Loading article…
オカバンゴ岩脈群は、南アフリカのボツワナ北東部にあるカルー大火成岩区の巨大な岩脈群である。これは原生代とジュラ紀の岩脈群で構成され、ボツワナを東南東に横切り、長さ約2,000キロメートル（1,200マイル）、幅110キロメートル（68マイル）の地域に広がっている。[1]ジュラ紀の岩脈は約1億7900万年前に形成され、[2]主にソレアイト質塩基性岩からなる。[3]この形成は、ジュラ紀前期のゴンドワナ超大陸のプレートテクトニクス分裂によって引き起こされた、カルー三重会合点の火成活動に関連している。
地質情報
オカバンゴ岩脈群は、カルー大火成岩区の一部として、カルー三重接合部でレボンボおよびサベ-リンポポ岩脈群と重なっています。オカバンゴ岩脈群の貫入は2つの異なる段階で発生しました。群内の岩脈のほとんどはカルー時代のものであり、約13％は原生代時代のものです。[4]原生代成分の年代範囲は8億～16億年前ですが、支配的なカルー時代の岩石は1億7800万～1億7900万年前のものです。[4] 岩脈の平均厚さは17メートル（56フィート）です。[3]
ボツワナ北東部の母岩の地質
岩脈群は、西のシャシェ地域で始生代の基盤 岩を、東のトゥリグラベンでジュラ紀の火山岩と堆積層を貫いている。 [3]基盤岩は、リンポポベルトの始生代の結晶質片麻岩と花崗岩である。[3]これらは、古原生代に変形したことがわかった。岩石組織は、いくつかの別々の段階の褶曲を示している。それらは、複雑な傾向の剪断帯と断裂ネットワークを含む。上にあるジュラ紀の火山岩は、主に玄武岩質溶岩流である。[3]
カルー三重接合点
巨大な岩脈群が放射状に形成されています。これには、北緯110度に走るオカバンゴ岩脈群、北緯70度に走るサベ・リンポポ岩脈群、オリファンツ川岩脈群、南緯レボンボ岩脈群が含まれます。ボツワナ北東部のこの地域はカルー三重接合部と呼ばれています。[5]
カルー大火成岩区における貫入イベントと岩脈群の定置は、中生代の1億8300万～1億7400万年前に発生した。[4]カルー三重会合点で生成された岩石は主に大陸性洪水玄武岩で、顕生代の大規模なマグマイベントと関連していることが多い。[2]カルー三重会合点では、岩石はゴンドワナ大陸の分裂とインド洋の拡大により発生した1億8000万年前のカルーマグマイベントのものと年代測定されている。[4]これは、3 × 10 6 km 2の古地表を覆う苦鉄質溶岩流、岩脈、岩床から構成されていた。[4]
岩脈群で発見されたジュラ紀の岩脈は、主にドレライトで構成され、単斜輝石、斜長石、およびかんらん石を含む。粒径は細粒から中粒である。絹雲母、蛇紋石、緑泥石が発見されており、新鮮な鉱物変質が起こっている。 [5]サベ・リンポポ岩脈群、レボンボ岩脈群、およびオリファンツ川岩脈群の原生代岩脈では、粒径は粗く、かんらん石は見られないことが観察されている。角閃岩、緑泥石、および黄鉄鉱がかなりの部分で発見されている。原生代の岩石の鉱物は、ジュラ紀の岩脈よりも激しく変質している。[5]
鉱物学
オカバンゴ岩脈群は主に苦鉄質岩、すなわち玄武岩、ドレライト、斑れい岩、オリビン-ソレアイトで構成されています。[3]鉱物には、35～45%の斜長石、20～35%の単斜輝石、およびFe-Ti酸化物が含まれます。[4]岩石には、高Ti酸化物と低Ti酸化物の両方の種類が含まれています。
地殻構造
オカバンゴ岩脈群の貫入は多相系であり、岩脈の設置はいくつかの段階で起こったことを意味する。原生代の岩脈は、約1億8200万年前のカルー火山活動により岩脈群が西に広がる前に、貫入によって形成された。[3]
ゴンドワナ超大陸は、現在のアフリカ、マダガスカル、インド、および南極の一部で構成されています。プレートの分離と集合により、カルー火山活動の貫入が引き起こされました。[6]アフリカと南極の2つの隣接する大陸は横ずれ運動をしていたため、地震が頻繁に発生しました。[6]単一の地震で岩脈が形成されることがあります。したがって、一連の地震では、同様の岩脈の群れが形成されることがあります。[6]
オカバンゴ・ダイク群とカルー三重会合点の起源を説明するために、次のようなさまざまな仮説が立てられています。
- 遺伝性岩脈誘発性亀裂[5]
- マントルプルーム仮説[7]
- ゴンドワナ超大陸の受動的溶融[4]
モデル1: 継承された亀裂と岩脈による亀裂
オカバンゴ岩脈群の岩脈の多くは原生代（主に約8億8400万年前）のものと年代測定されており[2] 、これは岩脈群の方向がカルー火成活動の発生前に決定されていたことを示している。
カルー三重会合点の岩脈の配置は、カルー以前の基盤岩のいくつかの岩石構造によって制御されたことが示唆されています。クラトン境界と基盤岩の岩石組織がオカバンゴ岩脈群の方向を制御しています[5]オカバンゴ岩脈群は、以前の原生代の岩脈配置イベントに関連して、原生代の断裂を継承しています。
個々の岩脈によく発達した冷却帯と少数の捕獲岩が見られることから、1億8000万年前の岩脈の貫入はそれほど激しいものではなかったことがわかる。岩脈群がこれほど広い範囲に広がったのは、プレート運動によって形成された応力ではなく、既存の基盤の脆性破砕ネットワークによるものである。[3]
堤防の設置プロセス
カルー三重会合点の形状は、陸地表面が上向きに膨らんでいるが、伸張テクトニクスによって形成された可能性がある。亀裂や節理が誘発され、その結果、この地域に弱点の線が発達する。オカバンゴ岩脈群のトゥーンセクションでは、岩石の組織に張力による変形の証拠が見られる。岩脈面に対して垂直な岩石粒子には平面状の葉理が見られる。[4]
マグマは東から西へ横方向に流れる可能性があると考えられています。そのため、オカバンゴ・ダイク群に流れるマグマは、隆起した活発なマントルプルームの頭部ではなく、カルー三重会合点の側面から供給されています。[4]
また、地殻中に存在する原生代の岩脈や断裂が、岩脈貫入の方向をコントロールしている可能性がある。[4]ジュラ紀のカルーマグマ活動中に火成岩の貫入が発生したとき、それらは以前の岩脈の方向に沿っていた。ジュラ紀の岩脈の数が蓄積されるため、この地域では巨大な岩脈群が形成される可能性がある。
モデル2: マントルプルーム仮説
科学者は通常、大規模な火成岩地域の発達を、短命で急速かつ大量のマグマ活動である活発なマグマの湧昇と関連付けています。カルー三重会合点の形状の発達は、三重会合点の真下にあるマントルプルームの隆起によって形成されたと考えられています。[7]
- カルー大火成岩区の深さ 150 km から 50 km にかけてリソスフェアの伸張が見られ、これが湧昇するプルームの頭部を形成しています。
- マントルプルームは広大な大陸地殻の下に形成される可能性が高い。
- ピクライトとネフェリナイトは カルー火山活動で発見されています。これらはプルーム溶融物から形成された火成岩として知られています。
- カルーのマントルプルームは、南ゴンドワナの太平洋縁に沿った遠位プレートの沈み込みによって誘発される可能性がある。[8]
しかし、オカバンゴ・ダイク群が位置するカルー三重会合点は、以下の理由により、この仮説と一致しない可能性がある。[4]
- カルーのマグマ活動は1億8300万年から1億7400万年続いたが、これは通常の活発なマグマの噴出期間のほぼ2倍である。
- カルー三重会合点からの横方向の貫入溶融物がオカバンゴ岩脈群で観察されており、これは深部のマグマプルームではなく、浅いマグマ源から供給されていることを示しています。
- オカバンゴ岩脈群のほぼ平行な原生代岩脈は、マグマプルーム仮説の年代制限です。原生代岩脈の年代は 800Ma を超えています。しかし、カルーのマグマ活動は 180Ma 頃に発生しました。
モデル3: ゴンドワナ超大陸の受動的溶融
カルー大火成岩地域（オカバンゴ岩脈群を含む）に関するもう一つの仮説は、マントル内部の冷却が欠如しているというものである。[4]
ゴンドワナ超大陸の動きがないことで、大陸下のマントルに断熱効果が生まれます。これは、マントル内の対流と温度に重大な影響を及ぼす可能性があります。[4]マントルは厚い大陸下の地殻によって断熱されているため、熱が蓄積され、地殻の下のマントルの温度が上昇します。そのため、核近くのマントルとリソスフェアの間の温度勾配が減少し、対流が維持できなくなります。リソスフェアの高温は、地殻の薄化と貫入を引き起こします。
さらに、ゴンドワナ大陸の破片の移動により生じた沈み込み帯がマントルの対流にさらなる影響を与え、不均質なマントルが形成され、地殻の薄化を引き起こします。マントルから地殻へのマグマの侵入と地表への押し出しにより、さまざまな火成岩構造が形成されます。[4]
意義
オカバンゴ岩脈群は、ゴンドワナ超大陸の分裂に関連するカルー大火成岩区のジュラ紀の進化の運動学的指標として機能し、古応力と歪みを記録している。[4]
巨大な岩脈群によって形成されたカルー三重会合点の重要な形状は、マントルプルームや異常の場所をより簡単に特定するために使用できます。カルーマグマ活動時のマグマの流れと岩石の構造は、岩脈群の方向によって観察できます。また、岩脈群やその他の火成岩構造の地質は、溶融物の起源や超大陸の分裂中の地殻変動を決定するために使用できます。[9]
参照
参考文献
- ^ オーブール、シャルル、G. ツォゾ、B. ル・ガール、エルヴェ・ベルトラン、JJ.ティアセリン、AB カンプンズ、J. ダイメント、M. モディシ。 「ボツワナ北部、カルー火成州のオカバンゴ巨大岩脈群における磁性布によって明らかにされたマグマの流れ。」火山学および地熱研究ジャーナル 170、no. 3 (2008): 247–261。
- ^ abc Le Gall、B.、G. Tshoso、F. Jourdan、G. Féraud、Hélène Bertrand、JJ Tiercelin、AB Kampunzu、MP Modisi、J. Dyment、および M. Maia。 「ボツワナ北部、カルー火成地域の巨大なオカバンゴと関連する苦鉄質岩脈群からの 40 Ar/39 Ar の地質年代学と構造データ。」地球惑星科学レターズ 202、no. 3 (2002): 595–606。
- ^ abcdefghi ル・ガル、ベルナール、ゴモツァン・ツォソ、ジェローム・ディメント、アリ・バシラ・カンプンズ、フレッド・ジョルダン、ジルベール・フェロー、エルヴェ・ベルトラン、シャルリー・オーブール、ウィリアム・ヴェテル。 「オカバンゴ巨大苦鉄質岩脈群（ボツワナ北東）：カルー大火成州におけるその構造的重要性」構造地質学ジャーナル 27、no. 12 (2005): 2234–2255。
- ^ abcdefghijklmno Hastie、Warwick W.、Michael K. Watkeys、Charles Aubourg。「Karoo LIPの岩脈群のマグマの流れ：マントルプルーム仮説への影響」Gondwana Research 25、第2号（2014年）：736–755。
- ^ abcdefg Jourdan, Fred, G. Féraud, Hervé Bertrand, MK Watkeys, AB Kampunzu、B. Le Gall。「大規模火成岩地域における岩脈分布に対する基盤岩の影響：カルー三重会合点の事例研究」地球惑星科学レター241、第1号（2006年）：307–322。
- ^ abc Reeves, C. 「南アフリカの中生代岩脈群の地質物理学的マッピングとゴンドワナ大陸の崩壊におけるその起源」Journal of African earth sciences 30, no. 3 (2000): 499–513.
- ^ ab White, RS「南アフリカのカルーおよびベンターズドルプ洪水玄武岩のマントルプルーム起源」南アフリカ地質学ジャーナル100、第4号（1997年）：271-282。
- ^ Cox, KG「カルー火成活動とゴンドワナ大陸の崩壊の初期段階」ロンドン地質学会特別出版第68巻第1号（1992年）：137～148頁。
- ^ Jourdana, F.; Férauda, G.; Bertrand, H. (2006年2月15日). 「大規模火成岩地域における岩脈分布に対する基盤岩の影響：カルー三重会合点の事例研究」 。 2016年12月26日閲覧。