石炭紀の石灰岩

石炭紀石灰岩は、石炭紀のディナンティアン期に堆積した、イギリスとアイルランド全土に広く分布する石灰岩層の総称です。これらの岩石は、3億6300万年から3億2500万年前に形成されました。イングランドとウェールズでは、下位の泥岩と一部の薄い砂岩を含む石灰岩層全体が、石炭紀石灰岩層群として知られています。

英国内では、伝統的に石炭紀石灰岩シリーズとして知られる一連の岩石が、同時代の陸地によって区切られた 3 つの異なる「地域」に海洋堆積物として堆積しました。これらの陸地の 1 つは、ウェールズ - ロンドン - ブラバント山塊で、東西に一直線に並ぶ陸地の帯で、ウェールズ中央部とイングランド中部からイースト アングリアを経てベルギーにまで伸びています。その南に堆積した石灰岩は、西はペンブルックシャーから南カーマーゼンシャー、グラモーガン、南ポーウィスを経てモンマスシャー、グロスターシャー、北サマセットまで広がる、明確なサウス ウェールズ - メンディップ地域を形成しています。これらの岩石は、オックスフォードシャーの地下深くまで東に続いています。サウス ウェールズとブリストル地域の石炭紀石灰岩層は、現在 (2012 年) 次のように区分されています。

• ペンブローク石灰岩グループ（最上部/最下部）
  • オイスターマウス層
  • オックスウィッチヘッド石灰岩層
    • ペンデリン・ウーライトのメンバー
    • ハニカム砂岩部材
  • ダウレイス石灰岩層
  • アバクリバン ウーライト サブグループ & クライダッハ バレー サブグループ
• エイボングループ
  • クミニスコイ泥岩層
  • カステルコッホ石灰岩層（最下部/最古）

ウェールズ・ロンドン・ブラバント山塊の北、およびサザン・アップランド・ブロックの南で発見された石灰岩は、独立した北部地域として特定されています。この地域は、それぞれ独自の堆積様式を持つ多数の「ブロック」と「盆地」が存在することが特徴です。

サザン・アップランドの北には、スコットランド中部渓谷の石灰岩があり、西はエアシャーとアランから東はファイフ、ロージアン、ベリックシャーまで広がっています。このスコットランドの州の石灰岩は石炭紀のものですが、石炭紀石灰岩群には分類されていません。^[1]

石炭紀の石灰岩はアイルランド全土に広がっています。

石炭紀の石灰岩は、それが発見されたイギリスの各堆積地域で、景観を形成する重要な岩石単位です。

ペンブルックシャー内では、石炭紀の石灰岩がセント・ゴーヴァンズ・ヘッドの壮観な海岸の崖を形成し、そこからハンツマンズ・リープやグリーン・ブリッジ・オブ・ウェールズ（自然のアーチ）などの地形が生まれています。また、スタックポール・ヘッドやリドステップ・ポイントなどの目立つ岬や、テンビーの崖も形成しています。^[2]カーマーゼン湾からキッドウェリーを経てカーマーゼンシャーを通り、西に向かってブラック・マウンテンを抜けてスウォンジー渓谷上部のクリバースまで、 狭く、集中的に採石された露頭が伸びています。ここでは、この露頭を「北の露頭」と呼び、南ウェールズ炭田の南端を定めるほぼ平行な露頭「南の露頭」と区別しています。この露頭は、イストラドフェルテからポントネズフェチャン、ペンデリン、ポンティシルまで続いています。^[3] その後、国立公園の南端近くをトレフィルとランガトック断崖を経由してブロレンジに至り、そこで南に曲がる。非常に狭い「東のクロップ」と「南のクロップ」がクムブランとカーディフの北を走る。^[4] 再び西に曲がり、ポートコールでスウォンジー湾に出会う。湾の西側では、岩はマンブルズヘッドとワームズヘッドの間にある有名なガワーの南海岸を形成している。^[5]グラモーガン渓谷の内陸と海岸の両方にさらに分布している。 ^[6]

重要な外れ値は、イングランドとウェールズの国境にまたがり、チェプストウからアンディまで南西に広がるワイ渓谷の崖を形成するフォレスト・オブ・ディーン盆地です。

メンディップ丘陵の大部分は石炭紀の石灰岩で形成されており、チェダー渓谷、バリントン・クーム、ウーキー・ホールの観光洞窟など、注目すべき地形的特徴を示しています。ブリストルの西にあるエイボン渓谷、クリーブドンとウェストン・スーパー・メアの海岸の崖は、この岩に切り込まれています。フラット・ホルム島とスティープ・ホルム島の石灰岩の島々は、セヴァーン川河口の向こうの景色の中で際立っています。

マン島には限られた露頭があり^[7]、アングルシー島には特にメナイ海峡沿い、ベンレック周辺、パフィン島方面に、より広範囲の露頭がある。^[8] 石炭紀の石灰岩ベルトは東に伸びて、ランドゥドノのグレート・オーム、隣接するリトル・オーム、デンビーとルーシンを通るデンビーシャー内陸部の田園地帯を形成している。より広いベルトはクルーディアン丘陵のすぐ東の高地を形成し、南に伸びてランゴレンの北に​​ある印象的な西向きのエグルウィセグ断崖を形成し、オスウェストリの南を越えて断続的な露頭として続いている。^[9]シュロップシャーにはティターストーン・クリー・ヒルやリトル・ウェンロックなどの 露頭がいくつかある。

ホワイトピークは、ピークディストリクトの中心部を特徴づける石灰岩にちなんで名付けられました。この石灰岩には、ワイ川、ダブ川、マニフォールド川などの川によって深い峡谷が削り取られています。^[10]石灰岩は、東西と北のサウスペナイン山脈のより若い岩の下に隠れています。

北では、東ランカシャーとヨークシャー・デールズで再び石灰岩が露出しています。^[11]アーンサイドとシルバーデールAONB、および南部湖水地方には、ウィットバロウ・スカーなど、多数の石灰岩の丘陵があり、ハンフリー・ヘッドなどモアカム湾の北端周辺の海岸露出部があります。^[12]露頭はカークビー・スティーブンからヴェール・オブ・エデンの西側に沿って伸び、湖水地方の北端をクリーター・ムーアまで巻き込んでいます。^[13]

再び北へ向かうと、それはノース・ペナイン山脈の主要な景観形成要素となり、そこからノーサンバーランドを通ってノーサンバーランド海岸に至り、そこからベリック・アポン・ツイードのスコットランド国境まで伸びている。ソルウェイ湾の北岸に沿って露頭が散在している。

石灰岩は、エアシャー南部と、ペントランド丘陵を北東にエディンバラ方面に走る非常に断続的な帯状に分布している。イースト・ロージアンとベリックシャーの海岸には限られた露頭があり、ファイフとスターリングシャーには孤立した露頭があり、さらにグリノックとダンバートン周辺にも分布している。^[14]

石炭紀の石灰岩は、アイルランド西部クレア州のバレン周辺で最もよく知られており、西ヨーロッパで最も重要なカルスト地形の 1 つを形成しています。

石炭紀の石灰岩は、主に炭酸カルシウムでできた硬い堆積岩です。一般的には薄い灰色です。生命があふれる暖かく浅い熱帯の海で形成されました。この岩は、炭酸塩泥に包まれた、長さが最大 ​​30 cm にもなる何百万もの海洋生物の殻や硬い部分で構成されています。化石のサンゴ、腕足動物、ウミユリは、石炭紀の石灰岩の構成要素として頻繁に見られ、実際、この岩は化石でいっぱいです。

石炭紀の石灰岩には、層理面と垂直の節理がある水平の層（岩盤）があります。これらの節理は岩石の弱点であり、侵食と風化の両方の要因によって利用されます。また、これらは石炭紀の石灰岩の重要な特性である浸透性にもつながります。水は石灰岩の節理を通して染み出します。これにより、地質学者がカルストと呼ぶ地形が形成されます。カルストには表面の排水はありませんが、あらゆる種類の特徴的な表面と地下の特徴があります。石炭紀の石灰岩は大規模な地球の動きによって褶曲したり断層になったりしており、岩石が今では海面より上にあって水平ではなくなっていることからもそれがわかります。

「クラシック ライムストーン ウォーク」は、マルハム ターンの北側にあるフィールド センターからワットロウズ バレーを経由してイギリスのマルハム村まで行き、ゴルデール スカーを経由して戻ってくる 10 km の環状ルートです。

ヨークシャー・デールズとブレコン・ビーコンズでは、通常漏斗の形をしており、シェイクホール、シンクホール、ソリューションホロー、ドリーネなどと呼ばれる地表の窪みが非常によく見られます。通常、深さは 1～20 メートル、幅は 1～60 メートルで、石灰岩の地下崩壊、または地表の物質が徐々に洞窟に落ち込むことによって形成されます。

より高い不浸透性の斜面から流れ出る小川は、浸透性の石灰岩に達すると地面に沈みます。乾期には、すべての水は石灰岩に達すると、陥没穴を通って急速に沈みます。より湿潤な条件では、地下の水路や空洞が満たされるため、水は石灰岩を越えてより長い距離を流れます。大きな陥没穴は「スワローホール」または「ポットホール」と呼ばれます。ギャピング ギル、アラム ポット、バタータブはよく知られた例です。

ドライ バレーとは、川のない谷のことです。ワットロウズ バレーはその好例です。この谷は、最後の大氷河期に存在した氷河下の融解水によって形成されました。氷が後退した後、谷は石灰岩が固く凍っている間に融解水が流れてさらに発達しました。ワットロウズ バレーは、南側が北側よりも傾斜が緩やかであるという教科書的なプロファイルを持っているため、ドライ バレーの特例です。これは、氷河期後の時期に起こった風化と土砂移動のプロセスの結果です。

石灰岩の舗道は、ほぼ剥き出しの平らな岩の領域で、石炭紀の石灰岩の領域の中でも最も魅力的な特徴と言えるでしょう。これらは、岩が氷床や氷河の洗掘作用によって露出した後に形成されます。その後、既存の節理は化学的風化炭酸化作用によって利用され、深いグライクと、クリントと呼ばれる丸いブロックを形成します。グライクには独自の生息地があり、ハーツタンやドッグズマーキュリーなどの日陰を好むシダの成長を促します。最終氷河期には、ヨークシャーデールズで最も壮観なマルハムコーブに小川が流れ込んだと考えられています。氷河期の終わりに、固く凍っていた石灰岩は再び浸透性になり、節理を通して水が消えるようになりました。現在、マルハムコーブは高い崖（高さ83メートル）で、完全に乾燥しており、ロッククライマーにとって絶好のスポットとなっています。

峡谷は、洞窟群の上の天井が崩壊した結果として石灰岩地帯に形成されることが多い、急勾配の谷です。ゴルデール・スカーはその好例です。

洞窟は石灰岩の景観によく見られる地下地形です。ヨークシャー・デールズには数多くの洞窟があり、そのうちの 3 つ (イングルバラ洞窟、ホワイト・スカー洞窟、スタンプ・クロス洞窟) は現在、一般公開されている観光洞窟となっています。

アイルランドには、クラッグ洞窟、アイルウィー洞窟、マーブルアーチ洞窟など、観光客に公開されている観光洞窟が数多くあります。

石筍と鍾乳石は、石炭紀の石灰岩地帯における 2 つの主要な地下地形です。これらは、雨水 (石灰岩を溶かすことができる弱い炭酸) が地下の溝や節理を通って浸透することで形成されます。つまり、石灰岩は浸透性があります。これが起こると、石灰岩は溶解し、溶液中に除去されます。洞窟は石灰岩の地表下でよく見られ、石灰を豊富に含む水が地下に浸透すると、洞窟の天井から滴り始めます。地下は冷たいため蒸発はほとんどありませんが、いくらかは起こり、天井に石灰岩の痕跡を残します。水が滴り続けると、数千年かけて天井から鍾乳石が形成されます。水が洞窟の底に滴り落ちると、ここでも蒸発が起こり、石灰岩の痕跡が残ります。また、数千年かけて石筍が形成されます。石柱は、石筍と鍾乳石が出合うと形成されます。

石炭紀の石灰岩は脆いため、建築石材としての使用は、この岩石が最も豊富に得られる地域に限定される傾向があります。しかし、他の目的でも広く採掘されています。

• 特にメンディップスと北ウェールズでは、露頭している場所ではどこでも砕かれて道路石や骨材として利用されます。
• 多くの場所では、石灰を作るために燃やされています。特定の場所（ピーク ディストリクトのタンステッド、ペナイン山脈のリブルズデールのホートンなど）では、化学グレードの石灰を生産するのに十分な純度があります。
• イングランド、ウェールズ、スコットランド、アイルランドの工場でセメント製造に使用されています。
• 粉砕された状態では、電力産業の排ガス脱硫に使用されます。
• 多くの場所で金属を含有しており、鉛（ピーク・ディストリクトとウェアデール）や銅（重要な青銅器時代の鉱山が見つかる北ウェールズ）が産出されています。
• これは、アブラハム・ダービーの発明に続いて、製鉄業において、近くの石炭層からの石炭や鉄鉱石と組み合わせて使用​​された初期の産業革命において重要でした。

• 石灰岩の種類の一覧
• ブラーニーストーン