ベース形成

ベース形成
地層範囲：中原生代、 1250万年前 ファ。 原生代 始生代 持っていた。 ↓
グランドキャニオンのバス石灰岩のストロマトライト
タイプ	地質構造
単位	ウンカーグループ
サブユニット	ホタウタメンバー
下層	博多井頁岩
オーバーレイ	ヴィシュヌ基盤岩は主要な侵食不整合の上にあります
厚さ	121～341フィート（37～104メートル）
岩石学
主要な	ドロマイト
他の	砂岩、 礫岩、 粘板岩、 石灰岩
位置
地域	グランドキャニオン
国	アメリカ合衆国
タイプセクション
名前の由来	バスキャニオン
命名者	ノーブル（1914）[1]

色鮮やかなハカタイ頁岩（オレンジ色）の下にあるベース層（多層で薄い層）は、花崗岩峡谷（上部インナー・ゴージ、黒っぽいヴィシュヌ基盤岩）の上にあります。クフ王のピラミッド（隆起）、グランドキャニオン（イシス神殿地域、ブライトエンジェル・キャニオン）

ベース層（バス石灰岩とも呼ばれる）は、アリゾナ州ココニノ郡のグランドキャニオン東部に露出する中原生代の 岩石層である。ベース層は、崖または階段状の崖として侵食されている。階段状の地形の場合、耐久性のあるドロマイト層がライザーを形成し、粘板岩層が急な踏み面を形成する。一般的に、グランドキャニオン地域のベース層とそれに関連するアンカーグループの岩石の地層は、南西方向に60°以上傾斜する正断層に向かって北東（10°～30°）に傾斜している。これは、アンカーグループの主要露頭地域の東部（イーストリムの下）のパリセーズ断層で見ることができる。さらに、厚く目立つ暗色の玄武岩質シルがベース層を横切って貫入している。^[2]

バス層はウンカル層群の基底部です。

明るい岩の色ですが、バス層の地層の多層構造がわかるクローズアップ。

コモ ポイント /コモ ポイント トレイルからは、グラナイト ゴージ近くの黒いヴィシュヌ基盤岩のいくつかのセクションと、層状のベース ライムストーンの一部 (水平方向の層と暗い黒褐色に注目) が、タピーツ サンドストーンの崖の下に見えます。
(高解像度の拡大可能な写真)

ウンカル層は厚さ約1,600～2,200メートル（5,200～7,200フィート）で、下から順に、バス層、ハカタイ頁岩、シヌモ珪岩、ドックス層、カルデナス玄武岩で構成されています。ウンカル層は、下から順に、厚さ約113～150メートル（371～492フィート）のナンコウィープ層、厚さ約1,900メートル（6,200フィート）のチュアール層、そして厚さ約60メートル（200フィート）のシックスティマイル層に覆われています。

グランドキャニオン・スーパーグループ（その最下層はバス層）は、ヴィシュヌ基盤岩を構成する深く侵食された花崗岩、片麻岩、ペグマタイト、片岩の上に広がっています。^{[2] [3] [4]}

色鮮やかなハカタイ頁岩の下のダークブラウンのバス層の複数の層理。

バス層の命名法については議論が続いています。バス層は、1914年に、典型的に露出しているバス・キャニオンにちなんでバス石灰岩と命名されました。バス石灰岩は、砕屑岩と炭酸塩岩の不均質な混合物から構成され、ドロマイトが主要な岩石種であり、石灰岩は少量の岩石種に過ぎないことから、地質学者によってバス層に再分類されました。また、そのホタウタ層は、1914年にホタウタ・キャニオンの独立した層構造として、当初ホタウタ・コングロマリットとして指定されました。その後、バス層に含められ、現在もその地位を維持しています。^{[1] [2] [5]}

説明

バス層は、砂岩（アルコース）とシルト質砂岩の互層、礫岩とドロマイトの顕著な互層、そして粘土岩と石灰岩の従属的な互層で構成されています。ドロマイトと砂質ドロマイトが主な岩相です。層内角礫岩層もバス層全体に分布しています。ドロマイトと石灰岩の色は灰色から赤灰色まで様々で、ビスケット状やバイオハーマルのストロマトライト層を含むこともあります。礫岩、角礫岩、砂岩、粘土岩の色は、紫褐色から暗赤色、赤褐色まで様々です。

グランドキャニオン中央部のバス層はドロマイトと石灰岩が主で、東部のバス層は砂岩、礫岩、粘板岩が主です。バス層は一般的に、上部に向かうにつれて粒子が細かくなります。^{[2] [5] [6] [7]}

バス層には火山灰層が見られます。これらは白色で非常に細粒のテフラ層から成り、層の基底部に向かってドロマイトと粘板岩が交互に層を成しています。これらの層は、明確な基底接触、一部の等級化層理、そして隣接する地層の炭酸塩または石灰珪酸塩を主体とする鉱物組成とは異なる多様な珪酸塩鉱物組成を特徴としています。これらの火山灰層の一つから採取された ジルコンは、ウラン鉛年代測定法を用いて年代測定されています。^{[5] [8]}

グランドキャニオン東部のバス層とアンカー層の基盤は、バス層のホタウタ層によって特徴づけられている。これは不連続な礫岩で、当初はホタウタ礫岩と名付けられ、後にホタウタ層と改称された。この礫岩は、石英砂の基質に含まれる、丸みを帯びた小石から玉石サイズのチャート、花崗岩、石英、斜長石、 微小ペグマタイトの礫から成っている。砂利サイズの礫の約80%は花崗岩と石英岩からなる。石英岩の砂利はグランドキャニオンの現地には見当たらない。これは、遠い起源を示している。ホタウタ層の優れた露出は、ハンス・ラピッズ（川の77マイル地点）近くのコロラド川レベルと、サウス・カイバブ・トレイルとノース・カイバブ・トレイル沿いで見られる。^{[2] [5] [9]}

バス層からは様々な堆積構造が報告されている。それらには、リップルマーク、泥割れに覆われた表面、コーンインコーン構造、層間角礫岩／礫岩、正逆の小規模な等級化層理、そして局所的なチャネル充填などが含まれる。バス層中のドロマイトと石灰岩は、ドロマイト化、再結晶化、スタイロライト化、珪化といった堆積後変質作用を受けている。^{[2] [5] [6]}

カルデナス溶岩の下にあるウンカル層群の全層には、玄武岩質のシルと岩脈が貫入している。供給岩脈が露出していないシルのみがバス層に貫入しているのが観察される。バス層の珪質ドロマイトにシルが貫入している場所では、交代作用と再結晶作用によって、シルの上下両方でクリソタイル アスベストが生成された。長さ10cm（3.9インチ）に達するアスベスト繊維の脈は、シルの上下の境界から3m（9.8フィート）以内の範囲によく見られる。^[2]

バス石灰岩は、概ね北西方向に向かって厚さが増加し、厚さは37メートル（121フィート）から104メートル（341フィート）の範囲です。平均厚さは80メートル（260フィート）です。ファントム・クリーク（イシス神殿、クフ王のピラミッド、ユタ・フラッツの北側）では100メートル（330フィート）、クリスタル・クリークでは57メートル（187フィート）です。クリスタル・クリークのバス層の薄い部分は、それが堆積した古地表にヴィシュヌ基盤岩の地形的高地が存在したことを反映していると考えられます。^{[6] [7]}

連絡先

バス層の基盤は、グランドキャニオン累層群とウンカー層の基盤を形成する主要な不整合層である。この不整合層は、ヴィシュヌ基盤岩類の花崗岩、片麻岩、ペグマタイト、片岩からなる、その下層の深く侵食された結晶質基盤岩と、グランドキャニオン累層の成層した原生代岩石を隔てている。^{[2] [9]}

この接触面は非常に滑らかな表面で、シンウモ15分地形図では約6メートル（20フィート）、ブライトエンジェル15分地形図とヴィシュヌ15分地形図では15メートル（49フィート）の起伏があります。ホタウタ・キャニオンとグラナイト・ナローズでは、この表面は非常に滑らかで、起伏はわずか数メートルです。この表面の最も大きな起伏は、シンウモ・クリーク河口の反対側で見ることができます。そこでは、ヴィシュヌ基盤岩の低い丸い丘が、比較的平坦な表面の通常レベルから6メートル（20フィート）も隆起しています。

この地表の下にあるヴィシュヌ基盤岩は、平均してその下3メートル（9.8フィート）の深さまで深く風化していることが多い。上部のバス層の堆積前および堆積中に侵食によって除去されなかった場所では、基盤岩の地上風化によって形成された残留レゴリスが存在する。典型的には、このレゴリスは暗赤褐色で構造のない鉄質堆積物で構成され、厚さは通常数センチメートルから30センチメートル（0.98フィート）である。この接触部は、古代準平原の典型的な例とみなされている。^[10]

花崗岩の峡谷に広がるバス層。
イシス神殿とクフ王のピラミッド地帯（ユタ・フラッツ）の境界付近。バス層の上には、オレンジ色のハカタイ頁岩の上にシヌモ・クォーツァイトの崖がそびえ立っています。

グランドキャニオン東部では、バス層とその上にあるハタカイ頁岩との境界は、典型的には1メートル程度の間隔で漸次的に形成されている。例えば、レッドキャニオンでは、バス層のストロマトライト質石灰岩が、その上にあるハカタイ頁岩の粗粒な砕屑性堆積岩と密接に互層する区間で境界が形成されている。グランドキャニオン東部では、境界は明瞭ではあるが、整合している。^{[2] [9]}

タピーツ砂岩およびバス層と、褶曲および断層を伴うアンカル層群の残りの層との接触部は、顕著な角度の不整合で、大不整合の一部である。アンカル層の差別侵食により、カルデナス玄武岩およびシヌモ石英岩の抵抗力のある層が地形上の隆起（今日では古代の風化したモナドノックとして見られる）として残され、現在ではタピーツ砂岩の砂岩、頁岩、および礫岩に埋もれている。これらのモナドノックは、タピーツ砂岩およびトント層群の他の層を堆積させた海進の間に、局所的に粗粒堆積物の供給源となった。バス層とタピーツ砂岩の接触部は、モナドノックの間にある比較的平坦な表面の一部を形成している。^{[2] [9]}

化石

バス層には化石ストロマトライトが産出する。ストロマトライトの「柱状形態」と診断されるものは稀である。これらの形態のうち、バス層からはCollenia undosa Walcott、Collenia symmetrica Fenton & Fenton、そしてCollenia frequens Walcottのみがこれまでに報告されている。これらのストロマトライトが生育した環境は、付随する堆積物から判断すると、静穏な浅海域であったと考えられる。リップルマークや泥割れが頻繁に見られることから、断続的な乾燥が示唆される。これらに付随する薄片角礫岩層は、短時間の乱流が時折発生していたことを示唆している。しかしながら、海岸線付近が潮間帯環境であったことを具体的に示す直接的な証拠は存在しない。^[11]

バス層からは、クラゲ、海綿動物、ミミズ痕跡、二枚貝など、様々な種類の化石が報告されています。これらの化石を精査した結果、化石海綿動物は無機シリカの凝結物、クラゲはガス排出構造物または藻類の群体、ミミズ痕跡は無機堆積構造物であると結論付けられました。さらに、バス層から報告された、親和性不明の二枚貝の化石は、現在では藻類起源のオンコライトである可能性が高い、丸みを帯びた泥片またはペレットであると判断されています。^{[11] [12] [13]}

堆積環境

バス石灰岩で観察される岩相と堆積構造は、ホタウタ層を除き、西から海進してきた海の下に堆積したことを示している。ホタウタ層は、ヴィシュヌ基盤岩の侵食された表面の谷間に堆積した河川の砂と砂利からなる。珪岩 の砂利は、ホタウタ層の礫岩がグランドキャニオン地域の外側の未知の距離まで広がった河川システムによって堆積したことを示す。海成堆積物は、ホタウタ層の河川堆積物を滑らかな表面として埋め、西からの海進によって水没したヴィシュヌ基盤岩のおそらく150フィート（46メートル）以下の局所的な起伏を持つ。バス層のドロマイトは、最初は石灰岩として堆積し、その後の続成作用によってドロマイトに変化したと考えられる。この石灰岩は、生物学的プロセスと非生物学的プロセスの両方によって、主に透明で比較的暖かい浅い海水中に堆積した。海水の浸入が最大かつ最も深かった時期には、グランドキャニオン西部に石灰岩と深海泥が堆積し、東部にはストロマトライトと浅海泥が堆積しました。海水の浸入が最大となった後、海はゆっくりと後退し、バス層上部に見られるリップルマーク、マッドクラック、酸化頁岩、その他の周期的な地表露出の証拠が示すように、沿岸域および海岸域に堆積しました。この海退期には、蒸発岩の形成条件もおそらく発生していました。最終的に、浅い沿岸域の海洋環境、海岸平野の干潟、そしてハカタイ頁岩の堆積の始まりを示すデルタ地帯がグランドキャニオン地域を支配しました。^{[2] [5] [6] [9]}

年

バス層の灰層のジルコンのウラン鉛年代測定、その上位の火成岩のアルゴン-アルゴン年代測定、そしてその下にあるヴィシュヌ基盤岩の熱年代学的研究は、バス層とそれに関連するウンカル層の年代を限定するものである。その下部にある空中落下した火山灰層のジルコンは、ウラン鉛年代測定で1,254.8 ± 1.6 Maと測定された。この年代は、バス層と相関すると解釈される先カンブリア時代の地層の放射年代、および以前の古地磁気研究から推定されたその年代と一致している。さらに、この年代は、若いカルデナス玄武岩が約1,104 Maに噴火したこととも一致する。最後に、ジルコンのウラン鉛年代測定は、その下にあるヴィシュヌ基盤岩の研究結果と一致しており、ジルコンは1,750 Maから1,660 Maの間に深さ25～10 kmから、また1,660 Maから1,250 Maの間に深さ10 kmからバス層がある地表まで掘り出されたことを示しています。^{[5] [9]}

アスベスト鉱山

バス層におけるクリソタイル アスベスト 鉱脈の存在は、パウエル探検隊によるグランドキャニオン初期探検において初めて指摘されました。1890年直後、これらのアスベスト鉱床の採掘権が申請されました。その後、1900年代初頭には、ウィリアム・ウォレス・バスがシヌモ・クリーク-ハカタイ・キャニオン地域で、ジョン・ハンスがアスベスト・キャニオンでアスベストを採掘しました。これらの鉱床は良質のアスベストを含んでいましたが、鉱床が小規模でアクセスが困難であったため、産出量はせいぜい数トン程度でした。これらのアスベスト鉱山は現在は廃坑となり、史跡として保護されています。^{[14] [15] [16]}

1960年代半ば、グレゴリー・H・ビリングスリーはタピーツ・クリーク河口で、厚さ最大7.6cm（3.0インチ）のアスベスト鉱脈を複数発見しました。これらの鉱脈はコロラド川沿いに上流約3.2km、ストーン・クリークまで露出しています。緑色緑泥石、緑色ガーネット、タルクは、玄武岩質岩床に伴う厚さ0.6～0.9m（2～3フィート）の接触変成作用帯に産出するアスベスト鉱脈に関連しています。理由は不明ですが、これらの鉱脈に対する採掘権は申請されておらず、採掘の試みも行われていません。^{[14] [16]}

グランドキャニオンのアスベスト鉱床は、起源と性質において、アリゾナ州ヒラ郡のシエラアンチャ-ソルトリバーキャニオン地域のアスベスト鉱床と非常によく似ています。バス層の場合と同様に、これらのクリソタイルアスベスト鉱床は、玄武岩質の岩脈と岩床によって変質したマグネシウムを含む中原生代のドロマイトと石灰岩で発生する接触変成岩です。グランドキャニオンのアスベスト鉱床の場合と同様に、ドロマイトと石灰岩は、玄武岩の貫入によって加熱されたシリカを含む流体と反応して、蛇紋岩鉱物のクリソタイルを形成しました。グランドキャニオンのアスベスト鉱床と同様に、これらの玄武岩質の岩床と岩床は、1,050 Maから1,140 Maの年代です。グランドキャニオンのアスベスト鉱床とは全く異なり、シエラアンチャ・ソルトリバーキャニオン地域のアスベスト鉱床は非常に生産的です。^{[15] [17]}

参照

• アリゾナポータル
• 地質学ポータル

• グランドキャニオン地域の地質
• グレート・アンコンフォーミティ

参考文献

1. Noble, LF (1914)アリゾナ州グランドキャニオン地区のシヌモ四角形。米国地質調査所紀要第549号、バージニア州レストン。
2. Hendricks, JD, GM Stevenson (2003) 「グランドキャニオン・スーパーグループ：ウンカー・グループ」 SS BeusとM Morales編、pp. 39–52、グランドキャニオン地質学、第2版、オックスフォード大学出版局、ニューヨーク。
3. Elton, DP, EH McKee (1982) 「アリゾナ州北部における後期原生代グランドキャニオン擾乱の年代と相関関係」アメリカ地質学会誌93(8):681–99.
4. Karlstrom, KE, BR Ilg, Bradley, D Hawkins, ML Williams, G Dumond, KK. Mahan, SA Bowring, Samuel (2012) 「アッパー・グラナイト・ゴージのヴィシュヌ基盤岩：18億4千万年前から16億6千万年前の大陸形成」 JM Timmons および KE Karlstrom 編、7～24ページ、「グランドキャニオンの地質学：地球の歴史20億年」特別論文第294号、アメリカ地質学会、コロラド州ボルダー。
5. Timmons, JM, KE Karlstrom, MT Heizler, SA Bowring, GE Gehrels, LJ Crossey (2005)グランドキャニオンの約1254～1100 MaのUnkar層とNankoweap層からのテクトニック推論：長期にわたるGrenville造山運動中のクラトン内変形と盆地形成アメリカ地質学会紀要 117(11/12):1573–95.
6. Dalton, Russell O., Jr. (1972)「ベース層の地層学（先カンブリア時代後期、アリゾナ州グランドキャニオン）」未発表修士論文、北アリゾナ大学：アリゾナ州フラッグスタッフ。140頁。
7. Elston, DP (1989)中期および後期原生代グランドキャニオン累層群、アリゾナ州。DP Elston、GH Billingsley、RA Young, RA.編、pp. 94–105、『北アリゾナ州グランドキャニオンの地質学（コロラド川ガイド付き）』。アメリカ地球物理学連合第28回国際地質学会議フィールドトリップガイドブックT115/315。アメリカ地球物理学連合、ワシントンD.C.。239頁。
8. Bloch, JD, JM Timmons, GE Gehrels, LJ Crossey, KE Karlstrom (2006) 「米国グランドキャニオン、中原生代ウンカー層の泥岩岩石学：ロディニア内クラトンにおける起源、風化、堆積物の輸送」 Journal of Sedimentary Petrology. 76(9):1106–19.
9. Timmons, JM, J. Bloch, K. Fletcher, KE Karlstrom, M Heizler, LJ Crossey (2012) 「グランドキャニオン・ウンカー層群：超大陸形成期における大陸内部の中原生代盆地形成」 JM Timmons および KE Karlstrom 編著、pp. 25–47、「グランドキャニオンの地質学：地球の20億年の歴史」特別論文第294号、アメリカ地質学会、コロラド州ボルダー。
10. Sharp, RP (1940) 「アリゾナ州グランドキャニオンにおける後期始生代および後期アルゴンキン代の侵食面」アメリカ地質学会誌. 51(8):1235–69.
11. Ford, TD, WJ Breed (1975) Chuaria circularis Walcottとグランドキャニオン産のその他の先カンブリア時代の化石.インド古生物学会誌. 20:170–77.
12. Cloud, PE., Jr. (1968) 「後生動物以前の進化と後生動物の起源」 E.T. Drake編、pp. 1–72、Evolution and Environment、Yale University Press、プリンストン、ニュージャージー州。
13. Nitechi, MH (1971)アリゾナ州先カンブリア時代Bass石灰岩の擬有機構造. Fieldiana Geology. v. 23(1):1–9.
14. Billingsley, GH. (1974)グランドキャニオンの鉱業WJ Breed および EC Roat 編、pp. 170–76、『グランドキャニオンの地質学』北アリゾナ博物館およびグランドキャニオン自然史協会、アリゾナ州フラッグスタッフ
15. Shride, AF (1969) 「アリゾナ州の鉱物と水資源におけるアスベスト」アリゾナ鉱山局紀要180:303–11。
16. Billingsley, GH, EE Spamer, D Menkes (1997) 『金の柱を求めて：グランドキャニオンの鉱山と鉱夫たち』グランドキャニオン協会、アリゾナ州グランドキャニオン、112頁。
17. Stewart, LA (1955)アリゾナ州のクリソタイル・アスベスト鉱床。回覧番号7706。米国鉱山情報局、ワシントンD.C.

外部リンク

• 匿名（nd）グランドキャニオン、コロラド川111マイル地点、ハカタイ・ラピッズ付近にある廃アスベスト鉱山。アリゾナ州フラッグスタッフ、アリゾナ州立大学コロラド高原アーカイブ、特別コレクション・アーカイブ所蔵。
• 匿名 (2011)「バス石灰岩。米国地質調査所、バージニア州レストン。」
• Jorge, R、および T. Larry (2013a) Bass Mine (Bass property; Asbestos Camp)、Bass Ferry 周辺、Grand Canyon 地域、Coconino Co.、Arizona、USA。mindat.org – 鉱物および産地データベース。
• Jorge, R、および T. Larry (2013b) Hance Mine (Hance property; Hance Asbestos Company Mine)、Shinumo quadrangle、Grand Canyon、Grand Canyon District、Coconino Co、Arizona、USA。mindat.org – 鉱物および産地データベース。
• Keller, B.、(2012)「The Bass Limestone、Grand Canyon Supergroup の概要」、Grand Hikes、Bob's Rock Shop。
• Mathis, A.、および C. Bowman (2007)「The Grand Age of Rocks: The Numeric Ages for Rocks Exposed within Grand Canyon」、アリゾナ州グランドキャニオン国立公園、国立公園局、アリゾナ州グランドキャニオン国立公園。
• ノーブル、フロリダ州（1914年）「アリゾナ州シヌモ四角形地質図および断面図」国立地質図データベース、米国地質調査所、バージニア州レストン。
• Stamm, N. (2011) 地質単位: バス、米国地質調査所、バージニア州レストン。
• Timmons、MK Karlstrom、C. Dehler (1999)「グランドキャニオン超群 6つの不整合が1つの大不整合を形成する 超大陸の形成と崩壊の記録」Boatman's Quarterly Review、第12巻第1号、29～32ページ。
• Timmons, SS (2003) 『Learning to Read the Pages of a Book (Grand Canyon Geology Training Manual)』、国立公園局、グランドキャニオン国立公園、アリゾナ州。

北緯36度06分29秒 西経112度07分15秒 / 北緯36.1080度 西経112.1209度 / 36.1080; -112.1209