幾何学 マラウイ湖 の地形断面図ほとんどのリフトは、一連の独立したセグメントから構成され、それらが集まってリフト特有の線状ゾーンを形成する。個々のリフトセグメントは、単一の盆地境界断層によって制御される、主に半地溝の形状をしている。セグメントの長さは、リソスフェアの弾性厚さに応じて、リフトごとに異なる。
バイカルリフトのような厚くて冷たいリソスフェアの領域では、セグメントの長さが 80 km を超えます が、暖かくて薄いリソスフェアの領域では、セグメントの長さが 30 km 未満になる場合があります 。[ 5 ] リフトの軸に沿って、主要なリフト境界断層の位置、場合によっては極性 (傾斜方向) がセグメントごとに変化します。セグメント境界はより複雑な構造を持つことが多く、一般的にリフト軸を高い角度で横切ります。これらのセグメント境界ゾーンは、セグメント間の断層変位の差を吸収するため、アコモデーションゾーンとして知られています。
調整帯は、同じ極性の 2 つの主要断層の重なりにある単純なリレー ランプから、特にセグメントが反対の極性を持つ場合に構造的に非常に複雑なゾーンまで、さまざまな形態をとります。調整帯は、古い地殻構造がリフト軸と交差する場所に位置する場合があります。スエズ湾リフトでは、ザアファラナ調整帯は、アラビア・ヌビア楯状地 の剪断帯が リフトと接する場所に位置しています。[ 6 ]
リフトの側面または肩は、リフト周辺の隆起した領域です。リフトの肩は通常、 幅約 70 km です。[ 7 ] 以前考えられていたこととは異なり、ブラジル高地 、スカンジナビア山脈 、インドの西ガーツ山脈 などの隆起した受動型大陸縁辺 (EPCM) はリフトの肩ではありません。[ 7 ]
リフト開発
裂け目の発生 リフト盆地の形成と歪みの集中は、リフトの成熟度を反映している。リフトの開始時には、リソスフェアの上部が、当初は接続されていない一連の正断層 に沿って伸張し始め、孤立した盆地の発達につながる。[ 8 ] 例えば、陸上リフトでは、リフト開始時の排水は一般的に内部的であり、貫通排水の要素はない。受動的リフトは 、リフト発達の初期段階で非常に一般的である。これは、水平方向に伝達される応力によって引き起こされるリソスフェアの薄化を伴う。受動的リフトには通常、マグマ活動は伴わない。[ 9 ]
成熟した裂け目段階 リフトが発達するにつれて、個々の断層セグメントの一部が成長し、最終的に連結してより大きな境界断層を形成します。その後の伸張はこれらの断層に集中します。断層が長くなり、断層間隔が広くなると、リフト軸に沿って断層に関連した沈降 領域がより連続的になります。この段階でリフト肩の著しい隆起が発生し、リフト盆地の排水と堆積に大きな影響を与えます。[ 8 ]
リソスフェアのリフティングがピークに達すると、地殻が薄くなるにつれて地表が沈降し、モホ面 が上昇します。同時に、マントルリソスフェアも薄くなり、アセノスフェアの上部が上昇します。これにより、上昇するアセノスフェアから薄くなったリソスフェアへ高い熱流量が流れ込み、造山帯リソスフェアが脱水融解のために加熱され、通常、30 ℃を超える高い温度勾配で極端な変成作用が起こります。変成生成物は、衝突造山帯では高温から超高温のグラニュライトとその関連ミグマタイトおよび花崗岩であり、大陸リフト帯では変成核複合体が、拡大海嶺では海洋核複合体が形成される可能性があります。これは、伸張環境における一種の造山運動につながり、リフティング造山運動と呼ばれます。[ 10 ]
地溝帯後の沈降 リフトが停止すると、リフト下のマントルが冷却され、広範囲にわたるポストリフト沈降が起こります。沈降量は、ベータ係数(初期地殻厚÷最終地殻厚)として計算されるリフト段階中の薄化量に直接関係しますが、水に比べて堆積物の密度が高いため、各段階でリフト盆地が満たされる程度にも影響されます。リフト段階を瞬間的とみなす単純な「マッケンジーモデル」は、ポストリフト沈降量の観測から地殻薄化量の一次推定値として有効です。[ 11 ] [ 12 ] これは一般的に、リフト断層の形状と地殻上部の屈曲 アイソスタシー を考慮した「屈曲カンチレバーモデル」に置き換えられています。 [ 13 ]
多段階リフティング 一部の地溝帯は、複雑で長期にわたる地溝形成の歴史を示しており、いくつかの明確な段階があります。北海地溝帯は、 ペルム紀から白 亜紀 初期まで、 1億年以上にわたるいくつかの独立した地溝形成段階の証拠を示しています[ 14 ] 。
分裂から破局へ リフティングは大陸分裂と海洋盆地の形成につながる可能性がある。リフティングが成功すると、中央海嶺に沿った海底拡大と、海洋盆地によって隔てられた共役縁辺部が形成される。[ 15 ] リフティングは活発で、マントル対流 によって制御される場合がある。また、受動的で、リソスフェアを伸ばす遠方の構造力によって駆動される場合もある。縁辺部の構造は、伸張変形段階間の空間的および時間的関係によって発達する。縁辺部の分節化は最終的に、 断層回転した地殻ブロックを持つ近位領域、地殻基盤 が薄くなったネックゾーン、深い沈降盆地を持つ遠位領域、海洋大陸遷移部、海洋領域など、モホ面地形の変動を伴うリフト領域の形成につながる。[ 16 ]
リフトの進化の過程では、変形とマグマ活動が相互作用する。マグマに富むリフト縁辺部とマグマに乏しいリフト縁辺部が形成される可能性がある。[ 16 ] マグマに富む縁辺部には、主要な火山地形が含まれる。世界的に見ると、火山縁辺部は受動型大陸縁辺部の大部分を占めている。[ 17 ] マグマに乏しいリフト縁辺部は、大規模な断層運動と地殻の過伸張の影響を受ける。[ 18 ] その結果、上部マントルのペリドタイトと斑れい岩が、海底の伸張断層に沿って露出し、蛇紋岩化していることが多い。
経済的重要性 大陸リフトに関連する堆積岩には、鉱物と炭化水素 の両方の重要な鉱床が存在する。[ 22 ]
鉱床 SedEx 鉱床は主に大陸リフト環境で見られます。これらは、マグマ活動に伴う熱水流体が海底に噴出する際に、リフト後の地層中に形成されます。[ 23 ]
石油とガス 大陸リフトは、バイキング地溝帯 やスエズ湾リフト のように、石油やガスが大量に集積する場所です。巨大な石油・ガス田 の30%は、このような場所にあります。[ 24 ] 1999年には、リフトには2000億 バレル の回収可能な石油埋蔵量があると推定されました。根源岩は 、多くの場合、活発なリフトを埋める堆積物(リフト期堆積物 )の中で発達し、湖沼 環境または閉鎖的な海洋環境で形成されますが、すべてのリフトにそのような層序があるわけではありません。貯留岩は 、リフト前、リフト期、リフト後層序で発達する可能性があります。
泥岩 や蒸発岩 が堆積している場合、リフト後層序内に効果的な地域シールが存在する可能性がある。推定石油埋蔵量の半分強は、海洋性シンリフト層序とポストリフト層序を含むリフトに関連して発見され、4分の1弱は非海洋性シンリフト層序とポストリフト層序を含むリフトに、8分の1は非海洋性シンリフト層序と海洋性ポストリフト層序を含むリフトに関連して発見されている。[ 25 ]
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