :10.1080/00359195409518986.
  11. ^ Krishna, Kumar; Grimaldi, David A.; Krishna, Valerie; Engel, Michael S. (2013). "Tratado sobre los isópteros del mundo. Volumen 6: Termitidae (tercera parte), incertae sedis, taxones excluidos de los isópteros" (PDF) . Boletín del Museo Americano de Historia Natural . 377 : 1993–2432.