جيولوجيا بريطانيا العظمى

يعود تاريخ صخور النيس اللويسية ، وهي أقدم الصخور في بريطانيا العظمى ، إلى ما لا يقل عن 2.7 مليار سنة في حقبة الأركي ، بينما يبلغ عمر الأرض نفسها حوالي 4.6 مليار سنة. وتوجد هذه الصخور في أقصى شمال غرب اسكتلندا وفي جزر هبريدس ، مع وجود بعض النتوءات الصغيرة في أماكن أخرى. تشكلت هذه الصخور من صخور ترسبت في الأصل على سطح الكوكب، ثم دُفنت لاحقًا في أعماق قشرة الأرض وتحولت إلى نيس بلوري.

إلى الجنوب من صخور النيس، توجد مجموعة معقدة من الصخور تُشكّل مرتفعات شمال غرب اسكتلندا ومرتفعات غرامبيان . وهي في الأساس بقايا صخور رسوبية مطوية ، بلغ سمكها في الأصل 25  كيلومترًا، ترسبت فوق صخور النيس على ما كان يُعرف آنذاك بقاع محيط إيابيتوس . بدأت هذه العملية منذ حوالي 1000 مليون سنة، حيث ترسبت طبقة ملحوظة  من حجر توريدون الرملي بسمك 7 كيلومترات منذ حوالي 800 مليون سنة، بالإضافة إلى الحطام الذي خلفته صفيحة جليدية منذ 670 مليون سنة.

تشير الأدلة المغناطيسية القديمة إلى أنه قبل 520 مليون سنة، كانت بريطانيا العظمى الحالية مقسمة بين قارتين ، يفصل بينهما 7000 كيلومتر (4300 ميل) من المحيط. كان شمال اسكتلندا يقع عند خط عرض 20 درجة جنوب خط الاستواء تقريبًا على قارة لورنتيا بالقرب من مدار الجدي ، بينما كان باقي البلاد يقع عند خط عرض 60 درجة جنوبًا تقريبًا على قارة غوندوانا بالقرب من الدائرة القطبية الجنوبية .  

في غوندوانا، كانت إنجلترا وويلز تقعان بالقرب من منطقة اندساس . وكانت كلتا الدولتين مغمورتين إلى حد كبير تحت بحر ضحل تنتشر فيه الجزر البركانية . وتوجد بقايا هذه الجزر تحت جزء كبير من وسط إنجلترا، مع ظهور نتوءات صخرية صغيرة في أماكن عديدة. وحوالي 600 مليون سنة مضت، تسببت عملية تكوين الجبال الكادومية (فترة بناء الجبال) في تحويل المشهد الطبيعي لإنجلترا وويلز إلى منطقة جبلية، إلى جانب جزء كبير من شمال غرب أوروبا .

في أوائل العصر الكامبري ، تآكلت البراكين والجبال في إنجلترا وويلز نتيجة ارتفاع مستوى سطح البحر، وترسبت طبقات جديدة من الرواسب . وشكّلت معظم مناطق وسط إنجلترا كتلة مستقرة من القشرة الأرضية، ظلت دون تشوه يُذكر منذ ذلك الحين. وترسبت الأحجار الرملية في شمال اسكتلندا. وفي هذا الوقت، ظهرت أولى الحيوانات ذات الأصداف الصلبة، ونتيجة لذلك، أصبحت الأحافير أكثر شيوعًا في الصخور المتكونة خلال هذه الفترة والفترات اللاحقة.

قبل خمسمائة مليون سنة، في العصر الأوردوفيسي ، انفصلت بريطانيا العظمى الجنوبية والساحل الشرقي لأمريكا الشمالية وجنوب شرق نيوفاوندلاند عن غوندوانا لتشكيل قارة أفالونيا ، التي انجرفت بحلول 440 مليون سنة (بواسطة آليات الصفائح التكتونية ) إلى حوالي 30 درجة جنوبًا.

خلال هذه الفترة، تعرض شمال ويلز لنشاط بركاني . ولا تزال بقايا هذه البراكين ظاهرة للعيان، ومنها بركان روبيل فاور الذي يعود تاريخه إلى 510 مليون سنة. وقد غطت كميات كبيرة من الحمم البركانية والرماد، المعروفة باسم صخور بوروديل البركانية، منطقة البحيرات ، ولا يزال بالإمكان رؤيتها في شكل جبال مثل هيلفيلين وسكافيل بايك .

شهد العصر الأوردوفيسي أيضًا تكوين رواسب سكيداو الصخرية حوالي 500 مليون سنة.

استمر الترسيب حتى الجزء الأول من العصر السيلوري ، حيث تم وضع الأحجار الطينية والأحجار الرملية، وخاصة في ويلز.

اتحدت أفالونيا مع قارة بالتيكا ، واصطدمت الكتلة الأرضية المندمجة مع لورنتيا عند خط عرض 20° جنوبًا تقريبًا بين عامي 425 و400 مليون سنة، رابطةً بذلك النصفين الجنوبي والشمالي من بريطانيا العظمى . نتج عن ذلك التكوين الجبلي الكاليدوني، الذي أدى إلى نشوء سلسلة جبال على غرار جبال الألب في معظم شمال وغرب بريطانيا العظمى. وربما كان الاصطدام القاري بزاوية مائلة لا مباشرة، مما أدى على الأرجح إلى حركة على طول صدوع انزلاقية تمتد من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي عبر اسكتلندا، ويُعد صدع غريت غلين خير مثال على ذلك (ربما كانت بعض هذه الصدوع خطوط ضعف قديمة ناتجة عن حركات أرضية سابقة).

لا تزال الرماد البركاني والحمم البركانية التي ترسبت خلال العصر السيلوري موجودة في تلال مينديب وفي بيمبروكشاير .

استمر تصادم القارات خلال العصر الديفوني ، مصحوبًا بارتفاع مستمر في مستوى سطح البحر، وترسب المزيد من الرواسب البركانية، مثل تلك التي تُشكّل الآن جبل بن نيفيس . تفاوتت مستويات سطح البحر بشكل كبير، حيث تقدم الخط الساحلي وتراجع من الشمال إلى الجنوب عبر إنجلترا. تعرضت المنطقة المرتفعة للتآكل تدريجيًا، مما أدى إلى ترسب طبقات عديدة من الصخور الرسوبية في الأراضي المنخفضة والبحار. أعطت الصخور ذات الأصل البحري في مقاطعة ديفون اسم هذا العصر، على الرغم من وجود رواسب من هذا العصر في العديد من الأماكن الأخرى، مثل بريكون بيكونز ، ووادي ميدلاند في اسكتلندا، وجزر أوركني . معظم هذه الرواسب ذات أصل أرضي، وتُعرف بشكل غير رسمي باسم الحجر الرملي الأحمر القديم .

لقد تآكلت جبال كاليدونيا إلى حد كبير بحلول نهاية الفترة التي شهدت فيها البلاد مناخًا صحراويًا قاحلًا نظرًا لموقعها بالقرب من خط الاستواء بين 10 و 15 درجة جنوبًا.

قبل حوالي 360 مليون سنة، في بداية العصر الكربوني ، كانت بريطانيا العظمى تقع على خط الاستواء، مغطاة بالمياه الدافئة الضحلة لمحيط رييك ، وخلال تلك الفترة ترسب الحجر الجيري الكربوني، كما هو موجود في تلال مينديب ، شمال وجنوب ويلز، وفي منطقة بيك ديستريكت في ديربيشاير ، وشمال لانكشاير ، وشمال بينينز ، وجنوب شرق اسكتلندا. وتشكلت الكهوف في وقت لاحق في الحجر الجيري لبعض هذه المناطق بفعل حمض الكربونيك وأحماض عضوية أخرى في مياه الأمطار والمياه الجوفية .

تلت ذلك طبقات من الصخور الطينية البحرية الداكنة ، والطمي ، والحجر الرملي الخشن المعروف باسم " حجر الركام" . لاحقًا، تشكلت دلتا الأنهار ، واستوطنت المستنقعات والغابات المطيرة الرواسب المترسبة . في هذه البيئة، تشكلت طبقات الفحم الدورية ، مصدر غالبية احتياطيات الفحم الهائلة في بريطانيا العظمى ، والتي غذّت الثورة الصناعية . يوجد الفحم في مناطق عديدة من بريطانيا العظمى، شمالًا حتى وادي ميدلاند في اسكتلندا ، وجنوبًا حتى مقاطعة كنت ، على الرغم من أن تعدين الفحم يتركز بشكل كبير في ميدلاندز الاسكتلندية، وميدلاندز الإنجليزية ، وشمال إنجلترا، وويلز.

خلال تلك الفترة، تأثر جنوب غرب إنجلترا بشكل خاص بتصادم الصفائح القارية . وتسببت فترة تكوين الجبال المعروفة باسم التكوين الفارسكي ، والتي حدثت حوالي 280 مليون سنة، في تشوه كبير في جنوب غرب إنجلترا. ومع اقتراب نهاية هذه الفترة، تشكل الجرانيت أسفل الصخور العلوية في ديفون وكورنوال ، والذي يظهر الآن في دارتمور وبودمين مور ، مما أدى إلى ظهور رواسب معدنية من النحاس والقصدير . امتدت منطقة الطي الفارسكي بشكل عام جنوب خط شرق-غرب تقريبًا من جنوب بيمبروكشاير إلى كينت . وكان الضغط التكتوني الرئيسي قادمًا من الجنوب أو الجنوب الشرقي، مما أدى إلى ظهور صدوع انزلاقية يمينية . وربما كانت كتلة ديفون - كورنوال في الأصل تقع على مسافة أبعد شرقًا، ثم تحركت غربًا. وحدث طي فارسكي أقل حدة في أقصى الشمال حتى ديربيشاير وبيرويك أبون تويد .

بحلول نهاية العصر الكربوني، اندمجت قارات الأرض المختلفة لتشكل قارة بانجيا العظمى . كانت بريطانيا العظمى تقع في قلب بانجيا، حيث كانت تخضع مرة أخرى لمناخ صحراوي حار وجاف مع فيضانات مفاجئة متكررة تاركة رواسب شكلت طبقات من الصخور الرسوبية الحمراء، تشبه إلى حد ما الحجر الرملي الأحمر الجديد الذي ظهر لاحقًا في العصر الترياسي .

تميز العصر البرمي على مدى 30 مليون سنة بظروف صحراوية قاحلة وتآكل الأرض التي ارتفعت في تكوين جبال فاريسكان، جنوب غرب إنجلترا والمناطق المجاورة لها في القناة الإنجليزية الحالية. لاحقًا، غمرت المياه الضحلة جزءًا كبيرًا من بريطانيا العظمى مع ذوبان الصفائح الجليدية القطبية وتكوّن محيط تيثيس وبحر زيكشتاين ، مما أدى إلى ترسب الصخر الزيتي والحجر الجيري والحصى والمارل ، قبل أن تنحسر المياه في النهاية تاركةً صحراء منبسطة مع مسطحات ملحية .

مع انجراف بانجيا خلال العصر الترياسي ، ابتعدت بريطانيا العظمى عن خط الاستواء حتى أصبحت بين خطي عرض 20° و30° شمالاً. تُشكل الطبقات الحمراء، بما فيها الأحجار الرملية والطينية الحمراء، الرواسب الرئيسية لتكوين الحجر الرملي الأحمر الجديد . تآكلت بقايا المرتفعات الفارسية في فرنسا جنوباً، مما أدى إلى ترسب طبقات من الحجر الرملي الأحمر الجديد في وسط إنجلترا، وفي أحواض متصدعة في تشيشاير والبحر الأيرلندي. تشكل حوض في منطقة هامبشاير في ذلك الوقت تقريباً. حدثت عمليات التصدع داخل بريطانيا العظمى وحولها، قبل تفكك القارة العظمى في العصر الجوراسي .

يبدو أن شظايا الصخور التي تم العثور عليها بالقرب من بريستول تشير إلى أنه في عام 214 مليون سنة، تعرضت بريطانيا العظمى لطبقة رقيقة من الحطام الناتج عن اصطدام كويكب في فوهة مانيكواغان النيزكية في كندا ، على الرغم من أن هذا الأمر لا يزال محل نقاش.

مع بداية العصر الجوراسي ، بدأت بانجيا بالتفكك، وارتفعت مستويات سطح البحر، وانجرفت بريطانيا العظمى على الصفيحة الأوراسية إلى ما بين خطي عرض 30° و40° شمالًا. ومع غمر معظم أراضي بريطانيا العظمى بالمياه مجددًا، ترسبت الصخور الرسوبية التي يمكن رؤيتها الآن على سطح الأرض في معظم أنحاء إنجلترا، من تلال كليفلاند في يوركشاير إلى ساحل الجوراسي في دورست . كما أنها تقع أسفل طبقات أحدث في الشرق. في جنوب إنجلترا، تُقسم صخور العصر الجوراسي تصاعديًا إلى مجموعات: اللياس ، والأوليت السفلي ، والأوليت الكبير ، والأنشولم (المتداخلة مع الكورالي )، وبورتلاند . تشمل هذه الوحدات الصخرية الأحجار الرملية ، والرمال الخضراء ، والحجر الجيري الأوليثي لتلال كوتسوولد ، والحجر الجيري المرجاني لوادي الحصان الأبيض وجزيرة بورتلاند .

بدأ الترسيب بالتراجع من معظم أنحاء إنجلترا في العصر الطباشيري، حيث انحصر ترسب مجموعة بوربيك البحيرية ومجموعة ويلدن التي كانت في الغالب مياه عذبة في حوضي ويسيكس وويلد ، بينما ظهرت وحدات بحرية، بما في ذلك طين سبيتون ، في شرق إنجلترا. شهد العصر الأبتي غمرًا بحريًا أغرق معظم مناطق جنوب إنجلترا في بحار ضحلة، مع الترسيب المتتابع لطبقات غرينساند السفلى وغولت وغرينساند العليا خلال العصرين الأبتي والألبي. في بداية العصر الطباشيري المتأخر، قبل حوالي 100 مليون سنة، تحول الترسيب إلى الطباشير ، واستمر ترسب مجموعة الطباشير حتى نهاية العصر الطباشيري. ترسب الطباشير على مساحة واسعة من بريطانيا العظمى، ويظهر بشكل واضح الآن في المنحدرات البيضاء لدوفر وجبال الأخوات السبع ، كما شكل سهل سالزبوري . لم تترك مستويات سطح البحر المرتفعة سوى مساحات صغيرة من الأرض مكشوفة، وهو ما يفسر النقص العام في رواسب الرمال أو الطين أو الطين ذات الأصل الأرضي التي تم العثور عليها في ذلك الوقت تقريبًا.

في أوائل العصر الباليوجيني ، بين 63 و52 مليون سنة مضت، تشكلت آخر الصخور البركانية في بريطانيا العظمى. وقد أنتجت الانفجارات البركانية الكبرى في ذلك الوقت هضبة أنترم ، والأعمدة البازلتية لجسر العمالقة ، والحمم البركانية والتداخلات النارية في جزر هبريدس الداخلية في اسكتلندا.

كانت المرحلة المبكرة من عملية تكوين جبال الألب ، حوالي 50 مليون سنة، مسؤولة عن تشكيل طية حوض لندن المقعرة ، وطية ويلد-أرتوا المحدبة في الجنوب، وتلال نورث داونز، وساوث داونز، وتلال تشيلترن.

خلال تلك الفترة، تشكل بحر الشمال وارتفعت بريطانيا العظمى . وقد امتد جزء من هذا الارتفاع على طول خطوط ضعف قديمة خلّفتها حركات التكوين الجبلي الكاليدونية والفاريسكانية قبل ذلك بزمن طويل. ثم تعرضت المناطق المرتفعة للتآكل، وترسبت رواسب أخرى، مثل طين لندن ، فوق جنوب إنجلترا، بينما تميزت القناة الإنجليزية بمسطحات طينية ورمال نهرية . وربما كانت معظم مناطق وسط وشمال إنجلترا مغطاة برواسب من العصرين الجوراسي والطباشيري في بداية العصر الباليوجيني، لكن هذه الرواسب فُقدت بفعل التعرية. وبحلول 35 مليون سنة مضت، استوطنت الأشجار ، مثل الزان والبلوط والخشب الأحمر والنخيل ، المشهد الطبيعي ، إلى جانب الأعشاب .