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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 sudoeste 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 sudoeste 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), la suite Cape Granite, que comprende los enormes batolitos Peninsula, 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 basamento de la serie de granito y Malmesbury hace unos 450 millones de años. Los depósitos de arena, limo y lodo se litificaron por presión y luego se plegaron durante la orogenia del Cabo para formar el cinturón plegado del Cabo , que se extiende a lo largo de las costas occidental y meridional. El paisaje actual se debe a una erosión prolongada que ha excavado valles profundos, eliminando partes de la otrora continua cubierta de arenisca del Grupo Table Mountain de Cape Flats y False Bay, y dejando altas crestas montañosas residuales. [1]

En ocasiones, el mar cubría las llanuras del Cabo y el valle de Noordhoek, y la península del Cabo era entonces un grupo de islas. Durante los períodos glaciares, el nivel del mar descendió y dejó expuesto el fondo de la bahía Falsa a la erosión y la erosión, y la última regresión importante dejó expuesto todo el fondo de la bahía Falsa. Durante este período, se formó un extenso sistema de dunas en el fondo arenoso de la bahía Falsa. 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] : Ch2 

La estructura geológica de la región

Deposición del grupo Malmesbury

Posible entorno tectónico durante la sedimentación del grupo Malmesbury (según Compton 2004)

El Grupo Malmesbury, de la era precámbrica tardía , es la formación rocosa más antigua de la zona y está formado por capas alternas de grauvaca de grano fino de color gris oscuro , arenisca y pizarra , que se observan a lo largo de las costas rocosas de Sea Point y Bloubergstrand , y desde Strand hasta Gordon's Bay . Estos sedimentos se depositaron originalmente en un antiguo talud continental por hundimientos submarinos y corrientes de turbidez . La secuencia se metamorfoseó posteriormente por calor y presión y se plegó firmemente en dirección noroeste durante la orogenia saldaniana , 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 mayor parte de las rocas expuestas de la costa de Malmesbury tienen una inclinación pronunciada y están erosionadas hasta formar crestas de bordes afilados donde las capas más resistentes sobresalen entre los estratos más blandos. Las rocas son generalmente de color oscuro donde la erosión ha dejado expuesta la roca fresca y pueden estar finamente laminadas.

Zonas costeras donde están expuestas las rocas del grupo Malmesbury

Intrusión de granito del Cabo

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

La serie Cape Granite está formada 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 las rocas de granito son el resultado de la erosión preferencial a lo largo de las 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 blanco o rosa (2-5 cm), cuarzo marrón vidrioso y escamas de mica negra , y que contiene inclusiones de hornfels oscuros de Malmesbury cerca de la zona de contacto. [3]

El clima de esta región era más cálido y húmedo en el Cretácico . Esto provocó una grave erosión química del granito hasta formar saprolita rica en arcillas de caolín , descompuestas a partir de los grandes cristales visibles de feldespato potásico que son tan visibles en el granito. [1]

ElLa zona de contacto donde el granito fundido invadió el Grupo Malmesbury se puede ver en Sea Point y se hizo famosa gracias a Charles Darwin durante su viaje de descubrimiento científico en el HMS Beagle en 1844. Aquí, las astillas de rocas de color oscuro de Malmesbury, alteradas por el calor intenso, se entremezclan y se pliegan con el granito intrusivo de color pálido para formar una roca mixta compleja. Los cristales de feldespato de gran tamaño se encuentran tanto en las capas de granito como en las de hornfels oscuras.

Aunque inicialmente se introdujo a gran profundidad, la erosión prolongada acabó exponiendo el granito en la superficie, y éste y lo que queda del grupo Malmesbury, erosionado de manera similar, forman ahora un basamento sobre el que 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 otros se extiende hasta la costa en esta área. 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 se extrajo como agregado de construcción cerca del Paso de Sir Lowry . [3] La cantera Blue Rock ha sido cerrada y ahora está inundada y se usa para deportes acuáticos, incluido el buceo y el esquí acuático.

Aspecto de los granitos expuestos de la península

Casi todo el granito expuesto ha sido erosionado extensamente y tiene forma de núcleos redondeados. El color es generalmente gris pálido a medio y la superficie es típicamente bastante rugosa, con cristales claramente visibles y sin estructura en capas. Como es una roca intrusiva, no se aplican inclinaciones ni rumbos, pero la roca maciza está agrietada en los planos de unión, que tienden a ser característicos de la ubicación, y la erosión ha acentuado estas uniones. La dirección general y el espaciamiento de las uniones 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 se encuentran expuestas rocas de granito de la península

Deposición del grupo Table Mountain

Deposición del supergrupo del Cabo sobre la superficie erosionada plana de las rocas de Malmesbury con intrusión de granito. La deposición alternada de arenisca y pizarra refleja cambios en el nivel relativo del mar a lo largo de un margen continental pasivo y en descenso general. (según Compton 2004)

Las areniscas del grupo Table Mountain se depositaron sobre la superficie erosionada del granito y del basamento de la serie Malmesbury, en los canales fluviales y las marismas de una llanura costera y un entorno de delta que se extendían por la región hace unos 450 millones de años. Los depósitos de arena, limo y lodo se litificaron por la presión y luego se plegaron 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 marrón claro, limolita rosada laminada y pizarra de color granate oscuro . Un examen más detallado muestra ciclos de deposición desde areniscas de canal con lechos de corriente hasta proporciones crecientes de pizarras granate de grano fino en la parte superior, depositadas en llanuras de inundación y lagunas. [3]

La Formación Península (800-1500 m de espesor), compuesta por arenisca de cuarzo de grano medio a grueso, dura y de color gris claro, domina los escarpados acantilados de la montaña. La estratificación actual y las capas de guijarros sugieren que originalmente se depositó como bancos de arena migratorios en amplios canales fluviales. [3]

La tillita de la Formación Pakhuis (una grava de deslave 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 rocas angulares y guijarros y se depositó 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 de la Montaña de la Mesa y se encuentran en las montañas de Hottentots Holland al este de False Bay. Estos estratos están muy por encima del nivel del mar actual 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 arenisca cuarcítica de color marrón claro a gris claro, con limolita y pizarra de color marrón rojizo intercaladas . La Formación Goudini es más feldespática y de grano más fino que la Formación Skurweberg, que se caracteriza por arenisca cuarzosa de color gris claro, ligeramente feldespática, de grano medio a grueso y estratificada bastante gruesa. [3]

La Formación Rietvlei está formada por horizontes alternados de cuarzosa gris claro y arenisca feldespática, limolita y pizarra. [3]

Orogenia del Cabo

El cinturón plegado del Cabo se formó durante un importante episodio de formación de montañas, cuando los continentes colisionaron para formar Pangea. Los depósitos de ceniza volcánica en la cuenca del Karoo indican la presencia de zonas de subducción activas al oeste y al sur, a medida que las placas sudamericana y antártica aplastan el supergrupo del Cabo y sus estratos subyacentes para formar el cinturón plegado del Cabo. (según 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 Malmesbury se elevaron y deformaron por la presión de las placas continentales sudamericana, antártica y africana que se movían lentamente juntas. Las montañas plegadas resultantes se han erosionado hasta su estado actual durante el período siguiente, y lo que existe hoy son los restos de una cadena montañosa mucho más grande y alta. Las fallas cortan y desplazan las capas de roca. Estas zonas más fácilmente erosionables están marcadas por barrancos; las fallas transversales separan múltiples picos de los Doce Apóstoles. Algunas zonas de fallas de roca triturada (brecha) están re-cementadas por minerales de óxido de hierro y manganeso 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 inclinación pronunciada de las mismas formaciones de las montañas Hottentots Holland al este son la extremidad de un gran pliegue que desde entonces se ha erosionado y ha dejado al descubierto la pizarra 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 las llanuras de Cape Flats. (según Compton 2004)

El paisaje actual se debe a una erosión prolongada que ha excavado valles profundos, eliminando partes de la otrora continua cubierta de arenisca del Grupo Table Mountain 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 la inclinación varían considerablemente: en la península del Cabo, la inclinación es generalmente casi horizontal, por lo que hay salientes en lugar de crestas, pero en el lado este de False Bay la inclinación es pronunciada, a menudo 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 por encima del agua. En otros lugares, las crestas están en un ángulo mayor con respecto a la costa. [3]

El arrecife marino en Steenbras Deep tiene una superficie relativamente plana, el rumbo es aproximadamente de norte a sur y la inclinación 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 anterior a la erosión propuesta por Compton sugiere que es probable que estos afloramientos pertenezcan al grupo basal Malmesbury. [1]

Terciario a eventos recientes

Casi el 50% de la península del Cabo y el área de Cape Flats está cubierta por arenas marinas débilmente cementadas. Los niveles del mar fluctuaron entre -120 y +200 m desde el nivel medio actual durante el Plioceno y la posterior era glacial del Pleistoceno, hace entre 2 millones y 15 000 años, como resultado de la fluctuación de la temperatura global y las 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 fue hace 20 000 años (según John S. Compton 2004)

En ocasiones, el mar cubría las llanuras del Cabo y el valle de Noordhoek, y la península del Cabo era entonces un grupo de islas. Las arenas de playa con fragmentos de conchas y lodos estuarinos se depositaron y luego fueron cubiertas por arenas de dunas cementadas con calcreta a medida que el mar retrocedía. La "roca de dunas" que se depositó durante un período interglacial del Pleistoceno hace unos 120.000 años ahora se está erosionando en los acantilados marinos cerca de Swartklip. [1]

Durante los períodos glaciares, el nivel del mar descendió y dejó expuesto el fondo de la bahía False a la erosión y la meteorización. La última regresión importante, hace unos 20.000 años, hizo descender el nivel del mar hasta la isóbata actual de 130 m, que se encuentra al sur de Cape Point y Cape Hangklip, dejando todo el fondo de la bahía False expuesto. Durante este período se formó un extenso sistema de dunas en el fondo arenoso de la bahía False. 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 norte-central de la bahía False, y luego descender por su eje batimétrico central profundo hacia la salida entre las características sumergidas de Rocky Bank y Hangklip Ridge. [1]

Sedimentos del fondo

El fondo de la costa oeste de la península del Cabo, entre y más allá de las zonas de arrecifes rocosos, es en gran parte arena cuarcítica blanca bastante fina con algunas zonas de arena con conchas más gruesas.

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, principalmente fragmentos de conchas de moluscos, con parches de un maërl de fragmentos ramificados de algas coralinas. También hay áreas de arena muy fina, casi lodo, en la bahía de Simon, más protegida. [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 altera fácilmente y vuelve a quedar en suspensión. Este limo generalmente se deposita sobre la arena y las depresiones del arrecife durante períodos relativamente largos de mares en calma. Hay pequeñas áreas de grava con conchas y barro cerca de Gordon's Bay entre el arrecife rocoso de la costa y el fondo de arena.

Terrazas marinas

A lo largo de la mayor parte de la costa, se encuentran de forma intermitente lechos de grava que se encuentran debajo de las terrazas elevadas de las playas . Los lechos de cantos rodados se encuentran casi continuamente desde Kommetjie hacia el sur hasta Cape Point. Se encuentran sobre una terraza, de 7 a 10 m sobre el nivel del mar, que corta la arenisca de Table Mountain. También hay indicios de una playa elevada de guijarros más antigua a 17 a 20 m de altura. [3]

A lo largo de la costa de False Bay, se presentan evidencias de niveles más altos del mar en plataformas cortadas por las olas, bancos, crestas de rocas en la playa, acantilados marinos, cuevas y salientes socavados. Las cuevas cortadas por las olas, que indican antiguos niveles del mar entre +4 y +8 m, se encuentran entre Cape Point y Muizenberg en Rooikrans, Batsata cove, Blaasbalkgrot y Hell's Gate, entre otros. Cuevas cortadas por las olas aún más espectaculares se encuentran en el lado oriental 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 de corte de olas a 18 a 20 m y a 30 m están bien desarrolladas debajo de Clarence Drive desde la desembocadura del río Steenbras hasta Koeëlbaai. Sobre ellas descansan cantos rodados de arenisca redondeados, grava y arena, de hasta un metro de espesor, a menudo cementados con manganeso y hierro. En algunos lugares, el pedregal cubre parcialmente estos depósitos. En la misma vecindad, se encuentran playas de cantos rodados elevados, similares a las de la península, a 3 a 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 porfídico 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 encierran clastos orientados aleatoriamente de tamaño variable de hasta 300 mm. Los clastos consisten en arenisca cuarzosa redondeada y angular, limolita, hornfels, granito porfídico , rocas básicas y granito rojizo de grano fino. Los diques básicos de litología similar a la matriz del tapón cortan tanto el aglomerado como el granito adyacente [3]

Diques de dolerita

En la región hay varios diques de dolerita , algunos de los cuales son visibles en la costa. Estos diques son intrusivos en la Suite Granítica del Cabo y en las rocas sedimentarias anteriores al Cabo, y en algunos lugares también en 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 , los períodos glaciares fríos (hipotermales) de unos 100.000 años de duración han sido la norma. Canadá y el norte de Eurasia estaban cubiertos por capas de hielo continental 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 de dunas durante el 90% de los últimos 2 millones de años. Los períodos interglaciares cálidos (hipertermales) han durado solo unos 10.000 años y estamos a mitad de camino del último, que comenzó hace unos 6.000 años. Por lo tanto, la línea costera de False Bay solía cruzar la desembocadura de la actual False Bay. Robben Island era 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

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefghijkl Compton, John S. (2004). Las rocas y montañas de Ciudad del Cabo . Ciudad del Cabo: Double Story. ISBN 978-1-919930-70-1.
  2. ^ Murray, Tony; Brown, Cate; Dollar, Evan; Day, Jenny; Beuster, Hans; Haskins, Candice; Boucher, Charlie; Turpie, Jane; Wood, Julia; Thompson, Martin; Lamberth, Steve; van Niekerk, Lara; Impson, Dean; Magoba, Rembu; Petersen, Chantel; Davey, Denis; Noffke, Mandy; Hay, Rowena; Hartnady, Chris; Ewart-Smith, Justine; Burger, Marius; Fairburn, Emily; Ractliffe, Geordie; Day, Liz; Luger, Mike; Lannas, Katy; Ndiitwani-Nyamande, Tovhowani (2009). Brown, Cate; Magoba, Rembu (eds.). Ríos y humedales de Ciudad del Cabo (Parte 1) (PDF) . Proyecto N.º: K5/1691 (Informe). Comisión de Investigación del Agua. págs. 1–178.
  3. ^ abcdefghijklmnopqrs Theron, JN; Gresse, PG; Siegfried, 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 n.º 22 (informe). Departamento de Geología, Universidad de Ciudad del Cabo.

Enlaces externos