หินทรายเทเบิลเมาน์เทน

หินทรายเทเบิลเมาน์เทน ( Table Mountain SandstoneหรือTMS ) หรือที่รู้จักในชื่อทางธรณีวิทยาอย่างเป็นทางการว่า หินทรายเพนินซูลาฟอร์เมชัน (Peninsula Formation Sandstone ) เป็นกลุ่มหินที่อยู่ใน ลำดับชั้นหินเคปซูเปอร์กรุ๊ป ( Cape Supergroup ) แม้ว่าคำว่า "หินทรายเทเบิลเมาน์เทน" ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ก็ไม่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการอีกต่อไป ชื่อทางธรณีวิทยาที่ถูกต้องคือ "หินทรายเพนินซูลาฟอร์เมชัน" (Peninsula Formation Sandstone) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มหินเทเบิลเมาน์เทน ( Table Mountain Group ) ชื่อนี้มีที่มาจากเทเบิลเมา น์เท น สถานที่สำคัญที่มีชื่อเสียงในเมืองเคปทาวน์ประเทศแอฟริกาใต้ เพื่อให้สอดคล้องกับการใช้งานทั่วไป คำว่า "หินทรายเทเบิลเมาน์เทน" จะยังคงถูกใช้ต่อไปในบทความนี้


หินทราย เทเบิลเมาน์ เทน ซึ่งประกอบด้วยหินทรายควอตไซต์เป็นหลักถูกสะสมตัวเมื่อประมาณ 510 ล้านปีก่อน ( ยุคแคมเบรียน ) และ 400 ล้านปีก่อน ( ยุคเดวอนเนียน ) เป็นชั้นหินที่แข็งที่สุดและ ทนต่อ การกัดเซาะ มากที่สุด ของกลุ่มหินเคปซูเปอร์กรุ๊ป ทำให้เกิดยอดเขาที่สูงที่สุดและหน้าผาสูงชันที่สุดของแนวพับเคปแม้จะเป็นชั้นหินที่เก่าแก่ที่สุดและอยู่ล่างสุดของกลุ่มหินเคปซูเปอร์กรุ๊ป แต่ความทนทานต่อการกัดเซาะทำให้หินชนิดนี้ยังคงเป็นหินหลักในภูมิประเทศที่โดดเด่นหลายแห่งทั่วแหลมตะวันตก[ 2 ]
การพับตัวของกลุ่มหิน Cape Supergroup กลายเป็นเทือกเขาคู่ขนานของแหลมตะวันตก เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 330 ล้านปีก่อน ทำให้เกิดภูมิทัศน์ตั้งแต่Clanwilliam (ประมาณ 200 กม. ทางเหนือของเคปทาวน์) ไปจนถึงPort Elizabeth (ประมาณ 650 กม. ทางตะวันออกของเคปทาวน์) นอกเหนือจากจุดเหล่านี้ ตะกอนของ Cape Supergroup ไม่ได้พับตัวเป็นเทือกเขา แต่กลับก่อตัวเป็นหน้าผาสูงชันและหุบเขา ซึ่งตะกอนโดยรอบถูกกัดเซาะออกไป ดังที่เห็นได้ในสถานที่ต่างๆ เช่นหุบเขา OribiในKwaZulu- Natal [ 4 ] [ 5 ]
ต้นกำเนิด

หิน Cape Supergroup ก่อตัวขึ้นเป็นตะกอนในหุบเขาแตกแยกที่พัฒนาขึ้นในกอนด์วานา ตอนใต้ ทางใต้ของแอฟริกาใต้ ใน ช่วงยุค แคมเบรียน - ออร์โดวิเชียน (เริ่มต้นเมื่อประมาณ 510 ล้านปีก่อน และสิ้นสุดเมื่อประมาณ 330-350 ล้านปีก่อน) [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ] ชั้นตะกอนหนา 8 กิโลเมตรสะสมอยู่บนพื้นของหุบเขาแตกแยกนี้[ 4 ]การปิดตัวของหุบเขาแตกแยก เริ่มต้นเมื่อ 330 ล้านปีก่อน เป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของที่ราบสูงฟอล์กแลนด์กลับไปยังแอฟริกา ในช่วง ยุค คาร์บอนิเฟอรัสและ ยุค เพอร์เมียนตอนต้นซึ่งทำให้ Cape Supergroup เกิดการพับตัวเป็นแนวขนานหลายแนว โดยส่วนใหญ่ทอดยาวไปทางตะวันออก-ตะวันตก แต่มีส่วนสั้นๆ ที่ทอดยาวไปทางเหนือ-ใต้ทางตะวันตก (เป็นผลมาจากการชนกับการเคลื่อนตัวไปทางตะวันออกของปาตาโกเนียเข้าสู่แอฟริกาใต้) การมุดตัวอย่างต่อเนื่องของแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกโบราณใต้ที่ราบสูงฟอล์คแลนด์ และการบีบอัดที่ราบสูงดังกล่าวให้ยุบตัวลงไปในแอฟริกาตอนใต้ ส่งผลให้เกิดเทือกเขาขนาดมหึมาทางตอนใต้ของหุบเขารอยแยกเดิม กลุ่มหินเคปซูเปอร์กรุ๊ปที่พับตัวกันเป็นเชิงเขาทางตอนเหนือของเทือกเขาสูงตระหง่านนี้
ตะกอนที่ถูกกัดเซาะจากเทือกเขาฟอล์คแลนด์ขนาดมหึมาทางใต้ ได้ฝังทับหิน Cape Supergroup ที่พับงอ และที่ราบที่อยู่เลยไป (ทางเหนือ) จนในที่สุดก็ก่อตัวเป็นKaroo Supergroupซึ่งเป็นลำดับชั้นของตะกอนที่ในที่สุดก็ปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของแอฟริกาตอนใต้และส่วนอื่นๆ ของกอนด์วานา[ 4 ] Cape Supergroup ปรากฏขึ้นอีกครั้งเป็นภูเขาเมื่อการยกตัวของอนุทวีปเมื่อประมาณ 180 ล้านปีก่อน และอีกครั้งเมื่อ 20 ล้านปีก่อน ได้เริ่มต้นช่วงเวลาของการกัดเซาะอย่างต่อเนื่องที่จะกำจัดตะกอนพื้นผิวหลายกิโลเมตรออกจากแอฟริกาตอนใต้[ 4 ]แม้ว่ายอดเขา Cape Fold Mountains ดั้งเดิมจะถูกกัดเซาะไป แต่ส่วนประกอบของหินทราย Table Mountain ที่แข็งกว่ากลับถูกกัดเซาะช้ากว่ามาก ก่อตัวเป็นกระดูกสันหลังของ Cape Fold Mountains โดยมีหินดินดาน Bokkeveld ที่อายุน้อยกว่าแต่มีความอ่อนนุ่มกว่ามากเหลืออยู่เฉพาะในหุบเขาเท่านั้น (ดูแผนภาพทางด้านซ้าย)
เทือกเขาฟอล์คแลนด์น่าจะสึกกร่อนจนแทบไม่มีความสำคัญแล้วในช่วงกลางยุคจูราสสิก และเริ่มเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ไม่นานหลังจากที่ทวีปก็อนด์วานาเริ่มแตกออกเมื่อ 150 ล้านปีก่อน ทำให้แนวเทือกเขาเคปโฟลด์เบลต์อยู่ทางตอนใต้ของทวีปแอฟริกาที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ แม้ว่าเทือกเขาเหล่านี้จะมีอายุเก่าแก่มากเมื่อเทียบกับเทือกเขาแอนดีสและเทือกเขาแอลป์ แต่ก็ยังคงมีความชันและขรุขระเนื่องจากธรณีวิทยา ของหินทรายเทเบิล เมาน์ เทนเป็น หินทรายควอต ไซต์ ทำให้ทนทานต่อการผุกร่อนได้ ดีมาก
ระดับการกัดเซาะของเทือกเขา Cape Fold ดั้งเดิม (ซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัสและยุคเพอร์เมียนตอนต้น) ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่า Table Mountain ที่มีความสูง 1 กิโลเมตรบนคาบสมุทรเคปเป็นภูเขาแบบซินไคลน์ซึ่งหมายความว่าครั้งหนึ่งเคยเป็นส่วนหนึ่งของก้นหุบเขาเมื่อ Cape Supergroup ถูกพับงอในตอนแรกแอนติไคลน์หรือระดับความสูงสูงสุดของการพับงอระหว่าง Table Mountain และHottentots-Holland Mountains ทางตะวันออก ซึ่งอยู่ฝั่งตรงข้ามของคอคอดที่เชื่อมคาบสมุทรกับแผ่นดินใหญ่ ได้ถูกกัดเซาะจนหายไปแล้วฐานหินดินดานและหินแกรนิต Malmesburyที่ภูเขาแอนติไคลน์นี้ตั้งอยู่ก็ก่อตัวเป็นแอนติไคลน์เช่นกัน แต่เนื่องจากประกอบด้วยหินที่อ่อนกว่ามาก จึงผุพังได้ง่ายกลายเป็น ที่ราบทรายกว้าง 50 กิโลเมตร เรียกว่า " Cape Flats " (ดูแผนภาพด้านล่าง ทางด้านขวา) [ 1 ]

โครงสร้าง
ชั้นหินทรายเทเบิลเมาน์เทน (Table Mountain Sandstone Formation) เป็นส่วนประกอบที่เก่าแก่ที่สุดของกลุ่ม หิน เคปซูเปอร์กรุ๊ป (Cape Supergroup ) รองจากชั้นหินกราฟวอเตอร์ (Graafwater Formation) ชั้นหินนี้ก่อตัวขึ้นจากตะกอนทราย มีความหนามากที่สุด 2,000 เมตร ในหุบเขาแตกแยกที่ถูกน้ำท่วม ไม่พบซากดึกดำบรรพ์ การถูกฝังอยู่ใต้ชั้นหินอื่นๆ ในกลุ่มหินเคปซูเปอร์กรุ๊ป และต่อมาอยู่ใต้ตะกอนที่พัดพามาจากเทือกเขาฟอล์คแลนด์ (Falkland Mountain Range) ทำให้ตะกอนทรายดั้งเดิมถูกอัดแน่นและแปรสภาพบางส่วน กลายเป็นหินทรายควอตไซต์ที่แข็งมาก ซึ่งเมื่อพับตัวแล้วจะก่อตัวเป็นยอดเขา หน้าผาสูงชัน และโขดหินขรุขระของเทือกเขาเคปโฟลด์ (Cape Fold Mountains) ในช่วงการสะสมตัวนั้น มีช่วงเวลาสั้นๆ ของยุคน้ำแข็งที่ทิ้งชั้นหินทิลไลต์ (tillite) ไว้ เรียกว่า ชั้นหินปาฮุยส์ (Pakhuis Formation ) ซึ่งปัจจุบันแบ่งชั้นหินทรายเทเบิลเมาน์เทนออกเป็นชั้นล่างและชั้นบน โดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นล่างซึ่งตอนนี้แข็งมากและทนต่อการกัดเซาะ ทำให้เกิดยอดเขา หน้าผา และหน้าผาสูงส่วนใหญ่ที่เป็นลักษณะเฉพาะของเทือกเขา Cape Fold [ 2 ] (ดูภาพประกอบที่สองจากซ้ายบน) รวมถึงหน้าผาหินที่สูงชัน ของ Table Mountain ที่มีความสูง 600 เมตร ขึ้นไป
พบ แผ่นหินทิลไลต์ Pakhuis ขนาดเล็ก บนยอดเขา Table Mountain ที่ Maclear's beacon [ 1 ]แต่ส่วนใหญ่ของชั้นหิน Pakhuis พบเป็นชั้นบางๆ (โดยเฉลี่ย หนาเพียงประมาณ 60 เมตร[ 5 ] ) ในชั้นหินทราย Table Mountain Sandstone Formation ของภูเขาที่อยู่ลึกเข้าไปในแผ่นดินทางตะวันตกของเส้นระหว่างSwellendamและCalvinia [ 5 ] หิน ไดอะมิกไทต์เหล่านี้ประกอบด้วยโคลนที่บดละเอียด มีก้อนกรวดเหลี่ยมปะปนอยู่ สามารถมองเห็นได้ง่ายจากระยะไกล เนื่องจากชั้นหินนี้สึกกร่อนได้ง่ายกลายเป็นพื้นที่สีเขียวที่อุดมสมบูรณ์ ลาดเอียงเล็กน้อย ในภูมิทัศน์ที่ตัดกันอย่างชัดเจนกับพื้นผิวหินที่เปลือยเปล่าของควอตไซต์ด้านบนและด้านล่าง[ 5 ]ในหลายๆ แห่ง ควอตไซต์ที่อยู่ใต้ขอบฟ้าธารน้ำแข็งถูกพับเป็นชั้นๆ เชื่อกันว่าเกิดจากการเคลื่อนตัวของน้ำแข็งที่ไถลงไปในทรายที่ไม่แข็งตัวที่อยู่ด้านล่าง[ 5 ]ตัวอย่างที่ดีของเรื่องนี้สามารถเห็นได้บนสันหินใกล้กับ Maclear's Beacon บน Table Mountain ใกล้กับขอบที่ราบสูงที่มองเห็นCape Town City Bowlและ Table Bay
ชั้นหินทรายตอนบนของเทือกเขาเทเบิล ซึ่งอยู่เหนือชั้นหินปาฮุยส์และเซเดอร์เบิร์ก ประกอบด้วยหินทรายที่อ่อนกว่าชั้นหินทรายตอนล่างของเทือกเขาเทเบิลมาก และมักถูกเรียกว่าชั้นหินนาร์ดูว์[ 3 ] [ 5 ]ในเซเดอร์เบิร์กชั้นหินนี้ถูกลมกัดเซาะจนกลายเป็น "ประติมากรรม" ถ้ำ และโครงสร้างที่น่าสนใจอื่นๆ มากมาย ซึ่งทำให้ภูเขาเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดี[ 3 ]
ตะกอนใต้ชั้นหินทรายเทเบิลเมาน์เทน
ตะกอนเริ่มต้นในหุบเขาแตกแยกที่ยังตื้นอยู่ ซึ่งต่อมากลายเป็นทะเลอะกูลฮาส ประกอบด้วยชั้นหินโคลนสีน้ำตาลแดงสลับกับหินทรายสีเหลืองอ่อน โดยแต่ละชั้นมี ความหนาประมาณ 10 ถึง 30 เซนติเมตร[ 1 ]ชั้นหินโคลนมักแสดงร่องรอยคลื่นจากน้ำขึ้นน้ำลง รวมถึงรอยแตกของโคลนรูปหลายเหลี่ยมที่เต็มไปด้วยทราย ซึ่งบ่งชี้ถึงการสัมผัสกับความแห้งแล้งเป็นครั้งคราว[ 1 ]ชั้นนี้เรียกว่าชั้นหินกราฟวอเตอร์มีความหนาสูงสุดถึง 400 เมตร[ 8 ]แต่บนคาบสมุทรเคปมี ความหนาเพียง 60–70 เมตร[ 1 ]ไม่พบฟอสซิลในหินกราฟวอเตอร์ แต่พบร่องรอยสัตว์ในน้ำตื้น[ 4 ] [ 8 ]ตัวอย่างที่ดีเป็นพิเศษของเส้นทางเหล่านี้สามารถดูได้ที่โถงทางเข้าของภาควิชาธรณีวิทยา มหาวิทยาลัยสเตลเลนบอช ซึ่งมีแผ่นหินกราฟวอเตอร์จากเทือกเขาเซเดอร์เบิร์กสร้างเป็นผนัง[ 5 ]
ตะกอนที่อยู่เหนือหินทรายเทเบิลเมาน์เทน

เมื่อประมาณ 400 ล้านปีก่อน (ในช่วงต้นยุคดีโวเนียน ) พื้นหุบเขาแตกแยกได้ทรุดตัวลงอีก ทำให้เกิดการสะสมของตะกอนละเอียดจากน้ำลึกของกลุ่มหิน Bokkeveldซึ่งแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากตะกอนทรายเป็นส่วนใหญ่ของกลุ่มหิน Table Mountain กลุ่มหิน Bokkeveld ประกอบด้วยหินโคลนเป็นส่วนใหญ่[ 4 ]
หลังจากที่ Cape Supergroup ถูกพับเข้าไปใน Cape Fold Mountains แล้ว หินโคลนเนื้ออ่อนเหล่านี้ก็ถูกชะล้างออกจากยอดเขาไปได้ง่าย และเหลืออยู่เฉพาะในหุบเขาเท่านั้น ที่นี่พวกมันก่อตัวเป็นดินที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งทำให้ไร่องุ่นและสวนผลไม้ของแหลมตะวันตกเจริญเติบโตได้ด้วยความช่วยเหลือจากการชลประทานจากแม่น้ำที่มีต้นกำเนิดมาจากภูเขาโดยรอบ[ 4 ]
กลุ่มหิน Bokkeveld ไม่ได้ทอดยาวไปถึงคาบสมุทรเคปหรือคอคอดของเคป (Cape Flats) ในบริเวณนี้ ไร่องุ่น Stellenbosch , Franschhoek , Paarl , Durbanville , TulbaghและConstantiaถูกปลูกบน ดิน หินแกรนิตเคปและดินหินดินดาน Malmesbury ที่ผุพัง ซึ่งเป็นหินฐานที่รองรับหินกลุ่ม Cape Supergroup ในภูมิภาคนี้
ฟอสซิลส่วนใหญ่ที่พบใน Cape Supergroup อยู่ในหินโคลน Bokkeveld ซึ่งรวมถึงแบรคิโอพอด หลายชนิด รวมถึงไทรโลไบต์ หอยเอ คิ โนเดอร์ม (รวมถึงดาวทะเลค รินอยด์ และ บลาส ทอยด์และซิสทอยด์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว) ฟอรามินิเฟอราและปลาที่มีขากรรไกร ( พลาโคเดอร์ม ) [ 4 ] [ 5 ] [ 8 ]ชั้นบนของกลุ่ม Bokkeveld มีลักษณะเป็นทรายมากขึ้นเรื่อยๆ จนกลายเป็นหินทรายของกลุ่ม Wittebergซึ่งตั้งชื่อตามเทือกเขาทางใต้ของMatjiesfonteinและLaingsburgในKaroo ตอนใต้ หินเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อ 370 - 330 ล้านปีก่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเลตื้นๆ ที่มีตะกอนทับถมอยู่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทะเล Agulhas ที่เหลืออยู่[ 4 ]กลุ่มนี้มีฟอสซิลน้อยกว่ากลุ่ม Bokkeveld แต่กลุ่มฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้นั้นประกอบด้วยปลาโบราณ ฉลามสายพันธุ์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว แบรคิโอพอดหอยสองฝาและแมงป่องทะเล ขนาดยาว 1 เมตร นอกจากนี้ยังมีฟอสซิลพืชและรอยเท้าสัตว์จำนวนมาก[ 4 ] [ 5 ]
กลุ่มหินวิทเทเบิร์กถูกตัดขาดโดยชั้นตะกอนดวิกา ที่อยู่ด้านบนซึ่งมีต้นกำเนิดจากธารน้ำแข็ง ชั้นตะกอนดวิกานี้เป็นส่วนหนึ่งของ กลุ่มหินคารู ดังนั้น กลุ่มหินวิทเทเบิร์กจึงเป็นชั้นบนสุดของกลุ่มหินเคป โดยมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นหินโผล่ที่อยู่ลึกเข้าไปในแผ่นดินมากที่สุดของกลุ่มหินเคป เนื่องจากถูกกัดเซาะจนหมดจากระดับความสูงที่สูงกว่าเทือกเขาเคปโฟลด์ในปัจจุบัน[ 5 ] [ 9 ]
นิเวศวิทยา
ปลวกสายพันธุ์Amitermes hastatusเป็นปลวกเฉพาะถิ่นในพื้นที่ที่มีทรายที่ถูกกัดเซาะจากหินทรายเทเบิลเมาน์เทน[ 10 ] [ 11 ]
ดูเพิ่มเติม
- ภูเขาเทเบิล– ภูเขาที่มองเห็นทิวทัศน์เมืองเคปทาวน์ ประเทศแอฟริกาใต้
- แนวเทือกเขาเคปโฟลด์– แนวเทือกเขาพับและเลื่อนตัวยุคพาลีโอโซอิกในแอฟริกาใต้
- กลุ่มหินเคปซูเปอร์กรุ๊ป– แนวหินพับและรอยเลื่อนยุคพาลีโอโซอิกในแอฟริกาใต้
- ชั้นหิน Malmesbury และหินแกรนิต Cape ที่แทรกตัวเข้ามา
- ภูมิศาสตร์ของแอฟริกาใต้