スコットランド北西部のハイランド地方をめぐる論争
19世紀の地質学論争

スイルベン、北西ハイランド –ルイシアン片麻岩の基盤の上に立つトリドニアン砂岩

ハイランド論争は、19世紀半ばにスコットランド北西部ハイランド地方の岩石層の性質をめぐってイギリスの地質学者の間で勃発した科学的論争である。この論争は地層の見かけの年代、特に現在では確認されているように、新しい岩石の上に古い岩石が存在することや、地層が重複したり反転したりしていることに端を発しており、これらは当時の地質学では十分に説明できなかった。この岩石層とそれをめぐる論争は、アルバート・ハイムの逆断層理論のきっかけとなり、この逆断層理論は背斜や重層化と相まって、北西部ハイランド地方の岩石層を形成した主要な地質学的メカニズムとして現在広く受け入れられている。[1]

当時、この論争は、関係する人物の性格や、地質調査所の専門地質学者と学術研究者、アマチュア地質学者の対立という形で、激しい論争を巻き起こしました。1886年頃には最初の決着がつきましたが、モワンヌ断層帯の発見とその形成に関わる地質学的プロセスの複雑さと科学的重要性から、さらに20年間にわたる現地調査が続けられ、1907年には地質調査所から地質学的に重要な書籍『スコットランド北西ハイランドの地質構造』が出版されました。

この激しい対立は、1899年に国費で運営されていた地質調査所を見直すためにウォートン委員会を設立するという政治的決定において重要な要因となった。委員会の報告書は、地質学の新しいパラダイムを受け入れるのに時間がかかった同調査所の長官、アーチボルド・ガイキーの引退を早めたと考えられる。しかし、引退後もガイキーの地位は高まり、地質学会と王立協会の会長に就任し、メリット勲章も授与された。

スコットランド北西部の高地地域は、約4億年前、ローレンシア大陸とバルティカ大陸の衝突によってイアペトゥス海の一部が閉じた場所であることが現在では知られています。その結果生じたカレドニア造山運動は、岩石の激しい褶曲と圧縮を引き起こしました。逆断層では、古い岩石層が若い岩石の上を何マイルも滑り落ち、ナップでは、岩石層の層序が反転し、背斜が反転して重複しました。

背景

19世紀半ばの地質科学

Geologic time scaleMesozoicPermianCarboniferousDevonianSilurianOrdovicianCambrianPrecambrianPaleozoic
由来
ページ＆ラップワース（1883）
（クリック可能な画像）

1830年頃から、地質学者たちは岩石に埋め込まれた化石に基づいて年代測定を始めていた。[2]新しい岩石が古い岩石の上に重なるという重なりの法則は非常に確立されており、一部の地層は侵食されて失われている可能性があることが認識されていた。地層の褶曲と断層運動が認識され、1841年にアーノルド・エッシャー・フォン・デア・リントは、古い岩石が新しい岩石の上に重なることがあることを発見した。しかし、彼の説明には岩石の大規模な水平移動と大規模な褶曲が伴うため、彼は自分の理論がばかげていると思われることを恐れて結果を発表することを恐れた。彼の死後、弟子のアルバート・ハイムが1878年に研究結果を発表した。[3] [4] [5]新しい地層が古い地層の上にかなり水平移動する 逆断層運動はまだ特定されていなかった。[1]

ロデリック・マーチソンは1831年にウェールズへ探検し、シルル紀を特定し、シルル紀の地質学システムを自らの領域とみなすようになった。[注 1] [7] [3]彼はさらにシルル紀の岩石がイングランドの一部とスコットランド南部まで広がっていると判断したが、これは以前にその岩石をカンブリア紀と特定していた友人のアダム・セジウィックと激しい論争を引き起こした。中間のオルドビス紀はまだ特徴付けられていなかった。[8]マーチソンは岩石に含まれる化石の種類に基づいてシルル紀を特定したが、それ以前の地質学者は岩石の種類を研究していた。[9]マーチソンの見解の強さは1846年のナイトの称号によって強化され、1855年に地質調査所の長官に任命されると、あまり知られておらず、さらに理解も少ないスコットランド北西部ハイランドに研究を向け、シルル紀の研究領域をそこにまで広げることを決めた。[10]

スコットランド北西部ハイランド地方

アシントのルイス紀片麻岩

北西ハイランド地方は、かつても今もなお、辺鄙でアクセスが困難な地域です。長さ約200キロメートル（120マイル）、幅15～25キロメートル（10～15マイル）の海岸線に沿って、険しい地形が広がり、孤立した山々が不毛な低地の上にそびえ立ち、湖や泥炭湿原の間には、むき出しの岩の丘が広がっています。この地質学的地域は、スカイ島のスリート半島から北へ、カイル・オブ・ロカルシュ、ウラプール、アシントを経て、ケープ・レイスとエリボル湖まで広がっています。[11] [12]

トリドンのベイン・エーゲの砂岩の上にある珪岩の頂上

地質学者にとって、アシントは最高の岩石構成と景観を提供する場所です。西側の低地の丘陵地帯は、硬質変成岩であるルイス紀片麻岩で、英国最古の岩石です。この基盤岩の上には、比較的撹乱を受けていない砂岩、珪岩、そしてダーネス石灰岩が広がっています。[注 2]砂岩には化石は見つかっていません。珪岩には「パイプロック」が含まれていましたが、当時は化石が含まれているとは認識されていませんでした。[注 3]また、石灰岩中の化石は、当時明確に年代を特定できませんでした。[14]海岸地帯の東側には、強く変成を受けたモワンヌ岩があり、場所によっては非変成地層の上にあることもあります。[15]

アシント産のパイプロック

19世紀の地質学者にとって、これは大きな謎でした。なぜなら、新しい岩石は古い岩石の上にあるはずなので、変成を受けていない岩石は変成を受けた岩石の上にあるはずだからです。岩石の年代はどれくらいで、なぜ順番が間違っているように見えるのでしょうか？[16] 基盤片麻岩の上下両方で、上層と下層の石英岩がなぜ発見されたのでしょうか？[17]

北西ハイランドのマーチソン・アンド・ニコル

ロデリック・マーチソン、1857年
マーチソンのシルル紀のアシント湖とクイナグ湖の概念は1872年に書かれたが、1859年には早くも出版されていた。

1827年、マーチソンは海からその地域をざっと調査していたが、1855年、ダーネスの石灰岩で化石が発見されたという知らせを聞き、アバディーン大学の地質学教授ジェームズ・ニコルを再び訪ねた。[注 4]化石はデボン紀のものだと考えられ、石灰岩は下にある砂岩よりも明らかに新しいものだった。これが問題となったのは、後にトリドーニアン砂岩と呼ばれることになる砂岩が、間違いなくデボン紀の化石を含むスコットランド東海岸のオールド・レッド・サンドストーンに相当すると考えられていたためである。 [19]地上の状況のた​​め、徹底的な地質調査を行うことはできなかったが、マーチソンは西から東へ向かうにつれて、地表に露出する地層が上昇する（新しいものになる）と考えた。彼はこれがイギリスの地層列を例示していると結論付けた。地層は西から東へ向かって下がっているはずだと彼は考え、どの標高でも東側の岩石は西側の岩石よりも新しく、そのためスコットランド北部の片岩と片麻岩は基盤岩の上にあるシルル紀の堆積物であると彼は推測した。[20]

ジェームズ・ニコル

アバディーン大学の地質学教授ジェームズ・ニコルはこれに異議を唱えた。1856年に別の地質調査を行った後、ニコルは北西海岸に沿って断層が走っており、一見若いように見える岩石は実際には西側の岩石に比べて上方にずれているため、はるかに古いと主張した。[注 5] [3]特に厄介な問題は、マーチソンが2つの地層に異なる年代の2つの珪岩層があると考えていたのに対し、ニコルは断層に沿って上下にずれた1つの層があると主張した点である。[22]しかし、どちらの地質学者も、珪岩が大きく褶曲しており、場所によっては自ら褶曲しているように見えるという難題を覆い隠さざるを得なかった。[23]

1859年、地質調査所の副官アンドリュー・ラムゼイに同行してハイランド地方を再び視察した後、マーチソンはアバディーンで英国協会の講演を行い、スコットランド北部の地質学の本質的な単純さについて説明した。彼の講演は、出席者、タイムズ紙、スコットランドの新聞から大きな成功を収めたと評された。[24]ジョン・フィリップスは、マーチソンが「シルル紀の巨匠」として高く評価されていたことを伝えている。一方、ニコルは会議の地質学部門の運営に追われており、彼の論文は新聞でほとんど取り上げられず、会議でもほとんど支持されなかったようだ。[25]

マーチソンはゲイキーを巻き込む

スコットランド高地で地質調査を行うマーチソンとゲイキー、プロスパー・メリメ、1860

1860年、ニコルは更なる調査のため北西ハイランド地方に戻り、マーチソンはニコルの旅の知らせを聞き、調査団の若手ながらも非常に野心的なアーチボルド・ゲイキーを連れて、全く別の旅に出ました。マーチソンは既に観察していたことを自らの心の中で確信し、ゲイキーはマーチソンの意見を強く支持するようになりました。[26]しかし、マーチソンの死後に出版された伝記の中で、彼はこの遠征について「マーチソンは自身の信条を貫き、どんなに矛盾した詳細があっても、そこから逸脱することはなかった」と述べています。[27]

ニコルは1860年12月、地質学会で最新の調査結果を発表した際、マーチソンの調査結果を反駁し、シルル紀の堆積物の存在を否定した。彼は、火成岩はダーネスからスカイ島にかけての「複雑帯」に沿って存在し、断層運動が複雑な地層の原因であると考えていた。また、変成岩が不整合なく（侵食作用を介さずに）未改変の堆積層の上に横たわるというマーチソンの考えも完全に否定した。高地がシルル紀の地層であるという証拠はなかった。[28]マーチソンは激怒し、弟子のアーチボルド・ゲイキーに「我々の評判と信憑性がかかっている戦いだ」と書き送った。[29] 1861年2月、彼とゲイキーは地質学会に論文を提出し、この論文とニコルの論文は地質学会季刊誌の同巻に掲載された。[30] [31]

マーチソンが1861年に作成した地図を1865年に改訂したもので、非常に広大なシルル紀の地域を示している[32]

当時、英国の地質学界はこれらの問題について明確な見解を形成していなかったが、マーチソンの見解は少なくともしばらくの間は主流となった。マーチソンは高い名声を博し、ゲイキーは説得力のある著述家であり演説家でもあったため、マーチソンの見解を巧みに解釈する能力に長けており、時には二人の地質学者自身の出版物に好意的な匿名の書評を寄稿した。[33]例えば、ゲイキーは1861年の地図について、一見独立した書評を執筆した。[34]こうして、マーチソン＝ゲイキーの見解は正統派となった。[33]

ニコルとマーチソンの意見の相違は解決されず、ニコルは地質学界を自らの理論で説得する上でほとんど進展がなかったため、1866年以降はこの問題に関する論文の出版を中止した。しかし、彼は生涯を通じてスコットランド北部で地質学のフィールド調査を続け、1879年に亡くなった。[35]

ゲイキーは1867年にスコットランド地質調査所の所長に任命され、マーチソンが亡くなった1871年には、エディンバラ大学に新設されたマーチソン地質学教授職に任命された。この教授職はマーチソン自身の寄付によって設立された。彼はマーチソンのシルル紀理論を広め続け、専門職としての地質学の確立に貢献した。[36]

1880年代の反対運動の高まり

ベイン・アリギンのトリドニアン砂岩の水平層

当時、地質学会の会員は、学術的な地質学者とアマチュアであり、中には知識が豊富で尊敬を集める者もいた。学会会員と、実際のフィールドワークの大半を担う地質調査所に雇用された「専門家」の幹部や管理者との間には、しばしばアプローチや意見の相違があった。調査所の責任者たちは、アマチュアや学者（彼らもアマチュアとみなしていた）よりも知識が豊富であると考えていた。1878年頃から、学会会員による論文が発表されるようになり、ニコルを支持するものもあれば、当時の理論の矛盾や様々な現地観測の不一致を指摘するものもあった。[37]

マーチソンは1867年に総局長を退任し、アンドリュー・ラムゼーが後任となった。[38] 1880年、タイムズ紙に匿名の投書が寄せられ、国費で運営される測量局を厳しく批判した。投書では、この組織は一時的な組織として設立されたものであり、またそうあるべきであり、組織自体の存続を延ばしている、また測量士たちは各地を巡回するのではなく特定の地域に定住しているために問題が悪化している、と述べられていた。[39]この問題は庶民院と貴族院の両方で議論され、科学芸術省による調査が行われた。当時すでに健康状態が悪かったラムゼーは、スコットランド測量を完了するには22年かかると示唆していたため、組織をうまく弁護することができなかった。[注 6]このことがきっかけでラムゼーは1882年に引退し、測量局の職員数と業務範囲は縮小された。[40]

ゲイキーは1880年と1881年にさらに現地調査を行い、いくつか、あるいは多くの異常点に気づいたものの、シルル紀の単純性に関するマーチソンのパラダイムを堅持した。[41] 1882年、ウィルフレッド・ハドルストンは、当時「ローガン岩」と呼ばれ、現在ではルイス紀片麻岩であることが知られている、どこにでもあるものの未確認の岩石について記述し、「この怪物は、ほとんどの場所で、下層の一部の褶曲に基づいて扱わなければならないだろう」と述べた。[42] 1880年頃から、スコットランド北西部の最初の陸地測量地図が出版され始め、地質学者の仕事の負担を軽減した。最初は6インチの地図が数枚出版され、その後すぐに等高線付きの1インチの地図が続いた。[43]

チャールズ・キャラウェイ

1881年、アマチュア地質学者チャールズ・キャラウェイはダーネスとインクナダムフ地域を詳細に調査し、その上にある片麻岩は、その下にある未変成石灰岩よりも最近に形成されたはずがないとする論文を地質学会に提出した。この論文は大きな関心を集めたものの、この地域の地質構造は現時点では解明されていないという点を除けば、ほとんど賛同を得ることはできなかった。地質調査所がネイチャー誌に送った手紙でマーチソンの解釈が「決して否定されることはない」と確約したことにもめげず、キャラウェイは翌年再び北へ旅立ち、1883年にはオールドロイドによれば「ハイランド論争に関する最も重要な文書の一つ」を執筆した。実際、1882年には、ハイランドで20人近くの地質学者が、何か発見されるべきものがあることは分かっていながらも、それが何なのか分からずに活動していた。[44]

キャラウェイは、特定の地層序学的順序（堆積した年代順）を提案し、これを、異なる場所と方向で採取した線に沿って垂直断面で観察した地層の順序と比較した。彼は、一部の順序は正しい向きで、他の順序は逆向きであることを概ね判断できることを発見した。特定の種類の岩石が地層中の複数の位置にあるように見えた箇所は、今ではそれが1つの層に折り重なっているように見えるようになった。エリボル湖については、キャラウェイは、以前の地質学者が性急すぎるために地質学的状況を誤読したと主張した。真の構造を見たのはニコルだけであり、キャラウェイは「謙虚ではあるが、自分の評判を立証できたことを嬉しく思う」と述べた。キャラウェイが論文を発表した会議では、論文は好評を博し、地質調査所からは誰も異議を唱えなかった。[45] [46]

当時、地質学的衝上断層と断層に関する議論の根底には、地球の地質学に関する発展途上の世界観がありました。地球が冷えていくことで収縮し、しわが寄り、それが造山運動の原因となるという理論が提唱されました。収縮する内部に陸地が陥没するにつれて、脆弱な部分に断層が形成されました。特に、スコットランド北西部の沿岸地域では、硬いルイス紀片麻岩の傍らで断層が発達しました。[47] [48]

ラップワースの発見

ラップワース、1880年頃

サザンアップランズ

ドブズ・リンのグラプトライト化石

1869年頃から、当時教師だったチャールズ・ラップワースは、趣味としてスコットランド南部の高地の地質調査をひっそりと続けていました。化石は、グラプトライトの化石が密集した一部の暗い頁岩帯を除いてほとんど見つかりません。以前の地質学者は、グラプトライトを研究対象とすることはあっても、年代を示す信頼できる指標とは考えていませんでした。一方、ラップワースは異なる層で異なる種を特定しました。これらの浮遊生物は海底の堆積物の中で化石化したため、堆積前の地層の地質学的成層構造に関わらず、それぞれの種が生息し、絶滅した時代を明確に示すことができました。 1872年から1877年頃、ラップワースはドブス・リンとして知られる地域を研究した。その地域では背斜により、5層の暗色頁岩がすぐ近くで反転していない可能性が高いため、岩石の年代順がわかっており、異なる種の年代順を割り出すことができた。[49]

この知識を南部高地全体に応用することで、彼は化石が堆積した後、土地がしばしば激しく褶曲し、時には単一の地層が重複してひっくり返るほどであったことを突き止めました。これは、地質調査所がこの地域の地図にシルル紀の岩石を示す誤りがあったことを示し、調査所はラップワースの詳細な技術を用いて、この地域の地図を最初から作り直すことを余儀なくされました。1872年、ラップワースは地質学会の会員に選出され、その後、筆石の世界的権威となり、1881年には地質学および冶金学の教授に任命されました。[50]

北西ハイランド

1882年と1883年にラップワースが北西高地を調査した際、シルル紀説は再び挫折した。[50] 1882年、ラップワースは1インチずつ調査を行い、「上層」と「下層」の石英層が実際には重なり合った単一の層の一部であることを発見し、翌年には同僚たちにこれを説得力のある形で証明することができた。岩石層が最も顕著なダーネスとエリボルでは、目的にかなう化石を見つけることができなかったため、南部高地で非常に効果的に用いた生層序学を続けるのではなく、岩相層序学に目を向けざるを得なかった。岩相特性の詳細な調査により、彼は細かく区分された地質学的層序を構築し、それを正しい地層序学的順序に位置付けることができた。[51]エリボルで彼は、観察できるのは堆積性の層理面ではなく葉理であり、その葉理は南東からの大きな横方向の力によって古い岩石が新しい岩石の上を滑り落ちた結果であることを認識した。 [52] [53] マーチソンが層理面（異なる種類と年代の岩石が隣接する層）として特定したものは、実際には逆断層面、つまり横方向の逆断層運動によって生じた層のずれであった。[50]

「長年にわたり、ハイランド論争は、部外者や、古い岩石の地層学に伴う困難を知らない地質学者にとっては、地質調査所と、誤った考えを持つ数人のアマチュアとの間の些細な論争のように見えてきた。」

— チャールズ・ラップワース、「ハイランド論争の終結について」、地質学雑誌（1885年）[54]

ピーチとホーン

ホーン（左）とピーチ、1912年
グレンクール断層 – カンブリア紀の岩石が古いルイシアンの層に挟まれている

1882年に地質調査所長に任命されたゲイキーは、1883年から同僚のベン・ピーチとジョン・ホーンに北西ハイランドの詳細な調査を依頼し、マーチソンの仮説を検証しようとした。 [55] [56]わずか1シーズンで、彼らは少なくとも北部ダーネス・エリボル地域では再びラップワースの考えが正しかったと報告したが、ゲイキーは依然として証拠はマーチソンの考えに有利だと考えていた。[57] [58]しかし翌年、より南方での調査後、トリドニアン砂岩が片岩に変成していることを目の当たりにしたゲイキーは、この説を確信した。そして、ピーチとホーンの1884年の報告書の序文で、この新説を支持する文章を書き、「逆断層面」という用語を初めて使用した。[59] [60] [61]

現場の地質調査所職員と、同様に調査に従事していたアマチュアおよび大学の地質学者との間には、大きな意見の相違はなかった。むしろ、公式見解が不十分であることを認めようとしなかったのは、調査所の歴代所長であるマーチソン、ラムゼー、そしてゲイキーであった。1884年までに、地層学に対する異論が少なくなったことで、ゲイキーは調査の権限を拡大し、変成岩の岩石学、つまり岩石がそもそも何からできていたのかを調査に含めるようになった。[62] [63]ゲイキーは、自分の組織が他のヨーロッパ諸国、特にドイツに比べて岩石学や岩石記載に強くないことを認識して、1884年にジェスロ・ティールに調査所への参加を打診し始め、ついに1888年に彼を説得して参加させた。この年、ティールの著書「British Petrography」が出版されたのである。[64] [65] [注 7]ピーチとホーンは1888年の論文までに、複雑な地層の分析を断層沿いのより多くの地点にまで拡張することができ、1891年ま​​でにスコットランド北西部にシルル紀の岩石が存在するという考えは完全に放棄された。[67] [68]こうして、ラップワースの見解を裏付けるように、マーチソンがシルル紀と考えていたものが、ダーネスの化石に基づいてカンブリア紀と特定され、トリドニアン砂岩は先カンブリア紀後期に位置付けられた。[69]この時期には、1マイルあたり1インチと6インチの縮尺で一連の地質図が作成された。[70] [注 8]

ウォートン委員会

1892年12月、 『ネイチャー』誌は「科学界の偉人」に関する一連の記事の中で、ゲイキーの親友であり著名なフランスの地質学者アルベール・オーギュスト・ド・ラパレントが書いた、ゲイキーを称賛する記事を掲載した。ハイランド論争を扱った記事では、マーチソンの理論はゲイキーを「完全に満足させた」ことは一度もなかったと述べ、ゲイキーは「真実への愛」から、ピーチとホーンに先入観なしにこの地域の新たな調査を委託したとしている。地質調査所以外の地質学者の関与については、一切触れられていない。[75] [76] [注 9]その後まもなく、 『デイリー・クロニクル』紙に社説が掲載され、著名な権威ある科学者たちが「罰せられることなく失策を犯す」ことを許しているイギリスの国費負担制度を非難した。[注 10]記事はさらに、マーチソンの「不合理な理論」はギーキーによって強く支持され、ギーキーはその後、地域全体の二度目の調査を実施し、両方とも納税者の費用で行われたと記している。手紙のやり取りはタイムズ紙にも及び、英国の科学界全体、特に王立協会を巡る腐敗疑惑を示唆する議論へと拡大した。[79]

地質学者たちは、スコットランド北西部の研究は科学的にかなり重要だとみなしていたが、スコットランドの研究（商業的重要性は少なかった）はイングランド、ウェールズ、アイルランドに比べてはるかに遅れていた。政治家たちは、商業団体と節税団体の両方から圧力を受け、地質調査所の研究に疑問を持ち始め、科学芸術省から陸地測量部へ移管する提案があった。1900年にジョン・ウォートン率いる委員会がこれらの問題の調査を開始した。[80]委員会は調査所の存続を支持し、職員の給与と労働条件の改善、教育委員会への異動を勧告した。ギーキーに対する明白な批判はなかったが、委員会の報告書が翌年の彼の退職につながった可能性が高い。[81]ホーンは委員会の面接を受け、ティールの副局長に昇進し、スコットランドの責任者となった。ピーチはギーキーの退職に際して非常に寛大な手紙を書き、ギーキーはそれを1924年の自伝に掲載した。[82]

スコットランド北西ハイランド地方の地質構造

ノッカン・クラッグのモイン・スラスト

ピーチとホーンは研究を続け、 1907年に『スコットランド北西ハイランドの地質構造』を出版した。引退したギーキーが最終編集を担当した。[83]彼らの研究は、イギリスで最も地質学的に複雑な地域の一つを対象としており、[注 11]彼らは「モワン・スラスト」という用語を導入した。 [注 12] [85]ギーキーは回想録の序文で、モワン・スラスト地域を「地球の地殻が影響を受けた、より驚異的な種類の動き」を研究する場所として言及している。[86] [注 13]

ホーンが書いたこの回顧録の序文では、発見された地質構造が分かりやすく説明されている。ホーンは4つのグループの岩石について、古いものから新しいもの、西から東の順に説明している。まず、西海岸に沿って、ルイス紀片麻岩がケープ・ラスからトリドン湖まで広がり、さらにヘブリディーズ諸島のサウス・ロナとラッセイ島まで広がっている。地形は低く、丸く、窪んでおり、ベン・スタックのような峰を形成するのはごくまれである。この岩石は古く、火成岩、時には堆積岩起源で、高度に変成しており、多くの火成岩の岩脈や岩床が貫入している。これがトリドン砂岩に覆われる前は、西北西方向の巨大な圧力を受けて貫入岩が変形し、発生した熱によってさらに変成が進んだ。その後、当時は陸地であった場所が長期間浸食され、その後ずっと後のトリドン砂岩の堆積が行われた。[88]

第二に、その上にあるトリドニアン砂岩は、緩やかに傾斜した堆積層で、小さな断層や節理が侵食されて高山のバットレスを形成しています。明確な化石は発見されていません。長い海蝕期間を経て、上部に堆積した岩石（暗赤色の上に白色）はカンブリア紀と推定され、トリドニアン砂岩が先カンブリア紀であったことを示しています。その後の地殻変動によって砂岩が侵食され、その上に押し上げられた箇所では、片岩へと変成しました。[89]

ピーチとホーンによるスコットランド北西部の三葉虫オレンヌスの化石の図解[90]

第三に、一連の海洋堆積層（珪岩、ドロマイト、石灰岩）があり、その中でカンブリア紀の痕跡三葉虫の化石が発見されました。ピーチとホーンは、これらの動物相は北米の対応する地層のものと「同一」であると述べています。[注 14]トリドニア砂岩が完全に侵食された後、堆積岩が基盤片麻岩の上に載っている場合もあります。例えば、アシント湖のすぐ南側ではその例です。これらの層は、その下の砂岩から不整合によって隔てられており、その期間に砂岩は褶曲され、大きく侵食され、時には完全に侵食されました。カンブリア紀の堆積物は、特にインクナダムフ付近で、岩床や岩脈によって交差していました。[93]

第四に、そして地質学者にとって最も興味深い特徴となったのは、これらの層全体にわたって、その後西北西方向に岩石が大規模に水平移動したことです。[注 15]下層の岩石は断片に分割され、それらが逆断層面の間に積み重なり（重なり合い）、褶曲しました。基盤岩のルイシアン片麻岩は地表まで押し上げられ、岩石層は順序が逆転するほどに移動しました。例えば、片麻岩が石灰岩を覆うこともありました。主な逆断層であるモワンヌ逆断層は、東から西に既に存在していた岩石に向かって、そしてその上を移動させました。また、逆断層自体の剪断作用により、境界面の物質がマイロナイト構造へと変成しました。「パイプロック」では、この変形によって化石化した垂直の虫の鋳型が曲げられ、水平方向に平らになりました。かつてこの物質ははるか西まで広がっていたが、その下の岩石とともに侵食され、その下の岩石とその地質学的歴史が露出している。[95]

グレンクール断層の地質断面、ピーチ＆ホーン（1923）[注16]より抜粋

この著作は「英語で出版された地質学の記録の中で最も注目すべきものの一つ」と評されている。[96]バトラーによれば、この記録は初めて、覆瓦状の断層と衝上断層シート内の褶曲、そしてそれらを区切る衝上断層を記述した「驚くべき総合性」を示したという。[87]この著作は非常に決定的なものであったため、この地域の構造進化は1980年まで再調査されず、深部地震探査技術も活用された。褶曲では説明できない地層の非対称パターンを説明するために、覆瓦状の断層構造が提案された。1907年の記録とそれに付随する1インチ（1:63360）の地質図は、地質学者に刺激を与え、世界中の逆断層帯研究の始まりとも言えるものとなり、地質構造研究における現地測量の重要性を示した。[87]

その後

ヘブリディーズ諸島
モワン スーパーグループとモワン スラスト ベルト

モワンヌ断層帯は、約4億年前、ローレンシア大陸とバルティカ大陸の衝突によってイアペトゥス海の一部が閉じた場所であることが現在知られています。その結果生じたカレドニア造山運動は激しい褶曲運動を引き起こし、現在モワンヌ累層群と呼ばれる岩石が、北西海岸の地層の上に約100km（60マイル）にわたって押し付けられました。[注 17] [98] [99]ノッカン・クラッグでは、特に地層がよく露出しており、現在はノッカン・クラッグ国立自然保護区となっており、ノース・ウェスト・ハイランド・ジオパーク内にあります。[100]

ピーチとホーンの記念碑、1930年
ピーチとホーンの像、2001年

『地質構造』出版100周年を記念して、地質学会はロブ・バトラーによる同書の継続的な重要性を論じた論文を掲載した。[87]バトラーによると、この回顧録は「瞬く間に古典となり、地域地質科学の傑作となった」ため、何世代にもわたる地質学の学生が、現在記念碑が建てられているこの地域を訪れ、「北西ハイランドの地質学の黄金時代」について学ぶことになったという。[87] [注 18]回顧録におけるルイス複合岩体の地質学に関する議論の多くは、現在では当然のことと受け止められており、貫入岩脈と岩床の変形、そして変形と変成作用の関連性を正しく指摘している。[102]

1930年にインクナダムフに建てられた記念碑に加え、2001年にはノッカン・クラッグに2人の地質学者の像が建てられた。[103]

参照

注記

  1. ^ 時には懐疑的な同僚たちはマーチソンを「シルリアの王」と呼ぶこともあった。[6]
  2. ^ 砂岩と珪岩は大きく侵食され、カニスプやスイルベンのような切り立った山々だけが残っている。
  3. ^ 「パイプロック」は スコリトス海生虫の巣穴の痕跡を含む珪岩である。[13]
  4. ^ 化石は、アマチュア博物学者で化石ハンターのチャールズ・ピーチによって発見された。彼はマーチソンのフィールドトリップに同行することもあった。彼はベン・ピーチの父親である。[18]
  5. ^ ニコルはやや垂直な断層を想定した。[21]非常に傾斜した逆断層はまだ発見されていなかった（ピーチとホーンによる）。
  6. ^ ラムゼイは2と推定した⁠1/2イングランドとウェールズでは7年、1/2⁠アイルランドが調査を完了するには数年かかります。
  7. ^ 1883年、トーマス・ジョージ・ボニーは、ゲイキー個人と、彼がその直前に局長に就任した調査局の岩石学に関する知識の欠如を公然と批判した。[66]
  8. ^ 例えば、1889年に出版されたピーチとホーンによるダーネスとエリボルの測量は地図114に掲載されており[71]、1892年のアシントの地図を1923年に合成したものが1923年に出版された。[72]アシントの地図は1947年に再版され、軽微な修正を加えて1965年に再版された。[73]それ以来、全面的に改訂されている。[74]
  9. ^ ゲイキーはこれに対して次のように答えている。「私の同僚であるピーチ氏とホーン氏の素晴らしい地図作成によって、私は最終的に、彼らの主張が支持できないことを確信した。彼らはラップワース教授の先導に従い、近年の野外地質学における最大の成果の一つの栄光を彼と共に分かち合っている。」[77]
  10. ^ 社説ではハクスリー、フッカー、ゲイキーの名前が挙げられている。[78]
  11. ^ イギリス自体は世界基準からすると地質学的に複雑である。
  12. ^ ピーチとホーンは次のように記している。「前世紀初頭のマカロックの時代以来、これらの岩石の地層学的位置と相対的な年代は活発な議論の的となり、一時期は激しい論争の的となった。初期の観察者たちは、西部フィヨルド沿いに広がる壮大な断崖や山脈の雄大な断崖斜面から、東部片岩がカンブリア紀の地層に整合的に連続して続いていると、見かけ上の重なりの順序に頼って当然の推論をしていた。しかし、一見単純に見える地質構造は、後の詳細な調査によって極めて複雑であることが判明した。見かけ上の連続性は欺瞞的であることが判明し、否定できない重なりは、英国の他の地域では例を見ない大規模な陸地移動によるものであることが現在では判明している。」[84]
  13. ^ スラストベルトの理論の多くは、ピーチとホーンの1888年の論文に由来している。[87] [67]
  14. ^ ピーチとホーンは、1859年にソルターがダーネスの石灰岩の化石はヨーロッパよりもアメリカのものとの類似性が高いと指摘したことを認めている。[91] [92]
  15. ^この衝上断層運動は ローレンシア大陸とバルティカ大陸の衝突によって引き起こされ、カレドニア造山運動を引き起こした。[94]
  16. ^ 地図の記号と色分けの凡例は、File:Glencoul Thrust, 1923, key landscape.pngに掲載されています。地図全体はオンラインで閲覧可能です。[72]
  17. ^ マーチソンが東部片岩またはモワンヌ片岩（当初は片岩と片麻岩が明確に区別されていなかったため片麻岩とも呼ばれた）と呼んだものは、後にモワンヌ超層群と呼ばれるようになった。[97]
  18. ^ 1909年の記念碑的な著作『地球の表面』の中で、エドゥアルト・シュエスは「地質調査所はピーチとホーンとその同僚による非常に見事な報告書を発表しており、山々がほとんど透明になったと言ってもいいだろう」と記している。[101] [87]

参考文献

引用

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