Геология Кейптауна

Кейптаун находится в юго-западной части континента Африка. Он ограничен на юге и западе Атлантическим океаном, а на севере и востоке — различными другими муниципалитетами в провинции Западный Кейп в Южной Африке.

Cape Peninsula — скалистый и гористый полуостров , который вдается в Атлантический океан на юго-западной оконечности континента. На его оконечности находятся Cape Point и Cape of Good Hope . Полуостров образует западную сторону залива False Bay и мыса Cape Flats. На восточной стороне находятся горы Helderberg и Hottentots Holland. Три основных скальных образования — это позднедокембрийская группа Malmesbury (осадочные и метаморфические породы), гранитная свита Cape Granite, включающая огромный полуостров, Kuilsriver-Helderberg и батолиты Stellenbosch, которые были внедрены в группу Malmesbury около 630 миллионов лет назад, и песчаники группы Table Mountain , которые были отложены на эродированной поверхности гранита и фундамента серии Malmesbury около 450 миллионов лет назад. Песчаные, иловые и грязевые отложения были литифицированы давлением, а затем сложены во время мыса орогенеза, образовав пояс мыса фолд , который простирается вдоль западного и южного побережья. Современный ландшафт обусловлен длительной эрозией, которая вырезал глубокие долины, удалив части некогда непрерывного песчаного покрова Столовой горы с мыса Флэтс и залива Фолс, и оставив высокие остаточные горные хребты. ^[1]

Временами море покрывало мысы Кейп-Флэтс и долину Нордхук, а полуостров Кейп тогда представлял собой группу островов. Во время ледниковых периодов уровень моря падал, обнажая дно залива Фолс-Бей для выветривания и эрозии, а последняя крупная регрессия оставила все дно залива Фолс-Бей открытым. В этот период на песчаном дне залива Фолс-Бей образовалась обширная система дюн. В это время дренажные стоки лежали между мысом Роки-Бэнк-Кейп на западе и между Роки-Бэнк и хребтом Хангклип на востоке. ^{[1] [2] : Ch2}

Группа Малмсбери позднего докембрия является старейшей скальной формацией в этом районе, состоящей из чередующихся слоев темно- серой мелкозернистой граувакки , песчаника и сланца , которые можно увидеть вдоль скалистых береговых линий Си-Пойнт и Блаубергстранд , а также от Стрэнда до залива Гордонс . Эти отложения изначально отложились на древнем континентальном склоне подводным оползнем и турбидитными потоками . Впоследствии последовательность была метаморфизована под воздействием тепла и давления и плотно сложена в северо-западном направлении во время салданской орогенеза , так что слои породы теперь почти вертикальны. Эти породы в большинстве мест были размыты волновым воздействием во время прошлых периодов более высокого уровня моря. ^[3]

Большинство обнаженных береговых пород Малмсбери круто опущены и выветрены, образуя острые хребты, где более устойчивые слои выделяются среди более мягких слоев. Камни, как правило, темного цвета там, где свежая порода обнажается эрозией, и могут быть тонкослоистыми.

• Остров Роббен
• От Грин-Пойнт до Си-Пойнт
• Гордонс-Бей
• Блоустин (между Кёлбеем и Рой-Элсом) ^[3]
• Гротто-Бей

Гранитная свита Кейп представляет собой три огромных батолита , которые были внедрены в группу Малмсбери около 630 миллионов лет назад в виде расплавленной породы и кристаллизовались глубоко в земле, но с тех пор были обнажены в результате длительной эрозии. Батолит полуострова лежит под полуостровом Кейп и западной стороной залива Фолс-Бей, батолит Куилсривьер-Хелдерберг находится на северо-востоке, а батолит Стелленбош немного дальше на север. Характерные сфероидальные формы гранитных валунов являются результатом преимущественного выветривания вдоль пересекающихся разломов и хорошо видны вокруг Лландидно и Саймонстауна . Вблизи гранит представляет собой крупнозернистую породу, состоящую из крупных (2–5 см) белых или розовых кристаллов полевого шпата , стекловидного коричневого кварца и чешуек черной слюды , а также содержащую включения темных роговиков Малмсбери вблизи зоны контакта. ^[3]

Климат этого региона был теплее и влажнее в меловой период . Это привело к сильному химическому выветриванию гранита до сапролита, богатого каолиновыми глинами, разложившимися из крупных видимых кристаллов калиевого полевого шпата, которые так заметны в граните. ^[1]

TheЗона контакта, где группа Малмсбери была прорвана расплавленным гранитом, может быть замечена в Си-Пойнт и была прославлена ​​Чарльзом Дарвином во время его научного путешествия на HMS Beagle в 1844 году. Здесь осколки темных пород Малмсбери, измененные интенсивным жаром, перемешаны и сложены с бледным интрузивным гранитом, образуя сложную смешанную породу. Крупные кристаллы полевого шпата встречаются как в гранитных, так и в темных роговиковых слоях

Хотя изначально гранит проник на большую глубину, длительная эрозия в конечном итоге обнажила гранит на поверхности, и он, а также то, что осталось от аналогично эродированной группы Малмсбери, теперь образуют фундамент, на котором отложились более молодые осадочные породы группы Столовой горы. ^[1]

Другие крупные гранитные плутоны аналогичного возраста обнаружены в Западной Капской провинции , но ни один из них не простирается до береговой линии в этой области. Плутон Стелленбош простирается под горами Хельдерберг и Готтентотс Холланд. Кейп-Блю-Рок, плотный роговик , был сформирован из породы серии Малмсбери плутоном Стелленбош и добывался в качестве строительного заполнителя около перевала сэра Лоури . ^[3] Карьер Блю-Рок был закрыт и теперь затоплен и используется для водных видов спорта, включая дайвинг и водные лыжи.

Почти весь обнаженный гранит был сильно выветрен и имеет форму округлых сердцевинных камней. Цвет обычно бледный или средне-серый, а поверхность обычно довольно грубая, с четко видимыми кристаллами и без слоистой структуры. Как интрузивная порода, падение и простирание не применяются, но массивная порода треснула на плоскостях сочленения, которые, как правило, характерны для этого местоположения, и выветривание подчеркнуло эти сочленения. Общее направление и расстояние между сочленениями в некоторых областях довольно постоянны на довольно больших площадях, и подводный ландшафт часто является продолжением общих тенденций над поверхностью, что может быть полезно для подводных навигационных целей.

• От Си-Пойнт до пика Чепмена
• Гавань Саймонс-Тауна до мыса Партридж-Пойнт
• Римская скала и прилегающие рифы
• Кейп-Пойнт
• Bellows Rock (у мыса Кейп-Пойнт)
• Остров Сил (Фолс-Бей)
• Whittle Rock (риф в заливе Фолс-Бей) ^[3]

Песчаники группы Table Mountain отложились на эродированной поверхности гранита и фундамента серии Malmesbury, в руслах рек и приливных отмелях прибрежной равнины и дельты, которые простирались по всему региону около 450 миллионов лет назад. Отложения песка, ила и грязи были литифицированы давлением, а затем сложены во время Cape Orogeny, образовав Cape Fold Belt , который простирается вдоль западного и южного побережий. ^[1]

Базальная формация Граавотер (толщиной 300-450 м) состоит из переслаивающегося бледно-коричневого песчаника, слоистого розового алеврита и темно-бордового сланца . Более детальное изучение показывает циклы осадконакопления от песчаников русла, залегающих в русле течения, до увеличивающихся долей мелкозернистых бордовых сланцев наверху, отложившихся в поймах и лагунах. ^[3]

Формация полуострова ( 800-1500 м толщиной), состоящая из твердого, светло-серого средне-крупнозернистого галечного кварцевого песчаника, доминирует на крутых горных скалах. Текущее напластование и слои гальки предполагают, что изначально она отложилась в виде мигрирующих песчаных отмелей в широких речных руслах. ^[3]

Тиллит формации Пакхуис ( литифицированный ледниковый гравий) встречается на самой высокой точке Столовой горы, в районе Маяк Маклирс и на участках хребта Готтентотс-Холланд . Он содержит скопления угловатых валунов и гальки и был отложен в то время, когда континент Гондвана , частью которого была Африка, находился близко к южному полюсу. ^[3]

Образования Граафуотер, полуостров и Пахуис относятся к ордовикскому периоду.

Формации Cederberg , Goudini и Skurweberg из силурийского периода и формация Rietvlei из девонского периода завершают группу Table Mountain и находятся в горах Hottentots Holland к востоку от False Bay. Все эти слои находятся значительно выше современного уровня моря в районе Кейптауна. ^[3]

Формация Cederberg включает темно-серый алеврит и алевритовые песчаники и темнее, чем вышележащая формация Goudini, которая представляет собой кварцитовый песчаник от светло-коричневого до светло-серого цвета с прослоями красновато-коричневого алеврита и сланца. Формация Goudini более полевошпатовая и более мелкозернистая, чем формация Skurweberg, которая характеризуется довольно толстым слоистым средне- и крупнозернистым, светло-серым, слегка полевошпатовым кварцевым песчаником. ^[3]

Формация Риетвлей состоит из чередующихся горизонтов светло-серого кварцевого и полевошпатового песчаника, алеврита и сланца. ^[3]

Образование пояса складок Кейпа является результатом столкновения тектонических плит , которое закончилось более 200 миллионов лет назад. Накопленные пласты супергруппы Кейпа и более старые граниты и группа Малмсбери были подняты и деформированы давлением континентальных плит Южной Америки, Антарктиды и Африки, медленно движущихся вместе. Образовавшиеся складчатые горы были размыты до их нынешнего состояния в течение последующего периода, и то, что существует сегодня, является остатками гораздо более крупной и высокой горной цепи. Разломы пересекают и смещают слои горных пород. Эти более легко размываемые зоны отмечены оврагами; сквозные разломы разделяют несколько пиков Двенадцати Апостолов. Некоторые зоны разломов дробленой породы (брекчии) повторно сцементированы темно-коричневыми минералами оксида железа и марганца. ^[1]

Современный ландшафт сформировался в результате длительной эрозии, в результате которой образовались глубокие долины, были удалены части некогда непрерывного песчаникового покрова Столовой горы с мыса Кейп-Флэтс, а высокие остаточные горные хребты стали примером перевернутого рельефа . ^[1]

Простирание и падение значительно различаются: на полуострове Кейп падение обычно близко к горизонтальному, поэтому там есть уступы, а не хребты, но на восточной стороне залива Фолс-Бей падение крутое, часто более 45°, и там, где простирание параллельно береговой линии (около залива Гордонс и Руилс), это приводит к подводным хребтам и оврагам, также параллельным береговой линии, и обычно прерываемым поперечными оврагами, которые являются продолжениями оврагов, простирающихся над водой. В других местах хребты находятся под большим углом к ​​береговой линии. ^[3]

Прибрежный риф в районе Стинбрас-Дип имеет относительно плоскую вершину, простирание примерно север-юг, а падение довольно крутое.

Обширная отмель у Роки-Бэнк имеет относительно плоскую вершину со ступеньками, а дно здесь довольно пологий.

Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Июнь 2022 )

• Нордхук — Кейп-Пойнт
• Залив Смитсвинкель — Кейп-Пойнт
• От Саймонстауна до Мейзенберга
• От залива Гордона до Коелбэя
• Руи-Элс до мыса Хангклип
• Роки-Бэнк (риф в устье залива Фолс-Бэй) ^[3]

Происхождение твердых осадочных пород хребтов в Steenbras Deep, East Shoal и York Shoal не было определено. Предварительно-эрозионный разрез, предложенный Комптоном, предполагает, что эти выходы, вероятно, происходят из базальной группы Malmesbury. ^[1]

Почти 50% площади полуострова Кейп и мыса Кейп Флэтс покрыто слабосцементированными морскими песками. Уровень моря колебался между −120 и +200 м от современного среднего уровня моря в течение плиоцена и последующего плейстоценового ледникового периода между 2 миллионами и 15000 лет назад в результате колебаний глобальной температуры и переменного количества воды, накопленной в полярных ледяных шапках. ^[1]

Временами море покрывало мысы Кейп-Флэтс и долину Нордхук, а полуостров Кейп тогда был группой островов. Пляжные пески с ракушечными обломками и эстуарными илами откладывались и позже покрывались дюнными песками, сцементированными калькритом, когда море отступало. «Дюнная порода», которая отложилась во время плейстоценового межледникового периода около 120 000 лет назад, теперь подвергается эрозии в морских скалах около Свартклипа. ^[1]

Во время ледниковых периодов уровень моря падал, обнажая дно залива Фолс-Бей для выветривания и эрозии. Последняя крупная регрессия, около 20 000 лет назад, понизила уровень моря до нынешней изобаты 130 м, которая находится к югу от мыса Пойнт и мыса Хангклип, оставив все дно залива Фолс-Бей открытым. В этот период на песчаном дне залива Фолс-Бей образовалась обширная система дюн. Расширения на юг ныне погребенного третичного дренажа должны проходить к востоку от острова Сил, Йорк-Шол и Ист-Шол в северо-центральной части залива Фолс-Бей, а затем вниз по его центральной батиметрической глубоководной оси к выходу между затопленными особенностями Роки-Бэнк и хребтом Хангклип. ^[1]

Дно у западного побережья полуострова Кейп между скалистыми рифами и за их пределами в основном покрыто довольно мелким белым кварцевым песком с некоторыми участками более грубого ракушечного песка.

Донные отложения залива Фолс-Бей более разнообразны. На западной стороне залива наблюдается общая тенденция к мелкому и среднему кварцевому песку и более грубому известковому материалу, в основном фрагментам раковин моллюсков, с пятнами мэрла из ветвящихся фрагментов коралловых водорослей. В более защищенном заливе Саймонс-Бей также есть области очень мелкого песка, почти ила. ^[4]

Восточная сторона залива Фолс-Бей также имеет обширные области мелкого кварцитового песчаного дна, а также иногда встречаются отложения очень мелкого илистого материала низкой плотности, который легко нарушается и возвращается во взвешенное состояние. Этот ил обычно оседает на песке и впадинах рифа в течение относительно длительных периодов спокойного моря. Небольшие области ракушечного гравия и ила находятся около залива Гордонс-Бей между скалистым береговым рифом и песчаным дном.

Гравийные слои, лежащие под террасами приподнятого пляжа, встречаются периодически вдоль большей части береговой линии. Валунные слои встречаются почти непрерывно от Комметжи на юг до мыса Кейп-Пойнт. Они покоятся на террасе, на высоте от 7 до 10 м над уровнем моря, которая врезается в песчаник Столовой горы. Здесь также есть признаки более старого приподнятого галечного пляжа на высоте от 17 до 20 м. ^[3]

Вдоль побережья залива Фолс-Бей свидетельством более высокого уровня моря являются платформы, уступы, валунно-пляжные хребты, морские скалы, пещеры и подмывные уступы. Пещеры, образовавшиеся в результате волнообразования, указывающие на прежний уровень моря от +4 до +8 м, находятся между мысом Кейп-Пойнт и Муйзенбергом в Рооикрансе, бухте Батсата, Блаасбалкгроте и Адских воротах, среди прочих. Еще более впечатляющие пещеры, образовавшиеся в результате волнообразования, встречаются на восточной стороне залива Фолс-Бей от залива Гордонс до залива Прингл, например, в Ди-Камер, Сандгате, Хойнингклуфе, Коэльбааи, Блустине, Рооилсе и Дростерсгате. ^[3]

Волнорезные платформы на глубине 18–20 м и 30 м хорошо развиты ниже Кларенс Драйв от устья реки Стинбрас до Коэльбаай. На них лежат округлые валуны песчаника, гравий и песок толщиной до метра, часто сцементированные марганцем и железом. Местами осыпь частично перекрывает эти отложения. В той же близи возвышаются валунные пляжи, похожие на те, что на полуострове, на высоте 3–5 м над уровнем моря. ^[3]

На побережье залива Фолс-Бей, чуть ниже старого маяка в Кейп-Пойнт, основная агломератная пробка внедряется в крупнозернистый порфировый гранит. Этот выход несогласно перекрыт осадками группы Столовой горы. Он состоит из неоднородной массы темно-зеленой или серой основной породы с красно-коричневыми пятнами, которые заключают в себе беспорядочно ориентированные обломки переменного размера до 300 мм. Обломки состоят из округлого и угловатого кварцевого песчаника, алеврита, роговиков, порфирового гранита, основных пород и мелкозернистого красноватого гранита. Основные дайки, литология которых схожа с матрицей пробки, прорезают как агломерат, так и прилегающий гранит ^[3]

В регионе есть несколько долеритовых даек , некоторые из которых видны на побережье. Эти дайки интрузивны в гранитную свиту мыса и докейпские осадочные породы, а в некоторых местах также в формации Граавотер и полуостров. Их ширина варьируется от долей метра до 22 м в заливе Логис, Лландидно. ^[3]

Большинство долеритов — это мелко- и среднезернистые, темно-серые породы с авгитом и плагиоклазом в качестве основных компонентов. Обогащенные кварцем разновидности долерита встречаются в Миллерс-Пойнт , Лландидно и Пике Чепмена. ^[3]

За последние 2 миллиона лет четвертичного геологического периода нормой были холодные ледниковые периоды (гипотермальные периоды) продолжительностью около 100 000 лет. Канада и северная Евразия были покрыты континентальными ледяными щитами толщиной в километры, и глобальным эффектом стало понижение уровня моря примерно на 130 м, поскольку море было источником замерзшей воды этих огромных ледяных щитов. Это означает, что залив Фолс-Бей и залив Тейбл-Бей были сухими и покрыты дюнами в течение 90% последних 2 миллионов лет. Теплые межледниковые периоды (гипертермальные периоды) длились всего около 10 000 лет, и мы находимся на полпути к последнему из них, который начался около 6000 лет назад. Береговая линия залива Фолс-Бей, таким образом, обычно проходила через устье нынешнего залива Фолс-Бей. Остров Роббен был холмом на прибрежной равнине с побережьем к западу от острова в течение большей части последних 2 миллионов лет. ^[1]

• 
  Зона контакта Си Пойнт
• 
  Зона контакта Си-Пойнт, контакт осадочных пород Тайгерберг, метаморфизованных с небольшими гранитными включениями
• 
  Зона контакта Си-Пойнт, смешанные породы
• 
  Зона контакта точек моря, смешанные породы
• 
  Зона контакта Си-Пойнт, смешанные породы
• 
  Зона контакта Си-Пойнт, смешанные породы
• 
  Гранитная коренная порода полуострова, известная как Die Perd, у мыса Дукер, недалеко от залива Хаут.

• Список морских животных Капского полуострова и залива Фолс-Бей
• Список водорослей Капского полуострова и залива Фолс-Бей
• Горы Кейп-Фолд

• Геология Капского полуострова: Кафедра геологических наук, Кейптаунский университет