Das schottische Midland Valley wird beidseits scharf begrenzt von der Highland Boundary Fault und der Southern Upland Fault.
Einige der ältesten Gesteine des Midland Valleys entstanden während des Ordoviciums vor gut und gerne 470 Mio Jahren. Zu jener Zeit lag der Norden Schottlands am Südrand des Kontinents 'Laurentia'. Das Gebiet des Midland Valleys war eine vulkanische Inselgruppe inmitten des langsam verschwindenden Lapetus Ozeans. Dieser Ozean wurde entgültig geschlossen als während der caledonischen Gebirgsbildung Schottland und England aufeinanderprallten, wobei die heutigen Krustenformationen im schottisch-englischen Grenzgebiet entstanden.
Durch die Erosion der nördlich und südlich gelegenen Gebirge entstanden unvorstellbare Mengen an Sand, Schlamm und Ton, die ins Midland Valley eingetragen wurden und nach und nach die Reste der vulkanischen Inselkette begruben. Damals - im Silur und frühen Karbon - lag Schottland knapp südlich des Äquators, das Klima war heiß und trocken und von saisonalen Regenperioden geprägt. In diesen Regenperioden lagerten die Flüsse das Material ab, aus dem sich die "Old Red Sansteine" entwickeln sollten. Der Vulkanismus der Zeit führte zu ausgedehnten Lavadecken.
In der Blütezeit des Karbons, also vor rund 320 Mio Jahren, herrschte in Schottland, das genau auf Äquartorhöhe lag ein voll tropisches Klima. Korallenriffe wuchsen in den warmen und flachen Ozeanen empor und in den Sumpfwäldern auf dem Land gediehen wie in einem Gewächshaus Unmengen von Pflanzen, die zur Grundlage der Kohleablagerungen der Zeit wurden. Versprengt hoben sich einzelne Vulkankegel aus der Umgebung hervor wie z.B. der bis heute als Höhe erhaltene 'Arthur's Seat' in Edinburgh.
70 Mio Jahre später lag Schottland - während des Perms und der Trias - lag Schottland in einem trocken-heißen Wüstengürtel schon deutlich nördlich des Äquators. Es entstanden zahlreiche Sanddünen und Sedimente, die aus den Ablagerungen von Sturzregen entstanden. Diese Ergebnisse von Prozessen, die wir heute in Teilen der Sahara beobachten können, treten in versteinerter Form in Ayrshire und im Süden der Insel Arran zu Tage.
Der etwa 60 Mio Jahre alte Vulkankomplex im Norden von Arran ist einer der schönsten Zeugen für die vergleichsweise jungen vulkanischen Aktivitäten entlang der schottischen Westküste. Sie traten auf, als sich Europa diesmal mitsamt Schottland vom Rest der heute nordamerikanischen Landmasse abspaltete und sich zwischen den neuen Kontinenten der Atlantische Ozean öffnete. Gleichzeitig wurden dabei rund um den Vulkan die viel älteren Gesteinspakete aus dem Dalradian an die Oberfläche gehoben und metamorphorisiert.
Geomorphologisch betrachtet bietet das Midland Valley eine vielzahl von Spuren wie sie - mit Erosion und Sedimentation - typisch für die Wirkung von Tieflandgletschern und aktiven Flussystemen sind.
Die Effekte glazialer Erosion sind insgesamt "feiner" als in den Highlands. Ältere Täler wurden vertieft, später aber mit Feinmaterial aufsedimentiert. Die Überfahrung durch gewaltige Eismassen schliff die Grundgebirge stromlinienförmig zurecht, so dass aus ihnen die langestreckten relativ ausgeglichenen Höhenzüge entstanden, wie sie gut in Mid- und East-Lothian beobachtet werden können. Nur auf Arran haben sich Hochgebirgsformen glazialer Erosion erhalten.
Die Tieflagen des Midland Valleys sind überwiegend bedeckt mit Ablagerungen von Geschiebemergeln, Sand und Geröllen, die vor oder unter den Eismassen der letzten Eiszeiten abgelagert wurden. Zu finden sind End- und Grundmoränen, 'eskers', Terrassen und andere Formen. Besonders erwähnenswert sind das Drumlin Feld bei Glasgow und die 'Carstairs Kames'.
Das Loch Lomond Gebiet zeigt ganz spezielle (insbes. auch Klein-) Formen aus der Phase der allerletzten Vereisung, die nach diesem Gebiet als ' Loch Lomond Readvance' benannt wird und sich vor gut 12600 bis 11500 Jahren ereignete.
Küstenmorphologisch von besonderer Bedeutung sind die Kliffs der Westküste mit den vorgelagerten Strandplaten aber auch das westliche Forth Valley. Hier hat sich eine dichte Abfolge mehrfach überlagerter Strandlinien und Mündungssedimente erhalten, die Auskunft über das Klimageschehen der letzten 12000 Jahre geben. Ähnliches gilt für die Küstentiefländer von Angus, Fife und East Lothian und die dort zu beobachtenden Küstenhebungen im Wechsel mit ausgedehnten Schwemmlandbildungen in den Mündungsbereichen der Flüsse. Im Abgleich mit Daten, die aus Untersuchungen in Dänemark und von der deutschen Nordseeküste gewonnen wurden, liefern sie das Datengerüst für Modellrechnungen zum Sturmgeschehen und seine Gestaltungswirkung auf das Küstenland der letzten 2500 Jahre.
Tillywhandland
Der Steinbruch von Tillywhandland ist einer von fünf Brüchen, die zusammen den 'Turin Hill' Komplex bilden. Hier werden bereits seit dem frühen 18. Jahrhundert Fossilien gesammelt. Die Brüche und Gruben sind bis heute von hohem wissenschaftlichen Wert und repräsentieren die 'Typuslokalität' (Referenzstandort für bestimmte Vorkommen) für fünf Tier- und Pflanzenarten, die entscheidende Wendepunkte in der Entwicklungsgeschichte im Verlauf des Devon markieren.
Callander
Das Dorf Callander liegt auf der Grenze zwischen den Lowlands und den Highlands - was jeder Besucher unschwer am abrupten Wechsel des Landschaftbildes erkennt. Im Nordeen liegen die steilen Höhenzüge der Trossachs, die aus präkambrischen Material gebildet werden, nach Süden sanft hügeligen Landschaften des Midland Valleys, deren Untergrund im Devon und Karbon gebildet wurde. Dazwischen liegt ein schmaler, nicht metamorphorisierter Streifen des 'Highland Border Complex'. Im Bereich der 'Lime Craig Quarry' tritt er an die Oberfläche. Die Fundstätte birgt einige für die Britischen Inseln einmalige Fossilien, insbesondere Triboliten, Brachiopoden und Gastropoden. Doch das ist nur ein Teil der Besonderheit: Die Fossilien in den vor etwa 480 bis 475 Mio Jahren abgelagerten Kalken sind das Bindeglied zwischen vergleichbaren Vorkommen auf dem nordamerikanischen Kontinent und in Skandinavien und belegen somit, dass alle drei Gebiete - im Gegensatz zum südlichen England - einst unmittelbar benachbart auf der Landmasse des 'Laurentischen Schildes' gelegen haben müssen.
Loch Lomond - Geomporphologie
Die Folgewirkungen glazialer Aktivitäten kann man fast überall in Schottland beobachte, doch Loch Lomond hat den Vorteil, dass es eine der am leichtesten zugänglichen Regionen ist. Das Gebiet bildete einen der Hauptabflusskanäle für die nach Süden vorstoßenden Gletschermassen, wobei das Loch selbst durch Ausräumung gewaltiger Erdmassen entstand. Es ist also bis zu einem gewissen Grade vergleichbar den Zugenbeckenseen, wie wir sie etwa im nördlichen Alpenvorland finden (Stranberger See, Ammersee). In der ganzen Region gibt es eine Vielzahl glazialer Formen zu beobachten: hängende Täler, Drumlins, verschiedene Moränen, flächenhafte Ablagerungen von Geschieben u.a.m. Das Südufer des Lochs und seine engere Umgebung ist zudem 'Typus Lokalität' für Formen des 'Loch Lomond Stadials', d.h. der allerletzten Vereisungsphase vor rund 10000 bis 11000 Jahren. In dieser Zeit stießen die Gletscher ein letztes Mal in Richtung Westschottland vor. Im Detail sind etliche Formen besonders wichtig für das Verständnis des Klimageschehens in den letzten Vereisungsphasen und der Zeit unmittelbar danach.
Bereits während der Spätphase der 'Devensian-Vereisung' vor rund 12000 Jahren führte ein Ansteigen des Meeresspiegels dazu, dass der gesamte Bereich vom Meer überflutet wurde. Die Marinen Ablagerungen der sogenannten 'Clyde Beds', die insbesondere bei Geilston zu finden sind, belegen dies.
Meerespiegelanstiege nach der 'Loch Lomond Vereisung' rund 1000 Jahre später führten dann in zwei Phasen zu neuerlichen Überflutungen des gesamten Gebietes. Hochliegende fossile Meeresufer zeugen davon ebenso wie zwischenzeitlich erfolgte Ablagerungen als Folge erneuter Aktivitäten der Gletscher, die insbesondere durch den 'Gartochan Till' belegt sind.
Loch Lomond - Highland Boundary Fault
Im Bereich des Loch Lomond tritt die 'Highland Boundary Fault' (HBF) ähnlich deutlich in Erscheinung wie an ihrem anderen Ende bei Stonehaven. Sehr deutlich sichtbar ist sie am Conic Hill aber auch auf den Inseln im See: Inchcailloch, Torrinch, Creinch and Inchmurrin. Ähnliches gilt für den schmalen Streifen des 'Highland Border Complex'.
Nordwestlich der HBF liegen Dalradian Metasedimente der 'Southern Highland Group'. Dies sind mächtige Sedimentpakete, die Glimmerschiefern, Phylliten und anderen schieferähnlichen Gesteinen metamorphrisiert wurden. Im Südwesten der HBF liegen steil abtauchende Sandsteine und Konglomerate des unteren Old Red. Sie wurden von großen Flüssen in gewaltigen Schuttfächern abgelagert und liegen normalerweise über den Formationen des Highland Border Complex, der sich hier aber an der Oberfläche mit Serpentin und Breccien zu erkennen gibt.
Kultur- und wissenschaftsgeschichtlich ist der Loch Lomond Bereich aber aus einem anderen Grunde beachtlich: Dem schottischen Geologen James Hutton ist es zu verdanken, dass er die Einmaligkeit der Fundstätte erkannte und anregte, das gesamte Areal großräumig von einer wirtschaftlichen Nutzung insbesondere durch Steinbrüche auszunehmen. Es ist das früheste Beispiel für einen großflächgen Natur- und Landschaftsschutz aus wissenschaftlichen Gründen.
Edinburgh - Hutton's Section at Salisbury Craigs
Der Standort am Südende der Salisbury Craigs, einer hervorstechenden Landmarke im Bereich von Arthur's Seat und der Stadtlandschaft von Edinburgh, ist von herausragender Bedeutung für die Entwicklung der Geologie zu einer modernen Geowissenschaft. Am Anfang stand die Erkenntnis, dass die Salisbury Craigs früher einmal geschmolzenes Gestein waren. Die folgenden Studien und ihre Ergebnisse lieferten den Grundstock zu Hutton's Theory of the Earth (1788), mit der er die Geologie erstmals auf ein in sich geschlossenens Theoriegebäude stellte. Heute ist der Standort eine Pilgerstätte für Geologen aus aller Welt.
Lesmahagow - Fossil fish localities
Viele bedeutende Sammlungen von Gliederfüßlern und Wirbeltieren aus dem Silur wurden in der Mitte und zum nde des 18. Jahrhunderts aus der Gegend von Lesmahagow zusammengetragen. 1890 richtete 'The Geological Society of Glasgow' dort ein Dauercamp ein, das bezeichnender Weise den Namen "Camp Siluria" erhielt. Sehr wertvolle, weil vollständige Fossilien (Fische u.a.) wurden hier gefunden. Es werden zwar immer noch Funde gemacht, aber wegen der schweren Zerstörungen der Fundstütten als Folge von Raubsammlungen gibt es eine Sammelerlaubnis nur noch für streng wissenschaftliche Zwecke.
Der 'Lesmahagow Inlier' ist ein Block von Sedimenten aus dem Silur umgeben von Sedimenten aus dem Karbon. Die oberen Lagen bestehen aus Sedimenten einer Lagune oder Binnensees, die unteren aus marinen Sedimenten. Die Abfolge hier ist das Ergebnis einer großen Regressionsphase, deren Spuren auch in West-Irland und Skandinavien auszumachen sind.
Fossil Grove
Die Baumreste der Fossil Grove wurden entdeckt, als man den Boden eines Steinbruchs anläßlich der Einrichtung des Victoria Park in Glasgow im Jahre 1887 ebnen wollte. Glücklicher Weise haben sich die damaligen Behörden entschlossen, die Baumstümpfe auszugraben und vor Verwitterung zu schützen. Fossil Grove ist darum bis heute eines der welteit bekanntesten Beispiele für einen Wald aus dem Karbon, der in situ - an Ort und Stelle seines ehemaligen Standortes - erhalten blieb.
Insgesamt sind 11 Baumstümpfe zu besichtigen, der ursprünglich gleichfalls erhaltenes Rindenmaterial aber zwischenzeitlich vergangen ist - genauer gesagt, es sind die äußeren Abdruckformen der Baumstümpfe im umgebenden Sediment, während das weichere Material der Bäume selbst verwitterte. Sie alle stammen aus dem Namur der Kreidekohle und sind etwa 325 - 315 Mio Jahre alt.
Arran - Hutton's Unconformity (Hutton Diskordanz)
Die Isle of Arran war lange Jahre ein Mecca der Geologie u.a. auch, weil hier der Geologe Hutton die Befunde fand, die zur Formulierung seiner 'Theory of Uniformitarianism' führten - letztlich der Erkenntnis, dass die Erde sehr viel älter sein musste, als bis dato angenommen wurde. Aufgrund der Befunde erkannte Hutton, dass die Grundgesteine nach ihrer primären Bildung mehrfach umgebildet, deformiert, gehoben und wieder erodiert worden sind, bevor sie von neuen Sedimenten überlagert wurden. Sichtbares Zeichen dafür: Die Diskordanz - laienhaft formiliert, der unterschiedliche Verlauf und die Richtung der übereinanderliegenden Schichtpakete verschiedener Altersstufen. Er postulierte richtig, dass für die verschiedenen Prozesse sehr lange Zeitdauern nötig waren. Das Grundgebierge bilden hier präkambrische Glimmerschiefer, deren Schichten steil nach südost abtauchen. Die "unkonform", d.h. nicht zu dieser Streichrichtung passenden, darüberliegenden Schichten stammen aus dem Unter-Karbon und tauchen in einem kleinen Winkel nach nordwest ab.
Arran - Judd's Dykes
Benannt nach dem Geologen John Wesley Judd (1879 - 1914), der hier die vulkanischen Gesteine 1893 studierte, aus denen die 'dykes' aufgebaut sind.
'Judd's Dykes' treten besonders deutlich südwestlich von Tormore, wo sie in die Sandsteine der Trias vor etwa 58 Mio Jahren eingedrungen sind. Häufig sind "schöne" feldspat- und quarzreiche Porphyre zu finden.
Ihre Entstehung geht offensichtlich auf einen hochkomplexen Prozess des Aufeinandertreffens von basischen und saurem Magmamassen zurück, die sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Viskosität nicht im klassischen Sinne mischten. Die Details sind auch heute noch weitgehend ungeklärt bzw. Gegenstand kontrovers diskutierter Theorien.
Hinweis: Das 'Arran Volcanic Centre' ist Teil der 'North Atlantic Tertiary Igneous Province', zu der in Schottland auch die Zentren von Skye, Mull, Ardnamurchan, Rum und St. Kilda gehören.
(tsp/ws)
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