Clevelandská formace Ironstone - Cleveland Ironstone Formation

Clevelandská formace Ironstone
Stratigrafický rozsah: Pliensbachian
Cleveland Ironstone Cliffs (geografický 3383677) .jpg
Expozice Cleveland Ironstone formace blízko Skinningrove
TypGeologická formace
JednotkaLias Group
PodkladovéWhitby Mudstone formace
OverliesStaithes pískovec formace
Tloušťkaaž 25 metrů (80 ft)
Litologie
HlavníBláto, Siltstone, Železná ruda
jinýPískovec
Umístění
KrajEvropa
Země Spojené království
RozsahClevelandská pánev
Zadejte část
Pojmenováno proCleveland, Anglie
Umístěníútesy poblíž Staithes
Penny Nab ve Staithes v severním Yorkshiru. text
Obrázek Staithes zobrazující část vesnice (v popředí), východní přístavní zeď (vlevo nahoře) a ostroh Penny Nab (uprostřed pozadí). Základna Clevelandského železného kamene začíná na úpatí útesu.

The Clevelandská formace Ironstone je sled mořských železná ruda švy propletené s břidlice a prachovec jednotky, které společně tvoří součást Nižší jura Soustava hornin pod nimi Cleveland v Severní Yorkshire. Využívání železných kamenných švů se stalo hlavní hnací silou industrializace USA Teesside v polovině až do konce 18. století.[1]

Na základě stratigrafie formace bylo zjištěno, že Clevelandský železný kámen patří do horní části Pliensbachian (Domerian) univerzální scéna. Železná ruda švy a doprovod břidlice může být vysoce fosilní s pozůstatky tak hojnými v některých částech, že tvoří dobře vyvinuté skořápky. Analýza odhalila bohatství mělkých vodních mořských druhů, některé v životní poloze, spolu s stopové fosilie počítaje v to Rhizocorallium nory dobře odkryté ve Starém Nábu východně od Staithes.

Stratigrafie

Švy formace Cleveland Ironstone dobře exponované na pobřeží u Jet Wyke. The Avicula šev tvoří skalní plošinu. Nad ním je Raisdale, Two Foot, Pecten (5 tenkých pásků) a hlavní švy

Dříve klasifikováno jako součást Middle Lias, tyto vrstvy byly uloženy po dobu asi 2 milionů let jako měkký sediment na podlaze mělkého ramene starověkého Oceán Tethys, mezi přibližně 185 miliony a 183 miliony let před současností.[2] Formace leží konformně na prolificky fosilních mělkých mořských pískovcích, prachovcích a mudrockech formace Staithes. Existuje šest pojmenovaných železných švů, které jsou, v pořadí podle uložení, Osmotherley, Avicula,[3] Raisdale, dvě stopy, Pecten a hlavní švy.

Na svém typu lokality, na pobřeží kolem Staithes V severním Yorkshiru dosahuje formace tloušťky 25,3 metrů[4] a zahrnuje pět cyklů „zhrubnutí nahoru“ mořských břidlic a prachovců, z nichž každý je uzavřen švem železného kamene různé tloušťky, složení a obsahu železa. Břidlice a prachovce jsou šedé barvy a vykazují příležitostné pásy vápnitých nebo sideritických uzlíků, skořápek a křížové podestýlky. Nejvyšší dosah některých břidlicových jednotek může být laminován a byly nazvány tempestity.[5] Bezprostředně pod Raisdaleovým švem na Staithes lze vidět laminovaná lůžka s bazálními žlaby o šířce až 0,5 metru a délce 5 stop, které byly vyčištěny během událostí s vysokou energií. Žlaby byly následně vyplněny jemným pískem a bahnem, které vykazuje známky pyritizace. Tyto rysy mají tendenci být orientovány ve směru východ-západ a jsou docela perzistentní bočně, vyskytují se téměř 12 mil (19 km) na jihovýchod v Hawsker Spodní část.[5]

Definitivní zonální práce na pobřeží provedl Howarth (1953),[4] Howard (1985)[6] a rozšířen do vnitrozemí Chowns (1968).[7] Jejich snahy ukazují, že tyto vrstvy pokrývají dvě faunální zóny, které podněcují rozdělení do odpovídajících neformálních jednotek.[8] Nejnižší 62 stop (19 m) jsou převážně břidlice[9] a zahrnují Osmotherly, Avicula, Raisdale a Two-foot Seams, nejrozvinutější je Avicula Šev dosahující c. 0,5 metru u Jet Wyke. Bydlí v horní části Amaltheus margaritatus faunální zóna[9] a jsou souhrnně označovány jako Penny Nab Člen, po ostrohu asi 150 metrů východně od přístavu Staithes.

An neshoda známky přechodu k nadložení Pleuroceras spinatum[9] zóna, která pokrývá více železných horních 6 metrů formace. Je označován jako Člen Kettlenessa zahrnuje Pecten a Main Seams, druhé o tloušťce asi 1,8 metru a rozdělené na 0,7 metru Horní blok a 0,8 metru Spodní blok o 0,3 metru střední břidlice[10] ve společnosti Old Nab.

Nejdůležitějšími švy z ekonomického hlediska jsou hlavní a Pecten Švy, které dosáhnou svého největšího rozvoje podél severního okraje rudného pole poblíž Estonu.[2] Tam hlavní šev, silný 3,66 metru, spočívá přímo na Pecten Šev (1,23 metru), který zahrnuje působivou skořápku. Švy jsou relativně perzistentní ve směru východ-západ, ale rozdělování břidlic zasahuje a zesiluje na jih na úkor železného kamene. Ve východním Clevelandu procházejí vrstvy strukturální synklinou známou jako Skelton Syncline, kde hlavní šev klesá kolem 125 m pod hladinou moře North Skelton.

Celá formace se ztenčuje a stává se na jih méně železná, protože hlavní šev, který je sám o sobě mnohem menší, překračuje jeden po druhém každý ze spodních švů.[2] Straty tohoto věku zcela chybí na jižní hranici Yorkshirské pánve kolem Váha trhu.

Litologie

Cleveland Ironstone Formation zahrnuje v průměru asi 70% břidlic a 30% železných kamenů[9] ačkoli ten druhý se vyskytuje ve formě šesti pojmenovaných švů různé tloušťky. Železný kámen je klasifikován jako nízkokvalitní s obsahem železa až 33% a je považován za ekonomicky životaschopný pouze nad ~ 27%.

Oolitický Clevelandský železný kámen. text
Detail vzorku clevelandského železného kamene z dolu Kilton, který demonstruje oolitickou strukturu skály.

Primárními minerály obsahujícími železo jsou uhličitan železitý siderit (FeCO3) a berthierine (dříve známé jako chamosit,(Fe2+
2Al (Si, Al) O
5(ACH)
4).[11] Mezi pomocné složky patří kalcit (jako MgCO3 a MnCO3), pyrit (FeS2), kolofanit (Ca3P2Ó8 H2O), oxid křemičitý (Si), jílové minerály a deriváty, jako jsou nerost (brookit ) (TiO2), a dickite (Al2Si2Ó5(ACH)4). Švy jsou často oolitický, zejména na severu okresu, ale liší se ústavou v rudním poli. The ooids (v průměru) obsahují ~ 33% sideritu, ~ 33% berthierinu a podobný podíl pomocných minerálů a vykazují deformaci, zatímco sediment byl stále plastický.[9]

Počátky železných kamenných švů byly předmětem mnoha argumentů a protiargumentů, protože jejich rozsáhlé využívání začalo v polovině 18. století. Nejrozšířenější vysvětlení se objevilo ve 20. letech 20. století po analýze Hallimond (1925).[12] To naznačuje, že koncentrace rozpuštěného železa v okolní mořské vodě zůstala přibližně stejná během ukládání jak břidlice, tak železného kamene. Fyzické rozdíly mezi nimi vznikají v důsledku změn přílivu sedimentů. Rychlé rychlosti vstupu sedimentu způsobily depozici břidlice vzhledem k tomu, že snížená rychlost vstupu umožnila koncentraci stejného množství železa při nižší zátěži sedimentu, čímž vznikly švy železného kamene. Důkaz mlži v životní poloze, Rhizocorallium stopové fosilie, křížová podestýlka, epizody neukládání a (v neposlední řadě) oolitický textury naznačují, že železné kameny byly položeny v mělké vodě.

Fosílie jsou všudypřítomné, zejména v železných švech, do té míry, že Avicula a Pecten švy jsou pojmenovány podle jejich nejhojnějších faunálních inkluzí.

POZNÁMKA: Jediný přežívající rozsáhlý výběžek Hlavní šev vyskytuje se v lesích severně od Skeltonu [13] (blízko NZ 6554 1997) ve výšce přibližně 50 m OD nad Skeltonem Beckem a dosahuje tloušťky přibližně 2,4 m (8 stop). Je podtržena Černá tvrdáa tři postele tvořící Pecten Šev.

Hospodářské dějiny

Z ekonomického hlediska se Cleveland Ironstone ukázal být rozhodujícím katalyzátorem s mocí znovu oživit vlající obchodní bohatství řeky Tees a okolní čtvrti. Výskyt železných kamenů v Clevelandu je znám již mnoho staletí, přičemž existují důkazy o malém rozsahu práce předcházející okupaci Římská Británie.[14] Přes velkou časnou pozornost zůstal skutečný rozsah rudního pole v Clevelandu záhadou až do konce 40. let 20. století, kdy John Vaughan (1799–1868) a důlní inženýr John Marley (1823–1891), oba Bolckow Vaughan Společnost vystopovala železné kameny podél pobřeží mezi Staithes a jejich severním výběžkem na srázu Estonských vrchů s výhledem na řeku Tees.[15]

Doklady Vaughana a Marleyho o velkém těle funkční železné rudy v těsné blízkosti uhlí a vápence z hrabství Durham spolu s rozvíjející se komunikační sítí okresu po železnici a po moři se ukázaly jako opojná směsice. Zkombinujte s tím neukojitelnou chuť k průmyslovému zboží poháněnému společností Průmyslová revoluce a skupina chytrých oportunistických obchodních spekulantů, a to nás možná nepřekvapí Middlesbrough rychle se rozvíjel pod vedením Bolckowa Vaughana, který těžil a rafinoval železo a vyráběl z něj zboží. Město vyrostlo z pouhého nápadu na konci 20. let 20. století a za něco málo přes dvě generace se stalo obchodním centrem jednoho z největších regionů na výrobu železa a oceli na světě. Do roku 1881, roku zlatého jubilea Middlesbrough, produkce železného kamene vytěženého z rudního pole v Clevelandu překročila 6 000 000 tun (6 096 360 tun).[15]

Reference

  1. ^ Goldring, Denis (2001), Podél jizvy, Peter Tuffs, str. 30
  2. ^ A b C Goldring, Denis (2006), Podél Esk, Peter Tuffs, str. 24
  3. ^ Škeble Avicula od té doby byl překlasifikován jako rod Oxytoma.
  4. ^ A b Howarth, M.K. (1953), Domerian z Yorkshire Coast, 30, Sborník Yorkshirské geologické společnosti, str. 147–175, vyvoláno 9. března 2013
  5. ^ A b Rawson & Wright, P.F & J.K. (1992), Yorkshire Coast „SPOLEČNOST GEOLOGA, s. 25–26
  6. ^ Howard, A.S. (1985), Litostratigrafie pískovcových útvarů Staithes a Cleveland Ironstone (Lower Jurassic) severovýchodního Yorkshire, 45, Sborník Yorkshirské geologické společnosti, str. 261–275, vyvoláno 9. března 2013
  7. ^ Chowns, TM (1968). Environmental and Diagenetic Studies of the Cleveland Ironstone Formation of North East Yorkshire (Report). Newcastle: University of Newcastle upon Tyne. str. 432. OCLC  500403949.
  8. ^ Goldring, Denis (2006), Podél Esk, Peter Tuffs, str. 26
  9. ^ A b C d E Hemingway, J.E. (1974), „Kapitola 7 - Jurassic“, Geologie a nerostné zdroje Yorkshire, Yorkshire geologická společnost, s. 161–223
  10. ^ Goldring, Denis (2001), Podél jizvy, Peter Tuffs, str. 70
  11. ^ "Berthierine".
  12. ^ Hallimond, A.F. (1925), Železné rudy: Bedded Rudy Anglie a Walesu, petrografie a chemie, 29„Memories of the Geological Survey of Great Britain (Zvláštní zprávy o nerostných zdrojích ve Velké Británii) H.M.S.O., vyvoláno 9. března 2013
  13. ^ Barrow, G. (1888), Geologie North Cleveland, Memoirs of the Geological Survey of Great Britain H.M.S.O.
  14. ^ Cunliffe, Barry (200). Komunita doby železné v Británii: zpráva o Anglii, Skotsku a Walesu od sedmého století před naším letopočtem do doby římského dobytí (3. vyd.). London: Routledge. str. 275–277. ISBN  0-415-05416-8.
  15. ^ A b North, G.A. (1974), Teesside's Economic Heritage, Cleveland County Council