Blick vom Conic Hill entlang der Highland Boundary Fault – der topografische Höhenzug ist hauptsächlich auf das Vorkommen von Konglomeraten aus dem Devon auf der südwestlichen Seite der Verwerfung zurückzuführen und lässt sich über Loch Lomond auf den Inseln Inchcailloch , Torrinch , Creinch und Inchmurrin bis zum Ben Bowie am Westufer verfolgen.

Die Highland Boundary Fault ist eine bedeutende Verwerfungszone [ 1 ] , die Schottland von Arran und Helensburgh an der Westküste bis Stonehaven im Osten durchquert. Sie trennt zwei unterschiedliche geologische Terrane , die zwei verschiedene physiografische Landschaften hervorbringen: die Highlands und die Lowlands . An den meisten Stellen ist sie als topografische Veränderung erkennbar. Wo Flüsse die Verwerfung kreuzen, fließen sie oft durch Schluchten; die damit verbundenen Wasserfälle können ein Hindernis für die Lachswanderung darstellen . [ 2 ]

Man geht davon aus, dass die Verwerfung im Zusammenhang mit der südöstlich gelegenen Strathmore- Synklinale während der Akadischen Orogenese in einem transpressiven Regime entstand , das die Hebung des Grampian-Blocks und eine geringe linksseitige Bewegung an der Highland Boundary Fault verursachte. [ 3 ] [ 4 ]

Entdeckung

Karte, veröffentlicht 1912 von George Barrow [ 5 ], die die später als Highland Boundary Fault bekannte Verwerfung zeigt

Eine der frühesten und bedeutendsten Erwähnungen der Highland Boundary Fault stammt von George Barrow aus dem Jahr 1912 in seinem Werk „On the Geology of Lower Dee-side and the Southern Highland Border“. Darin beschreibt er die Beschaffenheit der Gesteine ​​entlang der Highland Border und die mit der Metamorphose verbundenen Mineralzonen. [ 5 ] In derselben Publikation erläutert Barrow auch die „Highland Fault“ und die Gebiete, in denen er Überschiebungsflächen vermutet. Barrows Beschreibung der Gesteinsstruktur entlang der Highland Border legt nahe, dass die Gesteine ​​an beiden Enden der Verwerfungsebene nicht voneinander zu unterscheiden sind und keine Brekzien aufweisen .

Ausmaß des Fehlers

Die Highland Boundary Fault verläuft von Lochranza auf Arran in südwestlich-nordöstlicher Richtung , teilt die Insel Bute und durchquert die südöstlichen Teile der Halbinseln Cowal und Rosneath , während sie den Firth of Clyde hinaufzieht . Sie trifft bei Helensburgh auf Land und setzt ihren Verlauf durch Loch Lomond fort . Die Seeinseln Inchmurrin , Creinch , Torrinch und Inchcailloch liegen alle auf der Highland Boundary Fault. [ 6 ] Von Loch Lomond verläuft die Highland Boundary Fault weiter nach Aberfoyle , dann nach Callander , Comrie und Crieff . Anschließend bildet sie die nördliche Grenze von Strathmore und mündet unmittelbar nördlich von Stonehaven in die Nordsee, nahe der Ruine der Kapelle St. Mary and St. Nathalan . [ 4 ] [ 7 ] Aeromagnetische Karten von Großbritannien und Nordirland zeigen, dass die Highland Boundary Fault von Irland bis in die Region um Greenock verfolgt werden kann . In diesen Gebieten trennt die Highland Boundary Fault ein nördlich gelegenes Tiefland von einem südlich gelegenen Hochland. [ 8 ] Die Verwerfung wird häufig als Terrangrenze betrachtet: Das Midland Valley Terran liegt südlich, das Southern Highlands oder Grampian Terran nördlich. [ 9 ] 1970 identifizierten Hall und Dagley die Highland Boundary Fault als mit einer regionalen magnetischen Struktur übereinstimmend, die eine Reihe negativer Anomalien im Norden von positiven im Süden trennt. [ 8 ] Nach dieser Entdeckung schlussfolgerten Hall und Dagley, dass der beobachtete Trend, der der Länge des Dalradian- Trogs folgt, einen Übergang von positiven zu negativen Anomalien aufweist. Diese lineare Struktur magnetischer Anomalien wird seither als Fair Head–Clew Bay-Linie bezeichnet. [ 10 ]

Merkmale

Veränderter Serpentinit und zugehörige Sedimente des Highland Border Complex , die in der Verwerfungszone eingeschlossen sind – aufgeschlossen auf Druim nam Buraich, in der Nähe von Balmaha
Unterdevonische Sandsteine ​​und Konglomerate des Inchmurrin-Members, die nahe der Highland Boundary Fault-Linie bei Balmaha steil nach Südosten einfallen

Tektonische Kontroverse

Gegenwärtig geht man davon aus, dass die Highland Boundary Fault während zweier bedeutender orogener Ereignisse im Zusammenhang mit der Kaledonischen Orogenese aktiv war : der Grampian-Orogenese im frühen Ordovizium und der Akadischen Orogenese im mittleren Devon . [ 3 ] Die Verwerfung ermöglichte das Absinken des Midland Valley als bedeutenden Grabenbruch um bis zu 4.000 m, gefolgt von einer vertikalen Bewegung. Diese anfängliche vertikale Bewegung wurde später durch eine horizontale Scherung ersetzt. Eine komplementäre Verwerfung, die Southern Uplands Fault , bildet die südliche Grenze der Central Lowlands. [ 3 ] [ 4 ] Das Alter der Highland Boundary Fault wird auf das Ordovizium bis zum mittleren Devon datiert. Über mehrere Generationen hinweg wurde sie als grabenbegrenzende Normalverwerfung, bedeutende linksseitige Blattverschiebung , nach Nordwesten einfallende Aufschiebung oder Terrangrenze interpretiert . [ 3 ] Der genaue Verlauf der Verwerfung ist noch immer unbekannt, da es an der Oberfläche kaum Anzeichen für eine durchgehende Verwerfungsebene gibt. Jüngste Analysen seismischer Aktivitäten entlang der Verwerfungslinie zeigen, dass das Aberfoyle-Erdbeben von 2003 ein Hypozentrum in 4 km Entfernung hatte ( 2 ).+Die Verwerfung befand sich in einer Tiefe von etwa 800 Metern  und wurde durch eine schräg verlaufende, linksseitige Blattverschiebung mit normaler Bewegung verursacht . Die Verwerfungsebene fiel schätzungsweise mit 65° nach Nordwesten ein. [ 3 ]

Zugehörige Lithologie

Nördlich und westlich der Highland Boundary Fault liegen harte präkambrische und kambrische Metamorphite: marine Ablagerungen, die zu Schiefern , Phylliten und Tonschiefern metamorphosiert wurden , namentlich die Dalradian Supergroup und die Highland Border Ophiolith- Suite. [ 3 ] Südlich und östlich befinden sich Konglomerate und Sandsteine ​​des Old Red Sandstone : weichere Sedimentgesteine ​​des Devon und Karbon. [ 4 ] Zwischen diesen Gebieten liegt der deutlich unterschiedliche Highland Border Complex (früher Highland Boundary Complex genannt [ 11 ] ), eine schwach metamorphe Sedimentfolge aus Sandsteinen, Laven, Kalksteinen, Tonsteinen und Konglomeraten. Diese bilden eine Zone , die diskontinuierlich entlang der Verwerfungslinie auftritt und bis zu 1,2 Kilometer  breit ist. [ 12 ]

Dalradian Supergruppe

Die Dalradian-Supergruppe besteht aus metasedimentären Gesteinen, die im Präkambrium und frühen Paläozoikum mehrphasige Deformation und Metamorphose erfuhren. [ 3 ] [ 4 ] Die ältesten Dalradian-Gesteine ​​(die Grampian-Gruppe ) wurden vor etwa 750 Millionen Jahren deformiert und metamorphosiert. Die Ablagerung jüngerer Dalradian-Sedimente setzte sich bis vor 590 Millionen Jahren fort, als diese im Proterozoikum und Ordovizium in die Grünschieferfazies umgewandelt wurden . [ 3 ]

Ophiolithgesteine ​​an der Hochlandgrenze

Die Modellierung von Gravitations- und Magnetfeldmessungen entlang der Verwerfung bestätigte das Vorhandensein einer ausgedehnten Ophiolith- Individuenfolge. Die metasedimentären Gesteine ​​des Dalradian werden von einem aufgeschobenen Ophiolith überlagert , der sich beidseitig der Highland Boundary Fault über mindestens mehrere Kilometer erstreckt. Die aus den Magnetfeldmessungen erstellten Modelle legen nahe, dass der Ophiolith durch die Verwerfung nur geringfügig vertikal verschoben wird. [ 3 ]

Alter roter Sandstein

Der Old Red Sandstone ist eine Magnafazies aus roten Sandsteinen und lakustrinen Ablagerungen aus dem späten Silur bis zum Karbon . Der nordöstliche Abschnitt der Highland Boundary Fault ist durch einen abrupten Wechsel des Einfallswinkels des Old Red Sandstone von etwa 20° zu nahezu vertikal gekennzeichnet und legt anschließend das Grundgebirge des Old Red Sandstone frei. [ 3 ]

Verschiebung entlang der Verwerfung

Man geht derzeit davon aus, dass es entlang der Highland Boundary Fault zwei Hauptverschiebungsereignisse gab: das Akadische und das post-akadische. [ 3 ] [ 13 ] [ 14 ]

Die geochemische Untersuchung von detritischen Granaten im unteren Old-Red-Sandstein am nördlichen Rand des Strathmore-Beckens liefert Hinweise auf die Verschiebung im Akadischen Zeitalter . Diese Granate wurden mit Granaten in isolierten dalradischen Sedimenten im Nordwesten in Verbindung gebracht, was darauf hindeutet, dass die Bewegung nach dem frühen Devon (Akadischen Zeitalter) nur wenige zehn Kilometer betrug. [ 13 ] [ 14 ]

Darüber hinaus wurde der Lintrathen- Ignimbrit , der an der Basis der unterdevonischen Schichtenfolge vorkommt, entlang der Verwerfung verfolgt, wobei festgestellt wurde, dass die Verschiebung sowohl kurz als auch lateral war. [ 3 ] [ 13 ]

Die postakadischen Bewegungen werden in der Stratigraphie der Region deutlich. Der Untere Old Red Sandstein wird diskordant vom Oberen Old Red Sandstein überlagert, wobei der Obere Old Red Sandstein nahe der Highland Boundary Fault gekippt ist. [ 3 ]

Rote Eichhörnchen

Die Grenze dient als natürliche Barriere, um die Nordwärtswanderung von Grauhörnchen zu verhindern und so die einzige Population von Roten Eichhörnchen in den Highlands zu schützen. [ 15 ]

Weiterführende Literatur

  • Trewin, N. H.; et al. (1987). Exkursionsführer zur Geologie der Region Aberdeen . Edinburgh: Scottish Academic Press. ISBN 978-0-7073-0496-0Die

Referenzen

  1. ^ Tanner, G. (2008). „Tektonische Bedeutung der Highland Boundary Fault, Schottland“. Journal of the Geological Society . 165 (5): 915. Bibcode : 2008JGSoc.165..915T . doi : 10.1144/0016-76492008-012 .
  2. ^ „Natürliche Hindernisse: Wie die Natur Lachse dazu bringt, um ihr Leben zu springen“ (PDF) . Atlantic Salmon Trust Journal : 44–46 . 2011. Archiviert vom Original (PDF) am 4. Oktober 2013. Abgerufen am 2. Oktober 2013 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m „Loch Lomond: Highland Boundary Fault“ . Scottish Geology . 2008. Archiviert vom Original am 25. Juli 2011.
  4. ^ a b c d e „Highland Boundary Fault“ . Gazetteer for Scotland . 2011. Abgerufen am 13. Dezember 2006 .
  5. ^ a b Barrow, G. (1912). „On the Geology of Lower Dee-side and the Southern Highland Border“ (PDF) . Proceedings of the Geologists' Association . 23 (5): 268–273 . Bibcode : 1912PrGA...23..274B . doi : 10.1016/S0016-7878(12)80018-6 . Abgerufen am 29. September 2012 .
  6. ^ Worsley, H. (1988). Loch Lomond: Der See, die Gutsherren und die Legenden . Glasgow: Lindsay Publications. ISBN 978-1-898169-34-5Die
  7. ^ Strang, George. „Highland Fault Line at Stonehaven“ (PDF) . Kuratorennotizen, Band 2. Tolbooth Museum und Stonehaven History Museum. Archiviert vom Original (PDF) am 4. Oktober 2013. Abgerufen am 3. Oktober 2013 .
  8. ^ a b Max, M. D.; Riddihough, R. P. (1975). „Fortsetzung der Highland Boundary Fault in Irland“ . Geology . 3 (4): 206. Bibcode : 1975Geo.....3..206M . doi : 10.1130/0091-7613(1975)3<206:COTHBF>2.0.CO;2 . Abgerufen am 15. Februar 2012 .
  9. ^ "Geophysikalische Lineamente: Verwerfungen und Terrangrenzen, Nordirland - Earthwise" . earthwise.bgs.ac.uk .
  10. ^ Harper, D. A. T. ; et al. (1988). „Stratigraphische Korrelationen in der Nähe der Highland Boundary Fault im Westen Irlands“. Geological Society of London . 146 (3): 381. doi : 10.1144/gsjgs.146.3.0381 .
  11. ^ „Highland Border Complex“ . Das BGS-Lexikon der benannten Gesteinseinheiten . British Geological Survey . Abgerufen am 3. Oktober 2013 .
  12. ^ „Die Highland Line“ . Landschaft, geformt von der Geologie . Scottish Natural Heritage. Archiviert vom Original am 17. Februar 2013. Abgerufen am 3. Oktober 2013 .
  13. ^ a b c Dempster, T. J.; Bluck, B. J. (1995). „Regionalmetamorphose in Transformzonen während des Zerfalls von Superkontinenten: Spätproterozoische Ereignisse in den schottischen Highlands“ . Geology . 23 (11): 991. Bibcode : 1995Geo....23..991D . doi : 10.1130/0091-7613(1995)023<0991:RMITZD>2.3.CO;2 . Abgerufen am 15. Februar 2012 .
  14. ^ a b Ramsay, D. M. (1962). "Highland Boundary Fault: Reverse or Wrench Fault?". Nature . 95 (4847): 1190. Bibcode : 1962Natur.195.1190R . doi : 10.1038/1951190b0 .
  15. ^ „Die Zahl der Eichhörnchen in Schottland nimmt zu, wie eine Umfrage zeigt .“ BBC. 21. Januar 2023. Abgerufen am 21. Januar 2023 .