ロックアトン層

ロックアトン層
地層範囲:ノーリアン期-初期ラエティアン期、221.5～205.6 万年 前Ꞓ Ꞓ お ス だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ [1]
タイプ	地質学的形成
単位	ニューアーク スーパーグループ
サブユニット	ウォールズ島メンバー（一部）、タンブルフォールズメンバー、スミスコーナーメンバー、プラールズ島メンバー、トヒコンメンバー、スカンクホローメンバー、バイラムメンバー、ユーイングクリークメンバー、ナーサリーメンバー、プリンストンメンバー、スカダーズフォールズメンバー、ウィルバーサメンバー
下地	パセーイク層
オーバーレイ	ストックトン層
岩石学
主要な	泥岩
他の	砂岩、礫岩
位置
地域	ペンシルバニア州、ニュージャージー州、ニューヨーク州
国	アメリカ合衆国
タイプセクション
名前の由来	ロックアトン クリーク

三畳紀の ロックアトン層は、ペンシルバニア州、ニュージャージー州、ニューヨーク州にまたがる地図上の岩盤層です。ニュージャージー州ハンタードン郡のロックアトン川にちなんで名付けられました。

ロックアトン層は、明るい灰色から暗い灰色、緑がかった灰色、黒色の非常に細かい粒子の砂岩、シルト質粘土岩、および層状の 泥岩として定義されます。ニュージャージー州では、輝緑岩と玄武岩流の近くのホルンフェルスで、この層の周期的な性質が注目されています。 ^[2]

ロッカトンは湖または沿岸堆積物として説明されることが多い。堆積物が周囲のストックトン層およびパセーイク層と交差する性質は、これらの沿岸環境が気候または地域の動的地形の発達に応じて変化したことを示唆している。^[3]方解石質堆積物の堆積は、蒸発率の高い気候を示している。^[3]

最近の研究では、ロッカトン湖は現代のソルトン湖に似た非常に乱流の多い環境であり、頻繁に強風に見舞われて湖水が反転し、水中の溶存酸素が枯渇したり、湖の毒性が高まったりしていたことが示唆されている。これらの環境の変化により大量の魚が死に、湖岸に堆積し、そこで分解されたり、植物竜に食べられたりして、この層に多数のバラバラになった魚の部分が特徴的に堆積した。^[4]

無脊椎動物の巣穴はロックアトン層で最も一般的な化石です。^{[5] [6]}

灰色から黒色の層状の泥岩（頁岩）は、長期間存在する常緑湖に堆積した。一部の層は、濁流の後に堆積物が沈降したために分級されている。他の層はレンズ状または「挟み込みと膨らみ」の形状（狭い断面と楕円形の断面が交互になっている）をしており、これは水面の波の動きによるものである。小さな穴や堆積物の小さな変形も発生することが知られている。しかし、これらの頁岩とその層は、湖が深くなるにつれて、より細かく、より平らになり、乱れが少なくなる。また、酸素を失い、暗い有機物と炭酸塩の濃度が高くなる。^[43]

最も微細な頁岩は、最も大きな湖の最も深い部分に形成されました。その層は非常に薄く、炭酸塩（石灰岩）または粘土と交互に並ぶ、完全に均一で連続した有機物の帯で構成されています。これらの頁岩には、重量の 8% まで有機物が含まれることがあります。層が異なるのは、堆積物の堆積、化学的条件、および/または藻類の成長の季節的変動による可能性があります。波や生物の撹乱の影響がまったくないことから、湖は最も深いところでは非常に深く、無酸素状態であったことがわかります。分解中の生物がいない場合は、保存状態の良い魚の骨格などの化石がよく見られます。この環境を維持するために必要な最小の深さは、60 メートルから最大 80 または 100 メートルの範囲であると推定されています。^[43]

赤色から灰色の薄層泥岩は、湖または湖岸の堆積物で、層の幅は頁岩と塊状泥岩の中間です。これらの相では、分級層と「ピンチアンドスウェル」層がよく見られます。これは、これらの浅い堆積物が洪水や嵐の際の波の作用の増加などの撹乱を受けたことを示しています。その他の薄層泥岩は、巣穴によって非常に激しく生物撹乱されているため、「細断された」外観をしており、個々の層を区別することは困難です。エネルギーの高い浅瀬環境は、薄層泥岩を構成する堆積物が頁岩の堆積物よりも粗いことを意味します。浅い泥岩層のほとんどは、シルト岩や砂岩と交互に層を成しています。場合によっては、粗い層に交差層、波紋、またはその他の堆積構造が見られることがあります。小さくて珍しいですが、ミクライトでできたストロマトライト構造が、いくつかの湖岸堆積物の周囲に見られることが知られています。^[43]

湖の泥が乾燥した空気に頻繁にさらされる環境では、深い泥割れのある薄層の泥岩が発達する。これらの泥割れは単純な割れ目の場合もあれば、より複雑で多枝構造の場合もある。洪水の後、泥割れは泥や他の堆積物で再び埋められる。一部の地域では、埋め戻された泥割れの中に小さな円形または楕円形の気泡（気泡）が保存されている。気泡は、より古くてより硬い泥割れのある湖の堆積物の上に堆積した乾燥した新鮮な泥の狭い層に最もよく形成される。気泡を含む泥の層は、その端が泥割れの上方に剥がれ、波型の外観をしていることが多い。^[43]

赤色から灰色の塊状泥岩には、識別可能な層はない。ほぼすべての塊状泥岩には泥割れが生じ、水面上のほとんどの時間で乾燥した状態を示している。角礫化した塊状泥岩は、複数の方向にひどく割れている。これは「角礫岩構造」と呼ばれ、炭酸塩またはケイ酸塩マトリックスによってまとめられた角張った泥片のパッチワークである。このタイプの泥岩は乾燥した湖（プラヤ）で形成され、何度も水分を補給して乾燥するたびに泥割れが絶えず再発生した。気泡は、崩壊することなく気泡を閉じ込めるのに十分な速さで乾燥する角礫岩構造に発生することがある。気泡化した塊状泥岩は、構造がより無秩序で、多数の気泡と細くギザギザした亀裂が支配的である。気泡化した塊状泥岩の原因となるプラヤは、角礫化した同等の泥岩よりもはるかに乾燥していた。^[43]

ペロイド状または風解性の塊状泥岩は、角礫化した塊状泥岩に似ているが、泥の破片は小さく丸い塊である。この塊状パターンは、溶解した塩分が湖底の泥に砕けやすい粉末状の質感を与える現代の塩性プラヤのそれに似ている。泥割れの痕跡はまだ残っているが、質感の変化によって大きく変形している。最も湿潤なタイプの塊状泥岩は、生物撹乱によって完全に均質化された薄層泥岩である、穴開き塊状泥岩である。^[43]

塩性鉱物（典型的には方解石）は、ロッカトン層の泥岩によく見られる。方解石の結晶は、六方形の擬似結晶の形で存在することがある。元々の六方形の結晶（現在は方解石に置き換えられている）は、おそらくピルソナイトか類似の鉱物で、水面近くで結晶化した後に湖底に沈んだものと思われる。層状泥岩では、一部の層は完全に六方形の方解石結晶のシートで構成されていることがある。これらは砂粒に似た働きをし、湖泥岩の段階的、ピンチアンドスウェル、連続的な層に発生することがある。^[43]

水晶礫は、ロックアトン層に見られる別の種類の結晶構造である。これは、刃状の空洞（おそらく炭酸ナトリウム由来）を含み、さまざまな他の鉱物の結晶で満たされている。方解石、方鉛鉱、アルバイト、ドロマイト、カリ長石はすべて、ロックアトン層に含まれることが知られている。石膏は、上にあるパセーイク層の水晶礫に豊富に含まれるが、ロックアトン層には含まれていない。一部の水晶礫は層に対して垂直に成長し、層理面から放射状に複数の枝を出すことが多い。これらの放射状の水晶礫は、塩水が湖底に浸透して結晶の成長を促進するため、浅い湖の泥岩を横切る際に形成されるのが一般的である。^[43]

ほとんどの結晶岩片は、配向と分布がよりランダムです。ランダム結晶岩片は通常、等級付けされており、特定の層内で深く発生するほど大きく、より自形になります。これらは、塩水が塩分を含む干潟に沈み結晶化するため、ペロイド質の塊状泥岩で最もよく発生します。定期的な雨により、表面近くの結晶が溶解するため、結晶はより小さく、より不規則な形状になります。^[43]

ロックアトン堆積物のほとんどは湖や湖底に関連する泥岩ですが、河川や小川の堆積物も発生することがあります。これらの堆積物はニューアーク盆地の縁に相当する地域で形成され、通常は砂岩と礫岩で構成されています。ロックアトン層は主にニューアーク盆地の中心部に露出しているため、盆地縁辺の相はまれです。上にあるパセーイク層は盆地縁近くでより広範囲に露出しており、そのため砂岩と礫岩の含有量が多くなっています。^[43]

波打つ砂岩の薄い層は波動優位砂岩と呼ばれます。このタイプの砂岩は、湖底の角度が低い湖の砂質の浅瀬で形成されました。特徴的な波状の層は、嵐やその他の破壊的な出来事の際に形成されたさざ波の跡を表しています。わずかに厚い砂岩の前置層（保存された砂州）は、波動優位砂岩と関連していることがよくあります。泥岩の上にある砂岩層は、層が上に行くほど粗くなります。砂が空気にさらされると、泥割れのような構造が発生することもあります。^[43]

流域に流れ込む川の中には、湖の縁に沿ってデルタを形成するものがある。ロックトン デルタは、減速する水を示す特殊な堆積構造である、登り波状の斜層理を持つ砂岩層を生成した。デルタの砂岩層理の一部は、波動卓越型砂岩の前景層理に似ている。しかし、層理はより椀型で、クリノフォーム (より急な角度で積み重なっている) である。上向きの粗大化傾向は依然として多く、根の跡も時々見つかる。クリノフォーム デルタの砂岩は、ギルバート デルタで形成されたもので、粗い川底堆積物が突然湖底に堆積する。このタイプの砂岩が広範囲に積み重なっていることは、湖の水位の上昇と下降を示しており、デルタの移動と古い堆積物の重なりを引き起こしている。シート状のデルタ砂岩にも登り波があるが、その層の角度はクリノフォームデルタ砂岩よりもずっと低い。それらは泥割れ泥岩、典型的には気泡の多い薄層泥岩と交互に層をなしていることが多い。これらの種類の砂岩を形成するデルタは、シート状洪水の際に現れた起伏の少ない一時的なデルタであった。シート状デルタとそこから供給された一時的な湖は、その後まもなく干上がったであろう。シート状デルタ砂岩層では、長年にわたるシート状洪水の繰り返しにより、変形がよく見られる。^[43]

ラマポ断層（ニューアーク盆地の北縁を形成する）の近くでは、礫岩が堆積物の主要形態となる。断層境界礫岩は局所的には一般的であるが、盆地のごく一部でしか見られない。ニューアーク礫岩の礫を構成する岩石には、ドロマイト、石灰岩、片麻岩、花崗岩、珪岩、および周囲の山々からの古いデボン紀の礫岩が含まれる。礫岩の礫は、最大で直径 50 センチメートルに達する巨礫であるが、ほとんどの礫はそれよりはるかに小さい。大きな小石や玉石は通常、凸状の上縁と平らな下縁を持つ明瞭な砂岩レンズで支えられている。最も大きな礫はレンズの上縁近くで見られる。これらの相は、扇状地の土石流に相当し、マトリックス支持礫岩と呼ばれる。一部の礫岩は、上端が平らで下端が凹んだレンズ状の層状砂岩と交互になった小石の帯から構成されています。このタイプの礫岩は岩片支持礫岩として知られ、扇状地の一時的な河川に堆積しました。断層から離れるにつれて砂岩はより一般的になり、礫岩はより少なくなります。これは扇状地が乾燥した砂地平野に平坦化していることを示しています。扇状地の下部に相当する堆積物には根の跡や巣穴が豊富にあり、多孔質の堆積物と高い地下水位が同時に存在します。^[43]

ニューアーク盆地の南西と北東の角には、別の種類の砂岩と礫岩の相、すなわち軸相がある。これらの地域で最も目立つ層は、大規模で容易に観察できる交差層理を持つ段階的な礫岩層である。礫岩層の間には、泥岩と砂岩の層理が重なり合っており、砂岩層は層理の上に行くほど厚くなる。交差層理の礫岩とは異なり、泥岩と砂岩の層理には堆積構造がほとんどないか、まったくない。代わりに、巣穴や根による生物撹乱が激しい。軸相は、盆地に水と堆積物を供給するために流れ下る網状河川の河床と河岸の堆積物である。ニューアーク盆地に流れ込んだ南西の河川系は、さらに西​​のハンマークリーク層を形成したものと同じである可能性が高い。^[43]

ロックアトン層の相対年代測定によると、この層は上部三畳紀に属し、2億3700万年から2億700万年前（±500万年前）に堆積したとされている。この層は大西洋沿岸平野のさまざまな地層の下に不整合に埋まっている。この層はストックトン層とパセーイク層の両方と干渉している。ストックトン層には多数の輝緑岩の貫入と玄武岩があり、その地域には接触変成岩がある。^[44]

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