香港の地質

香港の地質は、 中生代の主要な火山噴火期に形成された火成岩（花崗岩や火山岩を含む）が大部分を占めています。火成岩は香港の陸地面積の85％を占め、残りの15％は主に新界北東部に位置する堆積岩です。新界には、既存の堆積岩の変形（変成作用）によって形成された変成岩もごくわずか（1％未満）存在します。^[1]

香港の地質学の歴史は、香港北東部で板皮類（デボン紀の魚類）の化石が発見されたことで知られるデボン紀（約4億2千万年前）にまで遡ります。 ^{[2] [3]一方、香港で最も新しい岩石は}古第三紀（約5千万年前）に形成されました。それらは現在、香港北東部の 東平洲^{[4] [5]}で露出しています。

火成岩、堆積岩、変成岩の3種類の岩石は、香港の見事な地質学的特徴を形成しています。火成岩は西貢の六角柱を形成しました。堆積岩は東平洲の波食台や海食岩など、さまざまな浸食地形を形成しました。 ^{[4]変成岩は}馬鞍山の鉄鉱床を形成しました。これらについては、後のセクションでそれぞれ紹介します。

構造地質学の観点から見ると、香港の断層は主に北東から南西に走っています。断層、褶曲、断層岩などの変形特徴は、吐露海峡の岸などの主要断層の近くで見られます。過去の断層活動は、ランタオ島の岩脈群や変形したカルデラなどの構造によって追跡できます。^[6]断層は香港の景観を形成してきました。（「断層」のセクションを参照してください）

香港の地質史は主に3つの時期に分けられる。デボン紀からジュラ紀初期までは火山活動前の堆積期である。香港の環境は河川平野と浅い海が交互に現れた。この時期の岩石は、さまざまな化石、重く褶曲した地層、急傾斜の地層が特徴である。その後、ジュラ紀中期から白亜紀初期にかけて、香港は火山活動期を経験した。これは、火山性の溶岩、灰、花崗岩が大量に覆うことで特徴付けられる。白亜紀中期以降は、火山活動後の堆積期である。これは、堆積時の乾燥した熱帯気候を示す赤みがかった色の堆積岩によって表される。^[7]

香港の主な岩石単位は、以下の表に年代順で示されています。

香港の地質は火成岩が大部分を占めています。火成岩は火山の噴火に関係する岩石です。ジュラ紀中期から白亜紀前期にかけて、香港はちょうど古太平洋海洋プレートがユーラシア大陸プレートの下に沈み込むプレート収束境界に位置していました。^[8]海洋プレートは海水を高温の下部地殻に運び、地殻の融点を下げました。そのため地殻は部分的に溶けてマグマが形成されました。マグマは上昇し、地表の下にマグマ溜まりを形成しました。そのため、マグマ溜まりの上に火山が形成されました。噴火すると、火山灰、岩石の破片、および一部のマグマが噴出しました。これらの物質は最終的に冷えて火山岩になりました。これらの岩石は地表に到達すると急速に冷えました。そのため、これらの岩石の鉱物結晶は非常に小さいのです。

香港には火山岩が広く分布しています（図1の緑色の領域）。大帽山（957メートル、香港で最も高い山）やランタオ島峰（934メートル、香港で2番目に高い山）など、香港で最も高い山のほとんどは火山岩で形成されています。^{[1]香港東部では、これらの火山岩が六角柱状の冷却節理を形成しています。これらは、}ハイアイランド貯水池や近くの島々から見ることができます。これらの地域は、ユネスコ世界ジオパーク香港の一部として登録されています。

白亜紀前期（約1億4千万年前）には火山活動は停止しました。^[9]マグマ溜まりの熱いマグマはやがて冷えて花崗岩になりました。これらのマグマは地表下でゆっくりと冷やされました。そのため、鉱物の結晶は目に見えるほどの大きさになっています。

花崗岩は香港の陸地表面の約35%を覆っています（図1の赤い部分）。主に九龍、香港島北部、ランタオ島東部、屯門に分布しています。^[7]花崗岩はビクトリア湾を形成し、香港は「香りの港」と呼ばれています。^[10]

六角柱状節理は、均質な火山物質が冷却され、収縮中心点に向かって内側に均一に収縮するときに形成される平行な垂直の亀裂です。白亜紀前期には、サイクン半島の東に中心を置く火山がありました。火山の最後の噴火は爆発的で、マグマ溜まりは空になりました。火山は中心部の支えを失い、崩壊しました。その残骸は直径約20kmのカルデラになりました。この噴火で発生した大量の火山灰は、最終的にカルデラに沈殿し、高温で粘性のある灰の厚い層を形成しました。^[11]高温の灰は最終的に冷却されました。その後、各柱は内側に収縮し始めました。六角形の各辺が中心に向かって均一に収縮すると、正六角形の亀裂が形成されました。上部から始まって、亀裂は下に向かって発達しました。最終的に柱が形成されました。^[12]

香港の六角柱の総数は20万本と推定され、100平方キロメートルを覆っている。柱の直径は1～3メートルで、ほとんどの柱は傾いており、北西に向かって約80度傾斜している。ハイアイランド貯水池の東ダムにある柱など、一部の柱は地殻変動によって曲がっており、柱の延性を示している^[13]。

香港の六角柱は、岩石のシリカ含有量が多いため、薄茶色をしています。約76%がシリカを含んでいます。^[11]世界の他の地域の柱のほとんどは玄武岩または安山岩（シリカ含有量が低い）であるため、保存状態の良いシリカ含有量の多い六角柱の大規模なグループは非常にまれです。^{[13]したがって、六角柱は、}ユネスコ世界ジオパーク香港の最も重要な特徴です。^[13]

国際地質科学連合（IUGS）は、2022年10月に公表したリストの中で、「香港の前期白亜紀流紋岩柱状岩」を「世界で最も壮観な流紋岩柱状岩の一つ」として、世界中の100の「地質遺産」のリストに含めた。同組織は、IUGSの地質遺産を「国際的に科学的に重要な地質学的要素やプロセスを有し、参考として使用され、歴史を通じて地質科学の発展に多大な貢献をした重要な場所」と定義している。^[14]

ライオンロックは九龍半島の北に位置し、その外観は香港の都市のシンボルやランドマークとしてよく使われる横たわったライオンに似ています。ライオンロックは、九龍、ビクトリアハーバー、香港島北部を覆う九龍花崗岩の一部です。九龍花崗岩の中央部分はより激しい風化にさらされ、香港の発展の始まりとなったビクトリアハーバーを形成しました。九龍の北では、花崗岩がライオンロックを形成し、九龍の北の境界に沿って丘が並んでいます。^[15]ビクトリアハーバーの両側にある建物のほとんどは、九龍花崗岩の上に立っています。

九龍花崗岩はビクトリア湾を取り囲む円形を呈しており、火山岩に囲まれている。火山岩は円形の九龍花崗岩を取り囲むように配置されている。白亜紀初期に球形のマグマが上昇し、周囲の火山岩を外側に押し出して変形させ、周囲の火山岩の興味深い配向を形成した。^[1]

香港の陸地表面の約15％を占める堆積岩^[7]は、砂、泥、海洋プランクトンの外骨格、小石などの沖積堆積物の堆積によって形成されました。堆積物が継続的に堆積するにつれて、古い層は上にある新しい層の重みで圧縮され、堆積岩になりました。堆積物は常に水平層に堆積するため、褶曲などの観察可能な変形は地殻変動の記録となります。

化石は堆積岩の中ではよりよく保存されていることが多い。香港では、年代測定可能な最古の堆積岩はデボン紀（約4億1600万年前）のもので、新界北東部のブラフヘッド層で発見された板皮類（デボン紀の魚類）の化石が含まれている。最も新しい堆積岩は香港北東部の東平洲で発見された古第三紀（約5000万年前）のものである。 ^[1]

広東語で「東の平らな島」を意味する東平洲は、香港北東部にある三日月形の島である。その「平らさ」は、堆積層の比較的変形していない層に由来している。この島は、海食柱や波食台地などの壮大な侵食地形で有名である。^[16]龍洛水は「水に飛び込む龍」を意味し、海に降りる龍の背中のように見える有名な地質構造である。この構造の最も顕著な特徴である灰色のチャート層は、周囲の砂岩よりも侵食に強く、龍の背骨に似ていると言われている。^[16]

東平洲の岩石は、高温多湿の古第三紀に鉄の酸化が進み、弱い浅い流れが細かい堆積物を堆積させたため、細粒で赤褐色をしている。東平洲の岩石に含まれる陸生植物や蒸発岩の化石は、古第三紀には塩湖であった可能性があることを示している。^[5]

馬石洲は新界北東部の吐露港にある潮汐島で、地質学研究にとって重要な特別地域である。この島には、ペルム紀堆積岩、前期白亜紀火山岩、中期白亜紀堆積岩の3つの異なる層の岩石が含まれている。黒色のペルム紀堆積岩からは、アンモナイト、サンゴ、二枚貝の化石が発見された。^[17]細かい火山灰堆積物の層が、茶色がかった白亜紀堆積物と交互に重なる明るい灰色の凝灰岩層を形成した。馬石洲は、主要な断層（吐露海峡断層）のすぐ近くにある。^[7]そのため、馬石洲の岩石は断層活動による変形の影響を受ける。馬石洲では、褶曲、キンクバンド、微小断層、剪断された岩石など、さまざまな変形構造が観察される。^[1]

変成岩は香港の陸地表面の1％未満を占めています。それらは深センとの境界近くの落馬洲、馬鞍山、元朗で発見されています。しかし、馬鞍山と元朗の変成岩はボーリング孔でのみ確認されていました。^[1]変成岩は、高温高圧下で変化したが溶融していない堆積岩または火成岩です。原子が再配置され、新しい鉱物が形成されます。香港の変成岩はすべて石炭紀に形成された変質した堆積岩です。その後、中期ジュラ紀の火山活動まで、マグマ溜まりが形成され、古い岩石に侵入しました。マグマの熱と香港の主要な断層に沿った活発な動きが相まって、高温高圧環境を作り出し、比較的古い石炭紀の堆積層を変質させました。落馬洲の岩石は変成岩や低度変成岩である千枚岩になった。これは落馬洲の岩石があまり変質していないことを示している。しかし、もともと石灰岩であった馬鞍山と元朗の岩石は高品位の大理石になった。これらの岩石はマグマ貫入の高温によって大きく変質した。^[1]

鉄鉱石の鉱床は馬鞍山で発見された。どちらも花崗岩体の近くに位置し、ジュラ紀後期に高温のマグマが貫入していた場所である。高温のマグマは上昇するにつれて金属鉱石をマントルから地殻に運んだ。金属鉱石は馬鞍山の石灰岩の割れ目に押し込まれると高温の流体に濃縮される。高温の濃縮流体（熱水流体）は化学反応を引き起こした。このプロセスにより最終的にスカルンが生成され、これは濃縮された金属鉱石を運んだ変質岩石である。^[18]

馬鞍山の採鉱は1906年に始まり、第二次世界大戦中に武器生産のために非常に活発になりました。その後、1976年に金属価格の下落により鉱山は閉鎖されました。今日でも馬鞍山には採鉱トンネルと採掘坑道が残っています。^[19]

香港の主な断層は北東から南西、北西から南東に向いている（図1参照）。これらは、隣接する広東省の断層と概ね同じ方向を向いている。これらは、中国南東部の海岸に沿って上海まで伸びる同様の方向の断層を含む蓮花山断層帯の一部である。^[20]

香港の地質学上の歴史を通じて断層が記録されているが、断層が最も活発だったのは、横ずれ断層と逆断層が優勢だったジュラ紀から白亜紀の間だと考えられている。一部の断層は、ジュラ紀後期から白亜紀前期の火山活動の時期に活動し、マグマが地表に上昇するのを促した構造を表している。香港の断層は、その活動を解明するために追跡できる興味深い特徴を形成している。^[20]

ランタオ岩脈群はランタオ島東部に位置している。これは、ランタオ島に以前から存在していた花崗岩の北東方向の亀裂にマグマと溶岩が流れ込んで形成された垂直の岩石層群である。これらの亀裂は北東方向の断層と関係していた。マグマの火山中心であったランタオカルデラも断層に囲まれており、北東に向かって細長い形状を呈している。これらの構造は、ジュラ紀後期（約1億4800万年前）のランタオ島の北東方向の断層の活発な横ずれ運動を記録している。^[21]

吐露海峡断層系は香港最長の断層系で、北東部の吐露海峡から沙田の城門河を横切り、ランタオ島南東部まで伸びている。長さは約60kmである。吐露海峡の両側の岩石ユニットには、変位と剪断の痕跡がよく保存されている。例としては、北岸の馬池洲のキンクバンド、マイクロ断層、鉱脈、南岸の内涌の雁行状鉱脈、引きずり褶曲、シグマ構造などがある。これらの構造はすべて中期ジュラ紀吐露海峡形成堆積岩に見られ、剪断イベントの痕跡である。これらは中期ジュラ紀の火山活動中の吐露海峡断層系が最も活発な時期を表している。^[22]

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