先祖のテムズ川

祖先テムズ川は、地質学的に見て現在のテムズ川の先駆者です。この川は、6000万年以上前に白亜紀の海からイギリスが出現したことに起源があります。川筋の一部は、約45万年前のアングリア（またはエルスター）氷河作用によって大きく変化しました。過去200万年ほどの間に祖先テムズ川によって形成された広大な段丘堆積物は、地質学、地形学、古生物学、考古学の研究に豊富な資料を提供してきました。^[1]

白亜紀後期、つまり約8000万年前、海面は現在よりも150メートル以上高かったと考えられています。 ^[2] 後にイギリスを形成することになる陸地の多くは海に覆われていました。この海洋環境で、厚い白亜の堆積物が堆積しました。

暁新世初期（約6500万年前）から、現在のイギリスの大部分は海面上に出現した。最大の隆起は北西部で発生し、東と南東に向かって地域的に傾斜した。北海盆とイギリス海峡西部盆地も発達した。 ^[3]

イングランドの大部分の排水路は、このように南東に向いていました。陸地が白亜紀の海の下から出現するにつれ、今日のイングランド中央部、東部、南部の主要な排水システムの前身が発達しました。そのため、第三紀初期から、いくつかの主要な河川が、傾斜した白亜の地表から、後にイングランド南部となった地域に向かって、およそ北西から南東に流れていました。これらの水路の 1 つは、テムズ川の前身でした。

イングランド南東部は低地で、暁新世後期以降（約 5,500 万年前）は東からの海進によって定期的に浸水していました。この地域では、海洋、湖沼、デルタ起源の大量の堆積物が堆積しました。特に、150 メートルを超えるロンドン粘土が堆積しました。

そして、暁新世が進むにつれて、この地域の沈下により、ほぼ東西方向の軸を持つ ロンドン盆地が形成されました。 ^[4] 祖先テムズ川は北西からこの盆地に流れ込んでいました。

約3000万年前の漸新世までに、海岸線はロンドン盆地の東に後退しました。当時、祖先テムズ川はまだ北西からロンドン盆地へと流れ込んでいたと考えられています。そこから川は広く東に流れ、当時の北海盆地へと向かいました。 ^[5]

また、漸新世までに、ロンドン盆地の南にあるウィールド（またはウィールド-アルトワ）背斜がアルプス造山運動の結果として隆起した。 ^[6] その背斜の北側から流れ出ていた川（今日のモール川、ウェイ川、ダレント川のような水路の前身）は、南からテムズ川に流れ込み始めたと思われる。さらに東では、プロトメドウェイ川もウィールドから北に流れていた。しかし、その水路はプロトテムズ川と平行して北海盆地に向かって流れ、後期の更新世までテムズ川と合流しなかった。^[7]

中新世（約1000万～2000万年前）にはロンドン盆地に向けて定期的に海進が起こったが、これによって既存の排水システムに大きな変化はなかったと考えられている。 ^[6]

鮮新世（約500万～300万年前）には、北海の海岸線が西に伸び、現在イースト・アングリアの一部となっている地域に様々な初期の岩山層が堆積しました。 ^{[8] [9]} しかし、これもまた、テムズ川の排水システムに大きな影響を与えなかったようです。

しかし、後期鮮新世から前期更新世（約300万～200万年前）には、ロンドン盆地は水没し、化石を含んだ砂が堆積した。その後の更新世の隆起により、西ロンドン盆地とサフォーク海岸の間に約180メートルの相対的な変位が生じ、その化石を含んだ砂の残骸は現在、ノースダウンズとチルターン丘陵のその高度まで見つかっている。海が東に後退するにつれて、テムズ川水系が海が空いた盆地を占めるようになった。 ^[10]

初期更新世、おそらく中期更新世（約200万～50万年前）の一時期、テムズ川の源流は北西に北ウェールズまで伸びていたという証拠がある。その地域の地層の小石が、イースト・アングリアのテムズ川の堆積物から発見されている。また、その時期にテムズ川はゴーリング・ギャップ付近でロンドン盆地に入った後、北東方向と北方向のコースをたどり、ノース・ノーフォークに入り、北海盆地に向かっていたことも判明している。 ^[11] 時には、「北海南部は北ドイツの川、ライン川、テムズ川、マース川、スヘルデ川の巨大なデルタ地帯に占められていた」。 ^[12]

テムズ川によってイースト・アングリアに堆積した前期および中期更新世の砂利には、ロンドン南部の 下部グリーンサンド層のチャートも含まれており、「これはテムズ川の南岸支流とテムズ川自体によってのみ北方に運ばれたと考えられる」。 ^[13] したがって、今日のモール川、ウェイ川、ダレント川の祖先は、当時ウィールドからテムズ川に流れ込んでいた。（モール川とウェイ川は南ロンドンで合流して1つの川となり、モール・ウェイ水路はロンドンと南ハートフォードシャーを北東に流れてテムズ川に合流した。 ^[14]）

イースト・アングリアのテムズ川によって堆積した堆積物には、「南ウェールズの石炭紀とデボン紀の砂岩」の物質も含まれていると言われています。 ^{[15]これは、}ケネット川（現在はウィルトシャーに源を発し、レディングでテムズ川と合流する） の源流が、前期更新世と中期更新世の間に南ウェールズまで遡っていたことを示唆しています。

アングリア氷河期以前の前期および中期更新世の間、チルターンズとイースト・アングリアのテムズ川は次第に南東方向へ移動した。チルターンズでは、テムズ川は南東方向へ移動し、セント・オールバンズ渓谷にほぼ沿う線を描いた。イースト・アングリアでは、コルチェスター付近まで移動した。その東、クラクトン付近で、テムズ川は最終的にメドウェイ川と合流した。 ^{[16] [17]}

おそらく、アングリア氷河期以前のある時期に、ダレント川はメドウェイ川の左岸支流に接していたと思われる。こうしてダレント川は、古代テムズ川の右岸支流ではなくなり、代わりにダートフォードのすぐ北のどこかで東に向きを変え、メドウェイ川に流れ込んだ。後述するように、テムズ川がアングリア氷河期によって方向転換されたとき、このダレント川下流部をたどってメドウェイ川に流れ込んだと考えられている。 ^[7]

約45万年前のアングリア氷河期には、スカンジナビア半島とイギリス北部から、更新世にそれまでに形成されたどの氷床よりもかなり大きな氷床が南下した。氷床は合体して、北海盆南部、イースト・アングリア、ロンドン、コッツウォルズ、サウス・ウェールズまで南下した。 ^[18]

その結果、テムズ川は以前はミッドランドとウェールズまで遡っていた源流の水を失った。^{[19] [20]}

アングリア氷河作用は、ウィールド＝アルトワ背斜を横切るイギリスと北西ヨーロッパを結ぶ陸橋の決壊を引き起こした。これは、テムズ川、ライン川、その他の北西ヨーロッパの主要河川から水が供給され、北側は合体した氷床によって遮断されていた大きな前氷河湖が南に形成され、あふれ出たためである。湖は巨大な勢いで南西のチャネル川に流れ込み、後にドーバー海峡となる海峡を削り取った。 [ ^{21] [22]}

イースト・アングリアのアングリア氷床とその強力な流出は、ワットフォード付近の東でテムズ川の流れを完全に覆い、飲み込んだ。テムズ川の流れは遮断され、氷河湖が形成された。テムズ川はセント・オールバンズ渓谷に沿った流れから逸れ、南に進んでアクスブリッジからリッチモンド、北東に進んでウォルサムストウ、そして東に進み、部分的にアングリア以前のダレント川下流域の流れに沿って、現在のテムズ川河口付近まで進んだ。そこで、ケントから流れてくるメドウェイ川に合流した。そこからテムズ川はメドウェイ川に沿ってほぼ北に流れ、クラクトンで元の流れに再び合流した。その後、当時の北海盆に流れ込んだ。 ^[23]

モール・ウェイ川も前進するアングリア氷床によって堰き止められ、フィンチリーの南にあるその川の谷間に氷河湖が形成された。その後、川はリッチモンドでテムズ川に合流した。

テムズ川の北岸の支流であるリー川は、ハートフォードシャーから南に流れを延長し、トッテナムの南のどこかで迂回したテムズ川に合流しました。

さらに、コルン川はテムズ川の新たな北岸支流として形成され、ハートフォードシャーから南に流れ、かつてのテムズ川の谷の一部に沿って、アクスブリッジでテムズ川に合流しました。

約15万年前のアングリア氷河期の終わりからウォルストン氷河期（またはザーリアン氷河期）の終わりまで、二次氷河期の到来と終了に伴い海面は下降と上昇を繰り返した。しかし、この時期の海面が低い時期には、テムズ川は現在のエセックスを離れた後、南西に向きを変え、原始ドーバー海峡を通り、イギリス海峡の海に達したようである。一方、ライン川は北海盆地に向かって北方へと流れ続けた。比較的海面が高い時期でも、テムズ川とライン川の河口の間には通常、陸地の障壁があった。 ^[24]

また、アングリアン氷河期とウォルストン氷河期の間に、エセックス東部のテムズ川はクラクトン周辺からサウスエンド・オン・シー周辺まで南に移動した。 ^[25]

ウォルストン氷河期の主期には、北からの氷床が再び合体した。以前のアングリア氷河期と同様に、特にライン川の水が流入する前氷河湖が形成された。この湖も南西方向に溢れ、原ドーバー海峡を強化した。^[26]このプロセスは、現在のドーバー海峡の底にある 比較的深く箱型のロブール海峡の形成に重要な役割を果たした可能性がある。 ^[27]

ウォルストン湖の水が抜かれると、ライン川は南西方向に流れ、イギリス海峡に向かい、テムズ川に合流した。^[28] 合流した川はおそらくロブール海峡を通って流れていたと思われる。

約12万年前のイプスウィッチ/エミアン間氷期には再び海面が上昇し、イギリスと大陸を結ぶ陸橋は再び分断された。テムズ川は現在よりも少し内陸で海に合流した。 ^[29]

デヴェンシアン/ヴァイクゼル氷河期（115,000-12,000年前）の間に海面は再び低下した。これによりイギリスと北西ヨーロッパは再び一時的に結ばれた。しかし、テムズ川とライン川は北海盆地に向かって北に流れるのではなく、南西に流れ続けてイギリス海峡に流れ込んだ。 ^[30]

デヴェンシアン氷期の終わりごろには海面が再び上昇し、約8000年前に現在の海岸線が形成され、テムズ川はエセックス・ケント河口で海に流れ込んだ。 ^[31]

その河口の内陸部では、アングリアン時代以降、テムズ川はさまざまな形でその流れを変えた。（しかし、内陸部の川の流れや集水域にはそれ以上の大きな変化はなかった。）例えば、西ロンドンでは、テムズ川はヒリンドンからウェイブリッジまで南に移動した。 ^[32] そして東ロンドンでも、川はウォルサムストウからグリニッジまで南に移動した。 ^{[33] [34] [35]}

更新世の初めに寒冷な気候条件が始まったことで、テムズ川流域（および北西ヨーロッパ全般）では河川による頻繁な下方浸食が起こりました。周氷河作用によって、定期的な堆積作用のための豊富な物質も供給されましたが、堆積作用は主に網状河川環境 で起こりました。 ^{[36] [37]}

このように、更新世を通じて、テムズ川はオックスフォードシャーを南に流れ、ロンドン盆地を横切り、イースト・アングリアを横切って北海盆地に向かう過程で、数多くの段丘を削り取った。川はまた、それらの段丘に（主に）シルト、砂、砂利の大規模な堆積物を堆積させた。 ^{[38] [39]エセックスとサフォークにまたがるそれらの堆積物の一部は、}ケスグレイブ砂と砂利 と呼ばれている。 ^{[40] [41]} 全体として、テムズ渓谷は「国内で最大の段丘堆積物の広がりを含む」。 ^[42]

テムズ川の台地堆積物は、その組成と起源が驚くほど多様です。たとえば、
ウェールズの火山起源の岩石が、古い堆積物の一部で発見されています。 ^[43] - ロンドン盆地の下部始新世の層から
「プディング ストーン」とサルセン石も、いくつかの場所で発見されています 。 ^{[44] - テムズ川とリー}川の谷の下流には、最新の (デベンシアン) 氷河期の間に極寒で乾燥した条件で堆積した、風で運ばれた堆積物が広範囲に広がっています。このような堆積物は、地質図では 「ブリックアース」 として示されることがよくあります。 ^[45]

テムズ川の鉱床の一部、特に砂、砂利、煉瓦土は、かなりの商業的価値があることが証明されており、採石場や採掘場で広く採掘されてきました。

それらのいくつかは年代も特定されており、堆積物の詳細な科学的調査を通じて、テムズ川が流れを変え、継続的に地質構造を削り取っていった更新世の歴史を詳細に追跡することが可能になった。ロンドン盆地で確認されている最古のテムズ川堆積物は、オックスフォードシャー・チルターンズのネットルベッド（おそらく）とストーク・ロウのもので、それぞれ現在の標高200メートルと175メートルにある。 ^{[46] [47]} ストーク・ロウの堆積物は、ほぼ200万年前に堆積したと考えられている。 ^[48]

テムズ川の支流であるエヴェンロード川、ケネット川、リー川、モール川、ウェイ川、ダレント川も河川堆積物の広がりを残している。 ^[49]

特に、ウィールドから北に流れた支流は堆積物を残し、その一部は現在テムズ川の北にある。これは、前述のように、テムズ川がアングリア氷床によって流れを変えられたときに、それらの支流とテムズ川の合流点が南に移動したためである。

こうした支流堆積物の中で最も古いものには、現在ロンドン北部、ハートフォードシャー、エセックスの台地や丘の頂上で見られる「ペブル・グラベル」の広がりが含まれるようです。 [ ^{50]たとえば、}ハロー・ウィールド・コモンのスタンモア・ペブル・グラベルは、ストーク・ロウのテムズ川テラス（上記参照）とほぼ同時期、つまり約200万年前に堆積したと言われています。このスタンモア・グラベルは、更新世初期のテムズ川の南岸支流（おそらくモール・ウェイ排水システムの前身）を表すと考えられています。 ^{[51]また、}バジルドン近くのラングドン・ヒルズ を覆う砂利は、ダレント川の前身によって堆積されたと考えられています。 ^{[7]しかし、}エッピングフォレストのハイビーチやブレントウッド近郊のウォーリーに あるような同様の丘の頂上の砂利堆積物の場合、現在のところ、それらの堆積の原因が旧テムズ川の南岸の支流のどれであったかを特定することは困難です。

さらに東には、かつてのメドウェイ川が、サウスエンド・オン・シーから北に伸びる帯状の土地に、アングリア以前の河岸段丘堆積物（「高レベル・イースト・エセックス砂利」）を残した。^[52]

石英を多く含む砂利は、バッキンガムシャー南部とハートフォードシャーおよびエセックスの隣接地域に、テムズ川の堆積によって堆積しました。 ^[53]