ウィンダミア スーパーグループ

ウィンダミア累層群は、約4億5千万年前のオルドビス紀からシルル紀にかけて形成された地質学的単位で、イングランド北西部に露出しており、マン島とアイルランドのペナイン山脈とその走向に沿った相関地層、および南部高地とウェールズ国境地帯の下流に広がっています。北イングランドの比較的新しい層の大部分の下にあり、南はイースト・アングリアまで広がっています。これは、現代のガンジス川流域に似た環境で前地盆地として形成され、アバロニア大陸に面し、付属していたイアペトゥス海の残骸がローレンシアの下に沈み込みました。

この超層群は、タービダイト質石灰岩のデント層群と、その上にあるストックデール層群、トランアース層群、コニストン層、ケンダル層の頁岩、砂利、灰色砂岩の層から構成されています。後期アカディア造山運動中の南東からの圧縮（おそらくレイイク海の閉鎖が原因）^[1]により、地層は背斜と向斜に折れ曲がり、一部の堆積層では スレート状の割れ目が生じました。

このユニットの北西には、アバロニア大陸縁辺で形成された、主にタービダイトからなる、カンブロ-オルドビス紀のスキッドー グループがあります。2 つのグループの間にあるボローデール火山グループは、イアペトゥス海洋地殻の沈み込み中に活動した、 下にある石灰アルカリ火山弧から噴出した凝灰岩で構成されています。

ウィンダミア盆地は屈曲によって形成された。その形成前、ローレンシャン大陸の端に隣接するサザンアップランズ付加体 がアバロニアに向かって前進していた。この衝突で形成された山々の荷重がアバロニアプレートを押し下げ、収容空間の発達を引き起こした。

堆積作用はカラドック（上部オルドビス紀、4億5500万年前）で始まった。スランドベリー期、ストックデール累層群は海進に対応する黒色頁岩を伴う、多くの酸化性-無酸素性遷移によって特徴づけられ、これらは暴走温室効果を緩和するのに役立った可能性がある。^{[2]堆積物の蓄積速度は時間とともに加速し、ウェンロック（中期シルル紀、} 4億2400万年前 ）まで100万年あたり約50メートル（m/Ma）の低い水準でほぼ安定していたが、その後大幅に増加し、最終的にはプリドリ（末期シルル紀、4億1900万年前）の浸食によって記録が終了し、1000 m/Maを超えた。この堆積速度の突然の上昇は、オルドビス紀からプレートを押し下げ始めたアバロン山脈がますます接近した結果であるが、シルル紀まで堆積物の流入を増加させるほどには接近しなかった。堆積の最終段階は、盆地の状態の変化を反映しています。盆地は、流入した堆積物をすべて閉じ込める、満たされていない状態ではなく、満たされすぎた状態になりました。これは、盆地が堆積して水深が浅くなったことに反映されています。これは、プリドリー川の陸生状態への移行で最高潮に達しました。

ウィンダミア累層群の一部から採取した粘土鉱物イライトの分析により、その最大埋没深度を推定することができます。現在地表にある堆積物は、かつては 5～6 km の堆積物で覆われていました。この一部は断層のあるウィンダミア堆積物に属しますが、その大部分は、山脈の斜面の扇状地によって堆積した糖蜜堆積物や、おそらくエネルギーの低い河川堆積物または砂丘堆積物を含む、古赤色砂岩であったと推定されています。

シンクレアの前地盆地モデルは、10 年以上にわたって最先端のモデルであり続けており、彼の 4 段階モデル​​はウィンダミア スーパーグループによく適合しています。^[3] 最初の段階では、造山帯のくさび (ここでは、サザン アップランズの付加帯のくさびの山々) が受動的な縁に荷重をかけ、たわみ沈下を引き起こし、適応空間を提供します。荷重の後ろで地殻の剛性がたわむことで生じる「前隆起」は隆起を引き起こし、侵食を可能にします。^[3] 隆起が後退するにつれて、その跡に浅瀬が残り、炭酸塩で満たされる可能性がある一方、半遠洋性堆積物とタービダイトは盆地の深部を埋め続け、相の「三位一体」が残る。これがステージ 2 である。^[3] ある時点で、深海盆は、フライシュで満たされるのと同じ速さで収容スペースが作られる不足状態から、過剰状態(ステージ 3) に変化する。その後、造山帯は、タービダイトとデルタが盆地を進むにつれて、糖蜜堆積物の重要な供給源となる。盆地は最終的に満たされ、河​​川および沖積糖蜜で覆われる (ステージ 4)。^[3]

ステージ 1 は、堆積記録で見つけるのが難しい。スーパーグループの最も古い部分である Dent グループは、ステージ 2～3 の浅瀬で予想される炭酸塩相とよく一致しており、収容スペースは熱沈下によって作られた。ステージ 3 の深水堆積物は Stockdale グループと Tranearth グループで表され、アンダーフィル盆地に堆積した堆積物として予想されるように着実に深化しており、堆積速度は場所によって年間変動を保存するのに十分高い (このシグナルは、ユースタティック氷河作用の重複した特徴によって複雑になっている)。ステージ 3 の終わりは Coniston グループで表され、北東から堆積物が供給され (基盤断層によって制御されている)、一連の砂質タービダイトである。このグループは、それぞれがタービダイト ローブを表す層に細分化され、無酸素の背景堆積によって分離されている。Kendal グループはステージ 4 への移行部分をカバーし、顕著な浅化が見られる。タービダイトはより薄い層になり、無酸素半遠洋性堆積物は酸素を豊富に含む堆積物に取って代わられ、嵐の床がますます一般的になり、潮間帯堆積物がグループの上部を占めるようになります。上記の失われた古い赤色砂岩は、ステージ 4 の糖蜜堆積物を形成しました。

^{シルル紀を通じて、古期赤色砂岩の堆積が始まるまで、堆積速度は着実に増加し、1 mm a −1}のピークに達しました。^[4]