イルガーンクラトン

イルガーン・クラトンは、西オーストラリア大陸の大部分を占める大きなクラトンです。堆積盆地と原生代の褶曲帯および衝上断層帯が混在する地域に囲まれています。ジャック・ヒルズ、ナリヤー・テレーンのジルコン粒子の年代は約 427 億年前と測定されており、砕屑性ジルコンの 1 つは 44 億年前のものと測定されています。^[1]

クラトンのマーチソン地域にはヤラババ衝突構造があり、20億年以上前に形成された、年代が判明している最古の隕石衝突クレーターである。^[2]

イルガーン・クラトンは、現存する大陸地殻の多数のブロックやテレーンが集積して、約294億年から263億年の間に形成されたと考えられており、そのほとんどは32億年から28億年の間に形成された。

この付加イベントは、イルガーンクラトンの70％以上を占める広範囲にわたる花崗岩と花崗閃緑岩の貫入、大量のソレアイト 玄武岩とコマチアイト 火山活動、^[3]地域的な変成作用と変形、およびクラトンの金鉱化の大部分の賦存によって記録されています。

これらの付加イベントはいくつかの段階で発生しており、おそらく沈み込みの休止によって区切られた大陸の断片の付加によって発生し、新たな活動が断続的に発生しています。

このクラトンは、主に約 28 億年前 (約 28 億年前) の花崗岩 - 片麻岩変成岩地帯 (南西部地域と西部片麻岩帯) と、3 つの花崗岩 -緑色岩地帯 (北東ゴールドフィールド地域、サザンクロス地域、緑色片岩変成岩マーチソン地域) で構成されています。緑色岩帯と花崗岩の中には、31 億年から 29 億年前のものもあれば、それより新しいもの (約 27.5 億年から 26.5 億年前) もあります。

このクラトンは、スターリング・マウント・バレン・ブロック、ダーリング・ヒルズ、ルシェルシュ棚氷地帯からなる 西オーストラリア楯状地地形区分の明確な地形区の 1 つです。

西部片麻岩地帯は、地球上で最も古い地殻の破片の一部である、主に長石質の白色グラニュライト片麻岩で構成される、多変形した高品位初期始生代変成帯の連続体です。 ^{[4]西部片麻岩地帯は、後者が}珪長質および塩基性変成火山岩が優勢であるのに対し、前者は高品位の変堆積物と未知の原岩の片麻岩で構成されている点で、イルガーンクラトンの残りの部分とは異なります。

西部片麻岩地帯は、イルガーンクラトンの北縁の西半分に沿ってナリアー片麻岩地帯として露出しており、これは33億年前以上38億年前までの年代測定された、大きく多変形した長石質変花崗岩と変堆積性両閃岩級の片麻岩とミグマタイトの複合体であり、ムルグー片麻岩地帯（295億年前）のほか、275億年から26億年前の花崗岩のシート、オブダクトされた オフィオライトシート（トリルバー複合体）および240億年から20億年前の原生代片麻岩ベルトに挟まれている。

イルガーンクラトンの西端は、顕生代の堆積盆地に部分的に覆われ、27億年前から255億年前のイルガーン地殻構造領域と断層接触しており、275億年から265億年前のジンパーディング片麻岩複合体が分布しています。この岩石は主に雲母質珪岩、石英長石黒雲母ザクロ石片麻岩、紅柱石および珪線 石片岩、縞状鉄鉱層、その他の外来岩から構成され、斑状花崗岩の小塊が貫入しています。

ジンパーディング片麻岩複合体の砕屑性ジルコンの年代は 3267 ± 30 Ma から 3341 ± 100 Ma の範囲で、変成岩の被覆は 3180 Ma に遡ります。

イルガーンクラトンの南西には、バリンガップ片麻岩複合体が、原生代前期の変成岩であるルーウィン複合体の内側に位置しています。バリンガップ複合体は、主に変成堆積性準片麻岩、花崗岩正片麻岩で構成され、少量の石灰珪酸塩、超塩基性および正角閃岩片麻岩の層があります。変成度は、ピークグラニュライト相であると考えられていますが、大部分はピーク角閃岩相の集合体として保存されています。

全体として、西部片麻岩地帯のサブブロックは、イルガーンクラトンの約 2.70 ～ 2.55 Ga の緑色岩変成火山帯の大部分が堆積した以前の基盤を表し、その中に大量の始生代のトロンジェーム岩- トーナル岩 - 花崗閃緑岩群およびトロンジェーム岩-トーナル岩-閃緑岩群の花崗岩が配置されています。

マーチソン地域は、イルガーンクラトンの西部および北部の 3 分の 1 に露出しています。この地域は、クラトンおよび西部片麻岩ベルトの周囲の構造地域から分離する主要な地殻横断構造によって境界が定められています。

マーチソン地方の地層学は、ワトキンス (1990) に従って、6 つの基本的な構造地層学的構成要素 (2 つの緑色岩帯変火山変堆積岩シーケンスと 4 つの花崗岩類) に分割されています。

• ルーククリークグループの変成火山岩
• マウントファーマーグループ
• 初期の花崗閃緑岩-モンゾ花崗岩貫入岩群（現在はペグマタイト縞状正片麻岩）
• モンゾグラナイト群（現在は折り畳まれ、メタグラナイト）
• テクトニック後に分化した2つの花崗岩質岩石群

イルガーンクラトン北東部の構造的枠組みは、主にトランスプレッションによって形成され、褶曲、逆断層、北北西方向の広域剪断帯における左横ずれ運動の発達、続いて広域褶曲と短縮が起こりました。後者は重なり合う地殻変動で発生しました。最初の変形イベントはよくわかっていませんが、南北方向の衝上断層運動が関与していたようです。

マーチソン地方には、 2229 ± 5 Maの隕石衝突クレーターとして最も古いヤラババクレーターがあります。クレーターは激しく侵食されており、表面には元の構造の痕跡は残っていません。主な痕跡は、約 20 km x 11 km の楕円形の航空磁気異常と、衝撃で再結晶化した鉱物の存在です。この衝突は、最も新しい氷河堆積物の年代と広く重なるため、温室効果ガスの大きな波を伴う気候強制によってヒューロニアン氷河期を終わらせた可能性があります。 ^[2]

サザンクロス地域はイルガーンクラトンの中央部に位置している。サザンクロス地帯のマルダ・ディエマルス緑色岩帯は、苦鉄質火山岩と縞状鉄鉱層を特徴とする下部緑色岩帯（約30億年前）、珪長質中間火山活動層、石灰アルカリ質火山岩（マルダ複合岩）と砕屑性堆積岩（ディエマルス層）の上部堆積層（約273億年前）の3層に分けられる。^[5]

東西造山運動（約 2730～2680 Ma）は、初期の褶曲段階と、ディエマルス層の堆積と変形をもたらした後期段階の 2 つの段階で発生しました。その後の造山運動（約 2680～2655 Ma）により、剪断帯と弓状構造が形成されました。

マルダ・ディエマルス緑色岩帯の岩相層序は北部マーチソン・テレーンと類似していますが、南部イースタン・ゴールドフィールズ・テレーンよりも古い緑色岩と変形イベントがあります。これは、イースタン・ゴールドフィールズ・テレーンが、より古いマーチソン・サザンクロス花崗岩・緑色岩の核に付加した可能性があることを示しています。

イースタン・ゴールドフィールド州の始生代ノースマン・ウィルナ・グリーンストーン・ベルト^[6]には、スーパー・ピットを含む有名なカルグーリー・ゴールデン・マイルなど、オーストラリアの金鉱脈のほとんどが含まれています。

これらの金鉱床は一般に量が多く、花崗岩ではなく、緑色岩帯の火山性貫入堆積性岩層に限定されています。始生代ボルダー・レフロイ剪断帯に沿って金の分布パターンが見られます。

噴出性コマチアイト（超苦鉄質火山岩）は、ノースマン・ウィルナ・グリーンストーンベルトに沿って産出する。ノースマン・ウィルナ・グリーンストーンベルトでは、およそ2685～2675 Maに火山性マグマから深成性マグマへの変化が起きた。大量の高Ca花崗岩の貫入は2670～2655 Maに発生した。^[7]金の多くは2650～2630 Maの間に堆積し、その多くは以前の断層（正断層と逆断層）の横ずれ再活性化に関連している。

2660-2655 Ma の以前の金鉱脈は、大規模な伸張 (正断層運動と花崗岩のドーム形成) と関連しており、その結果、後期盆地の形成とマントル由来のマグマ (閃長岩と塩基性花崗岩/斑岩) の貫入、および反時計回りの狭い PTt 経路が生じました。

イルガーン クラトンは、さまざまな年代の、しかし主に原生代に形成された比較的新しい地層に四方を囲まれています。さまざまな隣接する地層の境界は、イルガーン クラトンに関係した始生代以降の出来事の重要な証拠を提供します。

イルガーン・クラトンは西側でジュラ紀のパース盆地と接しており、ダーリング断層によってこの盆地から隔てられています。パース盆地は、非活動的な境界上に形成されたリフト充填盆地であると考えられています。

パース盆地の北はガスコイン・コンプレックス、^{[8] 、}グレンガリー盆地、イェリダ盆地に囲まれており、これらはすべて中期原生代変動帯の一部であり、東はマスグレイブ・ブロックに続いています。ガスコイン・コンプレックスやこの時代の変成帯、ヤラーウィーラー片麻岩やナリヤー片麻岩の再活性化など、後期始生代から新原生代、さらには古生代まで、長期にわたる多段階の横ずれ運動（イルガーン・クラトンの縁辺に対して）があったことを示しています。^[9]

イルガーン・クラトンは、東南東に約 1,300 Ma のアルバニー・フレーザー造山帯に囲まれており、主に角閃岩から緑色片岩相の堆積性原岩片麻岩、ミグマタイト、花崗岩で構成されています。アルバニー・フレーザー造山帯は、沈み込みに関連した構造と長期にわたる横ずれ構造の両方を示し、オーストラリアの他の原生代盆地や変動帯と密接に相互接続されています。

イルガーン・クラトンは、東部と北東部で、カニング盆地を含む古生代と顕生代の堆積盆地に部分的に覆われています。西端は、イルガーン・クラトンと西のパース盆地を隔てるダーリング・スカープとダーリング断層によって区切られており、コリー・サブ盆地などのジュラ紀の残存堆積盆地に覆われています。

イルガーンクラトンには、始生代の基盤岩自体だけでなく、長期にわたる侵食、堆積、古い被覆層と表土の再堆積によって生じた、第三紀以降の古河川堆積物の相当量の堆積性薄板も存在します。

認識されている第三紀の覆土層には、ブレーマー盆地、オフィサー盆地などが含まれます。

イルガーンクラトンは、かなり長い間、海面かそれより高い位置にあったと考えられています。^[10]イルガーンのレゴリスの一部は世界最古で、白亜紀の風化現象を記録しています。これは、イルガーンクラトンの緯度と気候が一般的に亜熱帯であるため形成され、氷河作用がほとんどないか全くなく、地形が一般的に平坦で、比較的侵食が軽微です。

この表土は極めて風化が進んでおり、一部の地域では地表から 100 メートル下まで完全にサプロライトに変化しています。これは新生代から暁新世の熱帯気候で生成されたと考えられており、一部は 6000 万年以上前の化石化した樹木の根を記録したまだら模様のデュリクラストがその証拠です。以前の風化現象は、約 1 億 8000 万年前の ジュラ紀の磁気残留鉄 ラテライトに記録されています。

イルガーンの表土は、土壌の一部が本質的に化石化しているため、動植物に直接影響を与えています。イルガーンの地下水の多くは高塩分で、一部は塩分過飽和です。これにより、広大な土地が不毛になり、大きな塩湖と高い塩分地下水位が生じます。この塩の起源は、過去数千万年の間にオーストラリア大陸に運ばれた海塩の沈殿と、塩を残した高い蒸発率によるものと考えられています。

イルガーンクラトンの緑色岩帯には以下のものが含まれます。

• サザンクロスグリーンストーンベルト
• ノースマン・ウィルナベルト
• デュークトンベルト
• グレワグリーンストーンベルト

イルガーンクラトンはオーストラリア有数の鉱物資源地帯です。オーストラリアの鉱物探査費の半分以上がここに投じられ、オーストラリアで採掘される金の3分の2とニッケルの大半が産出されます。クラトンには、世界で知られている金の埋蔵量の約30%、^{[要出典] [異論あり–議論中]} 、世界のニッケル埋蔵量の約20%、世界のタンタル埋蔵量の80%、相当量の鉄鉱石、銅、亜鉛、少量の鉛の埋蔵量があります。クラトンには、かなりの量のプラチナ、バナジウム、硬岩チタン、相当量の鉄鉱石資源があります。

採鉱は主に、カルグーリー、カンバルダ、ノースマン、ミーカサラ、ウィルナなどの採鉱中心地や、ラバートン、レンスター、レオノーラ、サザンクロスなどの小規模な中心地周辺のグリーンストーン帯で行われています。

鉱石濃縮物または完成品は鉄道または道路でパース、フリーマントル、エスペランス、アルバニー、またはジェラルトンに輸送されます。

鉄鉱石は現在、イルガーン・クラトンのいくつかの地域から採掘されているが、ピルバラ・クラトンの鉱山に比べるとはるかに小規模である。鉄鉱石は、カルグーリー北部のクーリヤノブの赤鉄鉱風化縞状鉄鉱層、および西部片麻岩地帯のギブソン山、ウェルド山脈、ジャック・ヒルズの赤鉄鉱縞状鉄鉱層から採掘され、直送鉱石を生産している。

カララ鉄鉱石プロジェクトは、イルガーンクラトンで唯一操業中の磁鉄鉱鉱山ですが、アルバニー・フレーザー複合地帯では、磁鉄鉱の供給源として他の磁鉄鉱鉱床も調査されており、サウスダウンでは大規模な鉱床が提案されています。ジャックヒルズ、ウェルド山脈、マウントギブソンの縞状鉄鉱層、およびヤルグー周辺の縞状鉄鉱層も磁鉄鉱の供給源として考えられていますが、この種類の鉱石の採掘はまだ行われていません。

海岸からさらに離れたウィルナとラバートンの縞状鉄鉱床も調査中だが、インフラが貧弱なため、これらの鉱床を採算の取れるものにすることはできないと考えられている。

イルガーンクラトンには、世界の経済的に実証可能な回収可能な金の埋蔵量（EDR）の約 4% が存在します。^{[要出典] [異論あり–議論中]}

主要な金鉱床は、カルグーリー、カンバルダ、マウント マグネット、ボディントン、ラバートン、ウィルナにあり、緑色岩帯に含まれています。これらは、堆積層と挟まれ、変形および変成された、塩基性、超塩基性、珪長質の火山岩の線状帯を形成しています。金鉱化の発生様式は、構造的に制御された小規模から中規模の鉱脈、剪断帯、および石英脈である傾向があります。

この地域の多くの金鉱床の下にある重要な特徴は、さまざまな規模の花崗岩を核とするドームです。これらは、流動金属を上部地殻の堆積場所に集中させる構造を提供しました。

マントルの特徴は、交代作用を受けたマントルウェッジの溶融物やランプロファイアなど、多くの大きな堆積物に見られます。これらのマントル岩石が流体や金属の供給源であったのか、それとも単に好ましい経路を反映しているだけなのかについては、議論が続いています。

カンバルダ地域は世界クラスのニッケル硫化物鉱山地域であり、採掘前のニッケル金属の総資源量は 2 メガトン (Mt) です。1967 年以来、約 1.1 Mt のニッケル金属が生産されており、年間平均 35,000 トンのニッケルが生産されています。カンバルダ ドームは、イルガーン クラトン南東部の始生代ノルマン-ウィルナ緑色岩帯の南中央部に位置しています。カンバルダ型コマチアイト ニッケル鉱床は、イルガーン クラトン内のニッケル金属の主な供給源です。^[11]

銅、鉛、亜鉛は現在、ゴールデン グローブと新しく開発されたジャガー亜鉛鉱山で採掘されています。少量の銅は、グレワ グリーンストーン ベルト、ラバートンの南にあるバートビル、グラニー スミスなど、銅を含むいくつかの金鉱床から回収されています。

カルグーリーを取り囲む50万平方キロメートルの砂漠地帯には、1億トンの銅・亜鉛鉱床があると理論上考えられている。イルガーン・クラトンのいくつかの火山帯の地質は、カナダのオンタリオ州北部のキッド・クリークにある世界最大の卑金属鉱山と驚くほど似ている。銅の探査は、レイヴンズソープ、バラガンディ、ヤンダル・ベルト、デュークトン・ベルト周辺のいくつかの地域で継続されており、これらの地域には大規模な珪長質火山岩群が存在することが知られている。

イルガーンクラトンには、世界で回収可能な希土類元素の最大 60% が埋蔵されている可能性があり、主にマウントウェルド カーボナタイトに含まれています。ポントン、ラバートン付近、および東部の花崗岩片麻岩および緑色岩帯内の地域的な小規模カーボナタイトの産出も、経済的に価値がある可能性があります。

イルガーンクラトンとその被覆層には、経済的に証明可能かつ回収可能なウラン埋蔵量（EDR）の世界のかなりの割合が埋蔵されています。ウランのほとんどは、イルガーンクラトンの花崗岩やその周囲の原生代造山帯に由来する古河川内に存在し、この金属は第三紀以降の古排水系および現在の排水系内に堆積しています。例としては、イェリリー、マルガロック^[10]、レイクウェイセンチピードなどがあります。

東イルガーンクラトンの世界クラスの鉱床には、マウントシャーロット、ノースマン、サンライズダム、サンズオブグワリア、セントアイブスカンバルダ、タルムーラ、ワラビー、ウィルナがあります。世界クラスのニッケル鉱床には、マウントキース、カンバルダ、

• コスモス ニッケル プロジェクト、コスモス ピット、コスモス ディープス、アレック メアーズ、タピノスの高品位塊状硫化物。
• マリンマリンのラテライトニッケル。
• カンバルダニッケル鉱山、カンバルダ ドーム、ウィジーモールサ
• ミーテル、マリナーズ、レドロス、ワナウェイのニッケル鉱山、ウィジモルタ ドーム
• エミリー・アンとマギー・ヘイズのニッケル鉱山、ジョンストン湖グリーンストーンベルト
• スーパーピットまたはフィミストンオープンカット、カルグーリー
• ゴールデン グローブ鉱山Cu-Zn-Au 鉱山
• ブロンズウィング金鉱
• ジュンディー・ニマリー金鉱
• カノーナベル金鉱
• ウィンディムラのバナジウム資源、ウィンディムラ侵入、マウントマグネット
• グリーンブッシュリチウム鉱山
• マウント・キャットリンリチウム・タンタル鉱山
• ボールドヒルリチウム・タンタル鉱山

• 始生代 – 地質時代、40億3100万年前～25億年前
• オーストラリア楯状地 – オーストラリア大陸の大部分
• セントラリアン超盆地 – オーストラリアの堆積盆地
• ゴーラークラトン – 南オーストラリア州中央部の西オーストラリア楯状地の広域地域
• オーストラリアの地質
• 鉱石の起源 – 地球の地殻内でさまざまな種類の鉱床がどのように形成されるか
• パース盆地 – 西オーストラリアの堆積盆地
• ピルバラクラトン – 西オーストラリア州ピルバラにある大陸岩石圏の古く安定した部分
• 西高原 – オーストラリアの排水地域