オルカディアン盆地

イースターロスの陸上とインナーモレー湾の沖合からの証拠は、この時期に一連の孤立した半地溝が形成され、粗粒でしばしば礫岩質の堆積物と、ストラスペファーで露出しているような有機物に富む湖成頁岩が混ざり合って満たされたことを示している。^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

中期デボン紀の堆積作用は、オークニー諸島のストロムネス付近など、局所的に露出した基盤岩の高地を除いて、オークニー盆地全体を覆っていた。この時期の初期、ほぼアイフェル期全体とギヴェティアン期初期に相当する時期には、盆地の大部分を覆う大きな湖が形成された。ミランコビッチサイクルに関連付けられている湖の深さと範囲の規則的な変動は、堆積層に顕著な周期性をもたらしている。典型的なサイクルの深い恒久湖期には、通常、砕屑岩、炭酸塩岩、有機質の薄層が細かく交互に重なったラミナイト層があり、これは年縞を表していると考えられている。湖が浅くなり、一時的な湖になると、堆積層はシルトと細粒砂岩が交互に重なり、しばしば泥割れが見られ、乾燥期が繰り返されたことを示している。湖の発達は、非常に深く、特に厚く広範囲に及ぶ単一の湖堆積層、アチャナラス魚床層で頂点に達した。この時期の湖は少なくとも 50,000  km ^{2の面積を覆っており[ 13 ]}、最大推定水深は少なくとも 100 メートルであった^{[ 14 ]} 。このユニットの 1 つのレベルで保存されている化石魚類動物相から、その出現は特に多様で広範囲に及んでいたことがわかっている^{[ 14 ]。}この区間は、オークニー諸島ではサンドウィック魚床部層として知られ、シェトランド諸島やモレー湾の南側には、同様の魚床がいくつか存在する。東グリーンランドにも、同様の年代の厚い湖の区間が見られる。この深い湖の区間は後期アイフェル期と年代が付けられており、大規模な絶滅を伴う海洋無酸素症の世界的なカチャック事象と相関している。湖の規模の拡大は、モンスーンシステムの強化の結果であると説明されている^{[ 14 ]} 。このユニットは、フラッグストーン層を、地域的には下部オークニー・フラッグストーン層と上部オークニー・フラッグストーン層として知られる 2 つの部分に分割している。^{[ 15 ]}

ギヴェティアン中期には、支配的だった湖沼環境が主に河川環境に変わり、主要な堆積物の種類も平板岩から砂岩へと変化しました。盆地の一部では、ダネットヘッド砂岩やホイ砂岩のように、ほぼ完全に河川起源の砂岩からなる地層が見られます。オークニー諸島のイーデイ層群などでは、泥灰岩や平板岩が多数挟まれており、湖沼環境への回帰を示すなど、地層に多様性が見られます。イーデイ泥灰岩層にスコレコドント（海洋微化石）が存在することから、これらの時期のいずれかに盆地が海洋環境の影響を受けていたことが局所的に証明されています。これと他の後の海洋侵入は、ニューヨーク州の中期から後期デボン紀の地層から以前に認識された、タガニック、ジェヌンデワ、ミドルセックス、ラインストリートなどの世界的な海水準上昇と相関しています。^{[ 16 ]}

オークニー諸島では、イーデイ層群の下部に火山岩が見られます。これらは化学組成の異なる孤立した露頭を形成しており、マグマ源が初期の沈み込みの影響を強く受けたものから、伸張テクトニクスにより一般的に関連付けられるアルカリ玄武岩へと変化したことを示しています。^{[ 17 ]}シェトランド諸島のウェストメインランドのデボン紀にはより多くの火山岩が含まれており、そこの上部中期デボン紀層序には後期デボン紀のサンドスティング花崗岩が貫入しています。

オルカディアン盆地のその後の歴史は、沖合の井戸データからしか知られていない。露出しているデボン紀の地層としては後期ギベティアン期のものが最も新しい。井戸データによると、堆積様式は後期デボン紀から前期石炭紀にかけてほぼ変わらなかった。^{[ 15 ]}

オルカディアン盆地の元の形状は、その後の一連の地殻変動によって変化した。石炭紀後期には、グレート・グレン断層系の右横ずれ再活動により、盆地の一部が反転した。これにより、広範囲にわたる褶曲と局所的な小規模な衝上断層が生じた。^{[ 8 ]}その後、ペルム紀-三畳紀およびジュラ紀には、一連のリフト活動が発生し、その間にインナー・モレー湾盆地とアウター・モレー湾盆地が形成された。白亜紀前期および新生代には、この地域は隆起し、侵食された。^{[ 18 ]}グレート・グレン断層は白亜紀前期以降に再活動したが、おそらく接続するウォールズ境界断層との類似性から左横ずれであったと考えられる。^{[ 19 ]}ただし、正確な時期は不明である。^{[ 18 ]}

湖の縁に生息する魚は中央に流れ出て、その後沈み、深部の無酸素状態によって保存される。サーソー近郊のアチャナラス採石場からは最も広範囲にわたる魚類相が発見されており、以下のすべてのグループの少なくとも1つの例がそこで見つかっている。^{[ 22 ]}

• 板皮類
• 棘魚類
• 条鰭類
• ポロレピス形類
• 骨様形質
• 肺魚類

植物の遺骸はほとんど見つかっておらず、原地で発見されたものはない。藻類や細菌の活動の痕跡はある。^{[ 23 ]}

ストーンヘンジの祭壇石は、6トンの成形された砂岩のブロックで、当初は南ウェールズから来たと考えられていましたが、現在ではオークニー盆地の遺跡から運ばれてきた可能性が高いと考えられています。これは、祭壇石のサンプルから見つかった砕屑鉱物粒子の年代スペクトルの分析に基づいており、盆地のサンプルの年代スペクトルとよく一致しています。^{[ 25 ]}