ポトリロ火山地帯

ポトリロ火山地帯
宇宙から見たポトリロ火山地帯、2017年。輪郭線で囲まれたエリアは、下のテキストで拡大表示されています。この画像の上部には州間高速道路10号線、下部（南）にはNM-9号線と米国とメキシコの国境があります。上部を斜めに横切る目立つ白い線は、主要な送電線のようです。
最高点
標高	5,561フィート（1,695メートル）[1]
プロミネンス	657フィート（200メートル）[1]
座標	北緯31°54′ 西経107°12′ / 北緯31.900° 西経107.200° / 31.900; -107.200 [1]
地理
位置	アメリカ合衆国ニューメキシコ州/メキシコ チワワ州
地質学
岩石時代	< 265万年[1]
山型	火山地帯[1]
火山弧/火山帯	リオグランデ地溝帯[1]
最後の噴火	> 15万年前[1]

ポトリロ火山地帯は、アメリカ合衆国ニューメキシコ州南部とメキシコのチワワ州北部にまたがるリオグランデ地溝帯に位置する単成 火山地帯である。この火山地帯はラスクルーセスの南西22マイル（35 km）に位置し、米国とメキシコの国境付近の約4,661平方キロメートル（1,800平方マイル）を占めている。^[1]

ポトリロ火山地帯はドニャアナ郡のおよそ 4,661 平方キロメートル (1,800 平方マイル) を占めています。これは単成火山地帯で、3 つの火山地域に分けられます。最西端の西ポトリロ地帯は、およそ 1,250 平方キロメートル (480 平方マイル) を占める100 を超える噴石丘、2 つのマール火山、および関連する溶岩流で構成されています。中央のエイデン - アフトン地帯には、キルバーン ホールを含む、多数の新しい溶岩流、3 つの噴石丘、3 つのマール火山があります。エイデン - アフトン地帯の広さは約 230 平方キロメートル (89 平方マイル) です。最東端のブラック マウンテン - サン トーマス連なりは、リオ グランデ川近くの南北に伸びる火口帯で、サント トーマス、サン ミゲル、リトル クラック マウンテン、ブラック マウンテンが含まれます。この鉱床はほぼ完全にアルカリ性 オリビン玄武岩で構成されている。^{[2] [1]}

東部地域の噴出孔のほとんどはスコリア丘で、その一部にはパホイホイ面の破砕流がある。^{[2] [1]ブラックマウンテンの溶岩は6} 9000年から85000年前のものと年代測定されている。^{[3] 3He} 表面露出年代測定を行う場合、目的のサンプルを採取するには、上部3センチメートル（1.2インチ）の溶岩流表面で十分である。スパッタ、溶岩流線、冷却皮膜など、主に溶岩流の特徴を示すサンプルを採取することが不可欠である。^[3]

中央エイデン・アフトン地域には、エイデン、アフトン、ガードナー・コーン、キルバーン・ホール、ハンツ・ホールのマールが含まれる。2つのマールは、既存のアフトン・シリーズの玄武岩の流れの一部から噴出した。アフトンの流れは、ガードナー・コーンが置かれた割れ目から噴出した可能性がある。エイデンは保存状態の良い盾状火山で、かつては溶岩湖があったが、後に固まって西側に部分的に崩壊した。^{[1] [4]} その溶岩は、15000年から19000年前のものとされている。^[3]

西ポトリロ地域には、西ポトリロ山脈が含まれます。これは、おそらく亀裂によって堆積した堆積流である、より古く厚いプラットフォーム上に形成された、数百の合体した円錐と流れの列です。また、西部には、ライリー、マルパイス、ポトリロのマールがあります。ポトリロマールは、ロブレド断層の西に位置するため、西の配列に含まれています。西ポトリロ地域は、ポトリロ火山地域の中で最も古く、溶岩の年代は262,000年から916,000年です。^{[1] [4]}

ポトリロ火山地帯の中央部と東部は、900 Kaから700 Kaの間に​​形成されたラメサ表面に噴火しました。^{[6]ポトリロ火山岩の下には、}原生代 花崗岩から顕生代の堆積層、シエラ・デ・ラス・ウバス火山地帯の南端の玄武岩安山岩火山岩まで、 さまざまな岩石タイプがあります。

アデンクレーターの溶岩洞の1つには、約11,000年前のものとされる地上ナマケモノの骨格が含まれていました。これは現在、イェール大学のピーボディ自然史博物館に所蔵されています。この地上ナマケモノ（ノトロテリオプス・シャステンセ）は、皮膚と毛の断片が保存された状態で発見されたこの時代の数少ない標本の一つです。^[7]

ポトリロ火山地域には、2つの重要な捕獲岩の産地があります。それらは、マントル ペリドタイト、長石質グラニュライト、ケルスータイトが産出するキルボーンホールとポトリロマールです。^[8]ポトリロマールの火砕堆積物の北部で採取された岩石サンプルと、噴石丘に関連する溶岩から、およそ129万年と118万年の カリウム-アルゴン年代が得られました。

ポトリロ火山地帯は南リオグランデ地溝帯の一部であり、その構造の新生代地殻変動の進化を物語っています。^{[9]この地域の地殻変動の歴史は、中央部南部に位置する第}三紀後期の西傾斜地殻である東ポトリロ山脈に記録されています。この山脈はペルム紀から中期中新世の岩石を露出させ、3つの重要な変形イベントを示しています。^[10]

• 白亜紀後期から新生代前期にかけて北東方向に発生したララミデ逆断層。侵食によってララミデ構造が十分に露出していないため、これが薄皮の逆断層によるものか、それとも深い断層と基盤岩の隆起によるものかは判断できない。^[11]
• 北東または南北方向の伸張による断層ブロックの中期から後期第三紀の回転（リオグランデ地溝帯）。結果として生じた低角度の正断層系は密集しており、結果としてララミデ構造を切断しました。伸張テクトニクスは中期新生代を通じて継続しました。^[11]
• 高角度正断層の動きの結果としての後期新生代テクトニック隆起。 ^[12]

リフトの伸張は、低角度の正断層を伴う3000万年から2000万年前の激しい段階と、高角度の正断層を伴うそれほど激しくない1000万年前以降の段階に起こった。マックとシーガー（1995）^[13]は、ウェストポトリロフィールドの第四紀の火成活動は、隣接する2つの南北方向に伸びる長寿命の伸張構造、ウェストロブレド断層とキャメルマウンテン断層を結ぶ転移帯を経由して地表に到達したと主張した。

宇宙線同位体は、高エネルギー宇宙線が原子核と相互作用したときに生成される希少同位体です。これらの同位体は、岩石や土壌などの地球の物質内、地球の大気、隕石などの地球外物質内で生成されます。^[14] 宇宙線³ He表面年代測定は、溶岩流が結晶化してからの宇宙線³ Heの蓄積を測定することで、溶岩流の年代を決定します。これは、よく保存された若い表面溶岩（<700 ka）を扱う場合に最適な手法です。宇宙線 ³ He/ ²¹ Neも、採取したサンプルに³ Heが保持されているかどうかを確認するために測定されます。 ^[3]

ポトリロ火山地帯の現在の地形は、100 万年から 2 万年前の年代に及ぶ 100 を超える噴石丘で構成されています。乾燥した環境で機械的風化を受けた若い噴石丘の傾斜角は、年代と関係があります。ポトリロ火山地帯の噴石丘は、³ He および⁴⁰ Ar/ ^{39 Ar の年代と、} DRGデジタル標高モデルとDEMデジタル地形図を重ね合わせて得られた傾斜角を比較することで、年代と傾斜角の関係を較正するために使用されています。

傾斜角度には 3 つのグループがあります。

• グループ 1: 約 250 Ka 年前。
• グループ 2: 約 125 万年前の年齢。
• グループ3: 約6万年前の年齢。

新しい形態学的年代測定法は、ポトリロ火山地帯におけるシンダーコーンの形成は異なる間隔で起こった可能性があり、現在も新たなシンダーコーンが形成されつつある可能性があることを示唆している。^[4]

キルボーン・ホールは、クレーター噴出物に捕獲岩が豊富に含まれることで有名です。これらは、噴火によってそのまま地表に運ばれた母岩の破片です。キルボーン・ホールの捕獲岩には、上部マントルの岩石と下部地殻の岩石の両方が含まれており、北縁と東縁に最も多く見られます。これらは採掘や掘削ではアクセスできない地球の部分のサンプルであるため、科学的に非常に興味深いものです。^[15]

キルボーンホールのマントル捕獲岩のほとんどはレルゾライトでできており、これは主にカンラン石と輝石でできた岩石です。カンラン石は独特の淡い緑色をしており、輝石は黒い斑点を形成しています。ここではペリドタイトも時々見つかります。^[15]

ペリドタイトの組織は、細粒の等粒状から斑状砕屑状、原粒状まで多岐にわたります。これは深さによる成層と解釈され、3 つの組織グループはそれぞれ 26～42 キロメートル (16～26 マイル)、42～48 キロメートル (26～30 マイル)、48 キロメートル (30 マイル) 以上で見つかります。より細粒のペリドタイトはより肥沃で、一部は原始マントルのモデル組成に近いです。単斜輝石は、特により細粒のペリドタイト内で、鉱脈または岩脈として見つかります。平衡温度は908～1,105℃（1,666～2,021℉）の範囲である。捕獲岩のP波速度は7.75～7.89km/sであり、リオグランデリフトのP波速度7.6～7.8km/sと一致している^[9]。

深部地殻岩石には、シリカ含有量の多い（珪長質）およびシリカ含有量の少ない（苦鉄質）両方の組成のさまざまなグラニュライトが含まれています。これらは、起源の場所から地表に到達するのに3日もかからず、原始的な組成と組織を示しています。その特徴は、リオグランデリフトの開口時に再加熱されたことを除けば、16〜18億年前に形成されたときからほとんど変化していないことを示しています。^[15]中部地殻の捕獲岩は漸新世（2600万〜2700万年前）のもので、火山地帯の下にある露出していない大きなバソリスを示唆しています。メタガブロと両閃岩は下部地殻の捕獲岩に著しく少なく、リフトのこの部分では下層堆積が起こっていないことを示唆しています。 ^[9]

ハンツホールの噴出物にはほとんど捕獲岩は含まれていないが、南のポトリロ・マールでは捕獲岩が発見されている。^[15]

反射波と屈折波を含む地震速度データによると、ポルティージョ火山地帯 (PVF) の地殻上部 5 km は、低速度領域と高速度領域が交互に現れ、それぞれ 2.5～3.7 km/s と 3.5～4.3 km/s であることが示されています。速度は深さとともに増加し、10 km で約 6.0 km/s、16 km で 6.5 km/s となり、28 km から 38 km の間で 6.9 km/s から 8.0 km/s に急激に増加します。

PVF の下部地殻の密度は均一で、2880 kg/m ³です。PVF の上部から中部地殻 (5 km から 20 km の間) には、密度が 2740 kg/m ³のブロックが含まれています。11 から 15 km (6.8 から 9.3 マイル) の密度は 2880 kg/m ³です。この物体は中部地殻の「ウェルト」であり、この領域内の速度は 6.35 km/s 以上に増加します。この高い密度により、横方向の密度コントラストが生成され、長波長の重力高が発生します。PVF の上部マントルの密度は、西から東にかけて 3280 kg/m 3 から 3250 kg/m ³に減少します。これは、速度が約 7.96 km/s から 7.70 km/s に減少したためです。

コヨーテ ヒルとウェスト ポルティーヨ山脈は PVF の西部を構成し、この隆起の地域的な流速は、深さ 2.5 km で 4.5 km/s から 6.0 km/s 以上に及びます。東にはマルパイス盆地があり、流速は深さ約 3 km で 1.68 km/s から 4.86 km/s に及びます。メシラ盆地は非対称の盆地で、PVF の東端に隣接し、フランクリン山脈隆起の西側斜面まで広がっています。深さ約 1.5 km で、西部地域の流速は深さ約 1.5 km で約 2.4 km/s から 4.0 km/s に及びます。

地殻内とモホ面界面では、PVF下に集中して地震波の反射率が増加している。地殻中央部では、40～70キロメートル（25～43マイル）のオフセットで反射率が増加している。地殻中央部の反射率は4～6秒に存在し、時間は短縮されている。^{[9] [16]}

• 米国の火山一覧

• コーデル、L (1975)。「ニューメキシコ州キルボーンホールマールにおける複合地球物理学的研究」(PDF)。ニューメキシコ地質学会ガイドブック。第26回フィールドカンファレンス：273–281 。 2020年11月23日閲覧。
• Halley, JW (1978). 「ニューメキシコ州とコロラド州のリオグランデリフトのガイドブック」（PDF）ニューメキシコ州鉱山鉱物資源局回覧。163 ：13–55 。 2020年11月23日閲覧。
• リップマン、PW メーナート、 HH (1975)。「後期新生代玄武岩質火山活動とロッキー山脈南部のリオグランデ低地の発達」。アメリカ地質学会。アメリカ地質学会紀要。Mem.(144): 119–154。doi : 10.1130/mem144-p119。ISBN 0-8137-1144-4。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• ポレカ、コートニー;セルバーストーン、ジェーン;サミュエルズ、キンバリー (2006)。「ニューメキシコ州リオ・プエルコ火山地帯の輝石岩捕獲岩：リオ・グランデ地溝帯の縁での溶融交代作用」。Geosphere。2 ( 7): 333。doi : 10.1130/ges00058.1。
• Sharp, JW (2007)。「ポトリロ火山地帯」。砂漠の火山。米国砂漠。 2020年11月23日閲覧。
• Ulrich GE; Condit CD; Wenrich KJ; et al. (1989). Chapin, CE; Zidek, J (編). 「アリゾナ州コロラド高原南部の 5A 中新世から完新世の火山活動とテクトニズムの探査」.米国西部の火山地帯へのフィールド探査. V (1): 1–41.
• West, M Ni J, Baldridge SW, Wilson D, Aster R, Gao W, and Grand S (2004). 「米国南西部の地殻と上部マントルのせん断波構造; リフト形成と高地支持への影響」. Journal of Geophysical Research . V (109): B03309. Bibcode :2004JGRB..109.3309W. doi : 10.1029/2003JB002575 .{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• ウッド、キエンレ（1990）。『北アメリカの火山：米国とカナダ』ケンブリッジ大学出版局。354 ページ。ISBN 0-521-36469-8。寄稿者: Crumpler LS、Aubele JC。Red Hill Maar の北にある火山性マール。
• 「ポトリロ火山地帯」。世界火山活動プログラム。スミソニアン協会。

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