ジョトニアン
バルト海地域で変成作用を受けていない最も古い堆積物

北ヨーロッパの地質学において、ヨトニアン[注1] 堆積物は、中原生代（リフェアン）に分類される先カンブリア時代の岩石群を指すが、一部はより新しいものも含まれる。ヨトニアン堆積物には、バルト海地域で知られている最古の堆積物のうち、変成作用を受けていないものが含まれる。地層学的には、ヨトニアン堆積物はラパキビ花崗岩やその他の火成岩・変成岩を覆い、しばしばより新しい輝緑岩に貫入されている。

概要

イェブレ 砂岩(スウェーデン語: Gävlesandsten ) ヨトニアの堆積岩

ヨトニアンの堆積物には、石英を多く含む砂岩、シルト岩、アルコース、頁岩、礫岩などが含まれます。[3] [4]ヨトニアンの堆積物の特徴的な赤色は、陸上（非海洋）環境で堆積したためです。[5]ヨトニアンの堆積物は、バルト海地域で変成作用を受けていない最も古い堆積物として知られています。[4] [5]

それらの年代は十分に限定されていないが、一般的にラパキヴィ花崗岩よりも新しく、堆積物を貫入するポストジョトニアン[注 2]の 輝緑岩よりも古い。これは、ジョトニアン堆積物がおよそ16億年から12億6000万年前に堆積したことを意味する。しかし、一部のジョトニアン堆積物は輝緑岩よりも新しく、12億6000万年より新しい可能性がある。[2]ジョトニアン堆積物は通常、中原生代リフェアン期に割り当てられる。[ 1 ] [ 2]ジョトニアン堆積物は、風化したラパキヴィ花崗岩やホグランド層を含むサブジョトニアン[注 3]と呼ばれる岩石の上に載っている。[6] [7] [8]アマントフと同僚は、ジョトニアンとポストジョトニアンという用語について次のようにコメントしている。[2]

これらの用語は、時間的なもの（すべてのヨトニアン砂岩が必ずしもすべての後ヨトニアン輝緑岩より古いわけではない）というよりも、説明的なもの（つまり、輝緑岩は通常砂岩を切断する）として解釈されるべきである。

ヨトニアン堆積物は、東ヨーロッパ台地の「準台地」堆積物群の一部に分類され、「プロト台地」になるほど変成を受けておらず、「カタ台地」に分類されるほど変形を受けていない。[7]フェノスカンジアの大部分に広がる亜カンブリア紀準平原との類似性から、地表に現れた亜ヨトニアン準平原の存​​在が示唆されている。[9]この地表は実際に存在するが、その範囲は非常に限られており、スヴェグやヴェステルダールヴェン-ダールヴェン系に沿った小さな谷平原として代表される。[10]

分布

ヨトニアンはバルト海に位置する
ムホス
ノルディングロー
サタクンタ
ダーラナ
イェヴレ
スヴァルテルヴェン [sv]
スヴァルテルヴェン [sv]
メーラレン
Almesåkra [sv]
Almesåkra  [sv]
テルノ（捕獲岩）
テルノ（捕獲岩）
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本文中に記載されている露頭地点の選択。

ヨトニアンの被覆岩またはヨトニアンの台地がかつてフェノスカンジアの大部分を覆っており、今日のように少数の地域に限定されていなかったことを示す証拠がある。 [11] [12]現在、ヨトニアンの堆積物の地理的範囲が限られているのは、地質学的時間の経過とともに浸食されたためである。 [ 11 ]ヨトニアンの堆積物と同じ年代の堆積岩は、保存の可能性が低い。 [13]一部のヨトニアンの堆積物の分布は、ラパキヴィ花崗岩の発生と空間的に関連している。[3] [注 4] Korja と同僚 (1993) は、フィンランド湾とボスニア湾でのヨトニアンの堆積物とラパキヴィ花崗岩の一致は、これらの場所に薄い地殻が存在したことに関連していると主張している。[15]現在、ヨトニアンの堆積岩は、半グラベン、狭いグラベン、わずかに下方に褶曲した（向斜）位置、または混合グラベン向斜で一般的に発見されています。[2] [9]ヨトニアンの堆積物を収容するグラベンのほとんどは、北西から南東に向いています。[16]しかし、ヨトニアンの堆積物の最大の発生は、リフトやグラベンではなく、スウェーデンのダーラナ地方で発生しているようです。[3] [7]ダーラナ、イェブレ、ボスニア海、サタクンタ、ラドガ湖でヨトニアンの堆積物を収容する堆積盆地は、推定されるハッランディアン-ダノポロニアンの沈み込み域に平行な沈み込みの配列を形成し、おそらく古代の背弧盆地に対応していることが示唆されています。[17]

バルト海

フィンランドとスウェーデンの間では、ボスニア湾、ボスニア海、そして南クヴァルケンを含むオーランド海でヨトニア期の堆積物が一般的である。[2] [7] [11]オーランド海で知られているヨトニア期の岩石は砂岩で、セーデルアーム層（非公式）に属する。その上には上部リフェアン期とベンディアン期の砂岩と頁岩がある。[8]スウェーデン領海内では、ゴットランド島とストックホルム諸島の間のランドソルト盆地でヨトニア期の堆積物が見られる。[8] [11]ランドソルト盆地で発見されたヨトニア期の岩石は赤色砂岩である。[8]ボスニア海のポリ沖サタクンタでは、ヨトニア紀の堆積層の厚さは1000メートルに達するが、他の場所でははるかに薄く、例えばシレン浅瀬では100メートルである。また、ボスニア海の他の場所では、ヨトニア紀の堆積層は見られない。[11]ボスニア海では、亜カンブリア紀の準平原がヨトニア紀の岩石を横切っている。[11]

フィンランド

ムホス

ボスニア湾北東部のムホスは、ヨトニア紀の堆積物が産出する場所です。[2]この場所では、約1キロメートル下方に変位したムホス地溝内でヨトニア紀の堆積物が見つかります。ムホス地溝の底部の堆積物は礫岩とアルコースで、その下の変成岩と接触して不整合を形成しています。礫岩の礫は片岩と花崗岩でできており、基質はアルコースでできています。堆積物の層の大部分（90～80%）はシルト岩と頁岩で構成されています。シルト岩と頁岩の色は、赤や茶色から灰色、緑まで様々です。シルト岩と頁岩にはアルコース砂岩が挟まれています。ムホス地溝の赤いアルコース砂岩は、サタクンタのものに匹敵します。これらの堆積物は河川起源である。[5]

サタクンタ

ボスニア海沿岸に近いサタクンタ南部には、サタクンタ砂岩として知られるヨトニア紀の堆積物がいくつかある。[2] [18]この堆積物は、赤色で明確な層理を持つアルコス砂岩で、少量の赤色または黒色頁岩が挟まれている。堆積物の鉱物学的および地球化学的特徴によれば、これらは未成熟に分類される。サタクンタ砂岩は河川堆積物層である。[5]露頭の北西部のヨトニア紀の岩石で海緑石が発見されたことから、少なくともその場所では続成作用が水中で起こったと示唆されている。[16]それは北西-南東方向に伸びる地溝構造[注 5]で発見され、それが堆積物の保存に役立ってきた。この地溝は約650メートル下方に移動している。[5]サタクンタ砂岩は14億～13億年前より新しいものではない。サタクンタ堆積層の厚さは少なくとも600メートルだが、最大1800メートルに達する可能性もある。12億7000万～12億5000万年前のポストジョトニアン期のオリビンを含む輝緑岩脈がサタクンタ砂岩を貫いている。[18]

ロシア

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本文中に記載されている露頭地点の一部。(G=イェヴレ、M=メーラレン湖)

ラドガ湖

ロシアのラドガ湖東岸には、堆積岩と火山岩が露出している。その中には、ヨトニアン期の「サルミ層」または「サルマ層」と「プリオセルスク層」がある。[1] [2] [19]これらの岩石は、サルマ・ラパキヴィ花崗岩、古原生代火成岩、変成岩の上にある。[11] [19]サルミ層は、砂岩、砂礫岩などの堆積性岩石から成り、さらに塩基性火山岩も含まれる。[19]フィンランドのサタクンタやムホスと同様に、ラドガ湖の堆積物は後期原生代地溝帯に位置している。[20]堆積物を包むグラベン構造は「パシャ・ラドガ構造」として知られており、一部は向斜でもあるため、グラベン向斜とも呼ばれています。[2] 堆積物の層の最大厚さは800メートルにも達します。[20]ヨトニアンの堆積物は陸上では小さな露頭としてのみ露出していますが、湖底ではより広い範囲に露出しています。[2]

リバチ半島

ムルマンスク州北部のルィバチ半島には、11億2600万年±5000万年前に堆積したとされるヨトニアンの堆積岩が分布している。これらの岩石は、より若いベンディアンおよび上部リフェアンの岩石によって押し上げられている。[21]

白海地域

ヨトニア紀テルスキー層は、コラ半島南岸のテルスキー海岸沿いに露出している。これらの露頭は、隣接する カンダラクシャ・グラベン（同じくこれらの堆積物で満たされている）の堆積物である。この層は、雲母と粘土の基質の中にシルト質層を有する。テルスキー層は、1億2630万年前から1億8000万年前（±4000万年の誤差）の間に堆積した。隣接する白海のケレツ・グラベンは、厚さ2000～1500メートルのヨトニア紀の堆積物で満たされている。[21]

スウェーデン

イェブレとダーラナのヨトニア砂岩 (ヨニスク) 州を示すスウェーデンの簡略化された地質図。

スウェーデンでは、ヨトニア岩はダーラナ、イェブレ、ノルディングロー、スヴァルテルヴェン [sv]、メーラレン湖、アルメスオークラ [sv] (アルメスオークラ群)で見つかります。 [3] [11]

アルメサクラ

ヨトニアンのアルメソークラ堆積層群は、スモーランド北部のネスヨを中心とした三角形の地域にあり、これに加えて主要地域から北に走るこれらの堆積層の小さな帯がある。アルメソークラ群は約380 km 2 (150 平方マイル) の面積に広がっている。[22] [23]アルメソークラ群は、長石を多く含む砂岩、粘板岩、少量の礫岩からなる。堆積物は河川起源であると考えられている。粘板岩は露頭の約10%を占め、砂岩と礫岩は残りの90%を占める。堆積層の厚さは最大でも1200メートル以下である。[13]アルメソークラ群は地殻変動によって撹乱されており、かなり褶曲しており、輝緑岩が貫入している。[22] [13]アルメソークラ層群はトランススカンジナビア火成岩帯のプルトンを覆っている。[13]少なくともいくつかの露頭では、最下層の堆積物はアルコースであり、おそらくグルスとして地元起源である。[22]地質学者のエヴァ・レナ・トゥルボルグと同僚は、アルメソークラ層群は西の隆起したスヴェコノルウェジアン地域の侵食の初期段階に由来すると考えている。 [24]

エクスシェー市ブレヴィク近郊およびロイダ [sv]には、石英砂岩とアルコースを含む赤色ヨトニアン砂岩の球状岩片を多数含む輝緑岩脈が分布している。これらのヨトニアン捕獲岩は、輝緑岩マグマによって崩壊した礫岩の一部であったと解釈されている。球状ヨトニアン堆積岩の礫片を含む礫岩は、存在が推定されているのみであり、問​​題の輝緑岩の近傍では発見されていない。[25]

ダーラナ

ダーラナ地方の産状（ダーラ砂岩）は、面積50km×150kmで、現在知られているヨトニア紀の堆積物で覆われた地域としては最大のものです。[3]この砂岩はスウェーデン国境を越えてノルウェーのヘドマルクまで広がっており、そこでは「トリシル砂岩」として知られています。イドレでの掘削調査により、ダーラ砂岩はカレドニア・ナップの下に広がっていることが明らかになりました。ダーラ砂岩は、トランススカンジナビア火成岩帯の基盤岩を不整合に覆っています。この不整合は陸上侵食によって形成されたと考えられており、ダーラ砂岩が堆積した当時は準平原の表面でした。準平原の地形は、長期間にわたる侵食の後に形成されました。 [17]ダーラ砂岩の堆積は、16億5000万年前から12億年前の間に起こりました。[26]

ダーラナの堆積層の最大の厚さは 800 メートルである。最下層の堆積物は礫岩と角礫岩である。この基底層より上の堆積物は、主に層状の赤色砂岩で、頁岩と礫岩が挟まれている。[19]砂岩の中には、灰色砂岩と石英に富む砂岩がある。[7]ダーラ砂岩の注目すべき特徴は、さざ波の跡、雨だれの跡、泥の割れ目などの繊細な特徴が堆積物中に残っていることである。[19] ダーラナの砂岩は風成岩であり、古代の砂丘と砂丘間の堆積物である。[27]ダーラ砂岩には、パンペリー石型の低度 埋没変成作用の痕跡があり、かつては数キロメートルの堆積物の下に埋もれていたに違いないことを意味する。ダラ砂岩はかつて大陸棚海によってボスニア湾と繋がっていた可能性がある。[11]ダラ砂岩は南北に広がる幅広い向斜の一部を構成している。ダーラナにおける堆積作用は、他のヨトニア紀の堆積物の多くに見られるような地溝やリフトで生じたものではないようである。[3]

イェヴレ

イェヴレの陸上ヨトニア堆積物（イェヴレ砂岩）は、最大で900メートルの厚さがあると推定されています。ダラ砂岩と同様に、イェヴレ砂岩はパンペリー石型の低度埋没変成作用を受けており、かつては数キロメートルの堆積層の下に埋もれていたと考えられます。[11]ノルディングロー のヨトニア堆積物と共に、イェヴレ砂岩はサタクンタ・ヨトニアの岩石と共通点があります。[3]考古学的発見によると、イェヴレ砂岩はウプサラ近郊のレイスタンで石臼として利用されていたことが示されています。[28]

メーラレン湖

ヨトニア砂岩はメーラレン湖のソードラ・ビョルクフィヨルデン周辺で露出している。[注 6]目に見える露頭は、エーケロン島西部のラスタ地域と、ミッドソマー、ピングスト、ゴースホルメン、ゴースホルムスシェーレト、ゴースホルムシャッテンといったいくつかの小島や小島で見ることができ、最後の3つは自然保護区の一部となっている。[29] [30]ヨトニア砂岩はビョルクフィヨルデンの底でも産出しており、氷河漂礫の研究から、ビョルクフィヨルデン地域の北に露出していないヨトニア砂岩があることが示唆されており、その露頭はヨトニア堆積物で満たされた侵食された先カンブリア時代の隕石クレーターの名残である。ラスタでは、堆積物の下の基盤岩はスヴェコフェニアン造山運動の花崗岩とペグマタイトでできています。[29]

ノルディングロー

トリスンダ島トリスンダの赤色ジョトニアン砂岩。黒色のポストジョトニアン輝緑岩床に注目。

マルメンからヘルノンに広がるノルディングロー地域では、ヨトニアンの堆積物が斑れい岩、モンゾ花崗岩、花崗岩、斜長岩の複合体の上に載っている。[31]ヨトニアンの堆積物は、石英を多く含む砂岩、アルコース、礫岩からなる。[31] [32]砂岩とアルコースには、黒色と紫色のシルト岩と頁岩のレンズと層がある。シルト岩の層は、通常5～10センチメートルの厚さである。[32]ノルディングロー地域のヨトニアンの堆積物は、しばしば斜交層理とさざ波模様を呈する。化石砂丘も存在する。リングカレンでは、ヨトニアンの堆積物の山は65メートルある。[32]露出した堆積物の断面は、堆積相にかなりの多様性を示している。[32]アルコースを含む砂岩の堆積環境は、流れの弱い堤防または水路であったと考えられます。古流況がある程度均一であることから、河川環境であった可能性が高いと考えられます。また、一部の層は干潟や風成岩として堆積した可能性もあります。[32]イェヴレ砂岩と同様に、ノルディングローの露頭はフィンランドのサタクンタ露頭と関連しています。[3]堆積物は貫入岩と輝緑岩に覆われています。[31]

テルノ

テルノ島では、輝緑岩の岩脈からヨトニアン砂岩の捕獲岩が発見されています。これらの捕獲岩は、岩脈の上部に分布するヨトニアン覆岩が侵食されて生じたものと解釈されています。岩脈が貫入すると、ヨトニアン岩の破片が岩脈に取り込まれ、「マグマ上昇の反転」によって沈降したと考えられます。岩脈とヨトニアン堆積物の関係から、マグマは一種のペペライトとして湿潤堆積物に貫入したと考えられます。[12]

その他の出来事

ヨトニアンの堆積物（主に石英砂岩とシルト岩）は、バルト海シネクリース内のラトビア西部とリトアニア西部の顕生代プラットフォーム堆積物の下のいくつかの場所に存在します[4]。[7]

注記

  1. ^ 「ヨトニアン」という用語は、古ノルド語の「Jötunn」（巨人）に由来する。[1] ヤコブ・ゼーデルホルムは1897年に初めてこれらの岩石を区別し、「ヨトニアン」という用語を使用した。[2]
  2. ^ ヴィルヘルム・ラムゼイは1909年に「ポストヨトニアン」という用語を作った。[2]
  3. ^ 「Subjotnian」という名称は、1910年に アルヴィド・ヘグボムによって初めて使用されました。1932年にゼーデルホルムは、ヘグボムが「Subjotnian」と呼んだものに対して、独自に「Hoglandian」という名称を提案しました。[6]
  4. ^ 20世紀前半の一部の地質学者は、ラパキヴィ花崗岩を「花崗岩化した」ヨトニアンの堆積物とみなしていたが、現在ではこの考えは否定されている。[14]
  5. ^ サタクンタの露頭が古代の地溝帯にあることは、1893年にヤコブ・ゼーデルホルムによって初めて指摘された。[16]
  6. ^ メーラレン湖の砂岩が地質図に初めて登場したのは1862年、アルフレッド・エリス・トルネボームがセーデルテリエ図法図の中で誤ってデボン紀のものであると示したときであった。[29]

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