チャタヌーガ頁岩

チャタヌーガ頁岩
チャタヌーガ頁岩
地層範囲:デボン紀
	ケンタッキー州のチャタヌーガ頁岩
タイプ	形成
下地	モーリー頁岩、ブーン層
オーバーレイ	オルドビス紀カンバーランド層の不整合[要出典] ライパーズ石灰岩およびその他の単位
岩石学
主要な	シェール
他の	砂岩
位置
地域	アーカンソー州、ケンタッキー州、テネシー州、アラバマ州、ジョージア州、ミズーリ州、ミシシッピ州
国	アメリカ合衆国
タイプセクション
命名者	チャールズ・ウィラード・ヘイズ

チャタヌーガ頁岩は、アラバマ州、アーカンソー州、ジョージア州、ケンタッキー州、ミズーリ州、テネシー州にまたがる地層である。デボン紀のコノドント化石が保存されている。 ^[1]主に頁岩の層で構成された地下地層として存在する。東テネシー州に位置し、ケンタッキー州南東部、ジョージア州北西部、アラバマ州北部にも広がっている。アラバマ州のこの部分はブラック・ウォーリアー盆地の一部である。^[1]

東テネシー州のチャタヌーガ頁岩は、東のアパラチア地域のマーセラス頁岩の延長であるか、または相関関係にあると報告されています。 ^[5]東テネシー州のチャタヌーガ頁岩の探査掘削により、大量の天然ガスが含まれていることが示されました。これにより、水圧破砕法を使用してこの資源を採掘する試みが行われました。^[6]

これは、この地域の石油インフラにとって何を意味するかという点でも、それが埋め込まれた古代の景観にとって何を意味するかという点でも、特に興味深い構造物です。^[7]

地質と地層の概要

チャタヌーガ頁岩は、デボン紀ファメニアン期からミシシッピ紀キンダーフッキアン期にかけての上部デボン紀（おそらく下部ミシシッピ紀）に属します。これは通常、古代の海底に吹き寄せられた細かく砕けたシルトと粘土砂からできた、暗い繊維状の頁岩と解釈されます。^[8]頁岩は暗色^[9]で、有機物が多く、粒子と層が小さいため、風化すると小さな平らな薄片になります。^[10]

チャタヌーガ頁岩は、ニューヨーク州からテネシー州にかけて広がるデボン紀頁岩-中期および後期古生代全石油システム（TPS）の一部であり、6つの大きな石油システムで構成されています。このようなシステムはカンブリア紀からペンシルベニア紀にまたがっており、チャタヌーガ頁岩はアパラチア盆地の石油とガスの多くを供給しています。^[11]

アーカンソー州の岩石のほとんどはデボン紀で、オクラホマ州北東部とカンザス州西部のチャタヌーガ頁岩の上部にはミシシッピ紀の岩がいくつかあると思われる。地層学的には、チャタヌーガ頁岩はフォートペインチャートの下にあり、さまざまな厚さと密度の石灰岩が覆っている傾向がある。^[12]

構成員と岩相

チャタヌーガ頁岩には、ミゼナー砂岩層と下部、中部、上部頁岩層という非公式な層がいくつかある。アパラチア山脈のミゼナー砂岩層がこの層の源である。このリン酸塩石英砂岩はシラモア砂岩と呼ばれ、オクラホマ州東部とアーカンソー州北部のチャタヌーガ層にも存在する。これらは頁岩層に支えられており、場所によって組成や厚さが異なる。^[13]

チャタヌーガ頁岩、特にカンザス州中央部には、上部頁岩に最大 12 メートルの厚さの石灰岩基質が埋め込まれている。ミシシッピ炭酸塩境界直下の石灰岩は、この地域の地表露出部を特定する上で主要な要素として利用されてきた。頁岩にはコノドント、腕足動物、陸上植物の珍しい微化石など、化石はあまり残っていないが、化石は地層の年代や堆積条件を特定する上で重要な役割を果たしてきた。^[14]

有機の豊かさと石油の可能性

チャタヌーガ頁岩は、最大の石油資源の一つであり、有機物の深さで有名です。中間の頁岩部分はTOCレベルが高く、その結果、アパラチア盆地の石油チェーンの中で最も重要な地質単位の一つとなっています。頁岩の地球化学分析では、TOCレベルは劇的に変化し、頁岩の中央部分には通常最も高い有機物が含まれています。この違いは、岩石の一部の領域がより強力な生物の蓄積に耐えてきたため、頁岩がさまざまな環境や条件の一部であったことを示唆しています。^[15]

チャタヌーガ・シェール層が中期および後期古生代石油系全体において果たす役割については、天然ガス研究を含む多くの研究が行われてきた。この層は膨大な炭化水素の貯蔵庫として機能しており、そのガスは特にケンタッキー州、テネシー州、ウェストバージニア州の岩石から豊富に供給されている。チャタヌーガ・シェール層の石油埋蔵量はUSGSによって評価されており、同地質調査所は長年にわたるほとんどの評価（2006年、2008年、2019年を含む）において、技術的に回収可能な大量のガス、石油、NGLについて記録している。^[16]

ケンタッキー州のチャタヌーガ頁岩
チャタヌーガ頁岩
チャタヌーガ頁岩中の黄鉄鉱コンクリーション

参照

参考文献

^ abcd USGS 専門論文 357、テネシー州中部および近隣地域のチャタヌーガ頁岩および関連岩石。ルイス C. コナントおよびヤーノン E. スワンソン著、1961 年
^ McFarland, John David (2004) [1998]. 「アーカンソー州の地層概要」(PDF)。アーカンソー州地質委員会情報回覧。36 : 9。 2016年12月21日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2018年1月11日閲覧。
^ トンプソン、トーマス L.、2001、「ミズーリ州地層命名辞典」、ミズーリ州天然資源局、地質土地調査部、調査報告書第 73 号、p 60
^ Hayes, CW (1891). 「南部アパラチア山脈の逆断層」アメリカ地質学会紀要2 : 142–143.
^ チャタヌーガシェール天然ガス田、oilshalegas.com
^ 「チャタヌーガ・シェール株」。Energy and Capital。2013年10月25日。
^ 「アパラチア盆地の石油とガスの評価」。
^ 「チャタヌーガ頁岩の起源」（PDF）。
^ 「国立地質図データベース Geolex — 重要な出版物」。
^ 「チャタヌーガ頁岩、進化の謎」
^ Lu, Man; Lu, Yuehan; Ikejiri, Takehito; Hogancamp, Nicholas; Sun, Yongge; Wu, Qihang; Carroll, Richard; Çemen, Ibrahim; Pashin, Jack (2019). 「ユーラメリカ最南部における上部デボン紀（ファメニアン）黒色頁岩からの最初の森林化の地球化学的証拠」. Scientific Reports . 9 :7581. Bibcode :2019NatSR...9.7581L. doi :10.1038/s41598-019-43993-y. PMC 6527553 .
^ 「地質学」。
^ 「チャタヌーガ頁岩とモーリー層の年代と相関関係」（PDF）。
^ 「カンザス州におけるデボン紀後期およびミシシッピ紀前期の地層命名法の改訂版」。
^ 「アラバマ州北東部、ジョージア州北西部、テネシー州東部のチャタヌーガ頁岩の地層学とウラン含有量」(PDF)。
^ 「アパラチア盆地の石油・ガス資源の評価：デボン紀頁岩～中期・後期古生代全石油システム」。

[USGS-1] USGS 専門論文 357、テネシー州中部および近隣地域のチャタヌーガ頁岩および関連岩石。ルイス C. コナントおよびヤーノン E. スワンソン著、1961 年

[2] McFarland, John David (2004) [1998]. 「アーカンソー州の地層概要」(PDF)。アーカンソー州地質委員会情報回覧。36 : 9。 2016年12月21日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2018年1月11日閲覧。

[Thompson-3] トンプソン、トーマス L.、2001、「ミズーリ州地層命名辞典」、ミズーリ州天然資源局、地質土地調査部、調査報告書第 73 号、p 60

[4] Hayes, CW (1891). 「南部アパラチア山脈の逆断層」アメリカ地質学会紀要2 : 142–143.

[5] チャタヌーガシェール天然ガス田、oilshalegas.com

[6] 「チャタヌーガ・シェール株」。Energy and Capital。2013年10月25日。

[7] 「アパラチア盆地の石油とガスの評価」。

[8] 「チャタヌーガ頁岩の起源」（PDF）。

[9] 「国立地質図データベース Geolex — 重要な出版物」。

[10] 「チャタヌーガ頁岩、進化の謎」

[11] Lu, Man; Lu, Yuehan; Ikejiri, Takehito; Hogancamp, Nicholas; Sun, Yongge; Wu, Qihang; Carroll, Richard; Çemen, Ibrahim; Pashin, Jack (2019). 「ユーラメリカ最南部における上部デボン紀（ファメニアン）黒色頁岩からの最初の森林化の地球化学的証拠」. Scientific Reports . 9 :7581. Bibcode :2019NatSR...9.7581L. doi :10.1038/s41598-019-43993-y. PMC 6527553 .

[12] 「地質学」。

[13] 「チャタヌーガ頁岩とモーリー層の年代と相関関係」（PDF）。

[14] 「カンザス州におけるデボン紀後期およびミシシッピ紀前期の地層命名法の改訂版」。

[15] 「アラバマ州北東部、ジョージア州北西部、テネシー州東部のチャタヌーガ頁岩の地層学とウラン含有量」(PDF)。

[16] 「アパラチア盆地の石油・ガス資源の評価：デボン紀頁岩～中期・後期古生代全石油システム」。