Die Geologie von Eigg beschreibt die geologischen Verhältnisse auf der schottischen Insel Eigg.
Etymologie mini|hochkant=1.6|Satellitenbild von Eigg
Der Name der Insel Eigg leitet sich vom Schottisch-Gälischen eige ab, dem Genitiv von eag mit der Bedeutung „Kerbe, Scharte, Einfurchung“. Gemeint ist hiermit die ausgeprägte Niederung, die durch die Mitte der Insel in Richtung Südosten verläuft.
Geographie Eigg liegt geographisch in der Sea of the Hebrides, umgeben vom Sound of Eigg im Südwesten, vom Sound of Rùm im Nordwesten, vom Sound of Sleat im Nordosten und vom Sound of Arisaig im Südosten. Die Insel gehört zu den Inneren Hebriden. Benachbarte Inseln sind Muck, Rùm und Skye. Muck im Südwesten liegt knapp 5 Kilometer entfernt, nach Rùm im Nordwesten sind es 6,8 Kilometer. Skye im Nordosten ist mit 11,3 Kilometer bereits etwas weiter entfernt. Zum Festland im Osten bei Arisaig sind es rund 12 Kilometer, nach dem nächsten Hafen in Mallaig jedoch 21 Kilometer. Die Insel ist in Nordnordost-Südsüdwestrichtung 8,7 Kilometer lang und in Ost-West-Richtung 5,6 Kilometer breit. Höchste Erhebung ist der 393 Meter hohe An Sgùrr. Der Fährhafen mit neuem Pier liegt bei Galmisdale im Südosten.
Geologie mini|hochkant=1.6|Geologische Karte von Eigg
Die ältesten Gesteine auf Eigg sind flachliegende Sedimente aus dem Mittleren Jura, gefolgt von Oberkreide. Paläozoisches oder präkambrisches Grundgebirge des Hebriden-Terrans bzw. des Northern-Highlands-Terrans ist nirgendwo auf der Insel aufgeschlossen. Die mesozoischen Ablagerungen werden sodann diskordant von der vulkanischen Eigg-Lava-Formation aus dem Paläozän (Thanetium) abgedeckt. Nach einer erneuten Diskordanz wurde an der Wende Paläozän/Eozän im Seelandium die ebenfalls vulkanische Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation abgelagert. Eine Besonderheit sind Ganggesteine des Paläozäns, die mit Ausnahme der Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation die gesamte Insel mehr oder weniger in Nordwest-Südost-Richtung durchsetzen. Sie gehen vom Vulkanzentrum in Rùm aus. Derselben Richtung folgen auch mehrere Verwerfungen und die zentrale Depression auf der Insel. Die quartären Vereisungen haben auf Eigg durchaus ihre Spuren hinterlassen.
Mesozoikum Das Mesozoikum steht in den Tieflagen im Norden und im Osten von Eigg an und kann am besten mittels eines Küstenspaziergangs inspiziert werden.
Der Mittlere Jura (Dogger) konstituiert hier die Great Estuarine Group, die stratigraphisch folgende Formationen aufweist (vom Hangenden zum Liegenden):
Skudiburgh-Formation Kilmaluag-Formation Duntulm-Formation Valtos-Sandstone-Formation Lealt-Shale-Formation Bearreraig-Sandstone-Formation
Die Great Estuarine Group (abgekürzt GEG) ist mit insgesamt 150 Meter am vollständigsten auf Eigg erhalten und umfasst die oberste Bearreraig-Sandstone-Formation bis einschließlich der Kilmaluag-Formation. Die hauptsächlichen Aufschlüsse liegen in den Küstenkliffs von der Bay of Laig bis zur Insel Eilean Thuilm an der Nordspitze. Diskontinuierliche Vorkommen finden sich auch im Brandungsbereich an der Ostküste und unterhalb der Eigg-Lava-Formation ebenfalls im Osten.
Die Gruppe der Great Estuarine Group wurde im Zeitraum oberes Aalenium bis Bathonium abgesetzt (vor zirka 171 bis 167 Millionen Jahren). Sie baut sich vorwiegend, aus Sandsteinen, Tonsteinen und untergeordneten dolomitischen Kalklagen sowie Muschelschillkalken und Algenkalken auf. Die repräsentierten Environments entsprechen Lagunen des marinen, brackigen und Frischwassermilieus, gezeitenbeeinflussten Lagunen, Flussdeltaloben sowie alluvialen Schwemm- und Schlickebenen. Die Mächtigkeiten innerhalb der Great Estuarine Group können bedeutenden Schwankungen unterliegen. Für die Great Eastuarine Group wurden Paläotemperaturen von 15 bis 25 °C ermittelt.
Bearreraig-Sandstone-Formation Die bis zu 180 Meter mächtig werdende Bearreraig-Sandstone-Formation (auf Eigg sind aber nur die obersten Lagen vorhanden) ist eine kalkhaltige, fossilienführende Sandsteinformation mit Resten von Bivalven, welche sehr reich an Konkretionen ist. Auf sie folgt gewöhnlich die 8,5 bis 12 Meter mächtige Cullaidh-Shale-Formation und die 25 bis 30 Meter mächtige Elgol-Sandstone-Formation, die jedoch beide auf Eigg nicht zugegen sind. Die Bearreraig-Sandstone-Formation wird nicht zur Great Estuarine Group gerechnet. Die Sandsteinformation beschränkt sich auf einzelne kleinere Vorkommen entlang der Nordostküste Eggs, welche unterhalb oder um die Hochwasserlinie zu liegen kommen.
Lealt-Shale-Formation Die auflagernde, rund 50 Meter mächtige Lealt-Shale-Formation ist vorwiegend ein grauer Schieferton und kann in zwei Member unterteilt werden – das Kildonnan-Member im Liegenden und das Lonfearn-Member im Hangenden. Die beiden Member werden durch ein dünnes Band an stromatolithischem Algenkalk voneinander abgetrennt. Das untere Kildonnan Member besteht aus spaltbaren Siltsteinen, dünnen Kalklagen sowie Sandsteinen und enthält eine reiche Muschelfauna. Die Typlokalität des Members befindet sich an der Ostküste bei Kildonnan. In diesen Abschnitt kommt auch das Reptile Bed (Reptilienschicht) von Hugh Miller zu liegen. Diese Schicht enthält Haifischzähne von Hybodus und Plesiosaurusüberreste (Plesiosaurus dolichodeirus). An der Nordküste wurden außerdem Knochenreste von Wirbeltieren entdeckt.
Die Ablagerungsbedingungen der Formation waren generell energiearm und uniform. Die Schichten sind sehr reich an Fossilien, die Diversität der angetroffenen Gastropoden, Brackwassermuscheln, Ostrakoden und Conchostraca hält sich jedoch in Grenzen. Recht häufig sind Fisch- und andere Vertebratenreste. Die Formation ist sehr schön an der Nordküste aufgeschlossen, selbst wenn hier Komplikationen durch doleritische Lagergänge und Hangrutschungen auftreten.
Valtos-Sandstone-Formation mini|hochkant=1.6|Konkretionen im Meterbereich in der Valtos-Sandstone-Formation bei Cleadale
Es folgt die Valtos-Sandstone-Formation, die sich aus hellgelben Sandsteinen aufbaut und relativ mächtig (120 bis 125 Meter) entwickelt ist. Die Formation steht oberhalb der Ostküste nördlich von Poll nam Partan in der Nähe von Kildonnan an. Sie umgürtet die Nordspitze und folgt sodann der Westküste über Camas Sgiotaig (= singende Sande) bis in die Bay of Laig hinein, in welcher mehrere Sedimentationszyklen zu erkennen sind. Die Formation entspricht einer gezeitenbeeinflussten, flachen Strandlagune, die von fluviatilen Deltaloben zugeschoben wurde. Anzeichen für zeitweiliges Trockenfallen sind vorhanden. Sie enthält reichhaltige, große, nahezu kugelförmige Kalkkonkretionen (so genannte Dogger). Sehr schöne Beispiele finden sich in der Bay of Laig. Die Konkretionen sind wahrscheinlich in einer Tiefe von mehreren hundert Metern bei Temperaturen von 31 bis 34 °C entstanden, wobei Porenwasser den Kalk der enthaltenen Muscheln in Lösung überführten. Die Konkretionen bildeten sich aber erst rund 15 Millionen Jahre nach der Diagenese der Ausgangssedimente. Die großen Konkretionen im Meterbereich benötigten dann aber noch mehrere Millionen Jahre für ihren weiteren Bildungsprozess.
Im Jahr 2020 wurde in der Valtos-Sandstone-Formation südlich von Camas Sgiotaig der Knochen eines mitteljurassischen Stegosaurus entdeckt. Dies ist der erste Dinosaurierfund in Schottland außerhalb von Skye.
Duntulm-Formation Die 55 Meter mächtige Duntulm-Formation besteht aus Muschelkalken und Schiefertonen. Das Liegende der Duntulm Formation wird durch Kalkbänke gekennzeichnet, welche mit Austernresten von Praeexogyra hebridica vollgestopft sind. Diese bis zu 2 Meter mächtigen Fossilbänke hatten sich in marinen bis brackigen Lagunen entfaltet. Ins Hangende werden die Austernlagen dünner und terrestrische Einflüsse und Frischwasserzustrom gewinnen zusehends an Bedeutung, die Schichten werden sandiger und es erscheinen die Muscheln Unio und Neomidon. Die Duntulm-Formation ist in der Laig Gorge im Südosten der Bay of Laig anstehend.
Kilmaluag-Formation Die 20 Meter mächtige, tonige Kalksteinfazies der Kilmaluag-Formation schließt den Mitteljura ab. Sie baut sich aus dunklen, kalkhaltigen Tonschiefern, Ostrakodenkalken und nur dünnen Austernlagen auf. Knollige, verhärtete, oft auch dolomitische Lagen wechseln einander ab. Es wird angenommen, dass die Schichten in kurzlebigen Lagunen abgesetzt worden waren. Der Fossilgehalt verweist auf ein Ablagerungsmilieu mit geringer Salinität. Zugegen sind der Gastropode Viviparus, die Muschel Unio und der Muschelschaler Antronestheria – wesentlich bedeutender sind jedoch Ostrakoden wie beispielsweise Theriosynoecum – weswegen die Formation vormals auch als Ostracod Limestones (Ostrakodenkalke) bezeichnet wurde. Aufgeschlossen ist die Formation in und nördlich der Laig Gorge südöstlich von der Bay of Laig. Es ist zu vermuten, dass die Kilmaluag-Formation und die unterlagernde Duntulm-Formation bei Cleadale unter Till und Hangrutschungen begraben sind. Beide Formationen werden aber in Richtung Osten sukzessive von der diskordanten Oberkreide und den paläozänen Laven verdrängt.
Die Skudiburgh-Formation fehlt auf Egg.
Oberkreide Strathaird-Limestone-Formation Das diskordant auflagernde Turonium (Oberkreide – rund 92 Millionen Jahre alt) wird von der Strathaird-Limestone-Formation gebildet, welche hauptsächlich in einem kleinen Streifen westlich der Bay of Laig aufgeschlossen ist. Die Formation zeigt Wiederaufarbeitungen und lässt somit auf tektonische Aktivitäten während der ausgehenden Oberkreide schließen.
Vulkanisches Tertiär Wie bereits angesprochen beginnt das vulkanische Tertiär (bzw. Paläogen) der British Paleogene Igneous Province (abgekürzt BPIP) auf Eigg mit der paläozänen Eigg-Lava-Formation, diskordant überlagert von der endpaläozänen Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation.
Eigg-Lava-Formation mini|hochkant=1.6|Blick von Südosten über das Küstenkliff aus der Eigg-Lava-Formation hoch zum An Sgùrr mit der Sgurr-of-Eigg-Pitchstone-Formation
Die flutbasaltartigen Lavaflüsse der Eigg-Lava-Formation nehmen einen Großteil der Insel ein, sie sind aber auch auf Muck sowie im Südosten von Rùm in Verwerfungstreppen anstehend. Im Nordteil der Insel bilden sie Steilwände östlich oberhalb von Cleadale und an der Ostküste. Die Eigg-Lava-Formation legt sich diskordant auf die Strathaird Limestone Formation der Oberkreide und auf die mitteljurassische Great Estuarine Group. Durch die Härte ihrer Laven schützt sie das unterlagernde Mesozoikum vor weiterer Abtragung. Die vulkanische Abfolge ist etwa 400 Meter mächtig und fällt sanft nach Südwesten ein. Das Liegende wird im Norden und Nordosten von gewöhnlich nur wenige Zentimeter dicken Tuffen gebildet
Die Eigg-Lava-Formation besteht aus Olivin-führenden basaltischen Laven, in der Regel Alkaliolivinbasalten, es können aber auch weiter differenzierte Glieder wie Hawaiite und Mugearite auftreten. Zwei Mugearitströme etwa 50 Meter oberhalb der Basis sind im Norden und Osten von Eigg zu beobachten. Beide zusammen sind bis zu 12 Kilometer lang. Ihre durchschnittliche Dicke von 8 bis 12 Meter deutet auf eine hohe Ausflussrate dieser bereits relativ zähen Magmen hin. Markante basaltische Hawaiitströme mit porphyrischen Feldspäten finden sich im Hangenden.
Eingekeilt zwischen die Laven sind dünne, jedoch massive, rote bis orange, eisenreiche Ton- und Siltsteine, die teilweise pyroklastischen Ursprungs sind. Da diese Zwischenlagen wesentlich leichter erodierbar sind als die Laven, entstehen trappartige Geländestufen. Im Liegenden der Formation treten auch eingeschaltete, relativ feine Sedimentlagen auf, welche den Kornbereich nicht übersteigen. Fluviatile Sedimente sind selten, jedoch erscheint ein dünnes, und nicht weit aushaltendes, geröllführendes Konglomeraten im Südosten der Insel auf der Brandungsplattform der einstigen Anlegestelle.