La geología de Escocia es inusualmente variada para un país de su tamaño, con una gran cantidad de características geológicas diferentes . [1] Hay tres subdivisiones geográficas principales: las Tierras Altas y las Islas es un área diversa que se encuentra al norte y al oeste de Highland Boundary Fault ; las Tierras Bajas Centrales son un valle de rift que comprende principalmente formaciones paleozoicas ; y las Tierras Altas del Sur , que se encuentran al sur de la Falla de las Tierras Altas del Sur , están compuestas en gran parte por depósitos del Silúrico .
El lecho de roca existente incluye gneis arcaicos muy antiguos , lechos metamórficos intercalados con intrusiones de granito creadas durante el período de formación de las montañas de Caledonia (la orogenia de Caledonia ), depósitos carboníferos que contienen carbón , petróleo y hierro de importancia comercial y restos de importantes volcanes paleógenos . Durante su formación, los movimientos tectónicos crearon condiciones climáticas que iban desde polares hasta desérticas y tropicales y una resultante diversidad de restos fósiles .
Escocia también ha desempeñado un papel en muchos descubrimientos importantes, como la tectónica de placas y el desarrollo de teorías sobre la formación de rocas , y fue el hogar de figuras importantes en el desarrollo de la ciencia, incluido James Hutton (el "padre de la geología moderna"). ), [2] Hugh Miller y Archibald Geikie . [3] Varios lugares como la ' Discordancia de Hutton ' en Siccar Point en Berwickshire y el Moine Thrust en el noroeste también fueron importantes en el desarrollo de la ciencia geológica.
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Desde una perspectiva geológica y geomorfológica , el país tiene tres subdivisiones principales, todas las cuales fueron afectadas por glaciaciones del Pleistoceno .
Las Tierras Altas y las Islas se encuentran al norte y al oeste de Highland Boundary Fault , que va desde Arran hasta Stonehaven . Esta parte de Escocia comprende en gran medida rocas antiguas, de las épocas Cámbrica y Precámbrica , que se levantaron para formar una cadena montañosa durante la orogenia Caledonia posterior . Estos cimientos se intercalan con muchas intrusiones ígneas de época más reciente, cuyos restos han formado macizos montañosos como los Cairngorms y Skye Cuillins . Una excepción significativa a lo anterior son los lechos fósiles de Old Red Sandstone que se encuentran principalmente a lo largo de la costa de Moray Firth y en las islas Orkney. Estas rocas tienen alrededor de 400 millones de años y se depositaron en el período Devónico . [4] Las Tierras Altas son generalmente montañosas y están atravesadas por la Gran Falla de Glen . Las elevaciones más altas de las Islas Británicas se encuentran aquí, incluido Ben Nevis , el pico más alto con 1.344 metros (4.409 pies). Escocia tiene más de 790 islas, divididas en cuatro grupos principales: Shetland , Orkney y las Hébridas , subdivididas a su vez en Hébridas Interiores y Hébridas Exteriores .
El archipiélago atípico de las Hébridas de St Kilda está compuesto por formaciones ígneas paleógenas de granitos y gabro , muy erosionadas por los elementos. Estas islas representan los restos de un volcán extinto en anillo que se eleva desde una meseta en el fondo marino aproximadamente a 40 m (130 pies) por debajo del nivel del mar. [5]
La geología de las Shetland es compleja con numerosas fallas y pliegues . Estas islas son la zona más septentrional de Escocia de rocas orogénicas de Caledonia y hay afloramientos de rocas metamórficas de Lewis, Dalradian y Moine con historias similares a sus equivalentes en el continente escocés. Asimismo, también existen depósitos de Old Red Sandstone e intrusiones de granito . La característica más distintiva es la peridotita y el gabro de ofiolita ultrabásica en Unst y Fetlar , que son restos del fondo del océano de Jápeto . [6] Gran parte de la economía de las Shetland depende de la producción de petróleo y gas de los campos de los mares circundantes. [7] [8]
A menudo denominado Tierras Bajas Centrales , se trata de un valle de rift [9] que comprende principalmente formaciones paleozoicas . Muchos de estos sedimentos tienen importancia económica porque es aquí donde se encuentran las rocas que contienen carbón y hierro que impulsaron la revolución industrial de Escocia. Aunque son relativamente bajas, colinas como Pentland Hills , Ochils y Campsie Fells rara vez están lejos de la vista. Esta zona también ha experimentado un intenso vulcanismo , siendo Arthur's Seat en Edimburgo el remanente de un volcán que alguna vez fue mucho más grande y estuvo activo en el período Carbonífero hace unos 340 millones de años. Como resultado de los glaciares de la edad de hielo , se formaron drumlins y muchas colinas tienen una forma de relieve de peñasco y cola .
Las Tierras Altas del Sur son una cadena de colinas de casi 200 km (120 millas) de largo, intercaladas con amplios valles. Se encuentran al sur de una segunda falla que va desde Ballantrae hacia Dunbar . [10] Los cimientos geológicos comprenden en gran medida depósitos silúricos depositados hace entre 4 y 500 millones de años. [11] [12]
Toda Escocia estuvo cubierta por capas de hielo durante las glaciaciones del Pleistoceno y el paisaje se ve muy afectado por la glaciación y, en menor medida, por los cambios posteriores en el nivel del mar. [13] [14] En la época posglacial, alrededor del año 6100 a. C., Escocia y las Islas Feroe experimentaron tsunamis de hasta 20 metros de altura causados por los Storegga Slides , una serie de inmensos deslizamientos de tierra submarinos frente a la costa de Noruega. [15] [16] Los temblores de tierra son poco frecuentes y generalmente leves. Great Glen es la zona con mayor actividad sísmica de Gran Bretaña, pero el último evento de cualquier tamaño fue en 1901. [17]
Las rocas más antiguas de Escocia son los gneises de Lewis , que se formaron en el periodo Precámbrico , hace hasta 3.000 Ma ( hace millones de años ). Se encuentran entre las rocas más antiguas del mundo. Forman el basamento al oeste del Moine Thrust en el continente, en las Hébridas Exteriores y en las islas de Coll y Tiree . [18] Estas rocas son en gran parte de origen ígneo, mezcladas con mármol metamorfoseado , cuarcita y esquisto de mica e intruidas por diques basálticos posteriores y magma granítico. [19] Una de estas intrusiones forma la meseta cumbre de la montaña Roineabhal en Harris . La roca aquí es anortosita y es similar en composición a las rocas encontradas en las montañas de la Luna . [20]
En esta época también se depositaron sobre los gneises areniscas de Torridon, que contienen los signos de vida más antiguos de Escocia. En la época precámbrica posterior, se depositaron espesos sedimentos de areniscas, lodos calizos y lavas en lo que hoy son las Tierras Altas de Escocia . [21] [22]
Se formaron más depósitos sedimentarios durante el período Cámbrico (541–485 Ma), algunos de los cuales, junto con los sedimentos precámbricos anteriores, se metamorfosearon en la serie Dalradian . Está compuesto por una amplia variedad de materiales, entre los que se incluyen esquistos de mica, esquistos de gneis de biotita , arenilla esquistosa , grauvaca y cuarcita . [23] El área que se convertiría en Escocia estaba en este momento cerca del polo sur y formaba parte de Laurentia . Los fósiles de las Tierras Altas del noroeste indican la presencia de trilobites y otras formas de vida primitivas. [21] [24]
La masa de tierra proto-Escocia se desplazó hacia el norte, y entre 460 y 430 Ma, se depositaron arenisca , lutita y caliza en el área que ahora es el valle de Midland . Esto ocurrió en mares tropicales poco profundos en los márgenes del océano Jápeto . El Complejo Ballantrae cerca de Girvan se formó a partir de este fondo del océano y es similar en composición a las rocas encontradas en The Lizard en Cornwall . No obstante, el norte y el sur de Gran Bretaña estaban muy separados al comienzo de este período, aunque la brecha comenzó a cerrarse cuando el continente de Avalonia se separó de Gondwana , chocó con el Báltico y desvió hacia Laurentia. La orogenia de Caledonia comenzó a formar una cadena montañosa desde Noruega hasta los Apalaches . Hubo una edad de hielo en el hemisferio sur y al final de este período se produjo la primera extinción masiva de vida en la Tierra. [21] [25]
Durante el período Silúrico (444–419 Ma), el continente de Laurentia colisionó gradualmente con el Báltico, uniendo Escocia al área que se convertiría en Inglaterra y Europa. Los niveles del mar aumentaron a medida que las capas de hielo del Ordovícico se derritieron y los movimientos tectónicos crearon fallas importantes que ensamblaron el contorno de Escocia a partir de fragmentos previamente dispersos. Estas fallas son la falla del límite de las tierras altas , que separa las tierras bajas de las tierras altas, la falla de Great Glen que divide las tierras altas del noroeste de los Grampians, la falla de las tierras altas del sur y la sutura de Jápeto , que va desde Solway Firth hasta Lindisfarne y que marca el cierre del océano Jápeto y la unión del norte y el sur de Gran Bretaña. [21] [26] [27]
Las rocas silúricas forman las tierras altas del sur de Escocia, que fueron empujadas hacia arriba desde el fondo del mar durante la colisión con Baltica/Avalonia. La mayoría de las rocas son grauvaca gruesa débilmente metamorfoseada . [10] Las Tierras Altas también se vieron afectadas por estas colisiones, creando una serie de fallas de cabalgamiento en las Tierras Altas del noroeste, incluido el Empuje de Moine , cuya comprensión jugó un papel importante en el pensamiento geológico del siglo XIX. La actividad volcánica se produjo en toda Escocia como consecuencia de la colisión de las placas tectónicas , con volcanes en el sur de Escocia y cámaras de magma en el norte, que hoy forman las montañas de granito como los Cairngorms . [28]
La masa continental escocesa formaba ahora parte del antiguo continente de arenisca roja y se encontraba a unos 25 grados al sur del ecuador, desplazándose lentamente hacia el norte durante este período hasta 10 grados al sur . Las acumulaciones de arenisca roja antigua depositadas hace 408 a 370 millones de años se crearon cuando rocas silúricas anteriores, levantadas por la formación de Pangea , se erosionaron y se depositaron en una masa de agua dulce (probablemente una serie de grandes deltas de ríos). En los bordes de las montañas erosionadas que se extendían desde las Shetland hasta el sur de Moray Firth existía un enorme lago de agua dulce, el lago Orcadie . Las formaciones son extremadamente gruesas, hasta 11.000 metros en algunos lugares, y se pueden subdividir en tres categorías: "Inferior", "Media" y "Superior", de las más antiguas a las más jóvenes. Como resultado, la Antigua Arenisca Roja es una importante fuente de fósiles de peces y fue objeto de intensos estudios geológicos en el siglo XIX. En Escocia, estas rocas se encuentran predominantemente en la cuenca de Moray Firth y el archipiélago de las Orcadas, y a lo largo de los márgenes meridionales de Highland Boundary Fault.
En otros lugares, la actividad volcánica, posiblemente como resultado del cierre de la sutura de Jápeto, creó las colinas Cheviot , las colinas Ochil , las colinas Sidlaw , partes de las colinas Pentland y Scurdie Ness en la costa de Angus . [29] [30] [31]
Durante el período Carbonífero (359-299 Ma), Escocia se encontraba cerca del ecuador. Se produjeron varios cambios en el nivel del mar y los depósitos de carbón de Lanarkshire y West Lothian y las calizas de Fife y Dunbar datan de esta época. Hay pizarras bituminosas cerca de Bathgate alrededor de las cuales se desarrolló la industria de procesamiento de petróleo del siglo XIX, y en otras partes del Midland Valley hay piedras de hierro y depósitos de arcilla refractaria que tuvieron importancia a principios de la Revolución Industrial . Fossil Grove en Victoria Park, Glasgow, contiene los restos conservados de un bosque Carbonífero. Más actividad volcánica formó Arthur's Seat y Salisbury Crags en Edimburgo y las cercanas Bathgate Hills . [32] [33]
El Viejo Continente de Arenisca Roja pasó a formar parte del supercontinente Pangea en el Pérmico (299-252 Ma), durante el cual protoGran Bretaña continuó desplazándose hacia el norte. El clima de Escocia era árido en esa época y se han recuperado algunos fósiles de reptiles. Sin embargo, las areniscas del Pérmico se encuentran sólo en unos pocos lugares, principalmente en el suroeste, en la isla de Arran y en la costa de Moray. La piedra extraída de Hopeman en Moray se ha utilizado en los edificios del Museo Nacional y del Parlamento escocés en Edimburgo. [34]
Al final de este período se produjo la extinción del Pérmico-Triásico en la que desaparecieron el 96% de todas las especies marinas [35] y del que la biodiversidad tardó 30 millones de años en recuperarse.
Durante el Triásico (252-201 Ma), gran parte de Escocia permaneció en condiciones desérticas, y los terrenos más altos en las Tierras Altas y las Tierras Altas del Sur proporcionaron sedimentos a las cuencas circundantes a través de inundaciones repentinas. Éste es el origen de los afloramientos de arenisca cerca de Dumfries , Elgin y la isla de Arran . Hacia el final de este período el nivel del mar comenzó a subir y las condiciones climáticas se volvieron menos áridas. [36]
Cuando comenzó el Jurásico (201-145 Ma), Pangea comenzó a dividirse en dos continentes , Gondwana y Laurasia , lo que marcó el comienzo de la separación de Escocia y América del Norte. Los niveles del mar aumentaron a medida que Gran Bretaña e Irlanda se desplazaban sobre la placa euroasiática entre 30° y 40° norte. La mayor parte del norte y el este de Escocia, incluidas las Orcadas, las Shetland y las Hébridas Exteriores, permanecieron sobre el avance de los mares, pero el sur y el suroeste quedaron inundados. De este período solo quedan rocas sedimentarias aisladas en tierra, en la costa de Sutherland cerca de Golspie y, formando el Gran Grupo Estuarino , en Skye, Mull, Raasay y Eigg . Sin embargo, este período tiene una importancia considerable. El enterramiento de algas y bacterias bajo el lodo del fondo marino durante esta época condujo a la formación de petróleo y gas natural del Mar del Norte , gran parte atrapado en la arenisca suprayacente por depósitos formados cuando los mares cayeron para formar pantanos y lagos salados. lagunas que fueron hogar de dinosaurios . [7] [37] [38]
En el Cretácico (145-66 Ma), Laurasia se dividió en los continentes de América del Norte y Eurasia . Los niveles del mar aumentaron a nivel mundial durante este período y gran parte de las tierras bajas de Escocia quedó cubierta por una capa de tiza . Aunque se depositaron grandes depósitos de rocas del Cretácico sobre Escocia, no han sobrevivido a la erosión excepto en unos pocos lugares de la costa oeste, como Loch Aline en Morvern [39] [40] , donde forman parte del Grupo de las Hébridas Interiores . Al final de este período, la extinción del Cretácico-Paleógeno puso fin a la era de los dinosaurios.
En el Paleógeno temprano , entre 63 y 52 Ma, se formaron las últimas rocas volcánicas de las Islas Británicas. [41] A medida que América del Norte y Groenlandia se separaron de Europa, el Océano Atlántico se formó lentamente. Esto condujo a una cadena de sitios volcánicos al oeste de Escocia continental, incluidos Skye , las Islas Pequeñas y St. Kilda , en el Firth of Clyde en Arran y Ailsa Craig y en Ardnamurchan . [42] Los niveles del mar comenzaron a bajar y por primera vez se reveló el contorno general de las modernas Islas Británicas. [43] Al comienzo de este período, el clima era subtropical y la erosión fue causada por la meteorización química, creando rasgos característicos del paisaje escocés, como la cuenca topográfica del Howe de Alford , cerca de Aberdeen. [44] La vegetación del período se conoce a partir de depósitos sedimentarios del Paleoceno en la isla de Mull . La rica flora aquí incluía especies de árboles de clima templado como el plátano , el avellano , el roble , el Cercidiphyllum , la Metasequoia y el ginkgo . [45]
En las épocas del Mioceno y Plioceno se produjo un mayor levantamiento y erosión en las Tierras Altas. Los tipos de plantas y animales desarrollaron sus formas modernas. Escocia se encontraba en su posición actual en el mundo. A medida que avanzaba el Mioceno, las temperaturas descendieron y se mantuvieron similares a las actuales. [44] [46]
Varias edades de hielo moldearon la tierra a través de la erosión glaciar, creando valles en forma de U y depositando rocas arcillosas , especialmente en la costa occidental. La última gran incursión de hielo alcanzó su punto máximo hace unos 18.000 años, dejando otros restos, como los picos de granito de las mesetas montañosas de Cairngorm . [47] [48]
Durante los últimos doce mil años, las nuevas características geológicas más significativas han sido los depósitos de turba y el desarrollo de aluviones costeros. Los aumentos posglaciales del nivel del mar se han combinado con aumentos isostáticos de la tierra, lo que ha dado como resultado una caída relativa del nivel del mar en la mayoría de las zonas. [49] [50] En algunos lugares, como Culbin en Moray, estos cambios en el nivel relativo del mar han creado una serie compleja de costas. [51] Un tipo raro de costa escocesa que se encuentra principalmente en las Hébridas consiste en el hábitat de machair , [52] un pastizal de dunas bajas que se formó cuando el nivel del mar bajó dejando una playa elevada. En la actualidad, Escocia continúa avanzando lentamente hacia el norte.
Los geólogos escoceses y no escoceses que trabajan en Escocia han desempeñado un papel importante en el desarrollo de la ciencia, especialmente durante su período pionero a finales del siglo XVIII y el siglo XIX. [1]
Siccar Point , Berwickshire , es mundialmente famoso por ser uno de los sitios que demostró las opiniones de Hutton sobre la inmensa edad de la Tierra. Aquí las rocas del Silúrico se han inclinado casi hasta la vertical. Rocas carboníferas más jóvenes se encuentran discordantemente sobre ellas, hundiéndose suavemente, lo que indica que debe haber pasado un enorme lapso de tiempo entre la creación de los dos lechos. Cuando Hutton y James Hall visitaron el sitio en 1788, su compañero Playfair escribió: [10] [68]
El Moine Thrust en Assynt es una de las características geológicas más estudiadas del mundo. Su descubrimiento en la década de 1880 marcó un hito en la historia de la geología, ya que fue uno de los primeros cinturones de empuje del mundo identificados. [28] Las investigaciones de John Horne y Benjamin Peach resolvieron una disputa entre Murchison y Geikie, por un lado, y James Nicol y Charles Lapworth, por el otro. Este último creía que rocas Moine más antiguas se encontraban encima de rocas cámbricas más jóvenes en Knockan Crag , y el trabajo de Horne y Peach confirmó esto en su artículo clásico The Geological Structure of the North-West Highlands of Scotland , que se publicó en 1907. [70] [71] Se erigió una estatua a estos dos pioneros del trabajo de campo en Inchnadamph , cerca del hotel, que jugó un papel destacado en los anales de la geología temprana. [72] Esta área está en el corazón del 'Geoparque de las Tierras Altas del Noroeste'. [73]
Lapworth también tuvo un papel destacado en la fama de Dob's Linn , un pequeño desfiladero en las fronteras escocesas , que contiene la "punta dorada" (es decir, el límite o estratotipo internacional oficial) entre los períodos Ordovícico y Silúrico. El trabajo de Lapworth en esta área, especialmente su examen de la compleja estratigrafía de las rocas del Silúrico comparando graptolitos fósiles , fue crucial para la comprensión temprana de estas épocas.
Las montañas Skye Cuillin proporcionan ejemplos clásicos de topografía glacial y fueron objeto de un relato publicado por James Forbes en 1846 (que se había convertido en miembro de la Real Sociedad de Edimburgo con sólo diecinueve años). [75] [76] Se asoció con Louis Agassiz en su viaje a Escocia en 1840 y, aunque posteriormente discutieron, Forbes publicó otros artículos importantes sobre los glaciares alpinos. [77] En 1904, Alfred Harker publicó Las rocas ígneas terciarias de Skye , el primer estudio científico detallado de un volcán extinto. [78] [79]
En las colinas al norte del pueblo de Strontian se descubrió el mineral estrontianita , del cual Sir Humphry Davy aisló por primera vez el elemento estroncio en 1808. [80]
La isla de Staffa contiene la cueva de Fingal formada por enormes columnas hexagonales de basalto paleógeno .
La posición aislada y la forma regular del Munro Schiehallion llevaron a Nevil Maskelyne a utilizar la deflexión causada por la masa de la montaña para estimar la masa de la Tierra en un experimento innovador llevado a cabo en 1774. Tras el estudio de Maskelyne, Schiehallion se convirtió en el primer montaña que se va a mapear usando curvas de nivel . [81]
El pueblo de Rhynie en Aberdeenshire es el sitio de un importante depósito sedimentario: el pedernal de Rhynie . La mayor parte de este yacimiento de fósiles se compone de plantas primitivas que tenían células conductoras de agua y esporangios pero no hojas , junto con artrópodos : colémbolos , opiliones ( recolectores ), pseudoescorpiones y los extintos trigonotarbidos con forma de araña . Este yacimiento de fósiles es notable por dos razones. En primer lugar, la edad del hallazgo ( Devónico temprano , alrededor de 410 Ma) [82] [83] convierte a este en uno de los primeros sitios que contienen fósiles terrestres, coincidiendo con las primeras etapas de la colonización de la tierra por plantas y animales . En segundo lugar, estos pedernales son famosos por su excepcional estado de conservación ultraestructural , con paredes celulares individuales fácilmente visibles en muestras pulidas. Por ejemplo, se han contado los estomas y se han detectado restos de lignina en el material vegetal.
Una cantera en desuso en East Kirkton en Bathgate Hills es el lugar donde se encontró el fósil carbonífero de Westlothiana lizziae (también conocido como 'Lizzie') en 1984. Este lagarto es uno de los primeros ancestros conocidos de los reptiles . El espécimen fue adquirido en parte mediante suscripción pública y ahora se exhibe en el Museo Nacional de Escocia . El sitio fue descubierto originalmente a principios del siglo XIX y también ha proporcionado fósiles de euriptéridos , tiburones y una variedad de peces acantodios primitivos . [84]
En 2008 , se descubrió material expulsado del cráter del impacto de un meteorito cerca de Ullapool en Wester Ross. Preservado dentro de capas sedimentarias de arenisca, este es el impacto de bólido más grande conocido en lo que ahora son las Islas Británicas . [85]
Referencias citadas:
Referencia general:
