モリソン層

モリソン層は、アメリカ合衆国西部で発見された上部ジュラ紀の堆積岩からなる特徴的な地層であり、北米で最も豊富な恐竜化石の産地となっている。泥岩、砂岩、シルト岩、石灰岩から構成され、色は淡灰色、緑灰色、または赤色である。化石のほとんどは、ジュラ紀の河川や氾濫原の名残である緑色のシルト岩層と下部の砂岩層に見られる。

ワイオミング州とコロラド州を中心とし、モンタナ州、ノースダコタ州、サウスダコタ州、ネブラスカ州、カンザス州、オクラホマ州とテキサス州の細長い地域、ニューメキシコ州、アリゾナ州、ユタ州、アイダホ州に露頭がある。カナダには、異なる名前で同等の岩石が見られる。^{[ 2 ]}面積は150 万平方キロメートル（60万平方マイル）に及ぶが、地質学者や古生物学者 が調査できるのはごく一部に過ぎない。75%以上は依然として東側の草原の下に埋もれており、西側の古地理的範囲の大部分はロッキー山脈の隆起時に侵食された。

この地層は、コロラド州モリソンにちなんで名付けられました。モリソンでは、1877年にアーサー・レイクスによってこの地層で最初に発見された化石の一部が見つかりました。同年、モリソンは、初期の古生物学者であるオスニエル・チャールズ・マーシュとエドワード・ドリンカー・コープの間で繰り広げられた化石収集をめぐる争い、 「ボーン・ウォーズ」の中心地となりました。コロラド州、ニューメキシコ州、ユタ州では、モリソン層はウラン鉱石の主要な産地でした。

放射年代測定によると、モリソン層は基底部で156.3  ±  2 百万年前 ( Ma ) ^{[ 3 ]} 、上部で146.8  ±  1百万年前^{[ 4 ]}であり、後期ジュラ紀のキンメリッジアン期初期とティトニアン期初期に相当します。これは、ドイツのゾルンホーフェン石灰岩層やタンザニアのテンダグル層と年代が似ています。年代と多くの動物相は、ポルトガルのロウリニャ層と似ています。^{[ 5 ]}西部アメリカ合衆国全体で、中期ジュラ紀のサマービル層、サンダンス層、ベルランチ層、ワナカ層、スタンプ層の上に様々に重なっています。 

当時、ローラシア大陸は北アメリカ大陸とユーラシア大陸に分裂したばかりだったが、両大陸はまだ陸橋で繋がっていた。北アメリカ大陸は北上し、亜熱帯地域を通過していた。

南はニューメキシコ州から北はアルバータ州とサスカチュワン州まで広がるモリソン盆地は、後にロッキー山脈を形成する造山運動の前兆となるネバダ造山運動の際に形成され、西に向かって隆起し始めた。東向きの流域からエルコ高地（現在のネバダ州とユタ州の境界沿い）の小川や川によって運ばれ、湿地の低地、湖、河川、氾濫原に堆積した堆積物は、モリソン層となった。^{[ 6 ]}

北部では、北極海の延長であるサンダンス海がカナダからアメリカ合衆国まで広がっていた。モンタナ州のモリソン層からは石炭が発見されており、これは、この地層の北部、つまり海岸沿いの地域が湿地帯で、植生も豊富だったことを示している。南西部には風成砂岩が見られ、これはこの地域がはるかに乾燥した砂漠地帯で、砂丘があったことを示している。

モリソン層はいくつかのメンバーに細分化され、それらの出現はモリソン層の地理的範囲全体で変化します。メンバーは（アルファベット順）：^{[ 7 ] [ 8 ]}

• ブラフ砂岩層（アリゾナ州、コロラド州、ニューメキシコ州、ユタ州）：粒度分布が良好な淡褐色から白色の砂岩で、大きな粒とチャートの成分を含む。砂丘地帯の端にある風成環境で堆積したと解釈されている。^{[ 9 ]}

• ブラッシー盆地部層（AZ、CO、NM、UT）：泥岩と互層をなす礫岩。体積の最大50%は、珪長質火山灰の降下物に由来する変質したガラス質火山灰で構成されている。堆積は河川湖沼環境で起こったと考えられ、湖沼成分はプラヤに近い傾向がある。^{[ 10 ]}
• フィフティマイル部層（UT）：主にカイパロウィッツ盆地に存在し、砂岩と泥岩が互層をなし、礫岩はごくわずかである。局所的には最上部部層であり、ダコタ層と接している。^{[ 11 ]}
• ジャックパイル砂岩部層（NM）：主に粘土基質を持つ白色の斜交層理を持つ亜長石砂岩。淡緑色から赤色のベントナイト質泥岩レンズが挟まれている。^{[ 12 ]}しかし、最近の砕屑性ジルコン年代測定の結果では、ジャックパイル砂岩部層はバロキャニオン層の一部であると示唆されている。^{[ 13 ] [ 14 ]}
• ラルストンクリーク部層（コロラド州）：以前は独立した地層と考えられていたが、最近コロラド州東部のモリソン層の基底部層として再分類された。ティドウェル部層およびソルトウォッシュ部層に類似しているように見える。この再分類は、接触面のより詳細な調査と放射年代測定によって裏付けられている。ラルストンクリーク部層には、礫岩、砂岩、石膏泥岩、および石膏砂岩泥岩相が含まれる。石膏が海洋起源か湖沼起源かは不明である。^{[ 15 ]}
• リキャプチャー部層​​（AZ、CO、NM、UT）：モリソン層の大部分において最下部を形成し、エントラーダ層とワナカ層の上に重なる。^{[ 16 ]}粘土質砂岩と粘土岩からなり、河川環境を表し、純粋な風成砂岩相と互層をなす。^{[ 17 ]}場所によっては、正長石の包有物（最大19%）も含まれている。^{[ 18 ]}
• ソルトウォッシュ部層（コロラド州、ユタ州）：河川砂岩からなり、^{[ 17 ]}時には礫岩の傾向が見られる。^{[ 19 ]}

• ティドウェル層(AZ、CO、NM、UT):コロラド高原の北部では、モリソン層の基底層です。主にシルト岩、頁岩、砂岩からなり、時折石灰岩の砕屑物や薄い石灰岩層が混入します。^{[ 19 ]}堆積環境は、干潟から河川、蒸発岩、湖沼まで多岐にわたります。モリソン層全体としてはティドウェル層に似ています。^{[ 20 ]}
• アンクパパ砂岩部層（SD）：主にサウスダコタ州西部に分布し、石英を主成分とし、長石を一部含む、粒度が細かく選別された砂岩である。^{[ 21 ]}局所的にラコタ層またはモリソン層の本体に覆われ、サンダンス層のレッドウォーター頁岩部層の上に重なる。^{[ 22 ]}ブラックヒルズ地域を中心に、独立した地層として言及されることもある。^{[ 21 ]}
• ウェストウォーターキャニオン部層（AZ、CO、NM、UT）：砂岩と泥岩レンズ、および時折礫岩成分が互層をなす。網状河川環境で堆積し、有機物含有量が高い。「ポイズンキャニオン砂岩」という用語は、この部層の上部砂岩部分に非公式に適用される。^{[ 17 ]}ウェストウォーターキャニオン部層は、モリソン、特にサンフアン盆地におけるウラン鉱石の主要な供給源である。^{[ 23 ]}
• ウィンディヒル部層（コロラド州、サウスダコタ州、ユタ州、ワイオミング州）：以前はサンダンス層の上部部層として含まれていましたが、サンダンス層の他の部分と同様に海洋環境で堆積したため、不整合によって分離され、モリソン層と指状に重なり合っているため、名称変更が必要となりました。^{[ 24 ]}石灰質の化石を含む砂岩で構成され、一般的に海洋環境で堆積したと解釈されています。^{[ 25 ]}

モリソン層のその他の非公式または廃れた名称には、瀝青炭を含む非公式のサブユニットであるモンタナ州のストケット層^{[ 26 ]}、ブラッシー盆地、リキャプチャー、ウェストウォーターキャニオンにそれぞれ使用される時代遅れの用語であるカサメロ、チャベス、プレウィット砂岩^{[ 27 ] [ 28 ]}、そして完全に廃止されたバリントン部層などがあります。

モリソン層の化石の多くは断片的であるものの、キンメリッジアン期のモリソン盆地の動植物相を十分に把握するには十分である。気候は全体的に乾燥しており、サバンナに似ていたが、被子植物（草、花、一部の樹木）が存在しなかったため、植物相はかなり異なっていた。当時優勢だった針葉樹は、イチョウ、ソテツ、木生シダ、トクサ類とともに見られた。化石化した植物の多くは河畔生育で、河川の氾濫原に沿って生息していた。河川沿いには、魚類、カエル、サンショウウオ、トカゲ、ワニ、カメ、翼竜、ザリガニ、二枚貝、哺乳動物が生息していた。

恐竜はおそらく河畔にも生息していたと考えられます。^{[ 6 ]}アロサウルス、ケラトサウルス、トルボサウルス、カンプトサウルス、オルニトレステス、ステゴサウルス類（少なくとも2種のステゴサウルスとやや古いヘスペロサウルスを含む） 、初期のアンキロサウルス類、ミムーラペルタ、ガーゴイレオサウルスなど、数百もの恐竜の化石が発見されています。特に注目すべきは、非常に幅広い範囲の竜脚類（中生代の巨人）です。^{[ 29 ]}これらの種の少なくとも一部は、この地域で営巣していたことが知られているため（カンプトサウルスの胚が発見されています）、この地域は恐竜にとって良い環境であり、単に渡りをする季節的な個体群の住処ではなかったという兆候があります。しかし、竜脚類の大きな体格は、干ばつの時期の移動への適応として解釈されてきた。^{[ 6 ]}

発見された竜脚類には、ディプロドクス（最も有名なのは、ほぼ完全な標本として発見されたディプロドクス・カルネギーで、現在はペンシルベニア州ピッツバーグのカーネギー自然史博物館に展示されている）、カマラサウルス（最もよく見つかる竜脚類）、ブラキオサウルス、アパトサウルス、ブロントサウルス、バロサウルス、珍しいハプロカントサウルス、そしてスーペルサウルスなどがある。竜脚類の多様性そのものが、それらがどのように共存できたのかという疑問を生じさせている。体型は非常に似ている（長い首、長い尾、巨大なゾウのような体）が、すべてが同じ時間枠と似たような環境に存在できたためには、それぞれ非常に異なる摂食戦略を持っていたと考えられている。

遺跡と採石場

モリソン層の重要な化石が発見された場所には、以下のような場所がある。

コロラド州

• コロラド州ガーデンパーク： 1877年のボーン・ウォーズで古生物学者のオスニエル・チャールズ・マーシュとエドワード・ドリンカー・コープによって発掘された3つの主要な遺跡の1つだが、1877年から78年のフィールドシーズンでは、標本のほとんどは分類するには不完全すぎた（疑義名詞）。1883年から1886年のイェール大学のフィールドシーズンでは、ステゴサウルス、ケラトサウルス、アロサウルスのほぼ完全な骨格が初めてこの遺跡で発見され、前2種の模式標本とアロサウルス・フラギリスの提案された新模式標本も含まれていた。^{[ 30 ]} 1992年には、ステゴサウルス・ステノプス の標本が装甲がそのままの状態で発見され、この恐竜の背中に2列の板があったことが確認された。
• コロラド州ドライメサ採石場：多種多様な動物相に加え、モリソン層の採石場の中で最も多様な恐竜の化石が発見されている。最初の発掘調査は1972年、ブリガムヤング大学の研究者によって行われた。特筆すべき標本としては、既知の恐竜の中で最長のスーパーサウルス、キメラのウルトラサウルス、そして大陸最大の肉食恐竜であるトルボサウルスなどが挙げられる。
• フルータ古生物資源地域：フルータの南に位置するバッドランズ遺跡群は、カリフォルニア州立大学のジョージ・カリソン氏とロサンゼルス郡自然史博物館によって精力的に調査された。哺乳類、トカゲ、ワニなど多数の標本が発見された。ごく最近では、この地域からフルータフォッソル・ウィンドシェフェリと新種の恐竜フルータデンスが記載された。
• プルガトワール川軌道跡、オテロ郡。

ユタ州

• ユタ州クリーブランド・ロイド恐竜採石場：1920年代後半にユタ大学の地質学者によって初めて発掘された。ウィリアム・リー・ストークスは1939年にプリンストンから探検隊を率いた。ジュラ紀の間、この採石場はおそらく一時的な池であり、恐竜が集まって深刻な干ばつで死んだと考えられている。^{[ 31 ]}それらの死骸は季節的な洪水によって再加工され、他の場所からの部分的な死骸も加わった。^{[ 32 ]}アロサウルス・フラギリスはこの場所で圧倒的に最も一般的な恐竜であり、基盤的な獣脚類の古生物学研究のモデル生物となっている。希少な獣脚類であるストークソサウルスとマーショサウルスの標本もここで初めて発見された。
• ユタ州ダイナソー・ナショナル・モニュメント： 1909年、カーネギー博物館に勤務していたアール・ダグラスが、モリソン層から竜脚類の化石を発見し、一般公開する目的で初めて発掘調査を行った。このモニュメントには、シーダーマウンテン層から発掘された恐竜の化石も存在する。
• ハンクスビル・バーピー採石場、ハンクスビル

ワイオミング州

• ボーンキャビン採石場、ワイオミング州
• ワイオミング州コモブラフ：北米で最も有名な化石産地のひとつ。1877年にコープ、特にマーシュによって初めて発掘調査が行われ、数多くの竜脚類や恐竜以外の生物の化石が発見されている。白亜紀のクローバリー層や三畳紀の地層もこの場所で露出している。
• ワイオミング恐竜センター（サーモポリス）
• テンスリープには、少なくとも12体の竜脚類と獣脚類が発見されたダナ採石場も含まれる。^{[ 33 ]}

モンタナ州

• 母の日採石場、カーボン郡

モリソン層には、 1951 年にニューメキシコ州グランツ近郊で発見されたジャックパイルウラン鉱床を含むウラン鉱床が存在する。^{[ 12 ]}豊富なグランツ鉱床帯の鉱石は、ウェストウォーターキャニオン部層とジャックパイル部層の砂岩層に集中している。この鉱床帯の鉱山では、 1948 年から 2002 年の間に3億4000 万ポンド (1億5000 万kg)のU3O8が生産された_{。ウランは、}還元剤として作用した植物残渣と腐植酸によって沈殿した。 ^{[ 34 ]} 

• チャグウォーター層
• 恐竜化石を含む地層単位のリスト
• 化石産地一覧（リンク集付き）
• モリソン層の古生物相一覧
• ウラン採掘とナバホ族

• モリソン自然史博物館のホームページ。
• 恐竜と生命の歴史、コロンビア大学によるモリソン層に関する講義。
• 国立公園局提供の（ダイナソー・ナショナル・モニュメント）採石場の地質。
• MacrostratにおけるMorrisonの空間分布。
• 古生物学データベース：ダルトン・ウェル恐竜足跡化石産地（モリソン層）：後期/上部ジュラ紀、ユタ州
• 古生物学データベース：ブラックリッジ恐竜足跡化石産地（モリソン層）：後期ジュラ紀／上部ジュラ紀、コロラド州
• モリソンが収集した哺乳類のカタログ（ページ下部）
• NPS.gov：ダイナソー国立モニュメントのモリソン層について
• Britannica.com：モリソン層の地質