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ノーザン スネーク山脈変成岩コア複合体は、ネバダ州のスネーク山脈の北部を形成する緩やかなドーム状の構造です。変成岩コア複合体は、脆く断層化したカンブリア紀からペルム紀の主に炭酸 塩堆積岩の上部プレートで構成され、不整合に新生代の 火山岩と砕屑岩で覆われ、中生代から新生代の貫入岩によって切断された延性変形および変成を受けた 新原生代からカンブリア紀の堆積岩の下部プレートから分離され、スネーク山脈デタッチメント(SRD)の激しく変形した断層帯によって切り離されています。[1]これは、国際地質科学連合(IUGS) によって最も科学的価値があると特定された最初の 100 の地質遺産の 1 つに選ばれました。 [2]
地層学
ノーザン・スネーク山脈の地層は上部プレートと下部プレートの両方に共通しているが、最下部は上部プレートから欠落しており、上部は下部プレートから欠落している。新原生代から新生代までの層序全体は、元の厚さが約 14,000 メートルと推定されている。[3]層序の中で最も露出している部分は、新原生代マッコイ・クリーク層群で、全体の厚さは約 4,000 メートルで、主に珪岩と、その間に挟まれた泥岩(現在は変成して片岩) から構成されている。これと整合的に上にあるのは、下部カンブリア紀のプロスペクト山珪岩である。下部カンブリア紀の最上部からペルム紀 - 三畳紀までの先新生代層序の残りの部分は、主に石灰岩とドロマイトと、それに伴う頁岩、シルト岩、砂岩から構成されている。新生代地層の不整合な基盤の下の層序全体は、大陸棚の環境で堆積した。大きな中断期間の後、流紋岩質溶岩と凝灰岩を含む漸新世の砕屑岩の層が堆積した。[4]
幾何学
ノーザン スネーク山脈変成岩コア複合体の全体的な形状は、南から北に伸びる緩やかなドームです。隆起したドームの中央部分が侵食され、構造の中心部にある下部プレートの変成岩が露出しました。
上皿
上部プレートの岩石はドームの端に保存されています。それらは非常に断層が多く、少なくとも2世代の伸張断層が観察されています。これらの断層群は下方に流れ、下にある分離断層と合流しています。[5]
下プレート
下部プレートの岩石はドームの中央部に露出している。複合体の西端を除いて、それらは著しい延性変形の影響を示している。延性変形の量とひずみの性質は、複合体の西から東にかけて連続的に変化する。西では、ひずみは純粋な剪断（垂直方向の薄化と水平方向の伸張の組み合わせ）に近づき、ユニットは元の厚さの約 40% を維持する。東に向かうにつれてひずみの量が増加し、山脈の東部では薄化の値が 10% に達し、ひずみは単純な剪断によって支配され、東向きの剪断の感覚と一致する。[1] [2]
分離
北部スネーク山脈デタッチメント（またはデコルマン）は、東南東断層帯まで続く主要な断層であると解釈されています。
拡張の推定
スネーク山脈デタッチメントの拡大量は、2 つの方法で推定されています。上部プレート内の断層ブロックの復元により、15.5 km から 24.3 km の範囲の推定値が得られました。追加情報は、デタッチメントの低角度分離断層システムの一部を表すと解釈されている北部スネーク山脈のすぐ西の山脈の断層ブロックの復元から得られます。デタッチメントに流入するこのシステムの合計拡大量は、少なくとも 36 km と推定されています。[6]その他の推定値は、下部プレートの岩石内で測定された延性ひずみの量、特にプロスペクト マウンテン クォーツァイトの観察された薄化から得られます。このアプローチでは、30 ± 14 km の拡大が推定されます。[5]
下部プレートの埋没の推定
下部プレートの岩石の最大埋没量を計算する 2 つの方法から、矛盾する結果が得られています。鉱物の組み合わせと最大圧力および温度の鉱物化学 (地質温度圧力測定) からの推定では、埋没深度は 20 ～ 30 km の範囲になります。対照的に、既知の地層の厚さ全体を考慮すると、このような埋没度には、この地層を繰り返し、その後侵食された主要な逆断層シートの存在が必要になりますが、現在、北部スネーク山脈自体からも、東ネバダ州の隣接地域からも、その証拠はありません。[7] 2 つの推定値の不一致は、「テクトニック過圧」の概念を使用して説明できると提案されています。このモデルでは、非常に高い圧力は、下部プレート内に閉じ込められた高い間隙水圧の結果です。[8]山脈の東側の下部プレート内には、大きな横臥褶曲が確認されています。伸張が始まる前の白亜紀後期のこの褶曲の復元では、当時のマッコイクリーク群の最大埋没距離は19kmとされており、これらの岩石にカイヤナイトが存在することを説明するには十分だが、提案されている最大30kmの埋没距離の推定値を説明するには不十分である。[3]
形成年代の制約
スネーク山脈北部の正確な伸張時期は不明である。2組の流紋岩岩脈の放射年代測定から、いくつかの制約が得られた。最初の岩脈群は延性伸張の前か、あるいは伸張中に形成されたと考えられ、3つの岩脈のサンプルから3750万～3780万年前の年代が得られた。延性ひずみ後に侵入し、その後の変形の兆候が見られない単一の岩脈のサンプルから、2249万年前の年代が得られた。観測された現地の関係と下部プレートの冷却履歴と組み合わせると、伸張は始新世後期に始まり、中新世中期まで続いたことが示唆される。[1]
形成モデル
上部プレートと下部プレートの境界の性質については長年議論されており、剪断帯剥離モデルと露出した脆性-延性遷移帯の両方が提案されている。[1]
参照
参考文献
- ^ abcd Lee, J.; Blackburn, T.; Johnston, S. (2017). 「ネバダ州北部スネークレンジ変成岩コア複合体における中部地殻の延性伸張のタイミング：U/Pbジルコン年代からの証拠」Geosphere . 13 (2): 439–459. Bibcode :2017Geosp..13..439L. doi : 10.1130/GES01429.1 . S2CID 85512949.
- ^ ab 「IUGSの最初の100の地質遺産」（PDF）。IUGS国際地質遺産委員会。IUGS 。 2022年11月3日閲覧。
- ^ ab Wrobel, AJ; Gans, PB; Womer, JB (2021). 「北部スネーク山脈変成岩コア複合体における後期白亜紀の地殻短縮：伸張前の足壁埋没の構造形状と規模に関する制約」.テクトニクス. 40 (8). doi :10.1029/2020TC006460. S2CID 237906020.
- ^ Gans, PB; Miller, EL (1983)。「東中央ネバダ州における中期第三紀伸張様式」。Nash, WP; Harper, GD; Gurgel, KD (編)。インターマウンテン地域のオーバースラスト帯と変成岩コア複合体の地質学的探査: ガイドブック - パート 1 (PDF)。ユタ州地質鉱物調査所。
- ^ ab Long, SP (2019). 「米国ユタ州、ネバダ州、カリフォルニア州のベイスン・アンド・レンジ地域（北緯39度）の形状と拡大の大きさ：州規模の断面からの制約」GSA速報。131（1/2）：99–119。doi ：10.1130/B31974.1。S2CID 134397822 。
- ^ Long, SP; Lee, J.; Blackford, NR (2022). 「米国ネバダ州東部、シェルクリーク山脈とダッククリーク山脈のノーザンスネーク山脈デコルマンの低角度分離システム：変位量への影響」Geosphere . 18 (4): 1194–1222. doi : 10.1130/GES02482.1 .
- ^ Blackford, NR; Long, SP; Stout, A.; Rodgers, DW; Cooper, CM; DKramer, K.; Di Fiori, RV; Soignard, E. (2021). 「セビア後期白亜紀上部地殻熱構造：ネバダプラノの地球力学への影響」. Geosphere . 18 (1): 181–210. doi : 10.1130/GES02386.1 .
- ^ Zuza, AV; Levy, DA; Mulligan, SR (2022). 「北アメリカコルディレラ後背地、ネバダ州北東部で記録された非岩石静的過圧の地質学的証拠」. Geoscience Frontiers . 13 (2): 101099. doi : 10.1016/j.gsf.2020.10.006 .