中国の地質

中国の地質（または中華人民共和国の地質構造）は、多数の造山帯に囲まれた3つの先カンブリア時代のクラトンで構成されています。現代の地質環境は、4000万～5000万年前に始まったインドとアジアの他の地域の継続的な衝突によって支配されています。これによりヒマラヤ山脈が形成され、中国の大部分が変形し続けています。^[1]中国には膨大な鉱物資源があり、^[2]西部地域では地震の危険性が高く、全国に孤立した活火山がまれにあります。^[3]

多くの地質学的概念は中国の歴史のかなり早い時期に発見されました。しかし、中国で地質学が科学として確立したのは、19世紀後半にヨーロッパの自然科学が取り入れられてからのことでした。^[4]

チベット高原

ヒマラヤ

揚子江河口

カルスト地形

黄土高原

天山

南シナ海

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中国の地形学。

中国の地形はいくつかの部分に分けられる。中国文化の歴史的中心地は、世界最大の第四紀黄土堆積物である黄土高原とその東の沖積地にある。東シナの沖積平野は、北は北京のすぐ南から南は揚子江デルタまで広がり、火成岩の山東高原と半島によってのみ区切られている。^{[3] [5]}

揚子江の南側は、地形の大半が山岳地帯で、堆積性堆積物と華南クラトンが支配的である。中国で最も有名な景観は、広西チワン族自治区と雲南省のカルスト地形に見られる。四川盆地の沖積地は山々に囲まれており、北は秦嶺山脈、西と南西はヒマラヤ山脈がそびえている。中国北東部、または満州の大部分は沖積平野が支配的であるが、朝鮮との国境地域も非常に山がちである。^{[3] [6]}西部では、チベット高原の大半が中国領であり、平均標高は4000メートルを超える。雲南-貴州高原もチベット高原の延長である。^{[7] [3]}

インドクラトンは、北へ移動しながら、より弱い、主に堆積性の岩石をヒマラヤに押し固めながら、尾根近くのブロックのように振舞ってきた。固定されたユーラシアプレートに対して、中央ヒマラヤとチベット高原は北へ移動している（インドに押されている）。山岳地帯の東半分はインドから東へ離れている。^[7]チベット高原は不安定で、その両側が離れるにつれて、中央部で伸張が起こっている。この東西の伸張は、南北方向の正断層によって支えられている。^[8]

天山山脈はチベット高原とタクラマカン砂漠の北に位置する山脈である。これらの山脈の隆起は2400万年前に始まった。これはインド衝突帯の継続的な拡大に対する直接的な反応であった。この山脈はヒマラヤ山脈とともに今日でも隆起し続けている。^{[9] [10]}

中国の面積の7分の1は炭酸塩岩（石灰岩と大理石）で覆われており、これらは水によって化学的に容易に浸食され、カルスト地形を形成している。この地形は、南東部の主なカルスト地域よりも降雨量が少ない中国西部と北部では十分に発達していない。中国のカルスト地域は、ほぼすべてデボン紀から三畳紀の岩石で形成されている。^{[11] [12]}桂林の近くでは、隆起と河川浸食によって基底レベルが低下し、顕著なカルスト丘陵が形成されています。河川は1千年あたり50～100 mm浸食されていると推定されており、このことからカルスト地形の年代は1千万～2千万年（中新世）と推定されています。^[12]

中国中部の黄土層は、多くの気候変動期を記録している。乾燥期（多くの場合、より寒冷な時期）には風食が増加し、黄土が堆積する一方、より湿潤で温暖な時期には古土壌が形成される。中国内陸部の砂漠化は、この時期から620万年前までの黄土堆積物の形成により、 2300万年前（中新世初期）に始まったと推定される。 ^[13]

更新世の氷河期と間氷期の 気候サイクルも黄土堆積物に表れています。広大な黄土層は250万年から230万年前の寒冷期に堆積し、最も顕著な古土壌は6億1500万年前から4億7000万年前の間に形成されました。^[14]

完新世（1万～8千年前）の始まりは、中国中部で暖かく湿潤な時期だったと記録されており、これはおそらくチベット高原の雪と氷が溶けたことによるものと考えられる。黄土堆積物の面積が減少していることから、完新世の気候最適期は中国中部全域で8千～5千年前に起こったことがわかる。^[15]

海南島は中国本土の南岸沖に位置し、地殻変動と海岸浸食によって中国本土から分離した。^[16]中国が領有権を主張する南シナ海の部分は、新生代中期の大陸の隆起から海洋拡大への進化によって形成された。拡大中に形成された海山と島嶼炭酸塩岩礁が数多く存在する。^[17]

中国には、北中国、南中国、タリムの3つの先カンブリア時代のクラトンがあります。これらの上には一連の堆積層があります。これらのブロックが融合したため、かつてブロックを隔てていた海は、現在ブロックの間にある造山帯に圧縮されました。現代の文献では、これらの各ユニットの命名と定義には複数の方法があります。^[20]

先カンブリア時代の北中国クラトンは、主に35億年から30億年前に形成された変成島弧火成岩です。クラトンは17億年前に完全に形成されました。^[1] 10億年前から5億3900万年前にかけて、厚い堆積物がクラトンに堆積しました。^[21]

南中国クラトン（揚子江クラトンとも呼ばれる）は北中国クラトンよりも新しく、その年齢は25億年から8億年の範囲である。^[1]南中国クラトンは西部、中部、東部の3つの部分に分かれている。^{[22]北中国クラトンとは異なり、南中国クラトンはかつて}ゴンドワナの一部であった。^[20]

カタイシア褶曲帯はクラトンの南東側に付着している。^[20]

中国北西部（新疆）のタリム・ブロックは、先カンブリア時代の岩石と新原生代からカンブリア時代の被覆層が比較的薄い地帯で、南中国クラトンと関連がある可能性がある。^{[1] [23]}先カンブリア時代のユニットも、南中国クラトンと同様に、8億年前に形成を終えた。^[1]タリム・ブロックは、北タリム、南タリム、中央タリム・テレーンの3つの部分に分けられる。^[24] 28億年前から25.7億年前の間に、タリム・ブロックは花崗岩に貫入された。^[23]コロンビア超大陸とロディニア超大陸の形成中、このブロックはそれぞれ20億年前から18億年前と10億年前から9億年前に構造変成作用を受けた。^[23]

7億6千万年前からタリム・ブロックはロディニアから分裂し始め、火成活動が始まりました。これに続いて、一連のテレーンがブロックの側面に付加されました。古生代前期にはチャイダムが南に付加され、古生代後期にはイリ・テレーンがブロックの北に付加されました。ペルム紀に大規模な火成岩地域が形成された後、ブロックの火成活動は終了しました。[ ^23]

テチス海は約5000万年前に閉じ、インド・オーストラリアプレートがアジアに衝突し始めました。ヒマラヤは現在、この海から隆起した堆積岩で主に形成されています。これらの堆積岩と関連する火成岩は、山脈を通る東西の一連の岩片から変成しています。ヒマラヤには、南から北にかけて、サブヒマラヤ、小ヒマラヤ、中央ヒマラヤ領域、インダス縫合帯の4つの主要なテクトニックサブユニットがあります。^{[26] [25]}

ヒマラヤの麓、またはサブヒマラヤは、山脈の隆起中に侵食された中新世から更新世の堆積物です。これらの堆積岩は、ヒマラヤの継続的な隆起によって大きく変形しています。上部原生代から下部カンブリア紀の小ヒマラヤ堆積岩は、ヒマラヤの主な山脈の前面を表しています。これらの岩石は、サブヒマラヤの沖積岩の上に押し出されていることがよくあります。小ヒマラヤには、花崗岩と珪長質の火山岩も含まれています。中央ヒマラヤ領域には、テチス海の岩石が含まれており、ヒマラヤの形成に関連する中新世の花崗岩も侵入しています。インダス縫合帯は、北のラサテレーンとの縫合帯です。主に中生代のオフィオライトと島弧関連の火成岩が含まれています。 ^{[27] [25]}

祁連山造山帯（祁連山造山帯とも呼ばれる）は、現代中国北西部で古生代前期から中期にかけて形成された。この地域の岩石には、カンブリア紀からデボン紀にかけての沈み込み付加複合体が記録されている。^[28]

これは、古アジア海の閉鎖を部分的に表す、広い構造縫合帯です。この閉鎖中に、海洋の両側で誘引が起こりました。これにより、誘引に関連する古生代正片麻岩がシーケンス全体に形成されました。このゾーンは、世界最大の付加性原生シーケンスを表しています。^[20]

蘇魯造山帯（大別蘇魯、蘇魯造山帯とも呼ばれる）は、現在の中国中央東海岸にあたる中生代に形成された。この地域には、 世界最大の超高圧変成岩地帯が露出している。 ^[29]これらはもともと沈み込み帯の奥深くで形成され、三畳紀に南中国ブロックの海洋地殻が北中国ブロックの下に沈み込んだ。^[30]この地域には同時代の花崗岩も侵入した。 ^[31]

秦嶺大別は三畳紀の華北クラトンと華南クラトンの縫合帯を表している。造山帯は25億年前の原生代に形成され始めた。^{[32] [20]}

インドとアジアの他の国々の衝突は、中国西部全域、特にチベット、雲南省、新疆ウイグル自治区、四川省、甘粛省、青海省で地震活動を引き起こしている。しかし、これらの地域は中国東部と比較すると人口密度が低い。^[33]これらの地域では、一般的に交通や建築基準が劣悪である。^[34]中国全土で建築基準が劣悪なため、地震による被害や死亡者数が増加している。^[35]

中国は歴史上最も致命的な地震が起きた場所である。1303年に洪東で、1556年に陝西省でマグニチュード8.0の地震が発生し、数十万人が死亡した。この陝西省の地震では約83万人が死亡し、その多くは黄土の土手や崖に建てられた地下の家屋の崩壊で亡くなった。^{[36] [37]} 20世紀には、1920年の海源地震と1950年のマグニチュード8.6の地震で273,400人が死亡したが、これらは中国で記録された最大の地震である。^[38] 2008年には、マグニチュード8.0の四川地震で87,587人が死亡した。^[39]

地震予知は文化大革命と重なる1966年から1976年にかけて人気を博した。1975年の海城地震の予知が成功したことで、地震予知は最高潮に達した。この地震には一連の顕著な前震があり、当局は警報を発令したがった。しかし、この両方の条件を満たす地震は極めて少ない。1976年の予測不可能で壊滅的な唐山地震により、中国における地震予知の人気は低下した。^[40]

中国の最近の活火山はすべてプレート内で形成されていますが、東海岸沖には広範囲にわたる弧状の火山活動があります。^[41]活火山は、長白山、静波湖、五大連池、騰衝、玉田地域にあります。^[42]

北朝鮮との国境にある白頭山火山（別名白頭山）は946年に噴火した。これは歴史上最大の火山噴火の一つであった。^[43]白頭山火山地域では過去400年間に3回の噴火があった（1668年、1702年、1903年）。^[44]

チベット北西部の崑崙火山群のアシ火山は1951年に噴火し、中国で最も最近の噴火となった。^{[41] [45]}

中国は多種多様な鉱物資源を有し、その多くは世界的に重要な埋蔵量を有している。^[2]中国は鉱物埋蔵量や生産量で世界トップ10の国に頻繁にランクインしている。 [ ^{46] [2]中国は世界の}希土類元素鉱石の90％以上を生産している。^[47] クリソタイル（アスベスト）は中国で今でも採掘され、建設資材として広く使用されている。^[48]

中国の鉄鉱石は主に中国本土の北東部と南西部に産出する。^[2]中国最大の金鉱地帯は同国の北東部にある。2014年、中国は他のどの国よりも多くの金を採掘したが、その予想埋蔵量は世界で6位から10位の間に位置する。^{[46] [49]}

中国全土に広大な石炭田がある。同国南東部の石炭は二畳紀のものである。中国北部の石炭は西部ではジュラ紀のものであるが、北東部の一部では白亜紀にまで達している。チベットと青海省は石炭層が比較的不足している。^[50]中国の石油埋蔵量は東海岸沖またはその付近とタクラマカン砂漠にある。南シナ海の未確認の石油埋蔵量は、この地域で国境紛争が続く原因の1つである。^[51]同国北部ではオイルシェールの埋蔵量も発見されている。^[52]

地質学の話題は、中国の最も古い文献のいくつかで議論されています。紀元前500年から紀元後800年の間に、中国の学者は山、鉱物、化石について記述し、鉱床の位置を記録しました。彼らはまた、これらの海洋化石のいくつかは山の頂上から来たものであると指摘しました。^[4]

化石や一部の鉱物は、その美的価値と医療的効能から珍重された。化石（方解石）を酢（酸）に溶かし、その液体を飲むという習慣もあった。^{[4]しかし、自然界に関する知識は}科挙制度から除外されていたため、体系的な研究は行われなかった。^[4]

11世紀には中国の学者沈括が著書『夢の池随筆』の中で、その地域に生息していなかった種の化石の存在は、過去に気候が変化したことを示していると指摘している。^{[4] [53] [54]}彼はまた、侵食と隆起により、地形が時間の経過とともに変化したと推測した。これにより、彼は中国の地形が形成されるには長い時間が必要だったと信じるようになった。^{[55] [54] [56]}

清朝（1644-1911）の末期になってようやく、政府は外国の科学技術を中国に導入する政策を策定した。1870年代には、技術学校の設立や、ジェームズ・D・ダナとチャールズ・ライエルの著作の中国語への翻訳によって、現代の地質学の考え方が導入された。20世紀初頭には、外国人の地質学教師が中国に招かれ、中国の学生が地質学を学ぶために外国に派遣された。この流入により、中国における地質学の近代的な教育と実践がうまく発展した。^{[4] [57]}

2000年代には、数々の新しい恐竜の化石が発見され、中国の古生物学に対する国際的な関心が高まった。^{[58] [59] [60]}中国には、先カンブリア時代（翁安生物群）、初期カンブリア時代（澄江生物群）、初期白亜紀（熱河生物群）の国際的に重要な化石層もある。中国の化石は、多くの進化系統樹においてミッシングリンクとなっている。^{[61]中国は、}人類の化石記録の発見地でもある。^[62]中国の重要な地質学的発見のほぼすべてが、より権威のある国際誌にアクセスできるため、現在では英語で出版されている。^[63]

中国地質調査所（CGS）は1915年に設立されました。^{[64]しかし、}中国内戦後に解散され、1999年にようやく復活しました。この間、地質調査と自然災害の軽減は他の政府部門によって行われました。^[65] CGSは国際協力に情報を提供し、中国の天然資源の持続可能な開発を促進するために公共の地質科学の知識と情報を普及させています。^[66] CGSは鉱物探査と地質学的研究にも国際的に取り組んでいます。^{[67] [68] [69] CGSが発表した研究の約28％は国際的な研究者との共同研究であり、これは}米国地質調査所のそれに匹敵します。^{[70] [71]} CGSは中国の環境研究にも関与しています。これには、中国の都市の90％で地下水が「汚染」され、約66％で地下水が「深刻に汚染」されているという2013年の調査結果が含まれています。^[72] CGSは、中国が外国の鉱物資源へのアクセスを獲得するために国際的なソフトパワーを活用している一環と見ることができる。^[73]

中国には44の国立地質公園があり、1999年以来、中国国土資源部がユネスコと協力して、観光と科学研究の両方を促進しながら重要な地質遺跡を保護する方法を模索して管理しています。^[74]湖南省にある中国で最も保存状態の良い火山群と地質学的特徴を持つ張家界グリットストーンピーク森林は、2001年に国家指定地質公園の1つになりました。2004年2月、ユネスコは世界地質公園ネットワークを発表し、2004年6月27日から29日に北京で開催される最初の地質公園会議を発表しました。 ^[75]元々28のユネスコ世界ジオパークのうち、8つは中国にあります。^{[76] [77]}

現在、中国には26の世界ジオパークがある。その中には、中国雲南省の石林ジオパークが含まれる。このジオパークは炭酸塩峰の森林地形を特徴とし、石の歯、腐食した峡谷、腐食した漏斗など、さまざまなカルスト地形の形成をもたらす。^[78]安徽省の黄山ジオパークは、高さ1,000メートルを超える山が72あり、雄大で険しい山々で有名である。^[79]このジオパークは、緑でまっすぐな松、奇怪な形のギザギザの岩、広くて堂々とした雲海、そして多くの温泉が湧き出る絵のように美しい。その他の世界クラスの中国の地質公園としては、江西省の廬山地質公園、^[80]中国中部の河南省の雲台山地質公園と松山地質公園、広東省の丹霞地質公園、湖南省の張家界地質公園、中国北東部の黒竜江省の五大連池地質公園などがある。^[81]

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