La falla de las Tierras Altas es una importante zona de fallas [1] que atraviesa Escocia desde Arran y Helensburgh en la costa oeste hasta Stonehaven en el este. Separa dos terrenos geológicos diferentes que dan lugar a dos terrenos fisiográficos distintos: las Tierras Altas y las Tierras Bajas , y en la mayoría de los lugares se reconoce como un cambio en la topografía. Donde los ríos cruzan la falla, a menudo pasan por gargantas, y las cascadas asociadas pueden ser una barrera para la migración del salmón . [2]
Se cree que la falla se formó junto con el sinclinal Strathmore al sureste durante la orogenia acadia en un régimen transpresivo que causó el levantamiento del bloque Grampiano y un pequeño movimiento sinistral en la falla Highland Boundary. [3] [4]
Una de las primeras y más destacadas referencias a la falla Highland Boundary fue la de George Barrow en 1912, "On the Geology of Lower Dee-side and the Southern Highland Border", que destaca la naturaleza de las rocas que acompañan a Highland Border y describe las zonas minerales asociadas con el metamorfismo. [5] En la misma publicación, Barrow también describe la "falla Highland" y las áreas donde cree que hay planos de cabalgamiento. La descripción de Barrow de la naturaleza estructural de las rocas a lo largo de Highland Border sugiere que las rocas a lo largo de ambos extremos del plano de falla son indistinguibles entre sí, sin brechamiento .
Alineada de suroeste a noreste desde Lochranza en Arran, la falla Highland Boundary Fault divide Bute y cruza las partes sudorientales de las penínsulas Cowal y Rosneath , a su paso por el estuario de Clyde . Desemboca cerca de Helensburgh y luego continúa por Loch Lomond . Las islas del lago Inchmurrin , Creinch , Torrinch e Inchcailloch se encuentran todas sobre la falla Highland Boundary. [6] Desde Loch Lomond, la falla Highland Boundary continúa hasta Aberfoyle , luego Callander , Comrie y Crieff . Luego forma el límite norte de Strathmore y llega al mar del Norte inmediatamente al norte de Stonehaven cerca de la capilla en ruinas de Santa María y San Nathalan . [4] [7] Los mapas aeromagnéticos de Gran Bretaña e Irlanda del Norte muestran que la falla Highland Boundary Fault se puede rastrear desde Irlanda hasta la región de Greenock . En estas áreas, se observa que la falla de Highland Boundary Fault divide una zona baja al norte de una zona alta al sur. [8] La falla se considera a menudo un límite de terreno: el terreno de Midland Valley se encuentra al sur, mientras que el terreno de Southern Highlands o Grampian se encuentra al norte. [9] En 1970, Hall y Dagley identificaron la falla de Highland Boundary Fault como coincidente con una característica magnética regional que divide una cadena de anomalías negativas en el norte de las positivas en el sur. [8] Al descubrir esto, Hall y Dagley concluyeron que la tendencia observada, que seguía la longitud de la depresión de Dalradian , pasaba de anomalías positivas a negativas. Esta característica lineal de anomalías magnéticas se ha denominado desde entonces la línea Fair Head–Clew Bay. [10]
En la actualidad, se cree que la falla Highland Boundary Fault estuvo activa durante dos eventos orogénicos principales asociados con la orogenia de Caledonia : la orogenia de Grampian en el Ordovícico temprano y la orogenia de Acadia en el Devónico medio . [3] La falla permitió que el valle Midland descendiera como una grieta importante hasta 4000 m (13 000 pies) y hubo un movimiento vertical posterior. Este movimiento vertical anterior fue reemplazado más tarde por una cizalladura horizontal. Una falla complementaria, la falla Southern Uplands , forma el límite sur de las Tierras Bajas Centrales. [3] [4] Se ha inferido que la edad de la falla Highland Boundary está entre el Ordovícico y el Devónico medio y a lo largo de varias generaciones se ha interpretado como una falla normal que limita fosas , una falla de desgarre sinistral importante , una falla inversa que se inclina hacia el noroeste o un límite de terreno . [3] La naturaleza precisa de la falla aún se desconoce porque hay poca evidencia de un plano de falla continuo en la superficie. Más recientemente, se analizaron las actividades sísmicas que marcan la línea de falla para demostrar que el terremoto de Aberfoyle de 2003 tuvo un hipocentro a 4 km ( 2+1 ⁄ 2 mi) de profundidad y fue causada por una falla de desgarre oblicua sinistral con movimiento normal . Se estimó que el plano de falla tenía una inclinación de 65° NO. [3]
Al norte y al oeste de la falla Highland Boundary se encuentran rocas metamórficas duras del Precámbrico y el Cámbrico: depósitos marinos metamorfoseados en esquistos , filitas y pizarras , a saber, el supergrupo Dalradian y la suite de ofiolitas Highland Border . [3] Al sur y al este se encuentran conglomerados y areniscas de arenisca roja antigua : rocas sedimentarias más blandas de los períodos Devónico y Carbonífero. [4] Entre estas áreas se encuentran las rocas bastante diferentes del complejo Highland Border (en un momento llamado complejo Highland Boundary [11] ), una secuencia sedimentaria débilmente metamorfoseada de areniscas, lavas, calizas, lutitas y conglomerados. Estos conforman una zona que se encuentra de forma discontinua a lo largo de la línea de la falla y que tiene hasta 1,2 kilómetros ( 3 ⁄ 4 mi) de ancho. [12]
El supergrupo Dalradian está formado por rocas metasedimentarias que sufrieron deformación polifásica y metamorfismo durante el Precámbrico y principios del Paleozoico. [3] [4] Las rocas Dalradianas más antiguas (el Grupo Grampiano ) se deformaron y metamorfosearon alrededor de 750 Ma. La deposición de sedimentos Dalradianas más jóvenes continuó hasta 590 Ma, cuando los sedimentos sufrieron una transformación a la facies de esquisto verde durante el Proterozoico y el Ordovícico. [3]
Los modelos de datos magnéticos y de gravedad a lo largo de la falla han confirmado la presencia de un extenso conjunto de ofiolitas . Las rocas metasedimentarias de Dalradian están recubiertas por una ofiolita obducida que es continua durante al menos varios kilómetros a cada lado de la falla Highland Boundary. Los modelos generados a partir de datos magnéticos sugieren que la ofiolita está desplazada verticalmente solo ligeramente por la falla. [3]
La arenisca roja antigua es una magnafacies de capas rojas y depósitos lacustres del Silúrico tardío al Carbonífero . El segmento NE de la falla Highland Boundary está marcado por un cambio abrupto en la inclinación de la arenisca roja antigua de alrededor de 20° a casi vertical y posteriormente expone el basamento de arenisca roja antigua. [3]
Actualmente se cree que hubo dos eventos de desplazamiento principales a lo largo de la falla Highland Boundary: el acadiense y el post-acadiense. [3] [13] [14]
La evidencia del evento de desplazamiento acadiense se basa en el estudio geoquímico de los granates detríticos en la arenisca roja antigua inferior en el extremo norte de la cuenca Strathmore. Estos granates se vincularon con los de los sedimentos dalradianos aislados en el noroeste, lo que proporcionó evidencia de que el movimiento posterior al Devónico temprano (acadiense) fue de solo unas pocas decenas de kilómetros. [13] [14]
Además, se rastreó a lo largo de la falla la ignimbrita Lintrathen , que está presente en la base de la secuencia Devónica Inferior, y se encontró que el desplazamiento era corto y lateral. [3] [13]
Los movimientos postacadienses se destacan en la estratigrafía de la región. La arenisca roja antigua inferior está cubierta de manera discordante por la arenisca roja antigua superior, donde la arenisca roja antigua superior está inclinada cerca de la falla Highland Boundary. [3]
El límite se utiliza como barrera natural para evitar el movimiento hacia el norte de las ardillas grises, protegiendo así la única población de ardillas rojas en las Tierras Altas. [15]
