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サーカム・スーペリア・ベルト | |
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 クラトン、造山運動、および Circum-Superior ベルトの地図。Circum-Superior ベルトに関連する地域には、A = ニューケベック造山帯、B = ケープスミスベルト、C = 東ハドソン湾、D = トンプソン地域、E = アニミキ盆地、F = スペリオルクラトンの西側内部が含まれます。 | |
| 位置 | マニトバ州、オンタリオ州、ヌナブト準州、ケベック州 |
| の一部 | カナダ楯状地 |
| 年 | 古原生代 |
サーカム・スペリオル・ベルトは、カナダ北部、西部、東部のカナダ楯状地にある、古原生代の広大な火成岩地域である。[1] [2] [3] [4]北東マニトバ州から北西部オンタリオ州、南部 ヌナブト準州、北部ケベック州、西部ラブラドール州まで、 3,400 km (2,100 mi) 以上広がっている。サーカム・スペリオル・ベルトの火成岩は苦鉄質-超苦鉄質の組成で、北部ではラブラドール・トラフのアンガヴァ湾付近、ケープ・スミス・ベルトのハドソン海峡南岸付近とハドソン湾東岸沿い、北西部ではトンプソン・ベルトとフォックス川ベルト、南部ではマルケット山脈累層群に堆積している。サーカム・スペリオル・ベルトには、ウィニペゴシス・コマチアイト・ベルトに原生代コマチアイトの珍しい例も存在する。[3] [5]
サーカム・スペリオール・ベルトには、岩脈、岩床、火山岩など、地質構造を構成する多くのマグマの特徴が存在します。この地質帯は、そのマグマ岩が非常に短い地質学的期間にわたって形成されたため、大規模な火成岩地域であると考えられています。[3] [4]サーカム・スペリオール・ベルトは非常に短い地質学的期間にわたって形成されましたが、関連するマグマはおそらくいくつかの別々の源から生成されたものです。[6]
サーカム・スペリオル・ベルトの大部分は、地球上で始生代地殻の最も広大な断片であるスペリオル・クラトンの縁に沿って位置している。 [6]サーカム・スペリオル・ベルトには、2つの大きな銅・ニッケル鉱山地域がある。スペリオル・クラトンの北西部にあるニッケルを含むトンプソン・ベルトと、サーカム・スペリオル・ベルトの北部にあるケープ・スミス・ベルトである。
地質学
形成
サーカム・スペリオル・ベルトは、スペリオル・クラトンがトランスハドソン造山運動、ニューケベック造山運動、ペノケアン造山運動などの山脈形成運動に囲まれていた18億8400万年前から18億7000万年前に形成されました[3 ][4]。[ 6]主要なトランスハドソン造山運動は、スペリオル・クラトンが19億年から18億年前にレイ・ハーン造山運動およびサスク造山運動と衝突したときに出現しました。 [6]水平方向の変化を伴う大規模な造山帯は、裂け目形成イベントの始まりから生じたと思われるスペリオル・クラトンの二重岬構造によって表されます。[6]ニューケベック造山帯はラブラドール・トラフとしても知られ、スペリオル・クラトンの北東部にあり、海洋の閉鎖とレイ・クラトンの南東部との衝突に関連しています。[6] 19億年前と18億年前には、海洋の閉鎖とウィスコニアン弧地帯との衝突により、スペリオルクラトン南部の縁にペノケアン造山運動が形成された。[6]最後の衝突はスペリオルクラトンの南東部で発生し、11億年前にグレンヴィル造山運動が形成された。 [6]
Circum-Superior Beltの大部分は、18億8400万年前から18億7000万年前の造山運動中に、スペリオルクラトンの縁に沿って広範囲にわたる苦鉄質-超苦鉄質マグマ活動によって形成されたため、この広大な火成岩地域の疑わしい起源を説明するために、さまざまな提案がなされてきた。 [6] Circum-Superior Beltの起源が1つなのか、複数なのかも明らかではない。[6]提案には、背弧リフト、前深部屈曲、マントルプルーム[3] [4] 、および微小大陸の分裂が含まれる。[6] Circum-Superior Beltの地球化学的兆候もあまりわかっていない。大きな地域差があるか、マグマ帯全体で同じであるかのどちらかである。[6]西部スペリオルクラトン全域にわたるピクルクロウ岩脈群の発見により、スペリオルクラトン全域に18億8000万年前の他の岩脈群が存在する可能性は残っています。[6]これは、スペリオルクラトンのいくつかの岩脈帯が年代不明のままであるためです。[6]サーカム・スペリオル・ベルトと、近くのトランスハドソン・ベルトや地球上の他の場所での同様の年代のマグマ活動との関係も不明です。[6]これには、オーストラリアのイースト・キンバリー・イベントの18億6000万年前のマグマ活動と、アフリカのマショナランド・イベントの18億6000万年前のマグマ活動が含まれます。[6]サーカム・スペリオル・ベルトに関連するもう1つの疑わしい提案は、19億年前のグローバル・スーパープルーム・イベントの存在です。[6]
地質学的特徴
アンガヴァ湾からケベック州、ラブラドール州まで伸びる長さ1,600 km (990 mi) のラブラドール・トラフには、2つの火山堆積岩系列が含まれており、1つ目は21億7,000万年から21億4,000万年前、2つ目は18億8,300万年から18億7,000万年前のものである。[6]このマグマ活動は背弧火山活動の結果として形成されたと考えられている。[7]最も新しいマグマ系列 (1883-1870 Ma) には、18億8,000万年前のカーボナタイトとランプロファイアが含まれている。[6] 18億8,300万年から18億7,400万年前の苦鉄質マグマと少数の超苦鉄質マグマは、ウィルボブ層、エランクール層、モンタニエ・シルを構成している。[6]最も新しいマグマ系列の中で最も新しいマグマ活動は、18億7000万年前の珪長質および炭酸塩質火山岩である。[6]ラブラドル・トラフのこれらの火成岩は、30,000 km 2 (12,000平方マイル)の面積を覆っている。 [7]
ケベック州北端の北西、ハドソン海峡付近には、20億4000万年から19億7000万年前のポヴングニトゥク火山堆積岩群と18億8000万年前のチュコタット群を含むケープ・スミス・ベルトがある。[6]厚さ5.6kmのチュコタット群は、ピクライト質およびソレアイト質玄武岩でできている。これらの玄武岩質溶岩は、狭い塩基性および超塩基性岩床に貫入されている。[6]チュコタット群には、カンラン石斑岩、輝石斑岩、斜長石斑岩など、少なくとも3種類の異なる溶岩組成が存在する。[6]チュコタット群の上部ユニットは18億7000万年前のものであり、下部ユニットは、その下のポヴングニトゥク群を貫くカティニク・スイート・シルと関連している。[6] 1989年、カティニク層群の岩床は19億1800万年前のものだと考えられていたが、2004年の最近の年代測定と元の年代の再解釈により、カティニク層群の岩床は18億8000万年前に近いことが示唆されている。 [ 6 ]したがって、チュトタット層の年代は18億8000万年から18億7000万年前である。 [6] チュトタット層の火山活動は、現在バフィン島の南西部を形成している微小大陸の裂け目から始まった可能性がある。[6]
ヌナブト準州南部のベルチャー諸島には、フラハティ火山岩とエスキモー火山岩という2つの火山群がある。[ 6]下にあるエスキモー火山岩は、リッチモンド湾、ペルシロン、パチ、ナスタポカ火山群と関連がある。 [6] 19億9800万年前のミント岩脈もエスキモー火山岩と関連があると解釈されている。[6]上にあるフラハティ火山岩は、鉛による年代測定で19億6000万年前+/- 8000万年前と判明している以外は年代が不明である。[6]しかし、フラハティ火山岩はサットン・インリアーやヘイグ・シルと関係があるのではないかと示唆されている。[6]地球化学的証拠は、上にあるフラハティ火山岩がケープスミスベルトのポヴングニトゥク火山堆積岩群とも関係があることを示唆しており、フラハティ火山岩は20億4000万年から19億6000万年前のものである可能性があることを示しています。[6]ハドソン湾のベルチャー島とスノーウィー島の岩床は18億7000万年前のものとされており、18億8000万年前のマグマ活動がサーカム・スペリオル大火成岩地域のこの部分にも存在することを示しています。[6]
マニトバ州北部のフォックス川ベルトは、堆積物、火山岩、岩床で構成されています。[6]フォックス川ベルトの岩床とモルセン岩脈は18億8,300万年前のものですが、北西スペリオルクラトン縁のモルセン岩脈は、より古い20億9,000万年から20億7,000万年前の岩脈群を貫入しています。[6]オスプワガングループは1974年より5,000万年前より新しく、18億6,400万年前のウィニペゴシスコマチアイトベルトは南西に位置しています。[6 ]フォックス川ベルトのマグマ活動を引き起こす地殻変動イベントなど、数多くの地質学的状況が示唆されています。[6]
サーカム・スペリオール・ベルトの南部では、マルケット山脈累層群のマグマ活動期に鉄鉱石からなる断片的な堆積物のグループが形成された。[6]マルケット山脈累層群にはヘムロック累層が含まれる。これは双峰性の火山群で、 1874 +/- 900万年前と推定されている。[6]マルケット山脈累層群の別の火山シリーズであるガンフリント累層は、 1878.3 +/- 130万年前のものである。[6]ガンフリント累層に関連するその他の地質学的単位には、バッドウォーター火山岩やキールナン・シルがある。[6]マルケット山脈累層のマグマ活動については、いくつかの起源が示唆されている。[6]これには、ペノケアン造山運動または背弧盆地の衝上運動に関連して推進された沈降と、ピクルクロウ岩脈を通る横方向の流れがフォックスリバーベルト地域のマグマをスペリオルクラトンに運び、マルケット山脈超層群に配置したことが含まれます。[6]この長距離起源の提案は、22億1500万年前のニピシングシルのマグマ活動にも示唆されており、アンガヴァ岩脈群がニピシングシル地域にマグマを運んだ可能性があります。[6]
2003年以前は、Circum-Superior Beltのすべての火成活動は、スペリオルクラトンの外縁に沿ってのみ発生すると考えられていました。[6]しかし、2003年にスペリオルクラトンの内部でピクルクロウ岩脈が発見され、それ以来、Circum-Superior Beltに関連する火成活動として認識されています。[6]この岩脈は18億8000万年前のものとされ、関連する岩脈は少なくとも400 km（250マイル）にわたって追跡されています。[6]これらの岩脈は、北はフォックスリバーベルトの近くから南はスペリオル湖の近くまで、スペリオルクラトンの西部を横切って700 km（430マイル）以上伸びている可能性があります。[6]このマグマの交差は、サーカム・スペリオール・ベルトの北西部の18億8000万年前のマグマ活動と、サーカム・スペリオール・ベルトの南部のマルゲット山脈超群のマグマ活動との関連性を生み出します。[6]さらに、ピクル・クロウ岩脈の北北西方向の傾向とモルソン岩脈群の絶対的な北北東方向の傾向は、サーカム・スペリオール・ベルトの北西部の北の領域に結合します。[6]これにより、サーカム・スペリオール・ベルトの18億8000万年前のマグマ活動の源となったマントルプルームのゾーンが特定される可能性があります。[6]
鉱化作用
サーカム・スーペリア・ベルトには、銅、ニッケル、白金族元素などの鉱床が広範囲に分布しています。[6]しかし、この広範囲に分布する鉱化の起源は不明です。[6]マニトバ州のトンプソン・ベルトは、地球上で最も広範囲にニッケルを産出する地帯の 1 つです。[6]白金族元素が含まれている可能性がありますが、ニッケル鉱床を構成する苦鉄質-超苦鉄質火山岩の年代はよくわかっていません。[6] 1950 年代に採掘が始まって以来、トンプソン・ベルト全域で多数の採掘作業が行われ、 40 億ポンドを超えるニッケルが産出されています。 [8]ヴァーレ・インコのトンプソン鉱山とバーチツリー鉱山では、少なくとも 2 つのニッケル鉱床が採掘中です。[8] 2005年以降、少なくとも 7,000 万ポンドのニッケルが採掘されています。 [8] [8]この製錬・精製プロセスは、カナダの総ニッケル生産量の約3分の1を占めています。[8]
ケベック州北部のケープスミスベルトでは、ラグラン鉱山は超塩基性カティニク層群の銅ニッケル鉱床に位置している。[6]カティニク層群は、現在ニッケル、銅、白金族元素の鉱床の探査が行われている地域でもある。[6]銅、ニッケル、白金族元素は、18億8300万年前から18億7000万年前の火成活動期に形成されたラブラドールトラフの塩基性超塩基性岩石と関連している。[6]
参照
参考文献
- ^バラガー 、スコーツ。「周上部ベルト：原生代プレートの縁辺？」先カンブリア時代地質学の発展。4 ：297–330。doi ：10.1016/S0166-2635（08）70017-3。
- ^ Minifie、Kerr、Ernst、Hastie、Ciborowski、Desharnais、Millar (2013)。「北アメリカ、西部約1880 MaのCircum-Superior Large Igneous Provinceの北部と南部：Pickle Crow dyke connection?」Lithos。174 ：217–235。Bibcode ：2013Litho.174..217M。doi：10.1016 /j.lithos.2012.03.017。
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{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ abcd Ciborowski, Minifie, Kerr, Ernst, Baragar, Millar (2017). 「古原生代周-超大型火成岩地域のマントルプルーム起源」.先カンブリアン研究. 294 : 189–213. Bibcode :2017PreR..294..189C. doi : 10.1016/j.precamres.2017.03.001 .
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ Waterton、Pearson、Mertzman、Mertzman、Kjarsgaard (2020)。「カナダ、マニトバ州、古原生代ウィニペゴシスコマチアイトベルトのコマチアイト、玄武岩、ダナイト間の分別結晶化リンク」。Journal of Petrology 61 (5) 。doi : 10.1093/ petrology /egaa052。
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh 「 1880 年 5 月頃 - 上層リップ」。エルンスト、リチャードE. 2010 年 1 月 10 日に取得。[永久リンク切れ ]
- ^ ab 「カナダの大規模火成岩地域の変遷と鉱床生成ポテンシャル 付録 1」。カナダの鉱床。カナダ地質調査所。2008年 9 月 24 日。2011 年 6 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 1 月 10 日閲覧。
- ^ abcde 「トンプソン・ニッケル・ベルト」。Crowflight Minerals 。2010年1月10日閲覧。