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マッケンジー大火成岩地域
MLIP | |
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 マッケンジー大火成岩区とその下位構造の地図。青い星は、12億7千万年前のマグマ活動のおおよその中心点を示しています。 | |
| 位置 | ノースウェスト準州、カナダ |
| 年 | 中原生代 |
| エリア | |
| • 合計 | 2,700,000 km 2 (1,000,000平方マイル) |
マッケンジー大火成岩区(MLIP) は、カナダの南西部、西部、北西部カナダ楯状地にある主要な中原生代 大火成岩区です。約 12 億 7 千万年前に始まった大規模な火成活動中に形成された、関連のある火成岩のグループで構成されています。この大火成岩区は、ヌナブトの北極からオンタリオ州北西部の五大湖付近まで広がっており、そこでより小規模なマタチェワン岩脈群と合流します。マッケンジー大火成岩区には、大規模なマスコックス層状貫入岩、コッパーマイン川洪水玄武岩層、および大規模な北西方向に伸びるマッケンジー岩脈群が含まれます。
マッケンジー大火成岩区は、非常に短い地質学的期間にわたって形成された、関連のある火成岩の極めて広大な地域です。マッケンジー大火成岩区を構成する火成岩は、通常のプレートテクトニクスや海底拡大とは関係のないプロセスから発生しました。この区は、カナダ全土に点在するいくつかの大火成岩区の1つであり、その体積と面積は数千キロメートルに及ぶこともあります。マッケンジー大火成岩区は、世界最大の原生代 マグマ区の1つであると同時に、地球上で最もよく保存された大陸洪水玄武岩地帯の1つでもあります。 [1]マッケンジー大火成岩区の火成岩は、玄武岩や斑れい岩など、一般的に苦鉄質の組成です。
マッケンジー大火成岩地域は、地球上の他の極めて大規模な火成岩の集積地と同様に大火成岩地域に分類されているが、大火成岩地域の標準よりもはるかに大きい。大火成岩地域の標準的なサイズ分類は、最小面積が100,000 km 2 (39,000平方マイル)である。しかし、マッケンジー岩脈群自体は少なくとも2,700,000 km 2 (1,000,000平方マイル)の面積を占めており、マッケンジー大火成岩地域はオントンジャワ台地(南西太平洋) や米国アラスカ州よりも大きい。[2]
地質学
起源
マッケンジー大火成岩区の大半と同様に、マッケンジー大火成岩区はマントルプルーム（地球のマントル内の異常に高温の岩石の湧昇帯）に起源を持つ。マッケンジープルームの先端が地球の岩石圏にぶつかると、広がって破滅的に溶融し、大量の玄武岩マグマを形成した。その結果、ビクトリア島の西側に、マッケンジーホットスポットとして知られる火山活動が活発な静止火山帯が形成された。マッケンジーホットスポットの存在を示す証拠として、マスコックス貫入岩に隣接する扇状パターンを呈する巨大な苦鉄質マッケンジー岩脈群の存在が挙げられる。[3]
マッケンジーホットスポットの大きさは、直径約1,000 km (620 マイル) であったと考えられています。[3]この計算は、マッケンジー岩脈群のマグマ組織の分析に基づいており、マグマの流れはマッケンジープルームの中央付近でのみ垂直であり、プルームから離れると亜水平であったことを示しています。[3]しかし、亜水平の流れが地球の地殻の公平な明るさのレベルまで岩脈が上昇した結果である場合、それはマッケンジープルームの大きさとは関係がありません。[3]代わりに、岩脈群の形状の分析は、マッケンジープルームの最小直径の証拠を保持している可能性があります。[3]扇状の岩脈とほぼ平行な岩脈の領域を分ける外側の限界は、マッケンジー・プルームの最小直径を示唆している可能性がある。なぜなら、マグマ帯に関連する応力が、この地形を作ったマッケンジー・プルームよりも狭い領域に影響を与える可能性は低いからである。[3]この分析から、マッケンジー・プルームの最小直径は約 2,000 km (1,200 マイル) であったと考えられる。[3]特定のマッケンジー・プルームの ウラン鉛年代測定は、指定された焦点からさまざまな距離から行われ、 1267 ± 200万年前の年代を示している。 [2]これは、マッケンジー・ホットスポットが、関連する景観全体にわたってマッケンジー大火成岩区全体を本質的に配置したことを示す。[2 ]関連するマッケンジー・プルームは、地球のマントルの深部に起源を持つマントル・プルームと一致している。[2]
マッケンジーホットスポットは、イエローストーンホットスポットの初期の火山活動に類似していたと解釈されている。[3]両方のホットスポットは、マントルプルーム火山活動の初期の短期間に、岩脈群の形成と同一の大量の玄武岩質溶岩流を生成した。[3]マッケンジー大火成岩区を形成した火山活動の大部分は200万年以内に起こったと推定されており、その後の火山活動は不明である。[3]しかし、北東にあるより新しくて小さいフランクリン大火成岩区は、 7億2700万年前から7億2100万年前の間に同様のマントルプルームによって形成されたと考えられている。[3]マッケンジー大火成岩区のマグマの定置期間が200万年と短いことは、イエローストーンホットスポットにも当てはまる。[3]
伸張力
マッケンジー火山のマグマイベントの初めに、マッケンジーホットスポットは、すでに伸張状態にあり、リフト形成を許していたリソスフェアと衝突した。[3]パッシブリフトは、かつてのポセイドンの海の開口を生み出したメカニズムであると解釈されており、その形状は岩脈群の形状によって部分的に制御されていたと考えられる。[3] Fahrig (1987) は、マッケンジープルームの衝突によって三重点が形成され、すべてのリフトアームに大きな苦鉄質の岩脈群が形成されたと提唱した。[3]最初のアームの 2 つはポセイドン海盆を形成し、3 番目のアームは機能を停止してオーラコゲンを形成した。[3]この構造設定の提案は、3 つではなく 2 つのアームが発達し、その後両方のアームが機能停止したイエローストーンホットスポットの初期の火山構造進化と比較できる。[3]マッケンジーホットスポットでは、地殻の裂け目は受動的であり、マッケンジープルームによって弱められたはずのホットスポット上部の地殻で発生したと考えられています。[3]地殻の隆起も、地殻の裂け目形成に寄与する応力をもたらした可能性があります。[3]
やや新しいがおそらく関連のある地質学的特徴は、マッケンジー大火成岩区の南端に隣接する長さ2,000 km (1,200 mi) の大陸中部地溝帯である。 [4]大陸中部地溝帯のスペリオル湖部分は、大陸中部地溝帯の形成前に大きく右横ずれした既存の大陸断層によって南が区切られている。[4]この地溝帯の形成期は銅鉱 化にとって大きな出来事であり、その後グレンヴィル造山運動の衝突が起こったときに地溝帯の形成は終息した。[4]
マグマの歴史
マッケンジー大火成岩区の広大な範囲には、大規模なマッケンジー火成活動中に形成された多くのマグマの特徴が含まれています。これには、大火成岩区全体に広がる洪水玄武岩、層状貫入岩、岩床、岩脈が含まれます。面積2,700,000 km 2 (1,000,000平方マイル)のマッケンジーイベントは、カナダの地形で発生した最大のマグマイベントです。[5]少なくとも2つのマグマ層は、それぞれが独自の利点で大火成岩区と見なすことができ、どちらも150,000 km 2 (58,000平方マイル)を超える面積をカバーしています。
ジャコウウシの侵入場所
ヌナブト準州西部のマクレガー湖に隣接して、巨大なマスコックス貫入岩がある。これは地球上で最も大きく、最も研究されている層状の貫入岩の一つであり、経済的観点からも最も価値のあるものの一つである。[6]この貫入岩は、19億500万年前から11億5500万年前に形成された、マッケンジーマグマイベントの最古の火成岩層である。この貫入岩は、 地表から1.8 km（1.1マイル）下まで広がる三角形の溝状のマグマ溜まりを維持している。 [1]幅20 km（12マイル）、長さ470 km（290マイル）を超えるマスコックス貫入岩の上には、厚さ3 km（1.9マイル）のコッパーマイン洪水玄武岩の層が重なっている。[1]
マスコックス貫入岩は、貫入岩へのオリビン斑れい岩供給岩脈、別の接触縁辺帯、および上部の層状シリーズを含む3つのセクションに分けることができます。[1]より高い構造レベルでのマスコックス貫入岩の侵食と露出のレベルが異なるため、コッパーマイン川の北では、上にある縁辺帯と層状シリーズが供給岩脈セクションを覆っています。[1]層状シリーズは、上にあるコッパーマイン洪水玄武岩と同様に、緩やかに北に傾斜しています。[1]マスコックス傾斜シーケンスの風化により、マグマ溜まりの天井の上の北にあるコッパーマイン洪水玄武岩から始まり、マスコックス貫入岩の火成岩層を通り、貫入岩の竜骨領域と、最南端のセクターを形成するオリビン斑れい岩供給岩脈との交差部まで、傾斜シーケンス全体の断面が露出しています。[1]縁辺帯は、貫入岩の西側と東側の外縁を特徴づけています。[1]
マッケンジー岩脈群の建設
マッケンジー大火成岩区全体に、2,700,000 km 2 (1,000,000 平方マイル) のマッケンジー岩脈群が広がっています。この放射状の岩脈の広大なグループは、幅 500 km (310 マイル) 以上、長さ 3,000 km (1,900 マイル) 以上あり、オンタリオ州北西部からマニトバ州北部、サスカチュワン州北部を経てヌナブト準州およびノースウェスト準州にまで広がっています。マッケンジー岩脈群は、約 12 億年前にカナダ楯状地の古い変成岩および火成岩に形成されました。マッケンジー岩脈群の個々の岩脈は、それぞれ長さ 1,500 km (930 マイル) から 2,000 km (1,200 マイル)、厚さ 30 m (98 フィート) です。[3]これは、マッケンジー岩脈が、それぞれ長さ400km（250マイル）から500km（310マイル）、厚さ10km（6.2マイル）から30km（19マイル）である米国のコロンビア川玄武岩群に関連する岩脈よりも大きいことを示しています。 [3]コロンビア川とマッケンジー岩脈の大きさの違いから、岩脈の長さと厚さの比率の大まかな推定値は、マッケンジーホットスポットでは5〜6.7 x 10 4 、イエローストーンホットスポットの初期段階では1.3〜5 x 10 4の範囲内であることが示唆されます。 [3]
マッケンジー岩脈群は地球上で知られている最大の岩脈群であり、カナダ楯状地全体で発見されたいくつかの岩脈群の1つです。[7] [8]苦鉄質岩脈は、サスカチュワン州のアサバスカ盆地、ヌナブト準州のセロン盆地、ノースウエスト準州のベイカーレイク盆地を含むカナダ楯状地の始生代および原生代の岩石を切断しました。 [8]苦鉄質岩脈は、マッケンジー岩脈が関連する盆地に貫入する前に、変成を受けていない盆地充填層が堆積したという証拠を示しています。 [8]巨大なマッケンジー岩脈群がカナダ楯状地に貫入したとき、ノースウエスト準州とヌナブト準州のスレーブクラトンが部分的に隆起して貫入しました。[9]これはスレーブクラトンの核に影響を与えた最後の大きな出来事であったが、後にその境界に沿ってより若い苦鉄質マグマ活動が記録された。[9]これには、7億2300万年前のフランクリン大火成岩区と7億8000万年前のホッタ斑れい岩層を形成したマグマ活動が含まれる。[9]マッケンジー岩脈群がスレーブクラトンを侵食して以来、クラトンは繰り返し海中に沈んでいる。[9]
ユーコン準州北部では、12億6500万年から12億6900万年前のベア川の岩脈が、マッケンジー岩脈群の西側の延長部であると解釈されている。[10]これらはマッケンジー岩脈群やコッパーマイン川洪水玄武岩と地質学的類似点を示しているため、マッケンジープルームの産物であると見なされている。[10]岩脈は、ヴェルネッケ累層群の初期原生代堆積層を貫入しており、そのうちのいくつかは独立した貫入として存在しているが、他のものは最大8つの岩脈の群となって存在している。[10]個々の岩脈は、厚さ5メートル（16フィート）から15メートル（49フィート）、長さは最大5キロメートル（3.1マイル）に及ぶ。[10]ベア川の岩脈は、中粒から細粒の閃緑岩と斑れい岩で構成されており、変成作用によって緑色片岩になることもある。[10]年代や起源が不明な弱い貫入葉理構造を含み、年代不明の赤鉄鉱脈によって横断されているなど、分化を示す2つの岩脈を除けば、ベア川の岩脈は単一のマグマ相で形成されたと解釈されている。[10]
洪水玄武岩
12億年前から7億4千万年前にかけて、一連の洪水玄武岩噴火が起こりました。マッケンジー大火成岩区の北部では、膨大な量の玄武岩溶岩がカナダ楯状地北西部の広い範囲を覆っていました。この大規模な火山活動により、面積17万km2（6万6千平方マイル）の大きな溶岩台地が形成され、溶岩の量は少なくとも50万km3（12万立方マイル）に上ります。 [ 11]この洪水玄武岩溶岩流の広大な地域は、洪水玄武岩層の位置からコッパーマイン川洪水玄武岩と呼ばれています。コッパーマイン川洪水玄武岩層は面積170,000 km 2 (66,000平方マイル)、体積650,000 km 3 (160,000立方マイル)で、米国のコロンビア川玄武岩群よりも大きく、インド中西部のデカン高原に匹敵する大きさである。このため、コッパーマイン川洪水玄武岩は、地球上だけでなく北米大陸でこれまでに出現した最大の洪水玄武岩イベントの1つとなっている。コッパーマイン川洪水玄武岩の最大の厚さは4.7 km (2.9マイル)で、それぞれの厚さが4 m (13フィート)から100 m (330フィート)の150の溶岩流から構成されている。[12]
コッパーマイン川の洪水玄武岩は、地殻隆起の期間の直後に押し出され、その後、関連する地形が短期間崩壊しました。[3]この突然の隆起は、マッケンジー・プルームのマグマの上昇によって引き起こされた可能性があり、後にマッケンジー・ホットスポットの出現をもたらしました。初期のマスコックス貫入は、もともと、その上にあるコッパーマイン川の洪水玄武岩の形成中に、その上にある岩床状のマグマ溜まりであったと考えられています。[1]コッパーマイン川の玄武岩は100を超える個々の溶岩流で構成されており、マスコックス導管を通って移動したケイ酸塩マグマの潜在量は、約10,000 km 3 (2,400 cu mi) でした。[1]
さらに北東には、ヌナブト準州のバフィン島北西部にあるナウヤット層の洪水玄武岩が、約9億年前に小規模に噴火した。これらの洪水玄武岩の厚さは360メートル（1,180フィート）に達する。クイーンモード湾のちょうど南東には、エカルリア層の洪水玄武岩が300メートル（980フィート）から500メートル（1,600フィート）の厚さで残っている。[13]これらは緑色で、マグネシウム鉄ケイ酸塩鉱物のカンラン石を含む。[13]エカルリア洪水玄武岩には小規模な枕状溶岩も存在する。 [13]
鉱化作用
ムスコックス貫入岩の基底縁には、白金族重元素と銅の鉱化が存在します。 [1]ムスコックス ミネラルズ社が実施した調査では、この広範囲にわたる層状の貫入岩が、銅、ニッケル、白金族金属の大規模な期待される供給源に発展する可能性があると発表されています。[1]ムスコックス貫入岩の予想される鉱化の可能性は、地球上で最も豊富な鉱体が存在するシベリアのノリリスク-タルナフ貫入岩との強い類似性の結果として裏付けられています。 [1]ムスコックス貫入岩はシベリアのノリリスク-タルナフ地域と強い類似性があるため、多くの鉱物探査が行われてきました。ムスコックス貫入岩の最初の鉱物探査は、現在ヴァーレ インコとして知られているカナダのインターナショナル ニッケル カンパニーによって地表探査が始まった 1950 年代に行われました。 [ 1] 1980年代には、資金がほとんどなく、鉱区が分散している多くの中小企業が、白金族元素を含むマスコックス貫入岩の露頭でのサンプル採取と数多くの掘削作業に参加しました。[1]
コッパーマイン川の南にある支流岩脈の露出部は、白金族金属を豊富に含む、半塊状で分散した銅ニッケル硫化物岩体で構成されています。[1]マスコックス貫入岩の縁には、長さ10 km (6.2 マイル) を超える硫化物含有帯があり、パラジウム、白金、金、銅、ニッケルが含まれています。[1]これは、過去に鉱物探査会社がマスコックス貫入岩を調査した場所です。[1]
参照
参考文献
- ^ abcdefghijklmnopqr 「Muskox Property」。Prize Mining Corporation。2009年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年1月30日閲覧。
- ^ abcd Day, James MD「1.27 Ga のマッケンジー大火成岩地域と Muskox 層状貫入岩」メリーランド大学。[永久リンク切れ ]
- ^ abcdefghijklmnopqrstu vwエルンスト、リチャード E .; ブチャン、ケネス L. (2001)。マントルプルーム：時系列での識別。アメリカ地質学会。pp. 143、145、146、147、148、259。ISBN 978-0-8137-2352-5。
- ^ abc 米国国立研究会議。地球物理学研究委員会 (1980)。大陸テクトニクス。米国科学アカデミー。p. 180。ISBN 978-0-309-02928-5。
- ^ 「カナダの大規模火成岩地域とその鉱床生成ポテンシャル 付録 1」。カナダの鉱床。カナダ地質調査所。2008年 9 月 24 日。2011 年 6 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 2 月 23 日閲覧。
- ^ Day, JMD (2003). 「カナダ、ノースウェスト準州のマスコックス貫入岩のレオロジー同位体研究」(PDF) . Egs - AGU - Eug Joint Assembly : 6848. Bibcode :2003EAEJA.....6848D . 2010-02-23 に閲覧。
- ^ Pilkington, Mark; Roest, Walter R. (1998). 「航空磁気データにおけるさまざまな方向の傾向の除去」.地球物理学. 63 (2): 446–453. Bibcode :1998Geop...63..446P. doi :10.1190/1.1444345.
- ^ abc 「2005 年北米地質図と 1965 年地図、エリア 1-4 の比較」。米国地質調査所。2006 年 2 月 14 日。2007 年 9 月 14 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年 2 月 23 日閲覧。
- ^ abcd Bleeker, Wouter (2008-06-13). 「地域的金属生成」.カナダの鉱床.カナダ地質調査所. 2010-04-20時点のオリジナルよりアーカイブ。2010-02-23閲覧。
- ^ abcdef シュワブ、ダネット L.;トルケルソン、デレク J.モーテンセン、ジェームス K.クリーサー、ロバート A.アボット、J. グラント (2004-08-20)。 「ベア川堤防（1265年から1269年Ma）：カナダのユーコン準州に群がるマッケンジー堤防の西方向の継続」。先カンブリア時代の研究。133 (3–4): 175, 176。書誌コード:2004PreR..133..175S。CiteSeerX 10.1.1.607.3240。土井：10.1016/j.precamres.2004.04.004。
- ^ ランバート、モーリス B. (1978)。火山。ブリティッシュコロンビア州ノースバンクーバー：カナダエネルギー・鉱山・資源省。ISBN 978-0-88894-227-2。
- ^ 吉田 正之; BF ウィンドリー; S. ダスグプタ (2003)。原生代東ゴンドワナ: 超大陸の形成と分裂。地質学会。p. 26。ISBN 978-1-86239-125-3。
- ^ abc 「臨時総会のお知らせ」（PDF） 。Rockgate Capital Corp. 2008年7月31日。 2018年9月17日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。2010年2月23日閲覧。