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ロッキー山脈の地質は、異なる地質学的起源を持つ不連続な山脈の連なりです。これらが集まってロッキー山脈を形成し、ブリティッシュコロンビア州北部からニューメキシコ州中央部まで広がる山脈系は、北アメリカ山脈として知られる大山脈系の一部です。
山脈の岩石の中心部分は、ほとんどの場所で、10億年以上前の大陸地殻の破片から形成されています。南部では、3億年前に古い山脈が形成され、その後浸食されました。その古い山脈の岩石が再形成されてロッキー山脈になりました。
ロッキー山脈は、北アメリカ西部の険しい地形の多くを形作ったプレートテクトニクス活動の激しい時期に形成されました。約8000万年から5500万年前のララミデ造山運動は、3つのエピソードの最後のもので、ロッキー山脈の隆起の原因となりました。[1]その後の氷河による浸食により、現在の山脈の形状が形成されました。
先カンブリア時代
ロッキー山脈の岩石は、山脈が地殻変動によって隆起する前に形成された。最も古い岩石は、北米大陸の核を形成する先カンブリア時代の ワイオミングクラトンである。ワイオミングクラトンは、10万km 2 の中期始生代クラトンとして始まり、後期始生代の火山性マグマ活動とプレート運動、および原生代の伸張と地溝帯によって変化した。[2]ワイオミングクラトンは、主に花崗岩質深成岩体（2.8〜2.55 Ga）と片麻岩およびミグマタイトの2つの岩石単位からなる。花崗岩質岩石は主にカリウム花崗岩で、主に古い（3.1〜2.8 Ga）片麻岩が再加工されて生成された。[3]
古原生代には、コロラド造山運動に関連する島弧地帯が、ワイオミング・クラトンのシャイアン・ベルトに沿って付加した。シャイアン・ベルトは、ワイオミング州シャイアンにちなんで名付けられた、幅500kmの原生代岩石の帯である。衝突の結果、ワイオミング・クラトンの古い始生代の岩石は、今日ララミー山脈によって特徴づけられる縫合線から少なくとも75km内側に渡って激しく変形し、変成した。[3]コロラド造山運動は、より大規模なヤバパイ造山運動の一部であった可能性が高い。ヤバパイ造山運動は、北アメリカ全土に広がり、おそらく超大陸コロンビアの一部として北アメリカと結合した他の大陸にも及んでいた。[4]
古原生代にはワイオミングクラトンの西側にも地塊が堆積し、アイダホ州のセルウェイ地塊を形成した。[5]
ララミー斜長岩複合体の中期原生代（約14億年前）の斜長岩と閃長岩、および花崗岩は、ララミー山脈と隣接するメディシンボウ山脈のコロラド造山帯の岩石に貫入している。斜長岩と花崗岩は両方ともララミデ山脈のシャイアンベルトを横断し、ワイオミング州の結晶岩に貫入している。これらの貫入岩は、コロラド造山帯全体に広がる14億年前の花崗岩貫入岩の広い帯の最北端を構成している。[3]
ロディニア超大陸の分裂により、新原生代9億年から6億年前に地溝帯が形成された。これらの深部伸張基盤断層は、ユインタ地溝盆地などの堆積物で満たされ、地球史上、造山運動によってより最近になって再活性化した。ユインタ層とアンコパーグレ層は、どちらも残存する先カンブリア代地溝盆地堆積物の例である。[要出典]新原生代の終わりは岩石記録からは不明であるが、11億年前から5億1000万年前にかけて、大不整合によって生じた長期にわたる陸上侵食の期間を示している。12〜24キロメートルの基盤岩が侵食された。[6]
先祖伝来のロッキー山脈
古生代には、北アメリカ西部は浅い海の下にあり、数キロメートルの石灰岩とドロマイトが堆積しました。[7]
現在のコロラド州とニューメキシコ州付近のロッキー山脈南部では、ペンシルベニア紀の約3億年前、先カンブリア時代と古生代の岩石が造山運動によって乱された。この造山運動により、先祖ロッキー山脈が形成された。[8] : 1 この隆起により、地質学者にはフロントランジアとアンコンパグリアとして知られる2つの大きな山岳島が形成され、おおよそ現在のフロントレンジとサンファン山脈の位置にある。これらの島は主に先カンブリア時代の 変成岩で構成されており、浅い海に堆積した石灰岩の層を通って押し上げられた。 [9]山々は古生代後期から中生代前期にかけて浸食され、広大な堆積岩の堆積物が残った。[8] : 6
ロッキー山脈における中生代の堆積は、地元の相対的な海面が変化するにつれて、海洋、遷移、大陸の 環境が混在する中で起こった。中生代の終わりまでに、15の層に10,000～15,000フィート（3,000～4,500メートル）の堆積物が蓄積された。最も広範囲にわたる非海洋層は、西部内陸海路の西部がこの地域を覆っていた白亜紀に堆積した。 [10]
中生代地層と沈み込み
ミシシッピ紀（約3億5000万年前）に、大陸が北アメリカ西端と衝突し始め、アントラー造山運動を引き起こした。[11]中生代後半には、今日のカリフォルニア、ブリティッシュコロンビア、オレゴン、ワシントンの大部分が北アメリカに加わった。北アメリカ西部は、クラプレートとファラロンプレートが大陸の端の下に沈み込むにつれて、度重なる衝突の影響を受けた。沈み込む海洋プレートに運ばれた大陸地殻の破片が沈み込み帯に押し流され、北アメリカ西端に削り取られた。[12]
これらのテレーンは、さまざまな地殻環境を表しています。日本、インドネシア、アリューシャン列島に似た古代の島弧もあれば、大陸棚に押し付けられた海洋地殻の破片や、孤立した小さな海洋中央島もあります。[13]
沈み込む岩板の上で生成されたマグマは、約200〜300マイル（300〜500 km）内陸の北米大陸地殻に上昇しました。数十の個々の火山から溶岩と灰が噴出するにつれて、シエラアークとして知られる大きな弧状の火山山脈が成長しました。地表の下には、大量の溶岩が注入され、その場で固まりました。[12]
2億7千万年の間、プレート衝突の影響はロッキー山脈地域のはるか西、北米プレート境界の端のすぐ近くに集中していました。 [11]これらの影響がロッキー山脈に到達し始めたのは80MAになってからでした。 [1]
ロッキー山脈の育成
現在のロッキー山脈は、8000万年から5500万年前のララミデ造山運動で隆起しました。 [1]カナダのロッキー山脈では、山の形成は堅木張りの床に敷かれた絨毯に似ています。[14] : 78 絨毯は縮れてしわ（山）になります。カナダでは、クラプレートの沈み込みと大陸に衝突するテレーンが絨毯を押す足であり、祖先の岩石が絨毯であり、大陸の中央にあるカナダ楯状地が堅木張りの床です。 [14] : 78
さらに南では、米国のロッキー山脈の成長は地質学上の謎である。[1]山脈の形成は通常、沈み込み帯の境界から200〜400マイル（300〜600 km）内陸に集中している。地質学者は、ロッキー山脈が内陸のはるか遠くまで隆起した理由を説明する証拠を集め続けている。その答えは、おそらくファラロンプレートの異常な沈み込みにあるか、[12]あるいは海洋台地の沈み込みによるものかもしれない。[1] [15]
典型的な沈み込み帯では、海洋プレートがかなり急な角度で沈み込み、沈み込むプレートの上に火山弧が成長する。ロッキー山脈の成長中に、沈み込むプレートの角度は大幅に平坦になり、溶融と山脈形成の中心が通常予想されるよりもはるかに内陸に移動した可能性がある。[12]沈み込むプレートの角度が浅いため、その上にある厚い大陸塊との摩擦やその他の相互作用が大幅に増加したと仮定されている。途方もない衝上断層が地殻の層を積み重ね、非常に広く高いロッキー山脈を形成した。[12]
現在の南ロッキー山脈は、先祖ロッキー山脈のペンシルベニア紀およびペルム紀の堆積残余地の層を通って押し上げられたものである。このような堆積残余地は、現在の山脈の側面に沿って急角度で傾斜していることが多く、現在ではロッキー山脈の多くの場所で見ることができ、特に現在のロッキー山脈の東側の側面に沿って走る白亜紀初期の砂岩層であるダコタ ホグバックに沿って顕著に見られる。
現在の状況
ララミデ造山運動の直後、ロッキー山脈はチベットのような高原で、おそらく海抜6,000メートル（20,000フィート）でした。過去6000万年の間に、浸食によって高い岩が剥ぎ取られ、その下にある先祖の岩が露出し、現在のロッキー山脈の景観が形成されました。[14] : 80–81
更新世（180万～1万2千年前）には複数回の氷河期が発生し、完新世（1万1千年未満）にようやく氷河は後退した。氷河期はロッキー山脈に痕跡を残し、 U字型の谷や圏谷などの広大な氷河地形を形成した。最近の氷河期には、約15万年前に始まったブルレイク氷河期や、おそらく1万5千～2万年前まで完全な氷河期が続いたパインデール氷河期がある。 [16] [17]パインデール氷河期にはイエローストーン国立公園の90％が氷で覆われていた。[16]小氷期は、1550年から1860年まで数世紀にわたって続いた氷河前進の期間です。例えば、グレイシャー国立公園のアガシー氷河とジャクソン氷河は、小氷期の1860年頃に最も前進した位置に達しました。[16]
上記の地質学的プロセスにより、複雑な岩石群が地表に露出しました。たとえば、コロラド州のロッキー山脈には、先祖ロッキー山脈にまで遡る花崗岩と片麻岩が広がっています。カナダのロッキー山脈中央部では、主要な山脈は先カンブリア時代の泥岩で構成され、前線山脈は古生代の石灰岩とドロマイトで構成されています。[18]サンファン山脈やその他の地域では、新生代（6600万～180万年前）の火山岩が見られます。ワイオミング盆地では、数千年にわたる激しい浸食により、山間の盆地が比較的平坦な地形に変化しました。ティトン山脈やその他の北中部山脈には、古生代および中生代の褶曲および断層を伴う岩石が、原生代および始生代の火成岩および変成岩の核の上に覆われており、その年代は12億年前（ティトン山脈など）から33億年以上前（ベアトゥース山脈）まで及ぶ。[16]
参照
参考文献
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外部リンク
- 南ロッキー山脈の地質学 - JS および SW アバー、エンポリア州立大学