جيولوجية المملكة المتحدة ( United Kingdom, Geology of the )
☰ جدول المحتويات
 |
الأخاديد الموجودة على هذه الجروف ناتجة عن التآكل البحري. ونجد مثل هذه الجروف من الحجر الجيري في بورتلاند في إقليم دورست بإنجلترا. |
الجيولوجيا هي العلم الذي يتعامل مع التغيرات في الأرض. ويدرس الجيولوجيون تاريخ هذه التغيرات. كما يدرسون المواد التي تشكل القشرة الصخرية للأرض. لعلم طبقات الأرض فوائد كثيرة في الحياة اليومية، ويعتمد المهندسون على المعلومات الجيولوجية. إذ يجب أن تشاد المجمعات السكنية والسدود الضخمة على قاعدة راسخة. ويستطيع الجيولوجيون أن يخبروا المهندسين عمّا إذا كانت الصخور عند أو قرب مواقع البناء ثابتة. كما يحتاج المهندسون إلى معلومات جيولوجية لتحديد مصادر المياه.
جيولوجية الجزر البريطانية
 |
عند رأس كوبلر في دايفد، جنوبي ويلز، (الصورة اليمنى) انصداع (كسر) في صخر الحجر الرملي. وتظهر الصورة اليسرى طية في صخر، وهي أيضًا في دايفد. |
يعتقد الجيولوجيون أنّ الصخور الأولى التي تشكلت هي الصخور النارية (الصخور التي تكونت من الكتل المنصهرة). لقد نحتت الأنهار الجارية من الجبال القديمة، الأراضي. وحملت الأنهار القطع المتكسرة والمواد المنحوتة إلى البحر، ثم استقرت هذه المواد في قاع البحر. وعلى فترات من الزمن امتدت ملايين السنين تكونت الصخور الرسوبية طبقة فوق أخرى.
صخور حقب ماقبل الكامبري:
استعمل الجيولوجيون هذا المصطلح لوصف أقدم صخور الجزر البريطانية. تشكَّلت صخور ماقبل الكامبري القديمة منذ أكثر من 600 مليون سنة. وتُدعى رسوبيات ماقبل الكامبري القديمة بالصخور الرملية التوردونية. وجدت هذه الصخور على طول الأراضي الساحلية من المرتفعات الغربية الشمالية لأسكتلندا. تبقى الطبقات التوردونية على الصخور المتحولة، مثل الصخر الصواني النايس اللويزياني في الهبريدز الخارجي. وتكون الصخور المتحولة هي الصخور التي تحولت تماما تحت تأثير الضغط المرتفع والحرارة العالية. وتتألف مالفزن هيلز ووستر في إنجلترا، من صخور ماقبل الكامبري عالية التحول. وتوجد صخور لما قبل الكامبري أيضا في أنجليزي من ويلز.صخور حُقب الحياة القديمة:
تسمى أيضًا بالصخور الأولية، تشكلت بين 600 و 225 مليون سنة مضت. ومعظم صخور حقب الحياة القديمة صخور رسوبية ترسبت في البحار، وفيها تظهر أولى الأشكال المعروفة للحياة، حيث أصبحت هياكل هذه الكائنات المنقرضة جزءاً من الصخور الرسوبية مكونة أحافير تدعى الجرابتوليت والتريلوبيت. ★ تَصَفح: الأحفورة. تشكَّلت السلاسل الجبلية للمرتفعات الجنوبية في أسكتلندا ومنطقة البحيرات في إنجلترا وجزيرة مان، ومعظم أجزاء ويلز الشمالية، والوسطى ومعظم جزيرة أيرلندا من صخور تشكَّلت خلال حقب الحياة القديمة.لقد رفعت الحركات الأرضية العنيفة الرسوبيات من قيعان البحار، وجعلت الصخور في طيات ضخمة وتشكلت جبال عالية في عصر بناء الجبال الضخمة، الذي يدعى بالعصر الكاليدوني، وقد تعرّت وتهدَّمت فيما بعد. وتمتد الطيات بشكل رئيسي من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي، ويتضح ذلك جيدًا في بعض المظاهر كوادي جلن مور في أسكتلندا، وفي التكوينات الصخرية لشمالي ويلز، وفي السلسلة الجبلية لبلاك ستير في الجنوب الشرقي لأيرلندا.
حدثت بعض النشاطات البركانية خلال حقب الحياة القديمة. ويوجد في مناطق سنودن ومناطق كادر إدريس ومنطقة البحيرات الإنجليزية بعض الصخور البركانية المنتمية لحقب الحياة القديمة.
تختلف صخور حقب الحياة القديمة المتكونة بعد الحركات الأرضية الكاليدونية تبعًا للظروف التي ترسبت فيها. وقد تشكلت بعض الصخور الرملية الحمراء في البحيرات أو تحت أجواء صحراوية. كما أن الطـَـفـل والصخور الجيرية قد تشكلت في قيعان البحار. تشكل الرمل الخشن الزاوي في دلتات الأنهار الكبرى، وتشكَّلت طبقات الفحم الحجري في المستنقعات أثناء العصر الفحمي، حيث غطت الرسوبات النهرية أشجار السرخس ونباتات أخرى.
انتهت حقب الحياة القديمة بعصر عظيم آخر من بناء الجبال يدعى بالحركات الأرضية الهرسينية أو الآرموريكانية وأدى ذلك إلى تشكّل طيات شرق ـ غرب، واضحة بصورة جلية في جبال كري في الجنوب الغربي لأيرلندا وفي جنوبي ويلز وفي إكسمور ودارتمور وتلال منديب في إنجلترا.
صخور حقب الحياة المتوسطة:
وتُدعى أيضًا بالصخور الثانوية، تشكلت بين حوالي 225 و 70 مليون سنة مضت. وتكونت الجبال العالية التي نشأت في العصر الهرسيني خلال حقب الحياة المتوسطة، وعزلت الجبال لسانًا بحريًا كبيرًا غطى شمالي إنجلترا وأسكتلندا من بحر آخر، والذي هو الآن الجنوب الغربي لإنجلترا.كان المناخ في بداية حقب الحياة المتوسطة قاحلاً (جافا) وتشكلت الصخور الرملية الحمراء و المرْل ـ وهو طين غني بكربونات الكالسيوم ـ في الأحواض شبه الصحراوية والبحيرات المالحة، وترسبت الصخور الكلسية الصلصالية والطفل والصخور الرملية في البحار. وتُدعَى الصخور الكلسية الجوراسية التي تشكلت في هذا الزمن بالسرئية، وذلك لأنها تتألف من ملايين الجزيئات الدقيقة المستديرة بحجم بيض السمك. وهناك صخور مميزة أخرى لصخور حقب الحياة المتوسطة وهي الصخور الجيرية الكريتاسية.
صخور حُقب الحياة الحديثة:
تُقَسّم إلى صخور العصر الثالث وصخور العصر الرابع، وقد تشكلت في الـ 70 مليون سنة الأخيرة. توجد صخور العصر الثالث كلها تقريبًا في حوضي هامبشاير ولندن، وكلاهما في جنوب إنجلترا. يعتقد الجيولوجيون أن صخور العصر الثالث قد تشكلت من كتل الرسوبيات التي جُلبت إلى بحر مغلق جزئيا، يغطي جنوب شرقي إنجلترا، وشمال شرقي فرنسا، ومعظم بلجيكا. ومن المحتمل أن منطقة الويلد في جنوب شرقي إنجلترا كانت منطقة ضحلة أو جزيرة منخفضة، وأن طين هذا البحر قد شكل تربة لندن، والذي يتكشف الآن بشكل واسع على السطح. ويظهر الرمل والحصى المترسب في هذا البحر في مناطق باكشوت وسُرِّي ونيو فورست وهامبشاير.يصف الجيولوجيون الحركات الأرضية لحقب الحياة الحديثة كعاصفة ألبية، وذلك لأن مركز الحركات الأرضية الأوروبية كان في الألب. وتقع الجزر البريطانية على حواف الطي الرئيسي بعيدًا عن النشاط العنيف العاصف. ولهذا السبب فإن الهضاب والجبال التي تشكَّلت في الجزر البريطانية كانت أصغر كثيرًا من السلاسل العملاقة التي نشأت في مكان آخر.
في أسكتلندا، حيث اصطدمت الموجات الأرضية بالكتل المقاومة القديمة، تدفقت حمم اللافا المنصهرة من خلال الشقوق وانهمرت على الأرض. وبهذه الطريقة تشكلت الكتل البركانية الضخمة لأنتريم في أيرلندا الشمالية، ومل وسكاي في أسكتلندا. وتكونت، في هذا الزمن أيضًا، جزيرة ستافا وكهف فينجال بعيدًا عن الساحل الغربي لأسكتلندا، وممر العملاق المائي. ★ تَصَفح: ممر العملاق المائي.
تتألف منطقة سليف غوليون في أيرلندا الشمالية ومنطقة جبال كولين في سكاي من صخور نارية تدعى جابروس، وصخور أخرى من العصر الثالث. ولقد امتلأت شقوق الصخور بحمم اللافا لذلك العصر، ومن الممكن رؤية ذلك في أسكتلندا وشمالي إنجلترا.
لقــد بدأ العصــر الرابع حديثا بصورة نسبية منذ حوالي مليون سنة مضت، عندما تم في واقع الأمر استكمال التكوينات الجيولوجية المعاصرة. وكانت حركات الطي الأرضية والهزات الأرضية (الزلازل) خفيفة. ولكن وقعت بعض التغيرْات نتيجة لارتفاع وهبوط مستوى البحر والتعرية المستمرة.
لقد كان مستوى البحر الذي يمثل حاليا جنوبي إنجلترا، في زمن ما، أعلى مئات الأمتار عن مستواه الحالي. ونتيجة لذلك تهدمت الصخور بحركات المد والجزر والأمواج. وتكشَّفت سلسلة من العتبات المقطوعة بالأمواج عندما ارتفعت الأراضي، وتمثل كل عتبة مرحلة في ارتفاع مستوى الأراضي بالنسبة للبحر.
حدث عصر جليدي كبير خلال عصر البليستوسين في القسم الأول من العصر الرابع. ولقد غطى الجليد معظم الجزر البريطانية. وترسَّبت طبقات من الرمال والطمي عند ذوبان الجليد، بحيث انطمرت الجلاميد على مساحات شاسعة من الأراضي المنخفضة، وتعرت أجزاء من هذا الغطاء، إلا أن مساحات كبيرة من الترسبات الجليدية مازالت باقية في إنجلترا وأسكتلندا. ★ تَصَفح: العصر الجليدي.
تتضمن الأنواع الرئيسية من الترسبات الحديثة الطمي والخث (بقايا النبات المتحجرة) ومواد ريحية والمواد المترسبة على الشواطئ الحالية.
الجيولوجيا ومعالم الأرض
 |
جرف صخرة جورديل الشديد الانحدار يطل على مالهامديل في متنزه ديل الوطني بمنطقة يوركشاير في شمالي إنجلترا، وقد تشكلت الصخور الجيرية هذه خلال العصر الفحمي. |
الحركات الأرضية:
تشكلت بصورة أساسية من داخل القشرة الأرضية. وغالبا ما أدت إلى اختلافات في الارتفاع على سطح الأرض. ويسمِّي الجيولوجيون القوى التي تسبب الحركات الأرضية بالقوى التكتونية (أي التي تشوه أديم الأرض). تتضمن هذه القوى: التصدع (تشققات تحدث نتيجة الشد أو ضغط هائل) والطي (تجعُّد الصخور إلى طيات صاعدة وطيات هابطة).لقد شاهد الجميع الشقوق والالتواءات في الصخور في سطوح المنحدرات المكشوفة وفي مقلع الحجارة أو في مقاطع الطرق وطرق القطارات. وتوجد الشقوق بدرجة كبيرة في وادي جلن مور في أسكتلندا، ووادي بالا وتالي ـ لاين في ويلز، وهي شقوق كبيرة في سطح الأرض نتجت عن الحركات الأرضية. لقد تحطمت الصخور عبر هذه الأودية، ولهذا السبب تعرت بسهولة. وتميل الأنهار للجريان في نفس اتجاه خطوط الصدع.
لقد حدثت التغيرات في الارتفاع النسبي للأراضي والبحار ببطء خلال التاريخ الجيولوجي. وأدى ارتفاع الأراضي إلى تكوُّن سلسلة من هضاب منبسطة القمة، مفصولة بدرجات متفاوته. ويمكن رؤية هذه الهضاب في أجزاء مختلفة من الجزر البريطانية، وخاصة في الشمال والغرب. وعندما يهبط سطح الأرض بالنسبة للبحر في مرات أخرى، فسوف يفيض البحر على اللسان السفلي للوديان. وتصبح خطوط الشواطئ بهذه الطريقة مسننة. ويعد خليجا بانتري ودينجل في جنوب غربي أيرلندا، وميلفورد هافن في جنوبي ويلز أمثلة على الشواطىء المغمورة. وتؤدي الحركات الأرضية في بعض الأحيان إلى ميل الطبقات الأفقية للصخور الرسوبية. وتنحت عوامل التعرية الصخور الهشة وتظهر الصخور الصلبة. وتنشأ بهذه الطريقة الكويستة (حزام من الهضاب).
 |
آرثرسيت في أدنبره، أسكتلندا، يتألف من فوهة بركانية حيث تدفقت منها الحمم المنصهرة ذات مرة. وتشبه آرثرسيت أسدا راقدا. تدعى الفوهة اليسرى رأس الأسد، وتدعى الفوهة اليمنى فخذ الأسد. |
النشـاط البركانــي:
يحــدث النشاط البركاني عادة متزامنا مع الحركات الأرضية الرئيسية. وتندفع حمم اللافا في بعض الأحيان وتنسكب على سطح الأرض. وأحيانا أخرى تتصلب اللافا تحت الأرض. ويعد ممر العملاق المائي في أيرلندا الشمالية وكهف الفينجــال على جــزيرة ستافا أمثلة رائعــة لانســكابات اللافا البازلتية، التي شكلت أعمدة ضخمة. ★ تَصَفح: البازلت. تـتـألف الويــن ســيل في شــمالي جبال بناين من صخور منصهرة شقت طريقها إلى داخل الصخور الرسوبية وتصلبت تحت الأرض. وتسود أحزمة مشــابهة من الصخور النارية الصلبة في غربي أسكتلندا. فلقــد تشــكّل الجرانيت بالتبريد البطيء للصخر المنصهر في غرف تحت الأرض. وتعد دارتمور ولاندز إند وشاب في منطقة البحيرات في إنجلترا وأبردين في أسكتلندا كلها مناطق صخور جرانيتية.تستطيع الضغوط الشديدة الناتجة عن الحركات الأرضية والحرارة المصاحبة للنشاط البركاني أن تغير بشكل كامل صخرا موجودًا. ويعد الأردواز الذي وجد في شمالي ويلز صخرا متحولاً نتيجة للضغط. ويوضح مرمر كونيارا الذي وجد في أيرلندا التأثير الكبير للحرارة على الصخر الكلسي.
 |
الجليد غطى معظم الجزر البريطانية خلال العصر الجليدي البليستوسيني. ولقد نحت الجليد وديانا عميقة ذات جدران شديدة الانحدار، كما في وادي نانت فرانكون في ويلز (الصورة اليسرى العليا). وبعض الشواطىء التي تشكلت في زمن المثالج، هي الآن شواطئ مرتفعة جداً. |
التجلُّد:
تحركت المثالج (الأنهار الجليدية) أثناء عصر البليستوسين الجليدي إلى أسفل بطول وديان الأنهار الموجودة. وتكسرت الصخور المطمورة في الجليد إلى أجزاء في قاعدة وأطراف الوديان. واستقامت الوديان بهذه الطريقة وتعمقت متخذة شكل حرف U. يعد وادي نانت فرانكون في شمالي ويلز ووادي اللانجدال في منطقة البحيرات مثالين تقريبيين نموذجيين للأودية التي على شكل حرف U. وتندفع عند ذوبان الجليد كتل الصخور والتربة أمام النهر الجليدي تاركة ركاما عبر الوادي كركام صخري جليدي نهائي. ★ تَصَفح: الركام الجليدي. ويكوِّن الركام الصخري الجليدي في بعض الأحيان سدًا يعوق الماء الجليدي المذاب.تتشكل قرب قمم الجبال منخفضات شبه دائرية، ضخمة تشبه فوهات البراكين وذات جدران صخرية شديدة الانحدار. تدعى هذه المنخفضات الغار أو الحلقة حيث تتخذ موضع نشوء الجليديات. ويمكن مشاهدة العديد من هذه المنخفضات في مناطق الأراضي العالية من الجزر البريطانية، وخاصة في ويلز ومنطقة البحيرات.
تُـنتج أغطية الكتل الثلجية التي تتحرك عبر بحر الشمال في إسكندينافيا أشكالا أرضية أخرى. وتحرك الغطاءات الثلجية بعنف مادة الصخور التحتية. وتتألف هذه المادة بشكل رئيسي من الطين الذي يحتوي على جلاميد كبيرة وصغيرة. تدعى الجلاميد الركامية الطينية ذات الشكل البيضي الحدبة الجليدية. وتنتشر هذه الأشكال في بعض مناطق أيرلندا وأسكتلندا وإنجلترا.
 |
الأجزاء السفلى من هذه الجروف نُحِتت نتيجة التآكل بمياه البحر. وهذه الجُروف من الحجر الرملي موجودة في ساندون على آيل أوف وايت. |
عمليات التعرية:
تركت المثالج والأغطية الثّلجية المنتمية للعصر الجليدي أشكالا أرضية أخاذة ضمن الجزر البريطانية، لكن العمليات المستمرة للتعرية التي يُحدثها الماء الجاري والبحر استمرت في تشكيل معالم الأرض.إن العامل الأساسي في التعرية هو الماء الجاري. والجزر البريطانية عدا بعض مناطق الحجر الجيري مغطاة بشبكة من الأنهار والجداول. إن الجداول في الجبال تدفع أمامها الصخور والمواد المهلهلة الأخرى نحو السفح، وتؤدي عملية احتكاك الجلاميد مع القاع إلى تعميق الوادي. ويميل النهر إلى التعرج وتعرية جوانبه، ثم يطرح المواد التي جرفها أمامه. كذلك البحر يشكل عاملاً آخر قويّا للتعرية يضرب أسفل الجروف الساحلية ويسبّب انهيارها.
الجيولوجيا وأنواع التربة
تحطِّم عمليات النحت الصخور بعدة وسائل، حيث يتم توسيع الشقوق بالتجمد والذوبان المتناوب للمياه في فواصل الصخور، وتتكسر الصخور في آخر الأمر. وتحدث التعرية أيضا بسبب كون ماء المطر ذا حمضية كربونية قليلة، وهذا ما يؤدي إلى تفتُّت الصخور. تكوِّن مثل هذه العملية غطاء من المادة المفككة التي تستطيع النباتات أن تنمو فيها، وتتطور التربة منها.
يصنِّف الجيولوجيون أنواع التربة تبعا للصخر الذي تشكلت منه. لكن العلماء الروس برهنوا على أن من الأفضل تصنيف التربة بالاعتماد على العمليات التي تطورت منها. ويتحكم المناخ ـ إلى حد كبير ـ في مثل هذه العمليات. وتعود تربة الجزر البريطانية إلى اثنتين أو ثلاث من مجموعات التربة العالمية الكبيرة. وذلك لأن الجزر البريطانية تقع ضمن إحدى مناطق المناخ الرئيسية.
يزيد هطول الأمطار في الجزر البريطانية على معدل التبخر. ولهذا السبب فإن الحركة الرئيسية للماء في التربة تكون من السطح إلى أسفل. وتميل المادة المذيبة لأن تغسل الطبقات السطحية ليعاد ترسيبها في المستويات السفلى. وتدعى هذه العملية الترشيح. وتؤدي عملية الترشيح عادة إلى تشكيل ثلاث طبقات مميزة في التربة، حيث تشكل مقطع التربة. تخضع الطبقة العلوية (أ) للترشيح. وفي الطبقة الثانية (ب) يعاد ترسيب الأملاح الذائبة والمواد الدقيقة التي جاءت من الطبقة (ا). وتكون الطبقة (ج) إلى الأسفل وهي الصخر الأصلي الذي تحطم بالتعرية وفعل الجذور. ومقطع التربة السابق يمثل التربة البيضاء أو الرمادية النموذجية، وهي التربة المميزة جدًا للجزر البريطانية.
توجد في بريطانيا أنواع أخرى من التربة في المناطق ذات الرطوبة العالية، وفي الأجزاء الأكثر جفافاً من الجنوب والشرق، وهي التي يكون فيها الصخر ذا خصائص مميزة مثل الصخر الكلسي. ★ تَصَفح: التربة.