La geología de Gales es compleja y variada; su estudio ha tenido una importancia histórica considerable en el desarrollo de la geología como ciencia . Todos los períodos geológicos desde el Criogénico ( Precámbrico tardío ) hasta el Jurásico están representados en afloramientos, mientras que rocas sedimentarias más jóvenes se encuentran bajo los mares inmediatamente frente a la costa galesa. Los efectos de dos episodios de formación de montañas han dejado su marca en el fallamiento y plegamiento de gran parte de la secuencia de rocas del Paleozoico . Los depósitos superficiales y las formas del terreno creadas durante el actual período Cuaternario por el agua y el hielo también son abundantes y contribuyen a un paisaje notablemente diverso de montañas, colinas y llanuras costeras.
El carácter moderno de Gales se deriva en gran parte de la explotación de su diversa riqueza mineral: pizarra en Snowdonia , carbón en los valles del sur de Gales y minerales metálicos en Anglesey y el centro de Gales, por nombrar solo tres. La geología de Gales influye en las prácticas agrícolas y en la elección de las piedras de construcción, pero también en la planificación de los desarrollos, que deben tener en cuenta la estabilidad del terreno y la propensión a las inundaciones, riesgos geológicos que una apreciación de la geología puede ayudar a abordar.
Gales del Sur tiene un registro escrito de interés geológico que se remonta al siglo XII, cuando Giraldus Cambrensis observó esquistos piríticos cerca de Newport . En 1603, George Owen identificó correctamente la relación estratigráfica entre la caliza carbonífera y las reservas de carbón. Algunas de las primeras representaciones publicadas de fósiles fueron las de plantas fósiles tomadas de las reservas de carbón cerca de Neath (Gibson a fines del siglo XVII).
A mediados del siglo XIX, dos destacados geólogos, Roderick Murchison y Adam Sedgwick, utilizaron sus estudios de la geología de Gales para establecer ciertos principios de estratigrafía y paleontología . Realizaron un trabajo fundamental sobre la Old Red Sandstone , pero se los recuerda más por su trabajo sobre la secuencia del Paleozoico inferior . Fue Sedgwick quien estableció el sistema Cámbrico y Murchison describió por primera vez el Silúrico , nombrándolo en honor a la antigua tribu Silures que ocupaba el centro de Gales. Una superposición entre los dos sistemas tal como se cartografiaron condujo finalmente a una prolongada disputa entre los dos antiguos colaboradores. Después de sus muertes, Charles Lapworth erigió el sistema Ordovícico (también llamado así por una antigua tribu del noroeste de Gales, los Ordovices ), para explicar la secuencia de rocas en el centro de la controversia.
Más recientemente, se han seleccionado dos lugares en el centro de Gales para definir globalmente las etapas del período Silúrico. Cefn-cerig Road, cerca de Cefn-cerig Farm, Llandovery , es la ubicación de la Sección y Punto Estratotipo de Límite Global (GSSP, por sus siglas en inglés) que marca el límite entre las etapas Aeroniana y Telychiana del período Silúrico en la escala de tiempo geológico . De manera similar, Trefawr Track, un camino forestal al norte de Cwm-coed-aeron Farm, Llandovery, es la ubicación del GSSP que marca el límite entre las etapas Rhuddaniana y Aeroniana . Ambos GSSP fueron ratificados en 1984. : Ver los artículos principales sobre Cefn-cerig Road y Trefawr Track .
Las rocas del Precámbrico tardío están muy extendidas en Anglesey , Llŷn y Arfon , con otras apariciones más restringidas en el norte de Pembrokeshire , Radnorshire y Carmarthenshire . El metamorfismo a menudo intenso al que se han visto sometidas estas rocas originalmente volcánicas y sedimentarias y su relación generalmente fallada con las rocas vecinas ha hecho que los geólogos las conozcan de forma limitada. La mayoría se encuentran en los márgenes de los terranes , bloques de la corteza terrestre que han tenido historias geológicas diferentes antes de asumir su configuración actual, o cerca de ellos. Sin embargo, en los últimos años se ha producido una progresiva elucidación de la forma en que los numerosos terranes de Gales se unieron durante el Precámbrico tardío y la era Paleozoica .
El complejo Stanner-Hanter, en la frontera inglesa, está formado por rocas volcánicas de unos 700 millones de años de antigüedad, lo que las sitúa dentro del período criogénico . [1]
Las rocas encontradas en una cantera cerca del pueblo de Llangynog , Carmarthenshire, en 1977 contienen algunos de los fósiles más antiguos de la Tierra, que datan del período Ediacárico , hace 564 millones de años, cuando Gales era parte del microcontinente Avalonia . [2]
Las rocas de la era cámbrica se encuentran más ampliamente en un interior de Merionethshire , donde las rocas arqueadas del domo de Harlech forman el Rhinogydd . El grupo Harlech Grits está formado por areniscas , lutitas y grauvacas que forman el núcleo erosionado del domo y, dentro de esta secuencia, son específicamente las grauvacas de la "formación Rhinog" las que proporcionan las colinas más altas. También se encuentran rocas cámbricas en el norte de Pembrokeshire, Anglesey y Llŷn .
El período Ordovícico dio lugar a una secuencia de rocas sedimentarias que se extienden desde Pembrokeshire hacia el este a través de Carmarthenshire hasta el valle de Towy y que están intrincadamente entremezcladas con las del período siguiente hacia el norte hasta el valle de Conwy . En Snowdonia, muchas rocas volcánicas del Ordovícico dan lugar a un paisaje más accidentado que en otras partes del país. El propio Snowdon está formado en gran parte por ceniza volcánica ( toba ) con algo de roca sedimentaria e intrusiones ígneas plegadas en un sinclinal. Cadair Idris también está formado en gran parte por rocas ígneas del Ordovícico. Anglesey y Llŷn también son territorio Ordovícico. Las rocas del Ordovícico de Gales suelen estar intensamente falladas y plegadas, habiendo sido afectadas por los movimientos de tierra de la orogenia caledonia . Una característica notable del sistema Ordovícico es una importante curvatura descendente conocida como geosinclinal galés.
Las rocas que datan del período Silúrico son, en cierta medida, las más significativas para el paisaje de Gales; un mayor porcentaje de la superficie terrestre del país está directamente sustentada por rocas de esta edad que de cualquier otra. Gran parte del centro de Gales está formado por areniscas y lutitas silúricas, al igual que el paisaje más suave del centro de Monmouthshire , donde el anticlinal Usk da lugar al Usk Inlier . En el norte, son las lutitas y areniscas de la edad de Ludlow de las formaciones Elwy y Nantglyn las que forman la cordillera Clwydian , [3] y las banderas de Nantglyn y las areniscas de Denbigh del Wenlockian las que forman los páramos de Denbigh , [4] la montaña Llantysilio y el valle Dee alrededor de Llangollen . [5] En el oeste de Gales, partes del sur y centro de Pembrokeshire alrededor de Haverfordwest y Narberth y entre Marloes y Daugleddau están formadas por lutitas, areniscas y conglomerados de la edad de Llandovery . [6]
Una larga y compleja serie de colisiones continentales conocidas colectivamente como la orogenia de Caledonia comenzó en el Ordovícico y continuó a través del Silúrico hasta el Devónico. El efecto en esta área fue causar plegamiento y fallas de la secuencia de rocas existente, más particularmente dentro de la Cuenca Galesa , un proceso que se intensificó hacia el norte. Partes de la secuencia fueron sometidas a metamorfismo de bajo grado , el más significativo de los cuales, desde un punto de vista económico, serían las pizarras del Cámbrico y Ordovícico del norte de Gales. El "grano" de noreste a suroeste de gran parte del país fue impartido en este momento con una serie de zonas de fallas importantes que persisten desde ese momento hasta el presente, algunas de las cuales, particularmente en el noroeste, se cree que representan límites de terrenos. Los depósitos siliciclásticos del período Devónico posterior representan en gran parte el rápido desgaste del extenso cinturón montañoso de Caledonia creado por la colisión de Caledonia.
Las rocas de la edad Devónica son ampliamente sinónimo de la Old Red Sandstone (comúnmente conocida como 'ORS'), aunque la ORS más baja es de edad Silúrica tardía. La cuenca anglo-galesa que se extiende desde la frontera con Inglaterra hacia el oeste a través del Parque Nacional Brecon Beacons hasta Pembrokeshire incluye la mayor parte de esta secuencia. Son las areniscas y lutitas de las formaciones Brownstone y Senni del Devónico inferior , a veces coronadas por las areniscas resistentes de los lechos de la meseta , las que forman picos tan llamativos como Pen y Fan y Sugar Loaf y los dramáticos escarpes de las Montañas Negras y Black Mountain . También hay apariciones restringidas de rocas devónicas en Anglesey .
El período Carbonífero está representado por extensos afloramientos en todo el sur de Gales, desde el valle de Wye en el este, pasando por la cuenca minera de Gales del Sur , el valle de Glamorgan y Gower hacia el oeste hasta el sur de Pembrokeshire . Hay áreas menos extensas en el noreste de Gales y a lo largo de la costa norte hasta Anglesey , donde rocas de edad similar caracterizan el paisaje. La secuencia incluye caliza carbonífera en su base, seguida de areniscas gruesas (la " Millstone Grit " del norte y la " Twrch Sandstone " del sur), luego lutitas y finalmente las Coal Measures , que comprenden una gruesa sucesión de lutitas , areniscas y, por supuesto, vetas de carbón .
Aunque el centro de Gales se encontraba sobre el nivel del mar durante el Carbonífero, los mares tropicales poco profundos se extendían por gran parte del norte y el sur de Gales y fue en estos entornos donde se depositaron una sucesión de tipos de piedra caliza.
La piedra caliza da lugar a impresionantes paisajes de acantilados tanto en la costa como en Great Orme en el norte y en St Govan's Head y la península de Gower en el sur, y en el interior, en los escarpes de la montaña Eglwyseg cerca de Llangollen y la ladera de Llangattock en el valle de Usk . Los paisajes kársticos caracterizan el afloramiento de piedra caliza y, en particular a lo largo de la "cosecha norte" de la cuenca minera de South Wales , donde la piedra caliza está enterrada a poca profundidad debajo de las areniscas adyacentes, se ha producido un amplio desarrollo de huecos de solución .
Las lutitas y areniscas de la edad de Namur que recubren o suceden a la piedra caliza dan lugar a paisajes accidentados, típicamente páramos mal drenados o gargantas boscosas como en el País de las Cataratas del sur de Powys .
Los paisajes desarrollados sobre las rocas de Coal Measures han sido ampliamente alterados por los humanos, ya que el carbón y el hierro que se encuentran dentro de esta gruesa secuencia de rocas han sido importantes económicamente durante mucho tiempo, particularmente desde la Revolución Industrial . Los antiguos yacimientos de carbón de Flintshire , Denbighshire y el sur de Gales son testigos de este período. En el sur de Gales , Coal Measures está cubierto por las gruesas areniscas de Pennant Measures , que a menudo proporcionan bordes escarpados a la meseta que ha sido profundamente disectada para formar los valles del sur de Gales . La arenisca de Pennant se usa ampliamente como piedra de construcción.
Una característica geológica importante del subperíodo Carbonífero Superior en el sur de Gales es el sinclinal de los yacimientos de carbón de Gales del Sur . Las rocas que componen esta importante zona se formaron durante la Era de Westfalia, hace aproximadamente entre 314 y 308 millones de años (Ma), cuando las condiciones climáticas eran ecuatoriales. Esta sucesión de Westfalia incluye una secuencia con un espesor de más de 1800 m en el oeste. Los yacimientos de carbón se formaron en una llanura baja anegada con turberas inmediatamente al sur de una antigua característica geológica conocida como el Alto Gales-Londres-Brabante .
Desde finales del Carbonífero hasta el Pérmico, Gales del Sur se encuentra en el margen norte del orógeno varisco , una zona afectada por una compleja colisión continental que se produjo al sur. Las rocas más intensamente afectadas son las del sur y centro de Pembrokeshire, donde los estratos verticales y con inclinación pronunciada son habituales y los plegamientos, fallas y cabalgamientos múltiples son bien visibles en las secciones costeras. El sur de Carmarthenshire y la parte occidental de la cuenca minera de Gales del Sur se vieron afectados en menor medida. Las antiguas debilidades caledonoides, como la perturbación de Neath, se reactivaron en esta época.
En el norte de Gales se encuentran rocas del período Pérmico , debajo del valle de Clwyd , que se extienden hasta las franjas nororientales del país desde los cuerpos más grandes de este tipo de rocas en Cheshire y Shropshire. Las rocas del Pérmico-Triásico en el noreste de Gales están en gran parte ocultas por material reciente depositado por los ríos y la capa de hielo del Devensiano . Se sabe que hay secuencias más gruesas de rocas del Pérmico-Triásico debajo del canal de Bristol, la bahía de Cardigan y el mar de Irlanda frente a la costa norte de Gales.
Las areniscas triásicas forman gran parte de la costa entre Barry y Penarth y se extienden hacia el este a lo largo de la costa de Monmouthshire hasta la frontera inglesa en Chepstow . También aparecen de forma más esporádica más al oeste entre Ogmore-by-Sea y Kenfig . Hay apariciones muy localizadas de material triásico en Gower y el sur de Pembrokeshire, gran parte de él relleno de brechas de fisuras en la piedra caliza carbonífera subyacente. También se encuentran areniscas triásicas a lo largo de la frontera con Cheshire y Shropshire , aunque la mayoría de las veces están ocultas debajo de material fluvial y de origen glacial reciente.
En el valle de Glamorgan se encuentran abundantes rocas que datan del período Jurásico . Gran parte de la costa de Glamorgan, entre Ogmore-by-Sea y Barry, está formada por acantilados de piedra caliza jurásica estratificada, conocidos como Lias . Se han desarrollado plataformas costeras extensas y espectaculares, por ejemplo, cerca de Southerndown , ya que estos acantilados se han ido retirando tierra adentro debido a los frecuentes desprendimientos de rocas.
No hay rocas del Cretácico en Gales, pero se sabe que están presentes en las cuencas submarinas de la costa galesa, por ejemplo, el Mar Céltico y el Canal de Bristol .
Hay pocas pruebas de rocas de los períodos Paleógeno y Neógeno en Gales, aunque se sabe que se encuentran en alta mar. Las excepciones son la secuencia revelada en el pozo de Mochras en la franja costera al sur de Harlech y los "depósitos de bolsillo" donde los sedimentos llenan depresiones en la piedra caliza carbonífera en el noreste de Gales. En el sur, las arenas poco cementadas aparecen esporádicamente en la parte central y occidental del Parque Nacional Brecon Beacons; se cree que son un producto de la erosión cenozoica de la arenisca Twrch subyacente.
El paisaje de Gales ha adquirido su forma actual durante los últimos 2,6 millones de años, es decir, durante el período Cuaternario , que llega hasta nuestros días. Las capas de hielo y los glaciares de los valles que se formaron durante una serie de eras glaciales han alterado significativamente un paisaje que se había desarrollado a medida que los ríos drenaban una superficie de tierras altas inclinada que se cree que emergió de debajo del mar durante los primeros tiempos del Cenozoico.
Los efectos de la última edad de hielo ( Devensiana ) son los más fácilmente comprensibles. Una capa de hielo que en su máxima extensión cubrió prácticamente todo Gales y llegó tan al sur como Cardiff, Bridgend y Gower dejó a su paso conjuntos de formas de relieve tanto erosivas como deposicionales. Los circos glaciares de Snowdonia y, en menor medida, de las montañas Cámbricas y las Brecon Beacons son bien conocidos. Muchos valles preexistentes fueron profundizados aún más por el hielo glaciar. Las morrenas de circo en las montañas y las morrenas terminales y recesionales en los valles principales son el legado deposicional más sorprendente de la glaciación. Tres morrenas mediales importantes se extienden bajo las aguas de la bahía de Cardigan , partes que quedan expuestas durante las mareas bajas vivas como Sarn Badrig , Sarn y Bwch y Sarn Cynfelin . [7]
También hay enjambres de drumlins y una extensa capa de till glacial en otros lugares. La mayor concentración de drumlins se encuentra en Denbighshire, aunque también hay áreas diferenciadas alrededor del valle de Severn . [8]
Tras el final de la última edad de hielo, el nivel del mar subió hasta alcanzar aproximadamente el nivel actual hace unos 6000 años. Los bosques que se habían establecido a ese nivel o por debajo de él fueron destruidos, aunque en algunos lugares todavía se pueden ver tocones de árboles en posición de crecimiento en la zona intermareal, al igual que los restos de depósitos de turba que se habían formado originalmente por encima de la línea de pleamar. La redistribución de arenas glaciales y fluviales ha dado lugar a extensos sistemas de dunas en la costa galesa, en particular en Newborough Warren en Anglesey, Morfa Harlech y Morfa Dyffryn en Gwynedd y en Pendine y Pembrey Burrows en Carmarthenshire y en Merthyr-mawr Warren y Kenfig Burrows en Glamorgan .
En las zonas de piedra caliza de Gales han surgido paisajes kársticos durante el período postglacial, aunque algunos elementos de estos se iniciaron durante e incluso antes de las sucesivas eras glaciales. Los pavimentos de piedra caliza están mejor desarrollados a lo largo de la "cosecha norte" dentro del Parque Nacional Brecon Beacons y hay numerosos sumideros y hundimientos, junto con sumideros, secciones de valle seco y resurgimientos. El desarrollo de cuevas es extenso e incluye sistemas como Ogof Ffynnon Ddu (la cueva más profunda de Gran Bretaña), Dan-yr-ogof (cueva parcialmente expuesta) y el sistema más extenso de Gales, Ogof Draenen .
Los seres humanos han extraído metales y minerales metálicos en Gales durante milenios. Hay yacimientos de cobre de la Edad de Bronce en Great Orme, cerca de Llandudno, y en Parys Mountain , en Anglesey. El oro se ha obtenido desde tiempos prerromanos en lugares como Dolaucothi . El plomo y el zinc se extrajeron intensivamente en el área de Cwmystwyth , en el centro de Gales, y una mina de plomo funcionó en Minera, cerca de Wrexham, desde la Edad Media hasta principios del siglo XX. En la época victoriana, se abrió la mina de cobre Sygun cerca de Beddgelert, en Snowdonia . La piedra de hierro es un componente de la secuencia rocosa de Lower Coal Measures y, donde aflora a lo largo del borde norte de South Wales Coalfield , se trabajó ampliamente para la producción de hierro y fue importante en el inicio de la Revolución Industrial en el sur de Gales. [9]
La industria de la pizarra de Snowdonia tuvo en su día importancia mundial. En las grandes canteras de las laderas de Snowdon y en Bethesda , Dinorwig , Corris y Blaenau Ffestiniog se extraían pizarras moradas y verdes de la época cámbrica .
La abundancia de roca dura en Gales significa que se ha utilizado en la construcción desde los tiempos más remotos. Las "piedras azules" (de dolerita del Ordovícico ) que forman los dinteles de Stonehenge se obtuvieron en las colinas de Preseli en Pembrokeshire alrededor del 2500 a. C. Los pueblos de la Edad del Bronce y la Edad del Hierro hicieron un uso extensivo de los materiales locales para erigir una variedad de túmulos , menhires y obras defensivas, como se manifiesta en los numerosos castros de Gales .
Las numerosas y hermosas catedrales, abadías y castillos de Gales han utilizado una variedad de piedras en su construcción: arenisca de Caerbwdi en la catedral de St David , arenisca roja antigua en el priorato de Llanthony y la abadía de Tintern , arenisca "Blue Pennant" en el castillo de Caerphilly y arenisca de Sudbrook en el castillo de Caldicot, por nombrar solo algunas. Las rocas triásicas proporcionaron la piedra de Radyr y también la piedra de Quarella que se trabajó en Bridgend . [10] La piedra de Sutton del afloramiento jurásico del sur de Gales es una piedra caliza de gran valor que se ha utilizado en la construcción en todo el valle de Glamorgan, también se envió a través del canal de Bristol al norte de Devon y al norte de Cornualles , que son ambos deficientes en piedra caliza.
Las areniscas micáceas de la Formación Tilestones de Carmarthenshire se trabajaban antiguamente para proporcionar material para techos, al igual que areniscas en losas similares en otros lugares, al menos hasta el florecimiento de la industria de la pizarra del norte de Gales en el siglo XIX.
La piedra caliza se ha trabajado a pequeña escala para su quema en hornos de cal durante muchos siglos. En épocas más recientes se ha extraído para su uso como árido, como fundente para la industria siderúrgica y como materia prima para la industria química.
La explotación del carbón en las distintas cuencas mineras de Gales comenzó en serio con el inicio de la Revolución Industrial . La más importante es, sin duda, la cuenca minera del sur de Gales, aunque las cuencas mineras contiguas de Flintshire y Denbighshire fueron importantes para la economía del noreste de Gales. Se explotaba una cuenca minera bastante más pequeña en Pembrokeshire y otra diminuta en Anglesey .
Los yacimientos de arenas y gravas de origen glaciar y fluvial han sido y continúan siendo explotados en numerosas zonas, principalmente para la industria de la construcción.
Gales no es un país particularmente activo desde el punto de vista sísmico, sin embargo, de vez en cuando ocurren terremotos de menor magnitud. La estabilidad del terreno es un problema mayor debido tanto a causas naturales como, en las antiguas zonas de explotación de carbón y otros minerales, a la minería, la excavación superficial y la deposición de escombros. La minería profunda de carbón, en particular, ha provocado la reactivación de desprendimientos de tierra preexistentes, en particular en los valles de laderas escarpadas de la cuenca minera de Gales del Sur. La colocación inadecuada de material de desprendimiento en dichas laderas las ha sobrecargado y ha alterado los patrones de drenaje con efectos catastróficos ocasionales, como en el desastre de Aberfan de 1966. [11] A ese evento le siguió un amplio programa de obras de estabilización en toda la cuenca minera.
La contaminación de tierras, aguas subterráneas y cursos de agua constituye un riesgo en zonas donde se ha llevado a cabo explotación minera, en particular en el yacimiento mineral de Gales Central y en antiguos distritos mineros de carbón.
Numerosos sitios han sido identificados como localidades importantes para las ciencias de la tierra dentro de la Revisión de Conservación Geológica y se les ha otorgado protección como SSSI geológicos . [12] Vea aquí una lista completa de SSSI tanto biológicos como geológicos en Gales; algunos sitios están protegidos con respecto a ambos tipos de interés. Además, dos áreas extensas están designadas como Geoparques ; toda la isla de Anglesey como ' GeoMôn ' en el norte y Fforest Fawr dentro del Parque Nacional Brecon Beacons en el sur. Los Geoparques tienen una variedad de funciones; la conservación y promoción del patrimonio geológico de las dos áreas son importantes. Estos objetivos se logran en parte a través de programas educativos e interpretativos. Se están estableciendo 'grupos RIGS ' en diferentes partes de Gales con el objetivo de apoyar las ubicaciones designadas como sitios de geodiversidad regionalmente importantes y ayudar en la implementación de Planes de Acción Locales de Geodiversidad ('LGAPs'). Las autoridades locales y otras agencias del sector público continúan participando en la adquisición de sitios significativos de patrimonio terrestre, su conservación e interpretación. Las organizaciones benéficas como los fideicomisos de vida silvestre de Gales también desempeñan un papel similar.