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Geología de Ciudad del Cabo

Mapa geológico de la Península del Cabo y False Bay
Sección geológica de la Península del Cabo y False Bay

Ciudad del Cabo se encuentra en el extremo suroeste del continente africano. Limita al sur y al oeste con el Océano Atlántico, y al norte y al este con varios otros municipios de la provincia del Cabo Occidental de Sudáfrica.

La Península del Cabo es una península rocosa y montañosa que se adentra en el Océano Atlántico en el extremo suroeste del continente. En su punta se encuentra Cape Point y el Cabo de Buena Esperanza . La península forma el lado oeste de False Bay y Cape Flats. En el lado este se encuentran las montañas Helderberg y Hottentots Holland. Las tres formaciones rocosas principales son el grupo Malmesbury del Precámbrico tardío (roca sedimentaria y metamórfica), el conjunto Cape Granite, que comprende la enorme Península, los batolitos Kuilsriver-Helderberg y Stellenbosch, que se introdujeron en el Grupo Malmesbury hace unos 630 millones de años. y las areniscas del grupo Table Mountain que se depositaron en la superficie erosionada del granito y el sótano de la serie Malmesbury hace unos 450 millones de años. Los depósitos de arena, limo y lodo fueron litificados por presión y luego plegados durante la Orogenia del Cabo para formar el Cinturón Plegado del Cabo , que se extiende a lo largo de las costas occidental y sur. El paisaje actual se debe a una erosión prolongada que ha excavado valles profundos, eliminando partes de la cubierta de arenisca del Grupo Table Mountain, que alguna vez fue continua, de Cape Flats y False Bay, y dejando altas crestas montañosas residuales. [1]

En ocasiones, el mar cubría Cape Flats y el valle de Noordhoek y la Península del Cabo era entonces un grupo de islas. Durante los períodos glaciales, el nivel del mar bajó para exponer el fondo de False Bay a la erosión y la erosión, y la última regresión importante dejó expuesto todo el fondo de False Bay. Durante este período se formó un extenso sistema de dunas sobre el suelo arenoso de False Bay. En ese momento, las salidas de drenaje se encontraban entre Rocky Bank Cape Point al oeste y entre Rocky Bank y Hangklip Ridge al este. [1] [2] : Canal 2 

La estructura geológica de la región.

Deposición del grupo Malmesbury

Posible configuración tectónica durante la deposición del grupo Malmesbury. (después de Compton 2004)

El Grupo Malmesbury del Precámbrico tardío es la formación rocosa más antigua de la zona y consta de capas alternas de grauvaca , arenisca y pizarra de grano fino de color gris oscuro , que se ven a lo largo de las costas rocosas de Sea Point y Bloubergstrand , y desde Strand hasta Gordon's Bay . Estos sedimentos fueron depositados originalmente en un antiguo talud continental por hundimientos submarinos y corrientes de turbidez . Posteriormente, la secuencia fue metamorfoseada por el calor y la presión y se dobló fuertemente en dirección NO durante la orogenia Saldaniense , de modo que las capas de roca ahora son casi verticales. Estas rocas fueron, en la mayoría de los lugares, erosionadas por la acción de las olas durante períodos pasados ​​de mayor nivel del mar. [3]

Aspecto de las rocas expuestas del grupo Malmesbury

La mayoría de las rocas expuestas de la costa de Malmesbury están muy sumergidas y erosionadas para formar crestas de bordes afilados donde las capas más resistentes se destacan entre los estratos más blandos. Las rocas son generalmente de color oscuro donde la roca fresca ha quedado expuesta por la erosión y pueden estar finamente laminadas.

Zonas costeras donde están expuestas las rocas del grupo Malmesbury

Intrusión de granito del Cabo

El magma granítico irrumpió en las rocas de Malmesbury cuando el antiguo océano Adamastor se cerró y los continentes sudamericano y antártico chocaron con África. La colisión provocó el levantamiento y la deformación de los sedimentos de Malmesbury. La erosión posterior expuso el granito en la superficie. (después de Compton 2004)

El conjunto Cape Granite está formado por tres enormes batolitos que se introdujeron en el Grupo Malmesbury hace unos 630 millones de años como roca fundida y cristalizaron en las profundidades de la tierra, pero que desde entonces han quedado expuestos por una erosión prolongada. El batolito de la Península se encuentra debajo de la Península del Cabo y el lado oeste de False Bay, el batolito de Kuilsrivier-Helderberg está al noreste y el batolito de Stellenbosch un poco más al norte. Las formas esferoidales características de los cantos rodados de granito son el resultado de la erosión preferencial a lo largo de fracturas que se cruzan y se muestran bien alrededor de Llandudno y Simonstown . De cerca, el granito es una roca de grano grueso que consta de grandes cristales de feldespato blancos o rosados ​​(de 2 a 5 cm), cuarzo marrón vítreo y escamas de mica negra , y que contiene inclusiones de hornfels de Malmesbury oscuros cerca de la zona de contacto. [3]

El clima de esta región fue más cálido y húmedo en el Cretácico . Esto llevó a una severa erosión química del granito a saprolita rica en arcillas de caolín , descompuesta de los grandes cristales visibles de feldespato potásico que son tan notorios en el granito. [1]

ElLa zona de contacto donde el Grupo Malmesbury fue invadido por granito fundido se puede ver en Sea Point y se hizo famosa por Charles Darwin durante su viaje de descubrimiento científico en el HMS Beagle en 1844. Aquí, se pueden ver astillas de rocas de Malmesbury de color oscuro, alteradas por el intenso calor. entremezclado y plegado con el granito intrusivo de color pálido para formar una roca mixta compleja. Grandes cristales de feldespato se encuentran tanto en la capa de granito como en la de hornfels oscuros.

Aunque inicialmente invadió a gran profundidad, la erosión prolongada finalmente expuso el granito en la superficie y él y lo que queda del grupo Malmesbury igualmente erosionado ahora forman un sótano sobre el cual se depositaron rocas sedimentarias más jóvenes del Grupo Table Mountain. [1]

Otros grandes plutones de granito de edad similar se encuentran en el Cabo Occidental , pero ninguno de los demás se extiende hasta la costa de esta zona. El plutón de Stellenbosch se extiende bajo las montañas Helderberg y Hottentots Holland. Cape Blue Rock, un denso Hornfels , se formó a partir de la roca de la serie Malmesbury por el plutón de Stellenbosch y fue extraído como agregado de construcción cerca de Sir Lowry's Pass . [3] La cantera Blue Rock ha sido cerrada y ahora está inundada y se utiliza para deportes acuáticos como buceo y esquí acuático.

Aspecto de los granitos Península expuestos

Casi todo el granito expuesto ha sido erosionado extensamente y tiene forma de núcleos de piedra redondeados. El color es generalmente de pálido a gris medio y la superficie suele ser bastante rugosa, con cristales claramente visibles y sin estructura en capas. Como roca intrusiva, no se aplican buzamiento ni rumbo, pero la roca masiva está agrietada en los planos de unión, que tienden a ser característicos del lugar, y la erosión ha acentuado estas uniones. La dirección general y el espaciado de las juntas en algunas áreas es bastante consistente en áreas bastante grandes, y el paisaje submarino es a menudo una continuación de las tendencias generales sobre la superficie, lo que puede ser útil para fines de navegación submarina.

Áreas costeras y marinas donde las rocas de granito peninsular están expuestas

Deposición del Grupo Table Mountain

Deposición del Supergrupo del Cabo sobre la superficie plana erosionada de rocas de Malmesbury con intrusiones de granito. La deposición alterna de arenisca y esquisto refleja cambios en el nivel relativo del mar a lo largo de un margen continental pasivo que se hunde en general. (después de Compton 2004)

Las areniscas del grupo Table Mountain se depositaron en la superficie erosionada del granito y el basamento de la serie Malmesbury, en los canales de los arroyos y las llanuras de marea de una llanura costera y un entorno de delta que se extendieron por la región hace unos 450 millones de años. Los depósitos de arena, limo y lodo fueron litificados por presión y luego plegados durante la Orogenia del Cabo para formar el Cinturón Plegado del Cabo , que se extiende a lo largo de las costas occidental y meridional. [1]

La Formación Graafwater basal (300-450 m de espesor) está formada por capas intercaladas de arenisca de color marrón pálido, limolita laminada de color rosa y lutita de color marrón oscuro . Un examen más detenido muestra ciclos de deposición desde areniscas de canal con lecho de corriente hasta proporciones crecientes de lutitas granates de grano fino en la parte superior, depositadas en llanuras aluviales y lagunas. [3]

La Formación Península (800-1500 m de espesor), que consiste en arenisca de cuarzo de guijarros duros, de color gris claro, de grano medio a grueso, domina los escarpados acantilados de las montañas. El lecho actual y las capas de guijarros sugieren que originalmente se depositó como bancos de arena migratorios en amplios canales de ríos. [3]

La illita de la Formación Pakhuis (una grava glacial litificada) se encuentra en el punto más alto de Table Mountain, en Maclear's Beacon y en partes de la cordillera Hottentots-Holland . Contiene grupos de cantos rodados y guijarros angulares y fue depositado en una época en la que el continente Gondwana , del que formaba parte África, estaba situado cerca del polo sur. [3]

Las formaciones Graafwater, Peninsula y Pakhuis son del período Ordovícico .

Las formaciones Cederberg , Goudini y Skurweberg del período Silúrico , y la Formación Rietvlei del período Devónico completan el grupo Table Mountain y se encuentran en las montañas Hottentots Holland al este de False Bay. Todos estos estratos están muy por encima del nivel actual del mar en el área de Ciudad del Cabo. [3]

La Formación Cederberg incluye limolita gris oscuro y areniscas limosas, y es más oscura que la Formación Goudini suprayacente, que es de arenisca cuarcítica de color marrón claro a gris claro, con limolita y lutita de color marrón rojizo intercaladas . La formación Goudini es más feldespática y de grano más fino que la Formación Skurweberg, que se caracteriza por una capa bastante gruesa de arenisca cuarzosa de grano medio a grueso, de color gris claro y ligeramente feldespática. [3]

La Formación Rietvlei consta de horizontes alternos de arenisca, limolita y lutita cuarzosa y feldespática de color gris claro. [3]

orogenia del cabo

El cinturón Cape Fold se formó durante un importante episodio de formación de montañas cuando los continentes chocaron para formar Pangea. Los depósitos de ceniza volcánica en la cuenca del Karoo indican la presencia de zonas de subducción activa al oeste y al sur a medida que las placas sudamericana y antártica deforman el supergrupo del Cabo y sus estratos subyacentes en las montañas Cape Fold Belt. (después de Compton 2004)

La formación del Cinturón Plegado del Cabo es el resultado de una colisión de placas tectónicas que terminó hace más de 200 millones de años. Los estratos acumulados del Supergrupo del Cabo y los granitos más antiguos y el grupo de Malmesbury se elevaron y deformaron por la presión de la Antártida de América del Sur. y las placas continentales africanas se mueven juntas lentamente. Las montañas plegadas resultantes han sido erosionadas hasta su estado actual durante el período siguiente, y lo que existe hoy son los restos de una cadena montañosa mucho más grande y más alta. Las fallas atraviesan y desplazan las capas de roca. Estas zonas más fácilmente erosionables están marcadas por barrancos; Fallas transversales separan múltiples picos de los Doce Apóstoles. Algunas zonas de falla de roca triturada (brecha) están cementadas nuevamente con minerales de óxido de manganeso y hierro de color marrón oscuro. [1]

Posible evolución del paisaje de Ciudad del Cabo: las areniscas casi horizontales de Table Mountain representan la depresión y las areniscas de pronunciada pendiente de las mismas formaciones de las montañas Hottentots Holland, al este, la rama de un gran pliegue que desde entonces se ha erosionado para exponer la esquisto subyacente. . Por lo tanto, el paisaje moderno puede representar una versión invertida de un paisaje anterior (líneas discontinuas) caracterizado por una gran montaña donde ahora se encuentran Cape Flats. (después de Compton 2004)

El paisaje actual se debe a una erosión prolongada que ha excavado valles profundos, eliminando partes de la cubierta de arenisca del grupo Table Mountain, que alguna vez fue continua, de Cape Flats y dejando altas crestas montañosas residuales en un ejemplo de relieve invertido . [1]

Aspecto de las areniscas expuestas de Table Mountain

El rumbo y el buzamiento varían considerablemente: en la Península del Cabo el buzamiento es generalmente cercano a la horizontal, por lo que hay salientes en lugar de crestas, pero en el lado este de False Bay el buzamiento es pronunciado, a menudo de más de 45°, y donde el rumbo es paralelo a la costa (cerca de Gordon's Bay y Rooi-els), esto da como resultado crestas y barrancos submarinos también paralelos a la costa, y generalmente interrumpidos por barrancos transversales que son extensiones de barrancos que se extienden sobre el agua. En otros lugares, las crestas forman un ángulo mayor con respecto a la costa. [3]

El arrecife marino en Steenbras Deep tiene una cima relativamente plana, el rumbo es aproximadamente de norte a sur y la inmersión es bastante pronunciada.

El extenso banco de arena de Rocky Bank tiene una cima relativamente plana, con escalones, y aquí la pendiente es bastante plana.

Hotentotes Holanda Montañas y Helderberg

Áreas costeras y marinas donde las rocas del grupo Table Mountain están expuestas

No se ha identificado el origen de las rocas sedimentarias duras de las crestas de Steenbras Deep, East Shoal y York Shoal. La sección previa a la erosión propuesta por Compton sugiere que es probable que estos afloramientos pertenezcan al grupo basal de Malmesbury. [1]

Terciario a Eventos recientes

Casi el 50% del área de la Península del Cabo y Cape Flats está cubierta por arenas marinas débilmente cementadas. Los niveles del mar fluctuaron entre -120 y +200 m desde el nivel medio actual del mar durante el Plioceno y la posterior edad de hielo del Pleistoceno, hace entre 2 millones y 15 000 años, como resultado de la fluctuación de la temperatura global y cantidades variables de agua acumulada en los casquetes polares. [1]

La costa de la Península del Cabo en el caso de (izquierda) un nivel del mar 25 m más alto que ocurrió hace alrededor de 5 y 1,5 millones de años, y (derecha) un nivel del mar 125 m más bajo en el momento de máxima acumulación de hielo durante los períodos fríos, el más reciente hace 20 000 años (según John S. Compton 2004)

En ocasiones, el mar cubría Cape Flats y el valle de Noordhoek y la Península del Cabo era entonces un grupo de islas. Se depositaron arenas de playa con fragmentos de conchas y lodos estuarinos que luego se cubrieron con arenas de dunas cementadas con calcreta a medida que el mar retrocedía. La "roca de duna" que se depositó durante un período interglacial del Pleistoceno hace unos 120.000 años ahora está siendo erosionada en los acantilados cerca de Swartklip. [1]

Durante los períodos glaciales, el nivel del mar bajó para exponer el fondo de False Bay a la erosión y la intemperie. La última gran regresión, hace unos 20.000 años, bajó el nivel del mar a la actual isóbata de 130 m, que se encuentra al sur de Cape Point y Cape Hangklip, dejando expuesto todo el fondo de False Bay. Durante este período se formó un extenso sistema de dunas sobre el suelo arenoso de False Bay. Las extensiones hacia el sur del drenaje terciario ahora enterrado deben correr al este de la isla Seal, York Shoal y East Shoal en la parte centro-norte de False Bay, y luego descender por su profundo eje batimétrico central hacia la salida entre las características sumergidas de Rocky Bank. y Hangklip Ridge. [1]

Sedimentos del fondo

El fondo de la costa occidental de la Península del Cabo, entre y más allá de las áreas de arrecifes rocosos, es en gran parte arena cuarcítica blanca bastante fina con algunas áreas de arena de conchas más gruesa.

Los sedimentos del fondo de False Bay son más variados. En el lado oeste de la bahía hay una tendencia general hacia arena cuarcítica fina a media y material calcáreo más grueso, en su mayoría fragmentos de conchas de moluscos, con parches de maerl de fragmentos de algas coralinas ramificadas. También hay zonas de arena muy fina, casi barro, en la más resguardada Simon's Bay. [4]

El lado este de False Bay también tiene extensas áreas de fondo de arena cuarcítica fina, y también hay depósitos ocasionales de un material limoso muy fino de baja densidad que se perturba fácilmente y se vuelve a suspender. Este limo generalmente se deposita sobre la arena y las depresiones del arrecife durante períodos relativamente largos de mar en calma. Hay pequeñas áreas de grava y barro con cáscara cerca de Gordon's Bay, entre el arrecife rocoso de la costa y el fondo de arena.

Terrazas marinas

Los lechos de grava subyacentes a las terrazas elevadas de la playa se encuentran de manera intermitente a lo largo de la mayor parte de la costa. Los lechos de rocas se encuentran casi continuamente desde Kommetjie hacia el sur hasta Cape Point. Descansan en una terraza, de 7 a 10 m sobre el nivel del mar, que corta la piedra arenisca de Table Mountain. Aquí también hay indicios de una playa de guijarros elevada más antigua, de entre 17 y 20 m. [3]

A lo largo de la costa de False Bay, la evidencia de niveles más altos del mar se presenta mediante plataformas cortadas por las olas, bancos, crestas de playas de rocas, acantilados marinos, cuevas y repisas socavadas. Las cuevas cortadas por las olas, lo que indica que los antiguos niveles del mar entre +4 y +8 m están encontrado entre Cape Point y Muizenberg en Rooikrans, la cala Batsata, Blaasbalkgrot y Hell's Gate, entre otros. Aún más espectaculares cuevas cortadas por olas se encuentran en el lado este de False Bay, desde Gordon's Bay hasta Pringle Bay, por ejemplo en Die Kamer, Sandgat, Heuningkloof, Koeëlbaai, Blousteen, Rooiels y Drostersgat. [3]

Las plataformas cortadas por olas de 18 a 20 my 30 m están bien desarrolladas debajo de Clarence Drive desde la desembocadura del río Steenbras hasta Koeëlbaai. Sobre ellos descansan cantos rodados de arenisca, grava y arena, de hasta un metro de espesor, a menudo cementados con manganeso y hierro. En algunos lugares, los pedregales se superponen parcialmente a estos depósitos. En la misma zona se encuentran playas de rocas elevadas, similares a las de la península, a entre 3 y 5 m sobre el nivel del mar. [3]

Rocas intrusivas

Rocas aglomeradas y basálticas.

En la costa de False Bay, justo debajo del antiguo faro de Cape Point, un tapón de aglomerado básico se introduce en granito porfirítico de grano grueso. Este afloramiento está cubierto de manera discordante por sedimentos del grupo Table Mountain. Consiste en una masa heterogénea de roca básica de color verde oscuro a gris con motas de color marrón rojizo que encierra clastos orientados aleatoriamente de tamaño variable hasta 300 mm. Los clastos están formados por arenisca cuarzosa redondeada y angular, limolita, hornfels, granito porfirítico , rocas básicas y granito rojizo de grano fino. Diques básicos de litología similar a la matriz del tapón, cortan tanto aglomerado como granito adyacente [3]

Diques de dolerita

Hay varios diques de dolerita en la región, algunos de los cuales son visibles en la costa. Estos diques son intrusivos para Cape Granite Suite y las rocas sedimentarias anteriores al Cabo y, en algunos lugares, también para las formaciones Graafwater y Peninsula. Su ancho varía desde una fracción de metro hasta 22 m en Logies Bay, Llandudno. [3]

La mayoría de las doleritas son rocas de color gris oscuro, de grano fino a medio, con augita y plagioclasa como componentes principales. Se encuentran variaciones de dolerita enriquecidas con cuarzo en Miller's Point , Llandudno y Chapman's Peak. [3]

Clima reciente

Durante los últimos 2 millones de años del período geológico Cuaternario , la norma han sido períodos glaciales fríos (hipotérmicos) de aproximadamente 100.000 años de duración. Canadá y el norte de Eurasia estaban cubiertos por capas de hielo continentales de kilómetros de espesor, y el efecto global fue un descenso del nivel del mar de unos 130 m porque el mar era la fuente del agua congelada de estas enormes capas de hielo. Esto significa que False Bay y Table Bay estuvieron secas y cubiertas por dunas durante el 90% de los últimos 2 millones de años. Los períodos interglaciares cálidos (hipertermales) han durado sólo unos 10.000 años y estamos a medio camino del último, que comenzó hace unos 6.000 años. Por lo tanto, la costa de False Bay solía cruzar la desembocadura de la actual False Bay. La isla Robben fue una colina en una llanura costera con la costa al oeste de la isla durante la mayor parte de los últimos 2 millones de años. [1]


Galería

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdefghijkl Compton, John S. (2004). Las rocas y montañas de Ciudad del Cabo . Ciudad del Cabo: doble historia. ISBN 978-1-919930-70-1.
  2. ^ Murray, Tony; marrón, Cate; Dólar, Evan; Día, Jenny; Beuster, Hans; Haskins, Candice; Boucher, Charlie; Turpie, Jane; Madera, Julia; Thompson, Martín; Lambert, Steve; van Niekerk, Lara; Impson, decano; Magoba, Rembu; Petersen, Chantel; Davey, Denis; Noffke, Mandy; Hay, Rowena; Hartnady, Chris; Ewart-Smith, Justine; Hamburguesa, Marius; Fairburn, Emily; Ractliffe, Geordie; Día, Liz; Luger, Mike; Lannas, Katy; Ndiitwani-Nyamande, Tovhowani (2009). marrón, Cate; Magoba, Rembu (eds.). Ríos y humedales de Ciudad del Cabo (Parte 1) (PDF) . Proyecto No: K5/1691 (Reporte). Comisión de Investigación del Agua. págs. 1–178.
  3. ^ abcdefghijklmnopqrs Theron, JN; Gresse, PG; Sigfrido, HP; Rogers, J. (1992). Hoja explicativa 3318 - La geología del área de Ciudad del Cabo . Pretoria: Servicio Geológico, Departamento de Asuntos Minerales y Energéticos, Imprenta del Gobierno. ISBN 978-0-621-14284-6.
  4. ^ Terhorst, A. (julio de 1988). El entorno del fondo marino frente a Simon's Town en False Bay, revelado mediante sonar de barrido lateral, muestreo del fondo, observaciones de buzos y fotografía submarina. Boletín No.22 (Informe). Departamento de Geología, Universidad de Ciudad del Cabo.

enlaces externos