ダルース コンプレックス

ダルース岩体、関連するビーバー湾岩体^[1]、および関連するノースショア火山群は、北米中央部にある米国ミネソタ州北東部の基盤岩の大部分を構成する岩石群である。[ 2 ] [ 3 ]ダルース 岩体^{とビーバー}湾岩体は、約11億年前の大陸中部地溝中に形成された貫入岩であり、同じ地質学的イベント中に生成されたノースショア火山群の噴出岩と隣接し、点在している。これらの岩石群は、米国のスペリオル高地地理学的地域の一部であり、北米クラトンの中核であるカナダ楯状地のローレンシャン高地^[4]に関連している。

ダルース・コンプレックスは、スペリオル湖の北にあるミネソタ州のアローヘッド地域の大半を含む。ミネソタ州ダルース近郊の西から北と北東に弧を描き、ナイフ湖の南の北緯約48度まで進み、その緯度で東に進み、カナダとアメリカの国境から南に約5〜20キロメートル離れた西経約90度でピジョン川で国境と合流し、そこから国境近くに沿って東に進みスペリオル湖に至る。^[5]ダルース・コンプレックスとビーバー湾コンプレックスはこの線の南にある。

スペリオル湖の近くでは、これらの貫入岩は、関連するノースショア火山岩の岩石と複雑なモザイク状に混ざり合っており、これもまた大陸中部の断層運動の名残である。^[6]ダルースおよびビーバー湾複合岩は、現在のスペリオル湖岸の南のスペリオル湖の下に短い距離広がっているが、湖岸沿いおよび湖岸近くのほとんどの場所では、その南端はノースショア火山群に覆われている。^[7]

約11億年前（mya）に、北アメリカのクラトンが大陸中部地溝帯で分裂し始めました。^[8]約1500万年から2200万年の間に、マグマが地殻を上昇し、地溝帯の古い層を分離して新しい岩石に冷やされました。^{[9]こうして形成された岩石層は、}キーウィーナワン超層群として知られています。^[10]スペリオル湖の北にあるこのグループの岩石は、ノースショア火山群の層と、それに隣接するダルースおよびビーバー湾複合体の層です。

ノースショア火山岩類は、1109-1096万年前頃に数百の溶岩流から形成され^{[11] 、6 つの傾斜した部分的に積み重なった台地を形成し、その厚さは合計で 8,000 メートルを超えます。これらは、隣の}ソートゥース山脈の写真に示されているように、スペリオル湖の下の向斜に向かって傾斜しており、その斜面は海岸の岩石の斜面を反映しています。主に玄武岩ですが、これらの溶岩流には流紋岩やその他の種類も含まれています^[12] 。中期原生代ケウィーナワン層の一部であるこれらの火山層は、世界で最も古く、最大で、最もよく保存された台地溶岩地域の一部です^{[13] 。}

これらの火山活動は「屋根岩」を形成し、その中にダルース岩体の苦鉄質岩層が埋め込まれた。主に11億200万年前以降に形成され、^[14]最も古い岩層はダルース付近にあり、最も新しい岩層は北東のトフティ付近にある。^[15]上部の屋根岩によって絶縁されているため、湧昇するマグマはゆっくりと冷却され、冷却された苦鉄質岩は粗粒である。これらの貫入岩は厚さ約16kmの岩床を形成し、 ^[16]主に斑れい岩であるが、かなりの量の斜長岩やその他の関連花崗岩も含まれている。^[17]ダルース岩体は、地球上で最大の斑れい岩の貫入岩の1つであり、^[18]知られている最大の層状苦鉄質貫入岩の1つである。その面積は4715km ²である。^[19]貫入岩の上部の分化した部分にはイルメナイトを含むラブラドライト斜 長岩が含まれる。^[19]北西縁に沿った下部は、ニッケル、銅、白金族元素の偏析を伴う超塩基性 集積岩からなる。これらの金属鉱石は資源会社の関心を集めており、採掘の試みは自然保護論者によって反対されている。^{[20] [21] [22]}

ダルース・コンプレックスの北縁には、さらに古い構造である始生代エリー・グリーンストーン（かつては地球上で露出している最古の岩石であると考えられていた）^[23]や、古原生代に起きた造山運動であるペノケアン造山運動でアニミキエ・グループの一部として堆積した鉱石を含むメサビおよびガンフリント鉄山脈が隣接している。^{[24]これら中期}先カンブリア時代の2つの山脈は1つの地層を構成していたと考えられているが、ダルース・コンプレックスの侵入マグマが山脈の中央部を焼き尽くして飲み込み、今日の2つの山脈に分離した^[25]。これはこのページの上部にある画像に示されている。

東側では、この複合岩体は、堆積岩のより古い構造であるローヴ層に接し、侵入しています。ダルース複合岩体の斑れい岩と輝緑岩の構造は、一般的に南西から北東に伸びており、差別侵食によって、ローヴ層のより柔らかい堆積岩から隆起したこれらのより硬い塩基性岩からなる一連の尾根が残されています。これらの窪地の多くには、細長い湖があります。

南のスペリオル湖付近では、ダルースおよびビーバー湾複合岩体の岩層が、ノースショア火山群の噴出岩と混在し、その下層に広がっている。^[26]ビーバー湾複合岩体はノースショア火山岩体の中心を占め、ダルース複合岩体の他の塩基性岩体よりもわずかに新しいもので、約 10 億 9600万年前のものである。^[27]火山岩とより新しい堆積岩は、かつてはスペリオル湖からウィスコンシン州にかけてダルース複合岩体の下にあると考えられていたが、ウィスコンシン州には斑れい岩層も存在する。^[28]ダルース複合岩体は、中央が窪んだレンズ状の構造で、湖の反対側の斑れい岩露出部をつないだ巨大なロポリスであると考えられていたが^[29]、現在ではスペリオル湖のノースショアから南に数キロしか広がっていないことがわかっている。^[30]

ダルース・コンプレックスとノースショア火山岩類の先カンブリア時代の基盤岩は地表近くまたは地表上にあり、南部でよく見られる後期堆積岩の層の下に埋もれてはいない。氷河が以前の土壌を削り取ったため、カナダ楯状地で典型的に見られるように、新しい表土は薄く貧弱で、その下または近くの岩石から得られたものであり、この地域のほとんどの地域で断続的で比較的浅い氷河堆積物の深層から得られたものではない。 ^[32]その結果、西側の内陸にあるセントルイス川とクロケット川の流域の堆積物と氷河堆積物を除いて、基盤岩の大部分が露出している。 ^[33]

斑れい岩の露頭は、複合岩体の両端を支えている。それらは、ダルース複合岩体の名前の由来となった都市を見下ろしており、^[34]また、ミネソタ州の最東端であるピジョンポイントの一部を形成している。その間、ダルースから国境までのスペリオル湖の海岸線は、1つの長い火山の露頭に例えられているが、 ^[35]玄武岩流に隣接するスプリットロック灯台の斜長岩の崖など、ビーバー湾複合岩体の一部によって中断されている。 ^[36]火山活動の顕著な遺跡には、パリセードヘッドの流紋岩の崖、グースベリーフォールズの玄武岩溶岩流、さらに東のソートゥース山脈がある。湖岸に沿って、溶岩流が冷えた際に形成されたガス空洞に鉱物が充填されてできた石英縞模様のトムソナイトと瑪瑙の宝石が見つかる。^[37]

内陸高地にはイーグル山やミスクア丘陵がある。^[27]スペリオル国有林とその境界水域カヌー地域荒野（BWCAW）の東部の大部分はダルース・コンプレックスに位置し、露出した後期先カンブリア時代の岩盤層はこの地域の特徴である。内陸の湖は斑れい岩の侵入による差別侵食でできた窪地にある。これらの窪地は最近の氷河期に氷河の浸食によって最終的な形を与えられ、荒野の特徴である不規則な形と岩の多い岸の湖ができた。^[38]

• ミネソタ州の地質
• コールドウェル コンプレックス

• ダルース複合岩石の地質図