Torridon Group - Torridon Group

Torridon Group
Stratigraphic Range : Mesoproterozoikum
Litologi
Primär Olika
Plats
Land Skottland
Skikt av Torridonian sandsten exponerad nära Diabaig
Slioch bildad av Torridon Group sandstenar som ligger på en oregelbunden oöverensstämmelse över Lewisian gnejs, sett i mitten och förgrunden runt Loch Maree

I geologi är termen Torridonian det informella namnet på Torridonian-gruppen , en serie av mesoproterozoiska till neoproterozoiska arenaceous och argillaceous sedimentära bergarter , som förekommer i stor utsträckning i nordvästra höglandet i Skottland . Det skikt av Torridonian Group är särskilt väl exponerade i stadsdelen övre Loch Torridon , en omständighet som föreslog namnet Torridon Sandsten , först på dessa stenar av James Nicol . Stratigrafiskt , de ligger unconformably gnejser av Lewisian komplexa och deras häll utsträckning är begränsad till Hebridean Terrane .

Rock typ

Klipporna är huvudsakligen röda och bruna sandstenar , arkoser och skiffer med grova konglomerat lokalt vid basen. Några av materialen i dessa stenar härstammar från den underliggande Lewisian gneisen , på vilken ojämn yta de vilar, men huvuddelen av materialet erhölls från stenar som ingenstans nu exponeras. På denna forntida försvagade landyta vilar de torridoniska skikten horisontellt eller med mild lutning . Några av topparna, såsom Beinn Eighe , är täckta med vitt kambriska kvartsit , vilket ger dem en distinkt utseende sett från långt håll. En del av kvartsiten innehåller fossila maskgrävningar och är känd som rörsten . Det är cirka 500 miljoner år gammalt. Torridon- landskapet är i sig högt bedrägligt av glacial och alluvial handling, och representerar resterna av en gammal peneplain .

Förekomst

Geologisk karta över Hebridean Terrane som visar fördelningen av Torridonian sediment
Tjockbäddade sandstenar från Stoer-gruppen utsatta för Old Man of Stoer

Deras utbredning sträcker sig i ett bälte med varierande bredd från Cape Wrath till punkten på halvön Sleat i Skye och löper i en NNE-SSW-riktning genom Caithness , Sutherland , Ross och Cromarty och Skye och Lochalsh . De bildar de isolerade bergstopparna Canisp , Quinag och Suilven i området Loch Assynt , Slioch nära Loch Maree och andra kullar. De uppnår sin maximala utveckling i distrikten Applecross , Gairloch och Torridon , utgör större delen av Scalpay och förekommer också i Rùm , Raasay , Soay och Crowlin Islands . De finns också under mycket av havet av Hebriderna som ligger över Lewisian gneis.

Underavdelningar

Torridonian är uppdelad i den äldre Stoer-gruppen och de yngre Sleat- och Torridon-grupperna åtskilda av en vinkelöverensstämmelse. Paleomagnetiska data tyder på att denna bristande överensstämmelse utgör ett stort tidsavbrott. Dessa sediment tolkas ha deponerats under en klyftningsperiod .

Stoer Group

Stoer-gruppen utsprång på halvön Stoer , nära Assynt , Sutherland . Den är indelad i tre formationer.

Clachtoll Formation

En basal breccia finns i många områden med stora klaster härledda från den underliggande Lewisian. Det finns lokala bevis på vittring av gneisen under oförenligheten. Bort från okonformen blir breccia grovt lagrad inom en övergripande fining uppåt sekvens som går upp i steniga sandstenar, avlagringar av små alluviala fläktar. Denna breccia facies passerar vertikalt och lateralt på de flesta ställen i leriga massiva sandstenar, äkta gråvacker . Den nedre delen av dessa sandstenar är nästan oförbäddade och ersätts uppåt med en halv meter tjocka bäddar med siltsten ofta med välbevarade uttorkningsstrukturer. I delar av utgrävningen lyckas de leriga sandstenarna genom avlagringar av ett flätat flodsystem , genom korsbäddsstenar och konglomerat .

Bay of Stoer Formation

Bay of Stoer Formation består av en nedre sektion bildad av röda trågkorslagda sandstenar med några småsten, tolkade som avlagringar i ett flätat flodsystem. De översta 100 m av formationen, Stac Fada och Poll a 'Mhuilt-medlemmarna, bildar ett distinkt markörlager inom Stoer-gruppens följd med en strejkutsträckning på 50 km. Den Stac Fada medlem är i allmänhet omkring 10 m tjockt och består av leriga sandsten facies med riklig clasts av vesikulär vulkanisk glas , lokalt med accretionary vulkanrester . Matrisen för dessa vulkanklaster är alltid icke-vulkanisk vilket tyder på transport från det område där de bröt ut. Elementet innehåller också stora flottar av gnejs och sandsten, upp till 15 m långa. Stac Fada-medlemmen har traditionellt tolkats som ett lerflöde. Ett alternativt förslag har varit att medlemmen representerar en del av den proximala utkastningsfiltet från en kollisionskrater . Denna tolkning stöds av närvaron av chockad kvarts och biotit . Den överliggande undersökningen a 'Mhuilt-medlem består av en tunn sekvens av siltstenar och fina sandstenar alternerande med leriga sandstenar, vilket tyder på avsättning i en lakustrinmiljö .

Meall Dearg Formation

Den översta delen av sekvensen består av korsade sandstenar som tros ha deponerats av flätade floder, som liknar den nedre delen av Bay of Stoer Formation, möjligen med bredare kanaler och en nedre paleoslope.

Sleat Group

Sleat-gruppen, som kommer ut på Sleat- halvön på Skye , ligger till grund för Torridon-gruppen på ett anpassningsbart sätt, men förhållandet till Stoer-gruppen är ingenstans utsatt. Det antas ha deponerats senare än Stoer-gruppen, men möjligen i ett separat avrinningsområde. Det är metamorfoserat till greenschist-ansikten och sitter i Kishorn Nappe, en del av det kaledoniska tryckbältet , vilket gör det svårt att bedöma dess exakta förhållande till de andra utsprången. Sekvensen består av huvudsakligen grova fältspat- sandstens deponerade i en fluvial miljö med några mindre vanliga grå skiffer , troligen avsatta i en lakustrina miljö.

Rubha Guail Formation

Den unconformity vid basen av Sleat-gruppen är inte utsatt på Skye, men vid Kyle of Lochalsh , är den basala delen av sekvensen sett bestå av breccias, med clasts härledda från den underliggande gnejs. Topografisk lättnad på avvikelsen når flera hundra meter. Merparten av den återstående delen av formationen består av grova gröna trågkorslagda sandstenar, färgen kommer från dess innehåll av epidot och klorit . De grova sandstenbäddarna är inbäddade med finkorniga sandstenar och siltstenar, som blir vanligare mot toppen av formationen. Siltstenarna har uttorkningsfunktioner. Formationen visar en övergripande trend med finfinansiering, som fortsatte med de överliggande Loch na Dal Formation siltstenarna.

Loch na Dal Formation

Den grundläggande delen av denna formation är bildad av laminerade mörkgrå siltstenar. Denna 200 m tjocka enhet är ofta fosfat och innehåller enstaka grova till mycket grova sandstenlameller. Det tolkas för att representera den maximala expansionen av en sjö. Den övre delen av formationen består huvudsakligen av grova, ibland steniga, trågbäddade sandstenar, tolkade för att registrera byggnaden ur en serie delta i den tidigare sjön.

Beinn na Seamraig Formation

Denna formation består av grovkorniga korsbäddsstenar, som vanligtvis visar förvrängda strö.

Kinloch Formation

Denna bildning liknar den underliggande formationen av Beinn na Seamraig. Huvudskillnaden är att sandstenarna i allmänhet är finare än de nedan och har bättre utvecklad krusningsdriftlaminering. Sedimenten uppvisar markant cyklicitet , med 25-35 m tjocka fina uppåtgående cykler, med skiffer utvecklade högst upp. Den översta gränsen för denna grupp med den överliggande Torridon-gruppen har tolkats som överensstämmande, med bevis på att de är inblandade mellan Kinloch Formation-skiffer och Applecross Formation-sandstenar. Till stöd för denna iakttagelse finns det inga sandstensklaster ovanför gränsen och ingen förändring i magnetisering mellan formationerna. Huvudskillnaden är i graden av albitisering av fältspalterna ; de i Sleat Group påverkas bara delvis, medan de i Applecross Formation är helt albiterade. Det finns också några bevis för en förändring i sängklädesorienteringen över gränsen, som ingenstans är väl exponerad, vilket tyder på att det kan representera någon form av missförstånd.

Torridon Group

Horisontellt överlagda sandstenar från Torridon-gruppen, som bildar Beinn Alligins horn

Torridon-gruppen fyller på en oregelbunden markyta med upp till 600 m topografi lokalt och skär ner genom tidigare avsatta Stoer-gruppsediment och vilar i många områden direkt på Lewisian. Det har föreslagits att det finns betydande bristande överensstämmelse inom denna grupp, mellan Diabaig och Applecross Formations.

Diabaig Formation

Den lägsta delen av denna formation består av en basalbreccia innehållande klaster härledda från det underliggande Lewisian-komplexet med den tjockaste utvecklingen i paleovallen. Breccias passerar vertikalt och lateralt i sandstenar i tabellform. Dessa är lokalt kanaliserade och interfererar med grå skiffer som innehåller tunna bäddar av finkornig sandsten med vågiga ytor. Skifferna visar effekterna av uttorkning med lera sprickor som bevaras genom att fyllas med överliggande sandstenlager. I den övre delen av formationen uppträder sängar av massiv sandsten med skarpa baser som blir vanligare och tjockare sängar uppåt. Rippeldriftlaminering på toppen av sandstenlagren indikerar avsättning från östströmmande strömmar. Denna sekvens tolkas så att den representerar den progressiva infyllningen av topografin av alluviala fans som byggs ut i flyktiga sjöar. De mer massiva sängarna tolkas som sjöturbiditer .

Applecross Formation

Denna formation består av grova sandstenar, både tråg och plana tvärbäddar. Rännornas orientering antyder en blekström som flyter från nordväst. Sandstenarna har en distinkt uppsättning småsten, inklusive jaspis och porfyr . De flesta av sandstenbäddarna påverkas av deformationsstrukturer med mjukt sediment som tyder på flytning , möjligen som ett resultat av seismisk aktivitet . Den översta delen av formationen består av finare korniga sandstenar, övergångsrika till de överliggande Aultbea-formationerna. Vid Cape Wrath visar den basala delen av formationen en fläktning av blekströmmande riktningar som överensstämmer med avsättning från en stor alluvial fläkt (~ 40 km radie) med dess topp i närheten av Minch Fault. Källområdet för denna fläkt har beräknats till cirka 10 000 km 2 .

Aultbea Formation

Sgurr Fiona och Corrag Bhuidhe toppar på en Teallach

Denna formation liknar Applecross-formationen förutom att sandstenarna är fina till medelstora och det finns väldigt få stenar. Nästan alla dessa sandstenbäddar visar de förvrängningar som den äldre formationen visar. Applecross- och Aultbea-formationerna tillsammans består av en övergripande fining-uppåtgående sekvens av sandstenar. Endast utsprången vid Cape Wrath som beskrivs ovan har ett konsekvent radiellt mönster som tyder på att sekvensen deponerades i en bajadamiljö , genom en serie mindre fläktar som smälter samman för att bilda ett flätat flodsystem.

Cailleach Head Formation

Denna formation liknar den underliggande Aultbea-formationen, den största skillnaden är i kornstorlek, med denna formation märkbart finare. Sekvensen består av 22 m tjocka cykler, var och en med en basal erosion yta följt av mörkgrå skiffer med uttorknings sprickor, plant tvär bedded sandstenar med våg rippled toppar, överlagras av tråg tvär bedded glimmerartade sandstenar. Dessa cykler tros representera upprepad progression av deltor till en sjö. Brist på evaporitmineraler tyder på att sjöarna hade dränerat. Acritarch microfossils beskrevs härifrån med Teall 1907, de första prekambriska fossiler som beskrivs i Storbritannien.

Ålder

Den övre åldersgränsen för avsättning av denna sekvens begränsas av åldern för den sista tektoniska och metamorfa händelsen för att påverka Lewisian-komplexet där den deponerades, för vilken ålder kluster mellan cirka 1200–1100 Ma. Den nedre gränsen tillhandahålls av åldern på den nedre kambriumkvartsiten som ligger ovanför den, cirka 544 Ma. Radiometriska åldrar från den Torridoniska sekvensen i sig ger åldrarna ca 1200 Ma för Stoer-gruppen och 1000–950 för basdelen av Torridon-gruppen. Detta innebär ett åldersgap på minst 200 Ma mellan deponeringen av dessa två grupper, i överensstämmelse med det paleomagnetiska beviset. Åldrar av detritala zirkoner ger också vissa begränsningar för sekvensåldern. Stoer-gruppen och den nedre delen av Sleat Group visar åldrar som överensstämmer med härledning från Scourian och i mindre utsträckning Laxfordian-stenar, utan datum efter 1700 Ma. Den övre delen av Sleat-gruppen innehåller en stor del av bred Laxfordian-ålder med nästan inga arkeiska åldrar, med en nedre gräns på cirka 1200 Ma. Däremot visar Diabaig Formation en liten grupp grupperad runt 1100 Ma, åldern för Grenville Orogeny . I Applecross- och Aultbea-formationerna finns det många fler zirkoner som åldrar omkring 1100 Ma och till och med under 1000 Ma. Detta bevis tyder på att Stour- och Sleat-grupperna deponerades före Grenvillian-händelsen, före 1200 Ma, medan Diabaig-formationen deponerades efter orogeni, efter cirka 1090 Ma, och de återstående delarna av Torridon-gruppen efter cirka 1060 Ma. En mer exakt ålder har uppnåtts för autigena fältspridare i Stac Fada-medlem i Stoer-gruppen vid 1177 ± 5 Ma tolkad för att ha bildats omedelbart efter utplacering av utkastfiltet.

Tektonisk inställning

Variationer i tjocklek och litologi överensstämmer med att både Stoer- och Sleat / Torridon-grupperna deponeras i en riftinställning. Bevis från seismisk reflektionsdata i Minch antyder att Minch Fault var aktiv under hela Torridon-gruppens deponering. Detta överensstämmer med det västligt härledda stenmaterialet genom hela Applecross-formationens tjocklek, vilket tyder på en ständigt föryngrad sedimentkälla i den riktningen. Nyare arbete har föreslagit att även om Stoer- och Sleat-grupperna troligen deponerades i en splittring, så är Torridon-gruppens skala och kontinuitet, särskilt Applecross- och Aultbea-formationerna, mer överensstämmande med en inställning av molassetyp som eventuellt är relaterad till Grenvillian Orogeny .

Referenser