La Formación Cleveland Ironstone es una secuencia de vetas de ironstone marino intercaladas con unidades de lutitas y limolitas que en conjunto forman parte del Sistema Jurásico Inferior de rocas subyacentes a Cleveland en North Yorkshire . La explotación de las vetas de piedra de hierro se convirtió en una de las principales fuerzas impulsoras de la industrialización del distrito de Teesside a mediados y finales del siglo XIX. [1]
Rango estratigráfico de la Formación Cleveland Ironstone :Pliensbachiano Pre Ꞓ O S D C PAG T J K Pg norte | |
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Tipo | Formación geológica |
Unidad de | Grupo Lias |
Subyace | Formación Whitby Mudstone |
Superposiciones | Formación de arenisca Staithes |
Grosor | hasta 25 metros (80 pies) |
Litología | |
Primario | Mudstone , Siltstone , Ironstone |
Otro | Arenisca |
Localización | |
Región | Europa |
País | Reino Unido |
Grado | Cuenca de Cleveland |
Sección de tipo | |
Nombrado para | Cleveland, Inglaterra |
Localización | acantilados cerca de Staithes |
Basado en la estratigrafía de la formación, se encontró que la Cleveland Ironstone pertenecía a la etapa universal del Pliensbachiano Superior (Domeriano). Las vetas de ironstone y las lutitas que las acompañan pueden ser altamente fosilíferos con restos tan abundantes en algunas partes como para formar capas de conchas bien desarrolladas. El análisis revela una gran cantidad de especies marinas de aguas poco profundas, algunas en posición de vida, junto con rastros de fósiles que incluyen madrigueras de Rhizocorallium bien expuestas en Old Nab, al este de Staithes.
Estratigrafía
Anteriormente clasificados como parte de la Lias media , estos estratos se depositaron durante un período de aproximadamente 2 millones de años, como sedimentos blandos en el suelo de un brazo poco profundo del antiguo océano Tetis , entre aproximadamente 185 millones y 183 millones de años antes del presente. [2] La formación se encuentra conformadamente sobre la arenisca marina, limolita y fangosa de la Formación Staithes, prolíficamente fosilíferas. Hay seis costuras nombre de mineral de hierro, que son, en orden de deposición, los Osmotherley, Avicula , [3] Raisdale, de dos pies, Pecten y costuras principales.
En su localidad tipo, en la costa alrededor de Staithes , North Yorkshire, la formación alcanza un espesor de 25,3 metros [4] y comprende cinco ciclos de "engrosamiento hacia arriba" de lutita marina y limolita, cada uno coronado por una veta de piedra de hierro de espesor variable, composición y contenido de hierro. Las lutitas y limolitas son de color gris y presentan bandas ocasionales de nódulos calcáreos o sideríticos, lechos de conchas y estratos cruzados. Los tramos superiores de algunas de las unidades de pizarra pueden estar laminados y se han denominado tempestitas. [5] Inmediatamente debajo de la Veta Raisdale en Staithes se pueden ver lechos laminados con canaletas basales de hasta 1 pie 8 pulgadas (0,5 m) de ancho y 16 pies (5 m) de largo que fueron limpiadas durante tormentas de alta energía. Las canaletas se han llenado posteriormente con arena fina y limo que muestra signos de piritacion. Estas características tienden a estar orientadas en una dirección este-oeste y son bastante persistentes lateralmente, ocurriendo casi 12 millas (19 km) al sureste en Hawsker Bottoms. [5]
El trabajo zonal definitivo ha sido realizado en la costa por Howarth (1953), [4] Howard (1985) [6] y extendido hacia el interior por Chowns (1968). [7] Sus esfuerzos revelan que estos estratos abarcan dos zonas de fauna, lo que provoca la subdivisión en las correspondientes unidades informales. [8] Los más de 62 pies (19 m) son predominantemente de carácter esquisto [9] , e incluyen el Osmotherly, Avicula , Raisdale y de dos pies de costuras, la mejor-desarrollado siendo el Avicula Seam alcanzar metros c.0.5 en Jet Wyke. Viven dentro de la parte superior de la zona de fauna de Amaltheus margaritatus [9] y se conocen colectivamente como Penny Nab Member , después de un promontorio c.150 metros al este del puerto de Staithes.
Una discordancia marca la transición a la zona suprayacente de Pleuroceras spinatum [9] que cubre los 6 metros superiores más ferruginosos de la formación. Se le conoce como el Miembro Hervidor e incluye el Pecten y las Uniones Principales, la última de aproximadamente 1,8 metros de espesor y dividida en un Bloque Superior de 0,7 metros y un Bloque Inferior de 0,8 metros por 0,3 metros de lutita medial [10] en Old Nab.
Las vetas más importantes, desde una perspectiva económica, son las Vetas Principal y Pecten, que alcanzan su mayor desarrollo a lo largo del borde norte del yacimiento, cerca de Eston. [2] Allí, la Veta Principal, de 3,66 metros de espesor, descansa directamente sobre la Veta de Pecten (1,23 metros) que incluye un impresionante lecho de conchas. Las vetas son relativamente persistentes en dirección este-oeste, pero las divisiones de lutitas intervienen y se espesan hacia el sur a expensas de la piedra de hierro. En East Cleveland, los estratos pasan a través de un sinclinal estructural conocido como Skelton Syncline, donde la Veta principal desciende a unos 410 pies (125 m) por debajo del nivel del mar alrededor de North Skelton .
Toda la formación se adelgaza y se vuelve menos ferruginosa hacia el sur a medida que la Veta Principal, en sí misma muy disminuida, sobrepasa cada una de las vetas subyacentes una por una. [2] Los estratos de esta edad están completamente ausentes en el límite sur de la cuenca de Yorkshire alrededor de Market Weighton .
Litología
En promedio, la Formación Cleveland Ironstone comprende alrededor del 70% de esquisto y 30% de ironstone [9], aunque este último se presenta en forma de las seis vetas nombradas de espesor variable. La piedra de hierro se clasifica como de baja calidad con un contenido de hierro de hasta el 33%, y se considera económicamente viable solo por encima de ~ 27%.
Los principales minerales que contienen hierro son el carbonato de hierro siderita (FeCO 3 ) y bertierina (antes conocida como chamosita , ( Fe2+
2Al (Si, Al) O
5(OH)
4). [11] Los componentes auxiliares incluyen calcita (como MgCO 3 y MnCO 3 ), pirita (FeS 2 ), coloofanita (Ca 3 P 2 O 8 H 2 O), sílice (Si), minerales arcillosos y derivados como octaedrita ( brookita ). (TiO 2 ) y dickita (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ). Las vetas son a menudo oolíticas , especialmente en el norte del distrito, pero varían en constitución a lo largo del yacimiento. Los ooides (en promedio) comprenden ~ 33% de siderita, ~ 33% de bertierina y una proporción similar de minerales auxiliares y demuestran deformación mientras el sedimento aún era plástico. [9]
Los orígenes de las vetas de piedra de hierro han sido objeto de muchos argumentos y contraargumentos desde que comenzó su explotación a gran escala a mediados del siglo XIX. La explicación más aceptada surgió en la década de 1920 tras el análisis de Hallimond (1925). [12] Esto sugiere que la concentración de hierro disuelto en el agua de mar circundante permaneció aproximadamente igual durante la deposición de pizarra y de piedra de hierro. Las diferencias físicas entre los dos surgen como resultado de variaciones en la afluencia de sedimentos. Las tasas rápidas de entrada de sedimentos provocaron la deposición de las lutitas , mientras que una tasa de entrada disminuida permitió que la misma cantidad de hierro se concentrara dentro de una carga de sedimentos más baja produciendo así las vetas de piedra de hierro. La evidencia de bivalvos en posición de vida, rastros de fósiles de Rhizocorallium , estratos cruzados , episodios de no deposición y (no menos importante) la textura oolítica indican que las piedras de hierro se depositaron en aguas poco profundas.
Los fósiles son omnipresentes, especialmente dentro de las vetas de piedra de hierro, en la medida en que las vetas de Avicula y Pecten reciben el nombre de sus inclusiones de fauna más abundantes.
NOTA: El único afloramiento extenso que sobrevive de la Veta Principal se encuentra en un bosque al norte de Skelton [13] (cerca de NZ 6554 1997) a unos 50 m de diámetro exterior sobre Skelton Beck y alcanza un espesor de alrededor de 2,4 m (8 pies). Está sostenido por el Black Hard y tres camas que forman el Pecten Seam.
Historia economica
Económicamente, el Cleveland Ironstone demostró ser un catalizador crucial con el poder de revitalizar la decadente fortuna comercial del River Tees y el distrito circundante. La aparición de la piedra de hierro en Cleveland se conoce desde hace muchos siglos con evidencia de trabajos a pequeña escala anteriores a la ocupación de la Gran Bretaña romana . [14] A pesar de mucha atención temprana, la verdadera extensión del campo mineral de Cleveland siguió siendo un misterio hasta finales de la década de 1840, cuando el maestro de hierro John Vaughan (1799-1868) y el ingeniero de minas John Marley (1823-1891), ambos de Bolckow La compañía Vaughan , trazó vetas de piedra de hierro a lo largo de la costa entre Staithes y su afloramiento al norte en la escarpa de las colinas de Eston con vistas al río Tees. [15]
La evidencia de Vaughan y Marley de un cuerpo a gran escala de mineral de hierro trabajable en las proximidades del carbón y la piedra caliza del condado de Durham, junto con la red de comunicaciones en desarrollo del distrito por ferrocarril y mar, resultó ser una mezcla embriagadora. Combine con esto un apetito insaciable por los productos manufacturados impulsado por la Revolución Industrial y una cohorte de astutos especuladores de negocios oportunistas, y puede que no sorprenda que Middlesbrough se desarrolló rápidamente, liderado por Bolckow Vaughan, que extraía y refinaba hierro y fabricaba bienes de eso. La ciudad creció a partir de una mera idea a fines de la década de 1820, para convertirse en el centro comercial de una de las regiones productoras de hierro y acero más grandes del mundo en poco más de dos generaciones. En 1881, el año del Jubileo de Oro de Middlesbrough, la producción de piedra de hierro extraída del campo de mineral de Cleveland superó las 6.000.000 de toneladas (6.096.360 toneladas). [15]
Ver también
- Minería de piedra de hierro en Cleveland y North Yorkshire
Referencias
- ^ Goldring, Denis (2001), A lo largo de la cicatriz , Peter Tuffs, p. 30
- ^ a b c Goldring, Denis (2006), Along the Esk , Peter Tuffs, pág. 24
- ↑ Desde entonces, el bivalvo Avicula ha sido reclasificado como el género Oxytoma .
- ^ a b Howarth, MK (1953), The Domerian of the Yorkshire Coast , 30 , Proceedings of the Yorkshire Geological Society , págs. 147-175 , consultado el 9 de marzo de 2013 CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ a b Rawson y Wright, PF y JK (1992), The Yorkshire Coast , THE GEOLOGIST'S ASSOCIATION, págs. 25-26
- ^ Howard, AS (1985), Lithostratigraphy of the Staithes Sandstone and Cleveland Ironstone Formations (Lower Jurassic) of North-east Yorkshire , 45 , Proceedings of the Yorkshire Geological Society , págs. 261-275 , consultado el 9 de marzo de 2013 CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Chowns, TM (1968). Estudios ambientales y diagenéticos de la formación Cleveland Ironstone de North East Yorkshire (Informe). Newcastle: Universidad de Newcastle upon Tyne. pag. 432. OCLC 500403949 .
- ^ Goldring, Denis (2006), Along the Esk , Peter Tuffs, pág. 26
- ^ a b c d e Hemingway, JE (1974), "Capítulo 7 - Jurásico", La geología y los recursos minerales de Yorkshire , Sociedad geológica de Yorkshire , págs. 161-223
- ^ Goldring, Denis (2001), Along the Scar , Peter Tuffs, pág. 70
- ^ "Berthierine" .
- ^ Hallimond, AF (1925), Iron Ores: Bedded Ores of England & Wales, Petrography and Chemistry , 29 , Memoirs of the Geological Survey of Great Britain (informes especiales sobre los recursos minerales de Gran Bretaña) HMSO , recuperado el 9 de marzo de 2013 CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Barrow, G. (1888), The Geology of North Cleveland , Memorias del Servicio Geológico de Gran Bretaña HMSO
- ^ Cunliffe, Barry (200). Comunidades de la Edad del Hierro en Gran Bretaña: un relato de Inglaterra, Escocia y Gales desde el siglo VII a. C. hasta la conquista romana (3ª ed.). Londres: Routledge. págs. 275-277. ISBN 0-415-05416-8.
- ^ a b North, GA (1974), Patrimonio económico de Teesside , Consejo del condado de Cleveland