ウェリントン形成

ウェリントン形成
地層範囲:ペルム紀前期(アルティンスキアン) ~2億9000 万～2億8000万年前 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
カンザス州サライナのインディアン ロック パークにあるスモーキー ヒル川の分水路で発掘された上部ウェリントン頁岩
タイプ	形成
単位	サムナーグループ
サブユニット	ローワーウェリントン層、 ハッチンソンソルト層、 カールトン石灰岩層、 アッパーウェリントン層
下地	カンザス州中央西部：（第六子午線を基準として）[1] 東：カイオワ頁岩 上：更新世段丘西：ニンネスカ 頁岩オクラホマ州北中部：ヘネシー層ガーバー砂岩
オーバーレイ	ノーランズ石灰岩
厚さ	500～700フィート（150～210メートル）
岩石学
主要な	頁岩/泥岩/ドロマイト 塩 /無水石膏/石膏
位置
座標	北緯38°36′ 西経97°12′ / 北緯38.6° 西経97.2° / 38.6; -97.2
おおよその古座標	北緯3°36′ 西経25°48′ / 北緯3.6° 西経25.8° / 3.6; -25.8
地域	カンザスオクラホマ
国	アメリカ合衆国
タイプセクション
名前の由来	ウェリントン、カンザス州
命名者	FWクラギン[2]
ウェリントン層（アメリカ） アメリカ合衆国の地図を表示 ウェリントン層（カンザス州） カンザスの地図を表示

ウェリントン層は、カンザス州とオクラホマ州にある前期ペルム紀の地質層です。^[2]この層のハッチンソン岩塩層は、この層自体よりも地域社会でよく知られており、塩は現在でもカンザス州中部で採掘されています。^[3]ウェリントン層はペルム紀の昆虫に関する豊富な記録を提供し、その層序はアイスハウスペルム紀の熱帯古気候の復元の証拠となり、季節の移り変わりを測定できる場合もあります。^{[4]ウェリントン頁岩から発見された数万点の昆虫化石は、ハーバード大学}比較動物学博物館とイェール大学ピーボディ自然史博物館の主要なコレクションとして保管されています。^[5]

当初は海成頁岩と説明されていた厚さ 500 ～ 700 フィート (150 ～ 210 メートル) のウェリントンは、ほとんどが暗灰色の薄い層状の軟岩で、その多くは淡水池や塩湖からの堆積物を含む陸生岩です。無水石膏と石膏のさまざまな層がいくつかあり、地層の大部分の中央部分は巨大な塩層です。局所的な赤色層と緑色頁岩は、浅い淡水面を持つ露出した土壌の状態を示しています。海洋化石は最下層に限られていますが、残りは淡水種と陸上生物、特に昆虫と爬虫類を特徴としています。

中部大陸の初期のペルム紀の岩石層と比較すると、ウェリントン層の範囲はいくぶん限られている。ウェリントン層はカンザス州西部、オクラホマ州北西部、テキサス州パンハンドルの北東隅で確認されているが、ネブラスカ州では確認されていない^[4]（下層のチェイス層がネブラスカ州とカンザス州東部に比較的広がっていることと比較）。地表の露頭は、一般的に南北の高速道路US 81 号線とUS 77 号線に沿ってまたはその間に広がっている。^[5]サライナの南からオクラホマ州北部にかけて、西に傾斜するウェリントン層は広く浅い谷の下に広がっている。ここでは、ハッチンソン岩塩層が溶解したためにウェリントン層の上部が崩壊し、マクファーソン渓谷湿地やウェリントン・マクファーソン低地などの低地が形成されている。この谷の西側では、ウェリントン頁岩がニンネスカ頁岩の下で地下深くに徐々に傾斜しているが、この層はカンザス州西部の境界より西には広がっていない。^[4]

極度に氷河が発達した時代、ウェリントン鉱床は赤道付近にあり、氷河は存在しなかった。気候は概して乾燥していたが、盆地に堆積した風に運ばれた塵の層によって、地球全体の気温と降水量の周期的な変動が記録されていた。^[4]

居住可能な環境は、当初は海洋の湾であったが、主に非海洋であり、乾燥水、淡水、汽水、塩水の間で非常に多くの周期的な変化があった。

• 舌足類、海洋腕足類^[6]

• 二枚貝類、Myalina meeki ^[6]

• ハマグリエビ、季節の移り変わりの測定^[6]
• Productae dunbaris、レイクシジミ^[6]

• メガニューロプシス・ペルミアヌム、知られている最大の有翼昆虫^[7]
• Asthenohymen minutus、ペルム紀の大型昆虫^[8]

ウェリントンは、暗色頁岩以外には簡単に識別できる特徴がほとんどないため、特に厳密にサブユニットに分けられていませんが、特定のサブ区分が認識されています。ウェリントン頁岩は、大まかに言って、上部ウェリントン頁岩層と下部ウェリントン頁岩層に分けられます。ただし、これらの非公式に命名された区分は、地層のほぼ中央にあるハッチンソン ソルト層の位置のみに基づいています。ハッチンソン ソルト層は、通常は存在しますが、常に存在するわけではありません。

いくつかの石灰岩層^[9] 、典型的にはドロマイトは、これらの上部および下部頁岩区分内に見られ、メンバーとして様々なランク付けがされており、それ以外に名前のない隣接する頁岩は、名前の付いた石灰岩に分類される可能性があります。^[10]塩と同様に、それぞれが常に認識できるほど存在しているわけではありません。

ウェリントン上部は主に灰色無水岩泥岩と赤色泥岩の互層構造から構成されていますが、不連続な石灰岩とドロマイトの層も少数含まれています。

ミラン石灰岩^{[11] [12]}は上部ウェリントン層の最上部のマーカー層であるが、常に存在するわけではなく、その不在により上部のニンネスカ頁岩との接触が目に見えて不明瞭になる。その外観は典型的には不連続で薄い炭酸塩層の連続である。^[9]カンザス州ミランの南のチカスキア川 の岸に露頭があり、頁岩で区切られた3つのドロマイト層で構成され、すべてに緑色のマラカイトの斑点がある。^[13]

スリーフィンガードロマイトは、カンザス州中南部で非公式に名付けられた、比較的薄いドロマイト層が3つある約20フィートのゾーンです。これらの層は、2001年にヤギー/ハッチンソン天然ガス貯蔵庫で発生した破壊的で致命的な漏出事故における役割について研究されています。^[14]しかし、これらの層はミラン石灰岩に相当する可能性があります。

ハッチンソン塩層^[11]は、塩、無水石膏、灰色頁岩が重なり合った層で、その総厚は最大 300 フィート (91 m) に達する。この層はカンザス州中央部の大部分とオクラホマ州北中部に分布している。この地域一帯の石油・ガス探査でこの層が見られる。この塩は、縦坑採掘と溶解採掘の両方で採掘されてきた。採掘地域には、ハッチンソン、ライオンズ、キングマン、カノプリスなどがある。^[15]ハッチンソン塩が地表近くにある場合、淡水地下水の通常の循環によって溶解する可能性がある。溶解した塩分は、上部の岩盤の崩壊と表層水への塩分の排出を引き起こし、一部の淡水源を劣化させる。^[16]

ウェリントン下部は灰色の無水石膏泥岩と無水石膏の層状構造から成り、一部の場所では無水石膏と石膏が採掘されています。下部頁岩には、石灰岩とドロストーンの不連続層がいくつか含まれています。場所によっては、これらの薄い石灰岩層は耐久性が高く、景観に影響を与えます。一部は、地域規模で地質学的に地図化できるほどです。ウェリントン下部の最下部の層は、ウェリントン層内の海洋環境を唯一表しています。

カールトン石灰岩^[11]は、ウェリントン下部露頭の、局地的に岩棚を形成する、地図に載せられるマーカー層である。^[17]カールトン石灰岩は「カールトン昆虫床」と関連しているが、ウェリントン上部と下部には他にも昆虫床が数多く知られている。

ホレンバーグ石灰岩^[11]もまた、棚状の岩石で、ウェリントン下部の地表地形を局所的に地図化できるマーカー層である。^[17]

アンネリー石膏はカンザス州アンネリーにちなんで名付けられ、ゲウダスプリングス頁岩層の上に分布している。アラバスターとセレナイトの石膏も存在し、^[18]カンザス州ゲウダスプリングスの鉱泉リゾート地で採掘された。理想的な建築材料ではないが、そこで採掘されたアンネリーアラバスターは地元では「大理石」と呼ばれ、カンザス州ウェリントンにある歴史的なスミス商業ビルのいわゆる「大理石ブロック」の建設に使用された。^{[19] [20] [21]}

ウェリントン層は頁岩であるため、露出部は限られていますが、カイオワ砂岩の帽岩の下に適度な土壌で覆われた斜面を形成する傾向があります。ウェリントン層が地表に近づくと、地下水が塩分を溶解し、上部のウェリントン頁岩が沈下して川や湖の泥に覆われるため、状況はさらに悪化します。

カンザス州ハッチンソンは、ハッチンソン岩塩層からの塩の採掘の中心地です。ストラタカ岩塩鉱山博物館に関連して、ハッチンソン岩塩鉱山の地下では、団体での宿泊キャンプ、地下での徒歩および自転車レース、ガイド付きの訪問者が鉱山の赤塩の尾鉱山にアクセスして収集する特別な毎年恒例の「レッド ロック トーバー ハント」ツアーなど、地質学的な観光の機会が数多くあります。赤塩は一般に汚染された廃棄物と考えられています。

サライナの東、カンザス州北中部の州間高速道路70号線に沿って進むと、サリーン渓谷とソロモン渓谷の間にある風光明媚な丘陵地帯を進むことができる。ここでは、崩壊しつつあるハッチンソン岩塩層と主に赤色のニンネスカ頁岩はどちらも存在せず、これらの断崖は、比較的堅固で安定した上部ウェリントン頁岩の上にあるカイオワ層の耐久性のある砂岩の浸食の結果である。その結果、サライナの西側にあるニンネスカ頁岩の上にあるダコタ層によって形成されたものと地質学的に類似した、より小さな断崖ができた。 ^[22]

コロナド ヒルは、スモーキー ヒルズのスモーキー ヒル ビュート山脈の丘陵状の外れ値を形成するダコタ残存丘陵の 1 つです。コロナド ヒルの頂上にあるコロナド ハイツ公立公園からは、耐久性の高いダコタ砂岩とカイオワ砂岩、耐久性の低いニンネスカ頁岩とウェリントン頁岩、およびハッチンソン岩塩層の溶解が相互作用してできた地形を見ることができます。

コロナド ヒルの南には、スモーキー ヒル川の元々の流れと現在の流れがあります。ここは、西のスモーキー ヒルズから流れ出て、以前は南東に流れていましたが、現在は谷を東に渡り、北に曲がってサライナに向かいます。この南北に広がる谷は、ハッチンソン ソルト メンバーが溶解した際に地層が崩壊した結果できたものです。^[23]コロナド ヒルの斜面はキオワ シェール、ニネスカ シェールは斜面の下部から谷底まで広がり、谷底のこちら側の下には、ハッチンソン ソルトがそのまま残っているウェリントン層の全層がニネスカ シェールの下にあります。^[22]

谷の東端に見える断崖では、ニンネスカ頁岩が完全に消失し、ウェリントン層が谷底から100フィート（30メートル）以上も隆起している。^[22] ハッチンソン岩塩層はこれらの断崖ほど東に伸びていなかったため、現在の断崖は安定しており、崩壊の東の範囲を超えている。^[23]

形成中のカンザス川の水源は崩壊地を通って南に伸​​び、スモーキーヒル川を捕らえた。そのため、現在この川は北に24マイル（39 km）流れ、カンザス渓谷上流に至っている。^[23]

1950年代後半、サリナの迂回バイパスおよび洪水制御プロジェクトの一環として、スモーキーヒル川の曲がり角にあるキオワ/ウェリントンの断崖のインディアンヒル隆起部を通る迂回水路が掘削されました。^[24]掘削により、上部ウェリントン頁岩の約80フィート (24 m) が露出し、側面の上部では色の変化や、ドロマイトの耐性層を流れる短い滝が含まれています。インディアンロック公園には、この丘と周囲の野原、崖、レクリエーショントレイルが含まれます。グレニファーヒルドライブは、駐車場、パノラマの市街地の景色、迂回水路へのトレイル、および現在インディアンロックレイクと名付けられている廃墟となったレンガ工場の採石場によって露出したウェリントン頁岩へのトレイルに通じています。^{[22] [25] [26]}

カンザス州西部の初期の石油探査は、主に石炭紀の地層、例えば深さ3,300フィート（1.0 km）のカンザスシティ-ランシング石灰岩に集中していた。 ^[27]上部ペルム紀地層は、この探査にとって、マーカー層としてだけでなく、ペルム紀地層の塩水と家庭用供給に使われる表層帯水層の淡水との間の比較的不浸透性の保護バリアとしても重要である。特に、これはカンザス州西部の何千もの油井がハッチンソン岩塩層や上部ペルム紀の岩石の可溶性塩、無水石膏、石膏の層を貫通しなければならないことを意味する。^{[28] [29] [30]}

第二次世界大戦中、ラッセル郡の完成したケーブル掘削井戸から鋼鉄製の外被が回収されたが、井戸は適切に密閉されていなかった。セメント製の外被と栓がないため、表層の真水が井戸の穴に流れ込み、塩、無水石膏、石膏層を通過する際にこれらの鉱物が溶解して運び去られる。この溶解により、地表から1,300～1,600フィート（490メートル）下に水で満たされた空洞が発生し、現在も拡大し、ゆっくりと崩壊して、活発な陥没穴を引き起こしている。ハッチンソン塩の上には強固な地層がないため（柔らかい頁岩、砂、非常に薄い白亜のみ）、沈下は非常に着実かつ緩やかである。^{[28] [29] [30]}

州間高速道路70号線は、カンザス州ラッセル西部の3つの陥没穴の上に建設された。建設以来、車線は繰り返し高架化され、隣接する高架道路は崩壊を避けるために撤去された。3つの陥没穴はすべて雨期に真水が溜まる。クロフォード陥没穴は3つの中で最も深く、常に水が溜まり、地元の湿地環境となっている。^{[28] [29] [30]}

• カンザス州の化石層単位の一覧
• オクラホマ州の化石層単位の一覧
• カンザスの古生物学
• オクラホマ州の古生物学

• EH Sellards. 1906. ペルム紀の昆虫の種類、パート I - トンボ目。アメリカ科学ジャーナル、シリーズ 4 22(129):249-258