
シエラネバダバソリスは、長さ約400マイル、幅約60~80マイルの巨大なバソリスで、カリフォルニア州のシエラネバダ山脈の核を形成しており、地表では花崗岩として露出している。[ 1 ]
このバソリスは、プルートンと呼ばれる多数の岩塊から構成されており、シエラ山脈自体が隆起し始める数百万年前、マグマの貫入が複数回発生した際に、地下深くで形成されたものです。極めて高温で比較的浮力のあるプルートン(プルートンダイアピルとも呼ばれる)は、密度の高い地層の岩石や堆積物を貫入し、地表に到達することはありませんでした。同時に、一部のマグマは溶岩流として地表に到達しましたが、その大部分は地表下で冷えて固まり、数百万年にわたって地中に埋もれたままでした。
地下深成岩の集合体であるバソリスは、地殻変動によってシエラネバダ山脈を含む盆地山脈地帯の形成が始まると、地表に露出しました。山脈が隆起するにつれ、侵食作用によって何百万年もバソリスを覆っていた物質が徐々に削り取られていきました。露出したバソリスの部分は、ホイットニー山、ハーフドーム、エルキャピタンなど、ハイシエラの花崗岩の峰々となりました。しかし、バソリスの大部分は今もなお地表下に残っています。
シエラ・バソリスは、ファラロンプレートが北アメリカプレートの下に沈み込んだときに形成されました。その結果生じた溶融岩は、1億年かけて地殻を上昇し、いくつかの深成岩体、またはマグマが地表に達した場合は火山列を形成しました。花崗岩の大部分は、白亜紀の1億500万年前から8500万年前の間に形成され、深成岩体の形成は約7000万年前に終了しました。8500万年前から1500万年前までの侵食により火山岩が除去され、花崗岩の核が露出しました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
約 8000 万~ 7600 万年前、シエラネバダ岩体下の沈み込みは急角度から浅角度に変化した。これにより弧マグマ活動が停止し、火山弧は西へ移動し、シエラネバダブロックは前弧域に残された。Dumitru (1990) が行ったアパタイトとスフェンのフィッショントラック熱年代測定により、ブロックが冷却されるにつれて地温勾配が急速に低下した期間( 80 Ma から 60~50 Maにかけて >270 °C から <70 °C) があり、その後、新生代を通じて比較的安定した低地温勾配 (5~15 °C/km)の期間があったことが明らかになった。地温勾配の急激な低下をモデル化すると、沈み込むプレートの深さが約 35~50 km と大まかに推定され、上限は 60 km であった。これは、火山弧地帯における沈み込むプレートまでの一般的な深さである約120kmよりもはるかに浅い。 [ 5 ]
熱年代学分析のデータを用いて、Dumitru (1990) はシエラネバダブロックの浸食と隆起の開始時期を約 30~15 Ma に絞り込んだ。ウラン含有鉱物中の放射性崩壊の破壊的な残骸である核分裂飛跡は、シエラネバダのいくつかの深成岩体から採取したサンプルでは予想よりも短かった。これは、新生代後期に深部に存在していたことを示唆しており、シエラネバダブロックの浸食と隆起は新生代末期近くに急速に起こったことを意味する。侵食面、古峡谷、および関連する堆積物という地質学的証拠は、隆起の大部分が 4~10 Ma より前に達成されたことを示唆している。[ 5 ]
シエラネバダバソリスに関連する深成岩体は、北米大陸の既存の岩石に貫入した。深成岩体がこれらの岩石に貫入するにつれて、多くの岩石が変質または変成した。「母岩」には、受動縁辺シーケンスユニット、深海堆積物、浅海受動縁辺ユニットが含まれる。[ 6 ]花崗岩質の貫入岩と現在変成した堆積ユニットとの接触が見られる場所がいくつかある。これらの独特な接触は、屋根ペンダントと呼ばれる。
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