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モイン衝上断層帯（またはモイン衝上帯）は、スコットランド高地にある線状の構造で、北海岸のエリボール湖から南西に190キロメートル（120マイル）離れたスカイ島のスリート半島まで伸びています。この衝上断層帯は、モイン衝上断層自体から分岐する一連の衝上断層で構成されています。地形的には、この帯は、西側の風化した火成岩、堆積岩、変成岩から削られた急斜面を持つ険しい段丘状の山々から、東側の変成岩基盤の上に広がるなだらかな丘陵地帯へと変化しています。帯内の山々は複雑に褶曲し断層化した地層を示しており、帯の主要部分の幅は最大10キロメートル（6マイル）に及びますが、スカイ島ではかなり広くなっています。
北西高地では、古生代前期の堆積岩の上に変成片麻岩や片岩が地層的に重なっていることが19世紀初頭から知られており、ロデリック・マーチソンはこの変化は純粋に変成作用によるものであり、上部の片麻岩は下部の堆積岩よりも新しいと確信していた。当初、アーチボルド・ガイキーとジェームズ・ニコルはこの解釈を支持していた。しかし、さらなる現地調査の後、ニコルは考えを変え、上部の片麻岩の基底部における接触は構造的なものだと主張。これが「ハイランド論争」として知られる論争の発端となった。構造的な解釈は、アルプスの同様の構造についてアルバート・ハイムと書簡を交わしていたチャールズ・ラプワースらによって支持された。
1883年と1884年に、調査地質学者のベン・ピーチとジョン・ホーンは、調査局長のアーチボルド・ガイキーによってこの地域に派遣され、詳細な地図作成を行った。地図作成の結果、ピーチとホーンは、接触部が構造的なものであることを決定的に証明し、1884年10月にガイキーが短期間現地を訪れた際に、最終的に彼を説得することができた。同年11月、ピーチとホーンの予備的な結果が発表され、ガイキーはネイチャー誌の同じ号に論文を発表し、これらの低角断層に対して「衝上断層面」という用語を造語したが、この用語はおそらくそれ以前から使用されていたと思われる。[ 1 ] 1888年までに、「モイン衝上断層」という用語が、モイン片岩（現在ではウェスター・ロス超層群のモラー層群と呼ばれている）の基底にある構造的断裂に対して使用されるようになった。モイン片岩は、サザーランドのモイン半島にちなんで名付けられた。 1880年代初頭のモイン衝上断層帯の認識は、発見された最初の衝上断層帯の1つであり、垂直方向の動きよりも水平方向の動きの重要性が明らかになったことから、地質学の歴史における画期的な出来事であった。調査隊によるモイン衝上断層帯の詳細な地図作成はその後20年間続き、1907年に出版された古典的な調査報告書『スコットランド北西高地の地質構造』で最高潮に達した。 [ 2 ]
モイン衝上断層帯は、ローレンシア大陸とバルティカ大陸の衝突の一部として、スカンディアン造山運動期のカレドニア造山運動サイクル中に形成されました。これは、アウターヘブリディーズ諸島のアウターアイルズ断層（ヘブリディーズ地塊内に発達）を除けば、スコットランドで最も西に位置するスカンディアン構造です。モイン衝上断層帯は、北西のヘブリディーズ地塊と南東のノーザンハイランド地塊の境界を定めています。 [ 3 ]この衝上断層は、変成物質をスコットランド全土に200km以上運び、以前の地塊の地質を完全に覆い隠しました。しかし、アッシント窓やグレンアチャル衝上断層系などの小さな窓によって、地質学者はカレドニア造山運動以前のスコットランドの地質がどのようなものであったかを推定することができます。
モイン衝上断層帯とスカンジナビアおよび東グリーンランドの他のスカンディアン期の構造との関係は、グレートグレン断層帯に関連する不確実性のため、依然として不明瞭である。この主要な左横ずれ断層も造山運動の後期に活動していたが、デボン紀前期にも動き続け、衝上断層帯の南端を切り落としているように見える。グレートグレン断層における後期カレドニア造山運動の総変位は十分に制約されていないため、造山帯の南部を再構築することは困難である。[ 4 ]
モイン衝上断層の下盤側の地層配列は、ヘブリディーズ地塊に特徴的な完全な配列を示している。
ルイス岩体は、主に始生代および古原生代の花崗岩質片麻岩から構成されています。これらは、モイン衝上断層の下盤側と上盤側の両方において、北部高地テレーンのストーア層群、ウェスターロス超層群、およびネス湖超層群の基盤を形成しています。
トリドン層群とスリート層群は新原生代の地層で、主に砂岩からなり、保存されている最大厚さは8kmを超えます 。これらの層群の基底にある不整合面は非常に不規則であり、浸食された地表面に堆積したことを示しています。
カンブリア紀からオルドビス紀前期の岩石は、アードブレック層群とダーネス層群の2つのグループから構成される。アードブレック層群は、トリドン層群のさまざまな部分と、局所的にはルイス層群の上に傾斜不整合で重なっている。これは主に石英砂岩の層序である。エリボール層の最下部である基底石英岩部層は、基底部がしばしば小石状である。その上にあるパイプロック部層は、より延性変形の領域で歪みマーカーとして機能する、多くの白い風化スコリトス生痕化石を含む特徴的な石英砂岩である。アードブレック層群の最上部の2つの部分はアントスロン層を形成し、ドロマイト質のフコイドベッド部層の上にサルテレラグリット部層の石英砂岩が重なっている。続くダーネス層群は、主にドロマイトで構成され、一部に石灰岩とチャートが含まれる。
この地層の独特な特徴により、露出が比較的悪い地域でも詳細な地質図を作成することが可能となり、衝上断層によって繰り返された地層を識別することができた。
モラール層群は、トリドン層群と同様に新原生代の地層であり、ウェスター・ロス超層群全体の中で、その地層の側方相当層であると解釈されている。モラール層群は、新原生代の変成堆積岩の最下層の構造地層単位を形成し、より新しいネス湖超層群の下に位置している。
構造の北部基底部にあるソール断層と、帯状構造の上部にあるモイン断層に加え、他にも多くの衝上断層が発達しており、その中には地域的に命名・地図化されるほど規模の大きいものもある。各衝上断層によって運ばれる衝上断層シートは、その下にある衝上断層にちなんで命名されるが、「ナップ」という用語も用いられる。
厳密に言えば、モイン衝上断層は、この帯の中で最も上部に位置する衝上断層であり、最も大きな変位をもたらすものです。いずれの場合も、モラール層群の岩石がヘブリディーズ地塊の岩石の上に載っています。他の衝上断層とは異なり、上盤側にはモラール層群の広いゾーン（厚さ最大600m）があり、激しく変形してマイロナイト化しています。これは、モイン衝上断層がかなり深い地殻レベルで形成されたことを示しています。この構造全体の変位は、地殻レベルの変化と発達したマイロナイトの厚さに基づいて、数十キロメートルと推定されています。[ 5 ]アシント窓の南にある中央部では、キンロヒュー衝上断層が南に分岐する前に、モイン衝上断層が唯一の衝上断層構造となります。
この衝上断層は、エリボールからアッシント窓の南端まで続く帯状構造の基底部を形成し、そこでモイン衝上断層自体と合流する。この衝上断層は帯状構造の中で最も新しく形成されたものと考えられており、前縁部から伝播する衝上断層シーケンスと整合的である。走向に沿って、ソール衝上断層の下盤は、南側ではルイス紀、北側ではカンブリア紀へと変化する。
エリボールセクションでは、この衝上断層によりルイス片麻岩がパイプロックの上に堆積している。その露頭は、アーナボール衝上断層を褶曲およびオフセットさせる後期の衝上断層の影響により複雑になっている。ベン・アーナボールの斜面の露頭は特に重要であり、ラプワースが高度に変形した岩石であるマイロナイトを初めて記述した場所であり、またガイキーが「衝上面」という用語を造語した場所でもある。[ 6 ]
ベン・モア衝上断層は、アッシント・ウィンドウ内のモイン衝上断層とソール衝上断層の間に発達した衝上断層の中で、最大かつ最も連続性の高い断層である。
この衝上断層は、アッシント窓の帯状構造の下部で発生している。
キンロヒュー衝上断層はモイン衝上断層の中央部から分岐し、キンロヒューを過ぎて南に進み、アクナシェラッハ頂部で南西－北東方向に延びるストラスキャロン断層によって切断される。元々はキショーン衝上断層と連続していた可能性がある。[ 7 ]
キショーン衝上断層は、キャロン湖のすぐ北にあるアクナシェラッハ高地から始まり、ストラスキャロン断層によって切断されています。南西方向にキショーン湖まで続き、基底衝上断層となります。スカイ島では、キショーン衝上断層はモイン衝上断層帯の基底も示しており、主にトリドニアン砂岩が前地のカンブリア紀～オルドビス紀の石灰岩と珪岩の上に堆積しています。スリート半島では、キショーン衝上断層が浸食されてオード窓が形成され、前地の岩石が再び露出しています。
スリート半島の南西端では、タルスカヴァイグ衝上断層がタルスカヴァイグ層群の変成堆積岩を、下位のキショーン衝上断層シートのスリート層群の上に運んでいる。[ 8 ]
1981年にBIRPSグループがスコットランド本土の北でMOIST（Moine and Outer Isles Seismic Traverse）深層地震探査プロファイルを取得したとき、一連の東傾斜断層帯が画像化され、そのうち2つはモイン衝上断層の潜在的な延長であると解釈された。これらの断層の上盤にある半地溝盆地の存在は、カレドニア衝上断層構造のデボン紀および中生代の伸張再活性化を表していると解釈された。同じ地域で取得されたDRUMおよびGRIDラインのさらなる深層プロファイルは、これらの特徴を確認した。シェトランド諸島の陸上では、ウェスター・ケオルカ断層がモイン衝上断層を表していると提案されたが[ 9 ]、より最近の放射年代測定の結果は、そうである可能性は低いことを示唆している[ 10 ] 。海上で画像化された構造と陸上の構造との関連性は依然として不明である。
スカイ島の南西では、モイン衝上断層帯の経路は不明確になる。この断層帯は、主にルイス島からなるコル島とタイリー島の南東を通過すると考えられている。実際に断層が露出していないにもかかわらず、しばしばマル島の西にあるアイオナ海峡を通過するように描かれる。マル島の南西のどこかで、グレート・グレン断層帯によって切断されていると推測されている。
モイン衝上断層帯の運動は、アッシント窓の一連の火成岩貫入との関係と、衝上断層の下盤または上盤の変形岩の放射年代測定の結果に基づいて部分的に年代が特定されている。ロッホ・ボラランとロッホ・アイルシュ付近の貫入岩は化学組成が類似しており、どちらも閃長岩の一種で、それぞれ430±4 Maと430.6±0.3 Maと年代が特定されていることから、ほぼ同時期に貫入したと考えられる。ロッホ・アイルシュ貫入岩はベン・モア衝上断層シート内に露出しており、その構造の運動よりも古い。ロッホ・ボララン貫入岩はベン・モア衝上断層の下に位置する。局所的には、この貫入岩がベン・モア衝上断層を横切っていると言われているが、貫入岩の縁に沿って他の場所で見られる変成作用が見られないことから、この接触は貫入ではなく構造的な接触であると考えられる。ボララン貫入岩体の上部には、閃長岩がまだ熱いうちに変形した痕跡があり、貫入後すぐに衝上断層運動が始まったことを示唆している。[ 11 ]
「現代および歴史上のテクトニクス研究において重要な古典的な造山帯前線」であることから、国際地質科学連合（IUGS）は、2022年10月に発表したリストで、世界中の100の「地質遺産地」の中に「モイン衝上断層帯」を含めた。同組織は、IUGS地質遺産地を「国際的に科学的に関連性のある地質学的要素および/またはプロセスを持つ重要な場所であり、参照として使用され、かつ/または歴史を通じて地質科学の発展に大きく貢献している場所」と定義している。[ 12 ]
北緯58度8分 西経4度51分/北緯58.133度 西経4.850度/北緯58.133度 -4.850度