حجر رملي أحمر قديم

الحجر الرملي الأحمر القديم ، ويُختصر بـ ORS ، هو مجموعة من الصخور في منطقة شمال المحيط الأطلسي، تعود في معظمها إلى العصر الديفوني . يمتد شرقًا عبر بريطانيا العظمى وأيرلندا والنرويج، وغربًا على طول الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية . كما يمتد شمالًا إلى جرينلاند وسفالبارد . ^{[ 3 ]} كانت هذه المناطق جزءًا من قارة أورامريكا القديمة ( لوروسيا). في بريطانيا، يُعدّ الحجر الرملي الأحمر القديم وحدةً ليثوستراتيجية (سلسلة من الطبقات الصخرية ) يُصنّفها علماء الطبقات ضمن المجموعات الصخرية الفائقة ^{[ 4 ]} ، وهي ذات أهمية بالغة في علم الأحياء القديمة . يُستخدم مصطلح "القديم" في الاسم لتمييز هذه السلسلة عن الحجر الرملي الأحمر الجديد الأحدث ، والذي ينتشر أيضًا على نطاق واسع في جميع أنحاء بريطانيا.

يصف الحجر الرملي الأحمر القديم مجموعة من الصخور الرسوبية التي ترسبت في بيئات متنوعة خلال العصر السيلوري المتأخر ، مرورًا بالعصر الديفوني، وصولًا إلى الجزء الأول من العصر الكربوني . تهيمن على قاعدة هذا التكوين الصخري ، أو ما يُعرف بالطبقة الرسوبية ، رواسب أرضية وحصى متكتلة ، ثم تتطور إلى مزيج من الكثبان الرملية ورواسب يُحتمل أنها ترسبت في البحيرات والأنهار ومصبات الأنهار، وربما في بيئات ساحلية أخرى. لطالما اعتُقد أن الحجر الرملي الأحمر القديم قد ترسب في الغالب في المياه العذبة، إلا أن دراسات حديثة كشفت عن وجود أحافير بحرية (مثل عضديات الأرجل ) ^{[ 5 ]} في بعض المواقع. كما توجد حيواناته الفقارية في بيئات بحرية نموذجية ^{[ 6 ]} ، وقد وجدت دراسة نظائرية أيضًا تأثيرًا بحريًا كبيرًا يشير إلى بيئة مالحة في الأنسجة المعدنية لفقارياته ^{[ 7 ]} ، حتى في الأنواع التي كان يُعتقد لفترة طويلة أنها تعيش في المياه العذبة. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وبالتالي، يبدو أن بعض الطبقات على الأقل قد ترسبت على الساحل، وربما في بيئات بحرية هامشية.

ينشأ اللون الأحمر المألوف لهذه الصخور من وجود أكسيد الحديد ، ولكن ليس كل الحجر الرملي الأحمر القديم أحمر أو رملي ، إذ تشمل هذه السلسلة أيضًا الكونغلوميرات والحجر الطيني والحجر الغريني والحجر الجيري الرقيق، وتتراوح ألوانها من الرمادي والأخضر إلى الأحمر والأرجواني. ترتبط هذه الرواسب ارتباطًا وثيقًا بتآكل سلسلة جبال كاليدونيا التي تشكلت نتيجة اصطدام قارات أفالونيا وبالتيكا ولورنتيا السابقة لتكوين قارة الحجر الرملي الأحمر القديم ، وهو حدث يُعرف باسم التكوين الجبلي الكاليدوني .  

تُوجد العديد من الأحافير داخل الصخور، بما في ذلك أحافير الأسماك والمفصليات والنباتات القديمة. وكما هو معتاد في الطبقات الصخرية الحمراء الأرضية ، فإن الغالبية العظمى من الصخور لا تحتوي على أحافير؛ ومع ذلك، توجد طبقات معزولة ومحدودة داخل الصخور تحتوي على أحافير. وقد ترسبت صخور من هذا العصر أيضًا في جنوب غرب إنجلترا (ومن هنا جاء اسم "العصر الديفوني"، نسبةً إلى ديفون )، على الرغم من أن هذه الصخور ذات أصل بحري حقيقي ولا تُعتبر جزءًا من الحجر الرملي الأحمر القديم. ^{[ 1 ]}

بما أن الحجر الرملي الأحمر القديم يتكون في الغالب من صخور أرضية الأصل، فإنه لا يحتوي عادةً على أحافير بحرية ، والتي من شأنها أن تكون مفيدة في ربط مواقع وجود هذا الحجر بمواقع أخرى، سواء بين الأحواض الرسوبية الفردية أو داخلها . وبناءً على ذلك، تم وضع أسماء محلية للمراحل ، ولا تزال هذه الأسماء مستخدمة إلى حد ما حتى اليوم، على الرغم من تزايد استخدام الأسماء الدولية للمراحل. وهكذا، في حوض الأنجلو-ويلز، ترد إشارات متكررة في الأدبيات إلى مراحل داونتونيان ، وديتونيان ، وبريكونيان، وفارلوفيان . وقد ثبت وجود عدد من الأحواض الرسوبية المتميزة في جميع أنحاء بريطانيا. ^{[ 1 ]}

أرغيل

تنتشر مكاشف الحجر الرملي الأحمر القديم حول أوبان وجزيرة كيريرا على ساحل المرتفعات الغربية ، ويُشار إلى هذه الوحدة أحيانًا باسم تكوين كيريرا الرملي. يصل  سمك هذه الوحدة إلى 128 مترًا في منطقتها النموذجية، وتتكون من أحجار رملية خضراء وحمراء وكونغلوميرات، تحتوي عادةً على شظايا بيضاوية مستديرة جيدًا كبيرة الحجم ( قطرها من 10 إلى 30 سم أو من 4 إلى 12 بوصة )، مصحوبة بأحجار طينية وحجر جيري. ^{[ 11 ]} في كيريرا، يستقر كونغلومير من صخور الأنديزيت بشكل غير متوافق على صخور دالراديان السوداء البيريتية ( صخور إيزديل ) التابعة لمجموعة إيزديل الفرعية . أما في أوبان، فلا يوجد سوى سطح تعرٍّ يضم بقايا الصخور في كونغلوميرات قاعدية. تُعتبر رواسب الحجر الرملي الأحمر القديم حول أوبان من أواخر العصر السيلوري ( بريدولي ) إلى أوائل العصر الديفوني. تُفسَّر هذه الرواسب على أنها مراوح طميية ملأت حوضًا رسوبيًا من الشرق والشمال الشرقي. ^{[ 12 ]} وتوجد نتوءات صغيرة منها بالقرب من تاينويلت وعلى جانبي بحيرة أفيتش . ^{[ 13 ]} وتبرز هذه الرواسب بشكل خاص في كيريرا، حيث تُشكِّل الصخور الأساسية على امتداد نصف الجزيرة. ^{[ 14 ]} وتُغطَّى هذه الرواسب بشكل متوافق بصخور البيبريت وحمم هضبة لورن البازلتية والأنديزيتية . وتشتهر رواسب أوربان في كيريرا والمواقع المعزولة حول أوبان بأحافيرها، ولا سيما الأسماك. ^{[ 15 ]}  

حوض الأنجلو-ويلز

يمتد هذا الحوض الكبير نسبياً عبر معظم جنوب ويلز، بدءاً من جنوب بيمبروكشاير غرباً مروراً بكارمارثينشاير وصولاً إلى بوويز ومونماوثشاير ، ثم عبر الحدود الويلزية الجنوبية وصولاً إلى هيريفوردشاير ووسترشاير وجلوسيسترشاير . وتكتمل امتداداته بمناطق نائية في سومرست وشمال ديفون .

باستثناء جنوب بيمبروكشاير، فإن جميع أجزاء الحوض ممثلة بمجموعة من الصخور المنسوبة إلى العصر الديفوني السفلي والعصر الديفوني العلوي، حيث يكون التماس بين الاثنين غير متوافق ويمثل الإغفال الكامل لأي تسلسل من العصر الديفوني الأوسط.

جنوب باويس/بريكون بيكونز

تُعدّ التكوينات السفلى من العصر السيلوري العلوي، وهي تكوين داونتون كاسل الرملي وتكوين مور كليفس الذي يعلوه (المعروف سابقًا بتكوين راجلان الطيني). وتتميز قمة هذا التكوين بوجود طبقة كلسية متطورة ، هي حجر تشابل بوينت الجيري . ^{[ 16 ]} أما التكوين الديفوني السفلي فهو تكوين فريش ووتر ويست (المعروف سابقًا بتكوين سانت موغانز)، والذي يعلوه تكوين سيني (المعروف سابقًا بطبقات سيني)، والذي يعلوه بدوره تكوين براونستونز. وفي الشرق، تتطور طبقة كلسية أخرى، هي حجر فيننون الجيري (يُجمع أحيانًا)، عند الحد الفاصل بين تكويني فريش ووتر ويست وسيني. ولا يُسجّل وجود تكوين سيني في المناطق الواقعة شرقًا.

تتميز متتالية العصر الديفوني العلوي بسماكة أقل وتتألف من سلسلة من التكوينات ذات امتداد جانبي محدود. في منطقة بريكون بيكونز ، تغطي تكوينات غراي غريتس تكوين بلاتو بيدز بشكل غير متوافق، بينما تستبدل هذه التقسيمات شرقًا بمجموعة كوارتز كونغلوميرات، والتي تنقسم بدورها إلى مجموعة متنوعة من التكوينات المختلفة.

بيمبروكشاير

يختلف التسلسل في بيمبروكشاير عن التسلسل في الجزء الرئيسي من الحوض إلى الشرق، وينقسم إلى جزأين. ^{[ 17 ]}

في شمال بيمبروكشاير، شمال صدع رايتك ، يغيب كل من التكوينين الأوسط والعلوي لنظام أوريغون، ولا يوجد سوى التكوين السفلي. وينقسم هذا التكوين إلى مجموعة ميلفورد هافن الأقدم ، التي تضم، بالترتيب التصاعدي، تكوينات ريد كليف وساندي هافن وجيليسويك باي، ومجموعة كوشيستون الأحدث ، التي تضم، بالترتيب التصاعدي أيضاً، تكوينات لانستادويل وبورتون كليف وميل باي ولوريني كليف ونيو شيبينغ. وتُعادل هذه التكوينات، على التوالي، تكوينات تيمسايد وراجلان مادستون وسانت موغانز في الجزء الأوسط والشرقي من الحوض.

• [محلول معالجة الجفاف الفموي الأوسط والعلوي مفقود]
• مجموعة كوشيستون
  • تشكيل الشحن الجديد
  • تشكيل جرف لوريني
  • تكوين ميل باي
  • تكوين بيرتون كليف
  • تكوين لانستادويل
• مجموعة ميلفورد هافن
  • تكوين خليج جيليسويك
  • تكوين ساندي هافن (بما في ذلك طبقات تاونسند تاف)
  • تكوين رمال ألبيون / تكوين خليج ليندسواي
  • تشكيل الجرف الأحمر

في جنوب بيمبروكشاير، جنوب صدع رايتك، يُمثَّل الجزء السفلي من نظام أوريغون-راوند (ORS) بتكوينات فريش ووتر إيست، ومورز كليف، وفريش ووتر ويست، مرتبةً تصاعديًا. وتُغطَّى هذه التكوينات بشكل غير متوافق بتكوين ريدجواي كونغلوميرات. أما الجزء الأوسط من نظام أوريغون-راوند (ORS) فهو غير موجود، بينما يُمثَّل الجزء العلوي منه بتكوينات جابتون وويست أنجل.

• مجموعة سكرينكل ساندستون
  • تكوين ويست أنجل
  • تكوين جابتون
• [جزء من محلول معالجة الجفاف الفموي الأوسط مفقود]
• تكوين ريدجواي الكونغلوميراتي
• [جزء من محلول معالجة الجفاف الفموي الأوسط مفقود]
• مجموعة ميلفورد هافن
  • تكوين المياه العذبة الغربية (بما في ذلك عضو طين جزيرة رات وعضو حجر رمل حفرة كونيغار)
  • تكوين مور كليفس (بما في ذلك عضو تشابل بوينت الجيري وطبقة تاونسند تاف)
  • تكوين المياه العذبة الشرقية

تُعتبر كل من تكوين المياه العذبة الشرقية، وتكوين ريد كليف المقابل لها في شمال بيمبروكشاير، من العصر السيلوري المتأخر. ^{[ 18 ]}

في عام 1787، لاحظ جيمس هاتون ما يُعرف الآن باسم عدم توافق هاتون في إنشبوني، جيدبورغ ، وفي أوائل عام 1788 انطلق مع جون بلايفير إلى ساحل بيرويكشاير، ووجد المزيد من الأمثلة على هذا التسلسل في وديان تاور وبيز بيرنز بالقرب من كوكبيرن باث . ^{[ 20 ]} ثم قاموا برحلة بالقارب من دونغلاس بيرن شرقًا على طول الساحل مع الجيولوجي السير جيمس هول من دونغلاس ، وفي سيكار بوينت وجدوا ما وصفه هاتون بأنه "صورة رائعة لهذا الملتقى الذي جرفته مياه البحر"، ^{[ 21 ]} حيث يعلو الحجر الرملي الأحمر القديم الذي يبلغ عمره 345 مليون سنة صخور الجريواك السيلورية التي يبلغ عمرها 425 مليون سنة . ^{[ 2 ] [ 22 ]}

في أوائل القرن التاسع عشر، خضعت الأحافير الجيولوجية لهذا التكوين لدراسة مكثفة على يد هيو ميلر ، وهنري توماس دي لا بيش ، ورودريك مورتشيسون ، وآدم سيدجويك. وكان تفسير سيدجويك هو الذي وضعه ضمن العصر الديفوني ، وهو من صاغ اسم تلك الفترة. استُخدم مصطلح "الحجر الرملي الأحمر القديم" لأول مرة عام 1821 من قِبل عالم الطبيعة والمعادن الاسكتلندي روبرت جيمسون للإشارة إلى الصخور الحمراء التي تقع أسفل "الحجر الجيري الجبلي"، أي الحجر الجيري الكربوني. كان يُعتقد آنذاك أنها النسخة البريطانية من " روتليجيندس " الألمانية ، والتي تعود في الواقع إلى العصر البرمي . ^{[ 1 ]} دارت العديد من المناقشات المبكرة في علم الطبقات الجيولوجية حول الحجر الرملي الأحمر القديم.

في الدراسات الجيولوجية القديمة التي سبقت نظريات تكتونية الصفائح ، يُشار أحيانًا إلى تكوين دلتا كاتسكيل في الولايات المتحدة كجزء من الحجر الرملي الأحمر القديم. أما اليوم، فمن المسلّم به أن التكوينين ليسا متصلين طبقيًا، ولكنهما متشابهان جدًا نظرًا لتكوّنهما في نفس الفترة الزمنية تقريبًا وبنفس العمليات.

استُخدم الحجر الرملي الأحمر القديم على نطاق واسع كحجر بناء في المناطق التي يتواجد فيها. ومن الأمثلة البارزة على استخدامه المناطق المحيطة بستيرلنغ ، وستونهافن ، وبيرث ، وتايسايد . كما استخدمه سكان كيثنيس، الواقعة في أقصى شمال شرق اسكتلندا، بكثرة. كذلك، استُخدم الحجر الرملي الأحمر القديم بكثرة في المباني في هيريفوردشير، ومونماوثشير، وبريكنوكشير سابقًا ( التي تُعرف الآن بجنوب بوويز) في جنوب ويلز.

مبانٍ بارزة

كندا

• مبنى شركة نيويورك لايف للتأمين، مونتريال

إنجلترا

• قلعة جودريتش ، هيريفوردشاير ^{[ 23 ]}
• قاعة سوق روس أون واي ، هيريفوردشاير
• قلعة شروزبري ، شروبشاير
• كاتدرائية هيرفورد ، هيرفوردشير
• كنيسة القديسة مريم المجدلية ، تونتون، سومرست

اسكتلندا

• دير أربروث ، أنغوس
• قلعة بالفايرد ، بيرثشاير
• قلعة موتشالز ، أبردينشاير
• كاتدرائية سانت ماغنوس ، أوركني ^{[ 24 ]}
• ستونهافن تولبوث , أبردينشاير

ويلز

• قلعة راجلان ، مونموثشاير ^{[ 23 ]}
• دير تينترن ، مونموثشاير ^{[ 23 ]}
• كاتدرائية بريكون ، بوويز

• حجر رملي أحمر جديد
• جيولوجيا بريطانيا العظمى

• قلعة كودور - مبنية من الحجر الرملي الأحمر القديم