マクマレー層

マクマレー層
地層範囲:後期バレミアンからアプティアンへ 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
アサバスカ川沿いの露頭、1900 年頃
タイプ	地質学的形成
単位	マンビルグループ
サブユニット	上層部、中層部、下層部
下地	クリアウォーター層（ワビスコー層）
オーバーレイ	ウォーターウェイズ層、バンフ層、ワバマン層
エリア	140,000 km 2 (54,000平方マイル) [1]
厚さ	最大60メートル（200フィート）[2]
岩石学
主要な	砂、砂岩
他の	シルト、泥、石炭
位置
座標	56°59′45″N 111°27′24″W / 56.995921°N 111.456612°W / 56.995921; -111.456612 (マクマレー層)
地域	アルバータ州
国	カナダ
タイプセクション
名前の由来	フォートマクマレー
命名者	FHマクラーレン、1917年[3]

マクマレー層は、アルバータ州北東部の西カナダ堆積盆地にある前期白亜紀（後期バレミアン期からアプチアン期）の地層単位です。^[4]フォートマクマレーにちなんで名付けられ、 1917年にFHマクラーレンによってフォートマクマレーの北5キロメートル（3.1マイル）のアサバスカ川岸の露頭から初めて記述されました。 ^[3]河川から河口までの堆積物 のよく研究された例であり、アサバスカオイルサンド地域の膨大なビチューメン資源のほとんどを収容しているため、経済的にも重要です。

マクマレー層は、細粒から粗粒の珪岩質 砂と砂岩で構成され、少量のシルト、泥、粘土、まれに薄い石炭層が交互に層をなしている。砂は、ビチューメンまたはまれに方解石、酸化鉄、石英で部分的または完全に固められていない限り、非常に緩く砕けやすい。^[5]

マクマレー層には 3 つの層が定義されています。これらは露頭で区別でき、また、それほどではないものの、地下でも区別できます。

• 下部層:典型的には粗粒から礫質の砂で、少量のシルトと泥の層を含む。下層のデボン紀層の窪みにのみ存在し、典型的には水で飽和しているか、ビチューメンで十分に飽和していない。
• 中間層:典型的には、基底部は塊状でよく分級された細粒の砂で、上部は厚い波打った砂の傾斜層と薄い頁岩質シルトの層で、通常はビチューメンで十分に飽和しています。
• 上部層：典型的には粘土質で非常に細粒の砂の水平層で、通常はビチューメンで飽和している。^[5]

マクマレー層は、アルバータ州北東部のアサバスカ油砂地帯にあるフォートマクマレー近郊のアサバスカ川とクリアウォーター川およびその支流沿いに露出しており、平均厚さは約60メートル（200フィート）である。東に向かって薄くなり、サスカチュワン州ではほとんどの地域でビチューメンが存在しない。アサバスカ油砂地帯の北側では侵食によって消失している。^{[5] [6]}

マクマレー層は、クリアウォーター層のワビスカウ層によって整合的に覆われています。マクマレー層は、マクマレー層が堆積する前に傾斜し侵食されたデボン紀層によって覆われており、その結果、マクマレー層とその下の層の間に浅い角度の不整合が生じています。したがって、マクマレー層は、盆地のさまざまな場所にあるさまざまなデボン紀​​層の上にあります。これらは、サスカチュワン州との国境に近い東部のエルクポイントグループから、アサバスカ川に沿ったウォーターウェイズ層、さらに西​​のバンフ層、ワバマン層、ウィンターバーン層までの範囲にわたります。

マクマレー層は、アルバータ州の下部マンビル層、サスカチュワン州東部のディナ層、アルバータ州北西部とブリティッシュコロンビア州北東部のゲシング層、アルバータ州中央部のエラズリー層とオストラコッド層に相当する。^{[5] [7]}

マクマレー層は、地域的な南北の窪みに沿って北に流れた大規模な排水システムによって堆積しました。この窪みは、地下深部のデボン紀エルクポイントグループの厚い塩の堆積物が溶解して形成されました。海面上昇が北から排水システムを侵食し、この海進が進むにつれて、堆積環境は基底部（下部層）の河川から河口（中部層）、上部の海岸面（上部層）へと変化し、最終的にはその上にあるクリアウォーター層で外洋性へと変化しました。

砂のチャネル堆積物は、砂粒間の隙間に含まれるビチューメンの大部分を収容しています。最大の砂のチャネルは中部層に存在し、場所によっては厚さが30メートル（100フィート）以上に達します。チャネルの両側には、チャネルと同時期に存在した氾濫原、干潟、沼地、汽水湾の環境で堆積した泥やシルトを主成分とするチャネル外堆積物があります。^[8]

スコリトスやテイチクヌスなどの生痕化石は、マクマレー層の中部から上部に多く見られます。その他の肉眼で見える化石は稀ですが、^[9]針葉樹の破片^[10]や淡水から汽水域の軟体動物^[11]も発見されています。微視的化石には、有孔虫、渦鞭毛藻、花粉、胞子などがあります。^{[11] [12]}

有機バイオマーカー研究と特定の岩石単位の指紋として機能する同位体比によると、最初の石油はおそらくエクスショー層の有機頁岩から生成されたものと思われます。その後、北東に向かって上昇しました。 [ 13 ]レニウムオスミウム法による放射年代^測定では、マクマレー堆積物の堆積から間もなく、 112 ± 5.3 Ma （百万年前）にマクマレー層やその他の層に定着したことが示されています。 ^{[14]その後、}バクテリアによる生分解により、石油は移動しないビチューメンに変換されました。これが炭化水素の捕捉メカニズムに寄与し、ホスト堆積物の石化を妨げた可能性があります。 ^{[13] [15]}

1967年以来、アサバスカオイルサンドのマクマレー層からビチューメンが生産されている。最初は露天掘りで、後に蒸気補助重力排水（SAGD）などの原位置技術を使用して地下からも生産されるようになった。2010年現在、オイルサンドの生産量は160万バレル/日（250,000 m ³ /日）を超えており、このうち53％は露天掘りで、47％は原位置法で生産された。アルバータ州政府は、生産量が2020年までに350万バレル/日（560,000 m ³ /日）、2030年までに500万バレル/日（790,000 m ³ /日）に達する可能性があると見積もっている。^[16]

マクマレー層の下部層は、主に固結が不十分で不連続な砂体から構成されています。これらの砂は一般にビチューメンではなく水で飽和しており、帯水層であるビチューメン飽和砂の下にあります。^[15]これらは一般に基底水砂帯水層（BWS帯水層）と呼ばれています。^[17]これらの帯水層が深いところでは、下にあるデボン紀の層からの塩水で補充されますが、比較的浅いところでは、天水（表層）から補充が行われ、塩分を含みません。^{[15] [18]}

BWS帯水層は、高い間隙水圧によって坑壁の安定性が低下し、坑底への浸透によって通行性が低下する可能性があるため、露天掘りの前に減圧されるのが一般的です。また、BWS帯水層が蒸気室と水圧連通している場合は、熱損失が発生し、SAGD作業に悪影響を及ぼします。^[15]

クリアウォーター層の上部マクマレー層とその上にあるワビスコー層にも帯水層がある。これらの帯水層からの冷水が蒸気室に侵入すると、SAGDの操業に支障をきたす可能性がある。^[15]