アラスカの地質

アラスカの地質には、沖合のテレーンで形成された先カンブリア時代の火成岩と変成岩が含まれており、古生代から現代にかけて北米の西端に加わった。この地域は古生代と中生代の大部分で水没しており、北極海の地殻変動により広大な石油とガスの埋蔵量が形成されていた。アラスカは更新世の間は大部分が氷がなかったため、人類はアメリカ大陸に移住することができた。^[1]

北アメリカ大陸の他の地域と比較すると、アラスカは地質学的に最近形成されたものです。2 億年前まで、北アメリカ西部は、ユーコン-タナナ地帯が加わるまで、現在の海岸線より 120 マイル内陸にあるロッキー山脈で終わっていました。

バーチ クリーク片岩はアラスカ内陸部で最も古い岩石で、白雲母石英片岩、雲母石英岩、黒鉛片岩とともにユーコン-タナナ地帯の中核を形成しています。この激しく褶曲した岩石単位はフェアバンクスからカナダのユーコン準州まで広がっており、大陸の西縁に沿った頁岩、砂岩、泥岩の変成作用により、原生代に 8 億年から 6 億年前に形成されました。

ブルックス山脈の下には別の片岩帯がある可能性があり、プルドー湾付近の深いボーリング孔から、変成岩相の連続で緑色片岩と青色片岩に達することが分かっている。先カンブリア時代の変成堆積性片麻岩はスワード半島のキグルアイク山脈で発見され、アラスカ南東部では、プリンスオブウェールズ島の下にも先カンブリア時代の岩石がある。^[2]

古生代を通じて、海洋棚環境は原始北アメリカ大陸ローレンシアの西端を支配し、時とともに深くなり、5000平方キロメートルを超える広範囲の火山活動と炭酸塩、泥岩、砂岩の堆積を経験した。火山岩はアラスカ山脈北部のキービーピーク層に残っており、内陸部ではトタトラニカ片岩に変成し、南東部のアレキサンダーテレーンにも残っている。^[3]

中生代には、北アメリカ大陸が古生代後期に形成された超大陸パンゲアから分離しました。太平洋の海洋プレートが沖合の海溝に沈み込み、水や二酸化炭素などの揮発性物質を運び、岩石の溶解と火山活動を引き起こしました。約 8,000 万年前 の白亜紀後期に噴火が鈍化するまで、激しい火山活動によりアラスカの山々が形成されました。

中期三畳紀には、ランゲリア、アレキサンダー、スティキーンの 3 つの大きなテレーンが、大陸とまだつながっていない別々の島弧として沖合に残っていた。ランゲリアとアレキサンダーのテレーンは中期ジュラ紀までに沖合で融合し、白亜紀にアラスカと衝突した際に褶曲と断層運動を経験した。これらのテレーンが加わったことで変成作用が起こり、海岸山脈に大量の花崗岩が侵入した。白亜紀末までに、4 番目の陸地であるチュガッチ テレーンがアラスカに接した。地質学者は、古生代の火山岩、チャート、石灰岩を考慮して、アレキサンダー テレーンをサンゴ環礁に囲まれた火山島の列と解釈している。プリンス オブ ウェールズ島の西にあるグレイシャー湾とヘセタ トゥクセカン諸島の岩石には、ハマグリの貝殻やサンゴ礁の生物が生息している。多くの場所で、アレクサンダー・テレーンの石灰岩は、海岸の玉石でできた礫岩の上にあります。火山岩、炭酸塩岩、千枚岩がこれらの下部の岩石ユニットの上にあり、ジュラ紀の火成岩が侵入しています。テレーンの多くのセクションは高度に変成しており、チャタム海峡断層などの断層によって小さなブロックに分割されています。チャタム海峡断層は、岩石を最大 120 マイルずらします。スティキーン・テレーンには、海成頁岩、石灰岩、砂岩と交互に層をなす古生代の火山岩が含まれ、ジュラ紀と白亜紀の堆積岩と火成岩がそれを覆っています。逆断層とチャタム海峡断層が、小さなタク・テレーンを近隣のテレーンから分離しています。変成した安山岩、流紋岩、玄武岩が特徴で、少量の石灰岩、大理石、礫岩が含まれています。コースト レンジ バソリスの上には、片麻岩、片岩、大理石が優勢なトレイシー アーム テレーンの残存変成岩があります。

ランゲリア・テレーンはアラスカ最大のテレーンの一つで、3億年前のペンシルバニア紀に形成され、三畳紀には玄武岩、炭酸塩岩、千枚岩で形成された（これらの岩石はアラスカ山脈からランゲル山脈にかけて露出している）。ランゲリアは火山島弧として始まり、マグマが枯渇して沈下し始めたが、火山活動が再開して玄武岩とニコライ・グリーンストーンが水面上に堆積し、新しい土地は再び沈下し、石灰岩と深海堆積物に覆われた。一方、チュガッチ・テレーンは中生代のタービダイト堆積物、礫岩、頁岩、火山岩で構成されている。アパタイトとジルコンの熱年代学データによると、マグマ弧はジュラ紀後期から白亜紀前期にかけて冷却を開始し、その後長くゆっくりとした冷却期が続き、隆起はほとんどなかった。^[4]

白亜紀には、北極海の地殻変動により、堆積物で満たされた一連の盆地が形成され、現在ではアラスカ北部の大陸棚の下にある石油とガスの鉱床を支えています。この地域の主要な不整合の上には有機物を豊富に含む頁岩があり、炭化水素の源岩として機能しています。プレートの回転によりブルックス山脈が形成され、コバック川の地表ではプレートの衝突が見られます。古生代と中生代の岩石が下降する岩盤から分離し、ブルックス山脈には古い岩石単位に関連する鉱床が残っています。^[5]

アンカレッジの北にあるタルキートナ山脈には、新生代にチュガッチ地層が付加した際の火成活動で形成された花崗岩が保存されている。始新世には、プリンス ウィリアム地層がアラスカと結合した。始新世は太平洋プレートの動きに変化をもたらし、エンペラー海山とハワイ諸島の火山の直線的な連鎖が屈曲した。中生代にユーラシア プレートと北アメリカ プレートに押しのけられていた小さなクラ プレートは、その場に「押し込まれ」、ベーリング海棚を形成した。セント ジョージとナバリン伸張盆地はベーリング海峡に形成され、堆積物で満たされた。

熱年代学データは、地形の付加、マグマ体の冷却、大陸地殻の隆起の時期を制限するのに役立ちます。ランゲリア複合地形の中生代後期の火山体が徐々に冷却した後、後期暁新世から前期始新世にかけて、拡大海嶺の沈み込みと同時期に前弧で二次的な冷却期が始まりました。これによりプレート境界と運動の大幅な再編が始まり、その結果、地域的なマグマ活動の停止、デナリ断層帯北部の急速な隆起と崩壊、トランスフォーム海進断層の形成、北アメリカ縁辺部への太平洋およびヤクタットマイクロプレートの沈み込みが起こりました。始新世に始まったマイクロプレートの衝突により、少なくとも 10 km の深さから火山岩と変成岩が変形し、隆起しました。この隆起の進行速度は100万年あたり約5kmと推定されており、地域平均よりもはるかに速い。^[4]

新生代の大部分において、アラスカは非常に寒冷な気候に恵まれていました。このことは、クック湾のチカルーン層の 5,000 フィートの厚さの陸生堆積物に残る化石によって保存されています。1,000 万年から 1,300 万年前までに、山岳氷河が形成されました。太平洋からの安定した水分の供給により、500 万年前から沿岸氷河が形成され、アラスカ湾沿いのヤカタガ層の氷河泥岩に記録されています。

更新世の間、アラスカの内陸部は、フェアバンクスの西にあるユーコン・タナナ高原を除いて氷が張らなかった。この高原では 6 度の氷河期が経験された (アラスカ山脈西部では同じ回数、ブルックス山脈では 4 度)。ブルックス山脈の北では、風で運ばれた砂丘のある極地砂漠が発達した。マンモスの草原によって、人類はシベリアから北アメリカに渡ることができた。

3000年前の完新世に寒冷な気候が再び訪れたことで、グレイシャー湾とアイシー海峡では氷河が大きく前進し、1750年までに新たな最大値に達した後、後退に転じました。

現在、アラスカでは、セント・イライアス山脈がヤクタット・ブロックによって隆起し、火山活動と深部花崗岩の形成が起こるなど、継続的な地殻衝突が起きている。^[6]