
カンザス州の地質は、地質史と現在地表に露出している岩石や土壌を包含しています。アメリカ合衆国カンザス州に露出している岩石は、顕生代に形成されたもので、顕生代は古生代、中生代、新生代の3つの地質時代から構成されています。カンザス州の地表に露出している古生代の岩石は、主にミシシッピ紀、ペンシルバニア紀、ペルム紀のものです。
カンザス州の地表にある最古の岩石は、石灰岩、頁岩、ドロマイト、チャート、砂岩、シルト岩からなるミシシッピ紀の岩石です。ミシシッピ紀は、現在と似た環境でした。流れの速い小川や川が石灰岩の基盤岩を削り、場所によっては洞窟やシンクホールを形成しました。[ 2 ] ペンシルバニア紀の岩石は、主に海成および非海成の頁岩と石灰岩が交互に堆積したもので、砂岩、石炭、チャート、礫岩も含まれています。ペンシルバニア紀は、現在のカンザス州東部の地域がほぼ海面レベルにあった時代です。海進と海退の間に沼地や湿原が形成され、枯れた植物が堆積し、その後、より新しい堆積物の下に埋没した後、この枯れた植物が石炭になりました。[ 2 ] ペルム紀の岩石は主に石灰岩、頁岩、蒸発岩から構成されています。カンザス州のペルム紀は、温暖で浅い海からなる環境として始まりました。ペルム紀が進むにつれて、気候は非常に乾燥し、海は沈み始め、外洋から隔絶された水域が形成され、その結果、水が蒸発して暗色の頁岩や岩塩、石膏などの蒸発岩鉱物が生成される領域が形成されました。 [ 2 ]ペルム紀の終わりは 、地球の歴史上最大の絶滅期であり、すべての生命の90%以上が消滅しました。
カンザス州の地表にある中生代の岩石は、主に白亜紀の岩石で構成されています。州の南西の隅には、ジュラ紀の堆積物の比較的小さな露頭が露出しています。白亜紀の岩石は、石灰岩、チョーク、頁岩、砂岩で構成されています。カンザス州の白亜紀は、微細な海洋植物や動物が古代の水域の表面近くに浮かんだり泳いだりしていた、外洋または海洋環境でした。[ 2 ] これらの微細な生物が死ぬと、海底に沈み、柔らかい石灰質の泥を形成し、死んでその中に沈んだより大きな生物を保存しました。
地表の新生代の岩石は、古第三紀、新第三紀、第四紀に形成されました。カンザス州の古第三紀から新第三紀の岩石は、河川のシルト、砂、淡水石灰岩、および米国西部の噴火に由来する火山灰で構成されています。古第三紀の初め頃にロッキー山脈が形成され、山脈から東に向かってカンザス州へと流れる小川や河川も形成されました。6000万年以上の侵食により、ロッキー山脈はカンザス州東部のフリントヒルズまで伸びる楔状の物質を形成しました。[ 2 ] カンザス州の第四紀の岩石は、氷河堆積物、河川のシルト、砂、砂利、砂丘の砂、風成シルトで構成されています。カンザス州西部の第四紀は新第三紀と非常によく似ており、ロッキー山脈の継続的な侵食により追加の堆積物が堆積しました。[ 2 ]

カンザス州は11の異なる地形区分に分けられています。[ 4 ]
オザーク高原のミシシッピ紀の石灰岩とチャートは、カンザス州南東端のチェロキー郡に露出している。[ 5 ]この地域は19世紀から20世紀にかけての三州地域の一部であった。ガレナはこの地域の鉛と亜鉛の採掘の中心地であった。 [ 6 ]
チェロキー低地は、カンザス州南東部のチェロキー、ラベット、クロフォード、バーボン各郡にまたがるオザーク高原のすぐ北西に位置する地域です。この低地は、ペンシルバニア紀のチェロキー層群の頁岩と砂岩の上に形成された緩やかな丘陵地帯に広がっています。チェロキー層群は、カンザス州および米国中西部全域に豊富な石炭鉱床があることで知られています。[ 7 ]
オセージ・クエスタ地域は、カンザス州南東部の20の郡の下に広がっている。クエスタは、東から南東に面した断崖(高さ50~200フィート[15~61メートル] )の地域で、西と北西に緩やかに傾斜する耐侵食性の石灰岩層の上に形成されている。断崖間の地域は頁岩で覆われている。クエスタ地域には、石炭、黒色頁岩、および一部の油頁岩が含まれている。ランプロアイト岩床は、ウッドソン郡とウィルソン郡のクエスタ層内に見られる。これらの珍しい火成岩は、白亜紀に貫入したものである。[ 8 ] [ 9 ]
シャトークア丘陵は、カンザス州南東部にある砂岩で覆われた尾根と起伏のある丘陵からなる狭い地域です。ペンシルバニア紀の砂岩は、大きな河川の谷に堆積しました。砂岩は、ストレンジャー層のトンガノキ砂岩部層とローレンス層のアイルランド砂岩部層です。この丘陵は、モンゴメリー郡、ウィルソン郡、ウッドソン郡の西部と、シャトークア郡、エルク郡、グリーンウッド郡の東端に分布しています。砂岩はオクラホマ州北部まで続いています。[ 10 ]
フリントヒルズは、ペルム紀のチャート質石灰岩の南北方向の露出部に形成されました。この地域は北はマーシャル郡からカウリー郡、さらに北はオクラホマ州北部まで広がっており、オクラホマ州北部ではオセージヒルズとして知られています。ペルム紀の石灰岩には風化に強いチャート(またはフリント)が豊富に含まれており、丘の頂上や川床の残積土や土壌にはチャート質の砂利が豊富に含まれています。ライリー郡とマーシャル郡では、珍しい火成キンバーライトの地表露出が見られます。キンバーライトダイアトリームは白亜紀のものです。カンザス州のキンバーライト産地ではダイヤモンドは発見されていません。キンバーライト由来のガーネット結晶が地元の川の砂利から報告されています。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
レッドヒルズは、カンザス州南部のクラーク郡、コマンチ郡、バーバー郡にまたがり、オクラホマ州との州境沿いに広がっています。レッドヒルズという名前は、この地域に露出し、またその下にも広がっているペルム紀の赤い地層に由来する色にちなんで名付けられました。この赤い色は、風化堆積物中に豊富に含まれる酸化鉄によって生じています。この地域は、赤い頁岩、シルト岩、砂岩、そしてドロマイトと石膏蒸発岩の互層から成っています。バーバー郡北西部のサンシティ近郊では、大規模な石膏鉱床が採掘されています。メディシンロッジ近郊のジップヒルズは、ブレイン層の石膏にちなんで名付けられました。この地域では、溶解性の石膏、無水石膏、ドロマイトによって多くの洞窟が形成されています。[ 14 ] [ 15 ]クラーク郡の ビッグベイスンは、直径1.2マイル(2 km) 、深さ115フィート(35 m)の溶解崩壊地形であり、地下の塩層の溶解によって形成された。
スモーキーヒルズはカンザス州中北部の広大な地域を構成しています。この地域は白亜紀の堆積物で覆われています。この地域に露出している岩石には、ダコタ層の砂岩、グリーンホーン石灰岩、厚いニオブララ白亜層などがあります。層序的には、ダコタ層の上にはグリーンホーン層が、その上にはニオブララ層が重なっています。ダコタ層は、この地域の東部で西に緩やかに傾斜した耐侵食性の尾根として露出しています。砂岩が最も耐侵食性が高く、したがって最も目立つものの、ダコタ層には頁岩や粘土も含まれています。この地層には褐色の酸化鉄が豊富に含まれており、この地域には多くの団塊が見られます。この地域の西部では、基盤岩はニオブララ層の化石を含む白亜層で、魚類や海洋爬虫類の化石が豊富なことで知られるスモーキーヒル白亜層が含まれています。[ 16 ] [ 17 ]
カンザス州の西3分の1はハイプレーンズ地域にあります。カンザス州で最も高い山であるサンフラワー山(標高4,039フィート(1,231メートル))は、ハイプレーンズ地形区に位置しています。新生代におけるロッキー山脈の地殻隆起により、ハイプレーンズを横断して東方向に大量の非海洋堆積物が侵食され堆積しました。オガララ層は、未固結の砂とシルトの大きな楔状層で構成されており、平原の下にある重要な帯水層となっています。オガララ層には、オパールで固められた砂岩層が含まれています。州の南西隅のモートン郡では、シマロン川沿いにジュラ紀の岩石が露出しています。黄土堆積物は、カンザス州北部と北西部のハイプレーンズの大部分を覆っています。[ 18 ] [ 19 ]
州の北東の角、カンザス川の北、ビッグブルー川の東は、60万年前の更新世に起こったプレイリノイ氷河期に堆積した氷河堆積物で覆われている。ペンシルバニア紀とペルム紀の基盤岩は、主に黄土からなる厚い氷河堆積物の下に埋もれている。溶けゆく氷河によって様々な氷河漂礫岩が残された。これらの多くは、サウスダコタ州スーフォールズ地域から南に運ばれてきたスー石英岩である。[ 20 ]
カンザス州中南部のサムナー、セジウィック、ハーベイ、マクファーソン各郡にあるウェリントン・マクファーソン低地は、100万~200万年前の更新世に古代アーカンソー川流域に堆積した河川堆積物で覆われている。堆積物は主に砂、シルト、砂利で構成されている。これには、更新世の現生馬の化石が含まれていることから名付けられたエクウス層帯水層堆積物も含まれる。また、この地域の下には厚さ400フィート(120メートル)に達するペルム紀のハッチンソン塩層がある。この地域には活動していない砂丘もある。[ 21 ]
アーカンソー川低地は、カンザス州南西部と南中部を流れるアーカンソー川に沿って広がっている。広大な氾濫原には、川によってロッキー山脈から運ばれてきた大量の砂とシルトが含まれている。平原の南側には、更新世に北の氷河から吹く卓越風によって形成された広大な砂丘地帯が存在する。[ 21 ]

カンザス州の地下地質は、北米大陸地塊の先カンブリア時代の基盤岩上に堆積した複数の堆積層から構成されている。
カンザス州の下には、5つの堆積盆地を含むいくつかの地域的な地下構造が存在する。これらの構造は、州内の膨大な石油と天然ガスの埋蔵量を制御する上で重要である。中央カンザス隆起は、カンザス州中西部の岩石にある広いアーチである。このアーチ内の岩石ユニットは、主要な石油生産地となっている。カンザス州南西部のアナダルコ盆地には、かなりの量の天然ガスが含まれている。カンザス州南部と東部のセジウィック盆地、チェロキー盆地、フォレストシティ盆地も石油と天然ガスを産出している。[ 22 ]

ネマハ隆起は、カンザス州東部を斜めに横断し、ネブラスカ州オマハのすぐ南からオクラホマシティまで伸びる深い断層帯です。この断層帯は、先カンブリア時代の基盤岩にある花崗岩の「高地」の真上にあり、ハンボルト断層として構造的に活発です。西に約50マイル離れたところに、原生代中大陸リフトシステムの最南端の延長部がカンザス州北東部まで伸びています。[ 23 ]
カンザス州の北3分の2は、中央平原造山帯として知られる原生代の地層に覆われている。この造山帯の火成岩と変成岩は、コロラド州とワイオミング州に露出している17億年前の褶曲帯の延長であると考えられている。[ 24 ]州の南約3分の1は、13.5億年前から14.8億年前の南部花崗岩流紋岩地帯に覆われている。[ 24 ] [ 25 ]