北アメリカの地質

北アメリカの地質学は地域地質学の主題であり、世界で 3 番目に大きい北アメリカ大陸をカバーしています。大陸の地質学的発達の総合的な図を描くために、地質学的単位とプロセスが大規模に調査されます。

地域地質学の区分はさまざまな方法で描かれるが、通常は共通の地質学的歴史、地理的隣接性、または政治的境界によって概説される。北米の地域地質学は通常、アラスカ、カナダ、グリーンランド、米国本土、メキシコ、中央アメリカ、カリブ海の地理的地域を包含する。^{[1]北米諸国に占領されていない}北米プレートの部分は、通常、地域地質学の一部として議論されない。地理的に北米ではないが北米プレート上にある地域には、シベリア（ロシアの地質を参照）の一部、^[2]アイスランド、バミューダが含まれる。北米の地質学の議論には、北米西部の下に沈み込むココスプラッツやファンデフカプレートなど、他の大陸プレートを含めることもできる。太平洋プレートの一部は、バハカリフォルニアとサンアンドレアス断層の西側のカリフォルニアの一部の下にある。

大陸の安定した核は北アメリカクラトンである。その大部分は、以前の超大陸であるローレンシアの核でもあった。^[3]基盤岩が露出しているクラトンの部分は、カナダ楯状地と呼ばれている。その周囲には、基盤岩が堆積物で覆われた安定したプラットフォームがあり、その周囲には一連の造山帯がある。

カナダ楯状地は、カナダ東部、アメリカ合衆国中北部、北東部に広がる、始生代から原生代にかけての火成岩と変成岩の広大な地域です。

楯状地の最も古い部分は、もともと火山起源の変成した始生代岩石である。原生代にはこの始生代核に多数の地層が付加され、カナダ楯状地を形成した。^[4]始生代南部地域はスペリオルクラトンであり、緑色岩-花崗岩と片麻岩の地層の組み合わせで形成されている。 ^[5]カナダ楯状地の縁は堆積岩で覆われており、例えばミシガン州では、一連の堆積物がミシガン盆地を埋め尽くしている。^[4]露出した部分は、多くの場合、氷河がこの上にあるレゴリスを取り除き、その下にある氷河の傷跡のある結晶質岩を露出させた場所である。^[6]

安定プラットフォームは、北アメリカクラトンが基盤を形成し、堆積物で覆われている地域です。この地域は現在、内陸平原の大部分と、山脈本体の下のアパラチア山脈の斜面を形成しています。 ^{[7]この地域は浅い}内海で覆われており、その上にある堆積岩のほとんどの堆積場所になりました。 ^[要出典]大陸が隆起するにつれて海は後退し、川、湖、風の堆積物で覆われるようになりました。^[8]周辺地域の造山運動はクラトンにほとんど影響を与えず、表層起源地域となっています。^{[9]そのため、安定プラットフォームは主に結晶質の基盤で、堆積岩で覆われており、}シンシナティアーチ、ウィスコンシンドーム、オザークドームなどのドームが時折見られるのみです。^[7]

10億年前、大陸中部地溝帯が2,000キロメートル（1,200マイル）にわたって広がり始め、^[10]カナダ楯状地と安定台地の両方を横切りました。地溝帯が崩壊し、地殻変動が逆転しました。山脈が形成され、その後侵食され、ホルストの両側に盆地が形成されました。これらの岩石は多くの地域で堆積物の下に埋もれていますが、一部の地域、特にスペリオル湖周辺では露出しています。^[11]

グレンヴィル造山帯は、原生代に北アメリカクラトンの東縁と南縁に沿って発達した。^{[12] [13]グレンヴィル時代の岩石の最大の露頭は、}グレンヴィル・フロントの南東約400キロメートル（250マイル）の幅の帯であり、中央ラブラドール海岸から南西にケベック州南部、オンタリオ州南東部を横切りヒューロン湖のジョージアン湾まで伸びている。この地域の南東の境界は、セントローレンス川とほぼ等しい。グレンヴィル露頭の岩石は、ニューヨーク州北部のアディロンダック山脈とアパラチア山脈一帯に広がっている。^[13]中央テキサスのラノ隆起と西テキサスのフランクリン山脈とフエコ山脈は、メキシコの産出と同様にグレンヴィルと相関している。^[13]

アパラチア山脈の褶曲断層帯は、ペンシルバニア州からアラバマ州にかけて2,000キロメートル（1,200マイル）にわたって連続的に露出している。^[7]南部では海岸平野の下に広がっているが、中生代の堆積物で覆われている。^[14]この褶曲断層帯の北にある中期デボン紀のアカディア造山帯は、変形により花崗岩のプルトンが露出した地域である。^[15]山脈の中央は、互いに平行に南北に走る2つの地域、東部ブルーリッジ地域と西部バレーおよびリッジ地域である。これらは、西側はアパラチア高原、東側はピエモンテ地域に囲まれている。 ^[16]断層は地域全体に広がっており、空間的および時間的に多様な多数の原因によって引き起こされている。^[17]

アパラチア山脈の核心の西側には中原生代後期のインライアが存在し、これらのインライアはグレンヴィル造山運動と関連している。^[18]原生代の間に、この地域には地殻が付加された。^[19] 4億4500万年前から4億3500万年前のタコニック造山運動の間、付加は続き、島弧が北アメリカ大陸と衝突し、山脈が隆起した。これらの山脈はゆっくりと浸食され、ニューヨーク州からペンシルベニア州に広がるキャッツキル・デルタに堆積物を堆積させた。 ^[20]

造山帯の東部は、標高150～300メートル（490～980フィート）のピエモンテ高原で構成されており、古生代の海洋堆積物と火山堆積物が結晶変成岩に変形し、花崗岩ドームが侵入している。^[21]

原生代には、一連のテレーンが北アメリカクラトンに付加され、中央アパラチア山脈のピエモントを形成した。^[22]グレンヴィル造山運動の後、山々は浸食され、この浸食による堆積物が山の下に堆積した。^[23]高原の岩盤は、約4億7千万年前のタコニック造山運動中に火山島弧が 祖先の北アメリカ大陸と衝突したときに形成された。 ^[24]

大西洋が広がるにつれ、大西洋岸は活動的な海岸線から受動的な海岸線へと変化した。海岸線にはもはや地形が集積しなくなり、代わりにアパラチア山脈から浸食された堆積物が海岸に堆積し、海岸平野と大陸棚を形成した。^[23]ジュラ紀と三畳紀には、海洋堆積物やその他の堆積物が堆積して大西洋の海岸線を形成した。^{[25]この堆積物は}砕屑性のくさび形を形成し、海岸平野と大陸棚の大部分を構成している。^[23]

メキシコ湾の非活動的縁辺は、縁辺を取り囲む高地からの一連の堆積性堆積物である。これらの堆積物の堆積環境は、空間的にも時間的にも変化してきた。海面が高かったときには浅海堆積物が発生し、海面が低いときには河川堆積物とデルタ堆積物が大部分の塊を形成した。^[26]三畳紀からジュラ紀初期にかけて、断層は伸張断層とレンチ断層として局所化した。基盤が沈降するにつれて、中生代と新生代の間に堆積物が蓄積し、塩性盆地を含む現代のくさび形を形成した。^[27]

メキシコ東部の非活動性境界は一連の盆地から成り立っています。これらの盆地は主に堆積物に覆われた火成岩または変成岩でできていますが、^[28]新生代火山活動が起こったブルゴス盆地を除きます。^[29]堆積物の多くは境界の西側にある断層帯の侵食によるものです。^[30]

ユカタン台地は白亜紀から漸新世 にかけての炭酸塩台地である。隆起は漸新世に始まり、更新世まで続いた。今日、この台地は露出しており、カルスト化の影響を受けている。^[31]

北アメリカ山脈は、北アメリカ沿岸に沿って大平原から西は太平洋まで広がり、北から南にかけてやや狭くなっています。この山脈には、カスケード山脈、シエラネバダ山脈、ベイスン・アンド・レンジ地域が含まれます。ロッキー山脈は、その地殻変動の歴史にもかかわらず、山脈自体から除外されることがあります。アラスカの地質は、山脈の地質に典型的です。

7億5千万年前のロディニアの断裂により、太平洋北西部東部に非活動的な境界が形成された。2億年前のパンゲアの分裂により、北アメリカプレートの西方移動が始まり、西大陸に活動的な境界が形成された。大陸が西に移動すると、西海岸にさまざまな地層の付加が起こった。^[32]これらの付加が起こると、セビア造山運動と中生代から新生代初期にかけて地殻の短縮が伴い、断層運動も伴った。^[33]新生代には、この地域の多くの特徴となるマグマ活動を伴う地殻の伸張が始まった。 ^[34]

ロッキー山脈は一連の出来事によって形成され、その最後の出来事がララミデ造山運動である。^{[35]ロッキー山脈の顕著な特徴の1つは、山脈が}沈み込むプレートから遠いことである。このことから、ララミデ造山運動はファラロンプレートが低角度で沈み込み、プレートが沈み込んだ縁から遠く離れた場所で隆起を引き起こしたときに起こったという説が生まれた。^[36]

カナダ西部のロッキー山脈の岩相には、新原生代からミシシッピ紀にかけての炭酸塩岩、頁岩、粘板岩、砂岩を含む薄皮の 褶曲帯と逆断層帯が含まれています。^[37]

コロラド高原は、少なくとも6億年前に遡る安定した地域です。比較的低地であるため、周囲の山岳地帯から浸食された堆積物が堆積する場所でした。 ^[38]その後、ララミデ造山運動の間、高原全体が約600万年前まで隆起しました。隆起中および隆起後の浸食により、高原から堆積物が除去されました。この荷重除去により、アイソスタシー隆起と高原の2回目の受動的隆起が起こりました。^[39]

ロッキー山脈と海岸山脈の間には、伸張力が支配的な地域があります。この地域の伸張は、ジュラ紀に始まる出来事の中で地域的にも局所的にも起こりましたが、ほとんどの伸張は中新世中期まで局所的でした。これらの局所的な出来事は、ジュラ紀、後期白亜紀、そして始新世から漸新世にかけて起こりました。地域的な伸張は、中新世中期、約2000万年前から1000万年前まで起こりました。^[40]

ベイスン・アンド・レンジ地域は、約1700万年前の地殻伸張によって形成された、堆積物で満たされた下向きの断層谷に隣接する線状のブロック断層山脈の連続体である。谷底は山から浸食されて谷を埋めた厚い堆積物でできており、そのためこの地域は平坦な堆積谷によって間隔をあけられた尾根の規則的な連続体となっている。^[41]

北アメリカ西海岸では、海岸山脈と海岸平野が縁辺を形成しており、太平洋プレートの境界であるサンアンドレアス断層によって部分的に区切られている。陸地の大部分は縁辺に付加された地塊でできている。北部では、島嶼帯が付加地塊であり、縁辺を形成している。この帯はアラスカのランゲリア地塊からカナダのチリワック群まで伸びている。^[32]

島嶼帯の付加の時期は不明であるが、少なくとも1億1500万年前までは島嶼帯の閉鎖は起こらなかった。^[32]大陸に付加した他の中生代の地層には、クラマス山脈、シエラネバダ山脈、メキシコ西部のゲレロ・スーパー・テレーンがある。^[42] 8000万年から9000万年前、沈み込みつつあったファラロンプレートが分裂し、北にクラプレートが形成された。 ^[32]主要なバソリスの多くは白亜紀後期のものである。^{[42]ララミデ造山運動が約4800万年前に終了すると、太平洋岸北西部で}シレツィア・テレーンの付加が始まった。これによりカスケード沈み込み帯で火山活動が始まり、現代のカスケード山脈が形成され、中新世まで続いた。約700万年から800万年前、北米プレートの運動の変化によりベイスン・アンド・レンジ地域の伸張が鈍化し、カリフォルニア湾で地溝帯の形成が始まった。^[43]

メキシコのシエラマドレ山脈はメキシコ高原によって隔てられ、トランスメキシコ火山帯によって横断されている。アメリカ山脈の南端はメキシコ西部と中央アメリカ北部を構成している。^{[44]これには}シエラマドレ西山脈、シエラマドレデルスール山脈、トランスメキシコ火山帯が含まれる。

コルディリェラ山脈は南でミオジオクラインの帯で終わり、シエラ・マドレ・オリエンタル 褶曲・断層帯、メサ・セントラル、シエラ・マドレ・デル・スールの一部が含まれます。この帯は中央アメリカのグアテマラとホンジュラスにも広がっています。^[44]

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• クラーク、トーマス H.、コリン W. スターン (1968)。北アメリカの地質学的進化(第 2 版)。ロナルド プレス。ISBN 978-0826020154。
• キング、フィリップ B. (1977)。『北アメリカの進化』（改訂版）。プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版局。ISBN 978-0691023595。
• マクフィー、ジョン A. (1998)。Annals of the Former World (初版)。ニューヨーク、ニューヨーク: Farrar, Straus, and Giroux。ISBN 0-374-10520-0。
• ピーターセン、モリス S.、J. キース リグビー、リーハイ F. ヒンツェ (1980)。北アメリカの歴史地質学(第 2 版)。アイオワ州デュビューク: WC ブラウン社ISBN 978-0697050625。