中央主推力

中央主断層は、インドプレートがヒマラヤ山脈に沿ってユーラシアプレートの下に潜り込んだ主要な地質断層である。断層は北に傾斜し、北西-南東方向（走向）に地表に露出している。ヒマラヤ山脈帯に沿って2900kmにわたって続く逆断層である。 [ 1 ]

主中央断層は、一般的に、延性剪断帯に沿って高品位のグレートヒマラヤ結晶岩体が低品位から未変成のレッサーヒマラヤ岩相の上に位置しているという定義で受け入れられている。[ 2 ]しかし、主中央断層を定義するには多くの困難と複雑さがあるため、この定義は完璧ではない。

多くの地質学者が、岩相[ 2 ] [ 3 ]変成岩等勾配[ 4 ]地質年代[ 5 ]地球化学[ 6 ]歪み強度[ 7 ] [ 8 ] など、様々な基準を用いて主中央断層を研究してきました。これらの基準は、単独で用いても信頼性に欠けます。さらに、主中央断層の活動年代は走向によって異なるため、不確実性が生じます。主中央断層はすべて同時に形成されたわけではありません。

図1. ヒマラヤの簡略化された地質図。[ 9 ]主中央断層は実線と三角形で示されている。

地質学的背景

ヒマラヤ山脈は、インドプレートとユーラシアプレートの衝突によって形成されました。構造的には、北傾斜の断層境界断層を中心とする3つの地質学的単位が重なり合っています。主要な断層は、南チベット・デタッチメント、主中央断層、主境界断層、主前面断層です。[ 2 ]これらの単位（図1）は、南から北へ順に以下の通りです。

  1. 主境界断層と主中央断層に縁取られた、主に低品位原生代変成堆積岩から非変成岩からなる小ヒマラヤ層群。
  2. 大ヒマラヤ結晶岩体は主に高品質の片麻岩とミグマタイトで構成され、その下には主中央断層と南チベット断層が縁取っている。
  3. テチス・ヒマラヤ層群は主に原生代から始新世の堆積物で構成され、古第三紀の褶曲断層帯で変形し、その下には南チベット・デタッチメントが広がっている。[ 10 ]

運動学モデル

図2：ヒマラヤ造山帯の運動学モデル（Webb他、2011年より改変）。大ヒマラヤ結晶岩体が小ヒマラヤ岩体の上にどのように配置されたかを示す3つのモデルを示す。LHS：小ヒマラヤ岩体、GHC：大ヒマラヤ結晶岩体、THS：テチスヒマラヤ岩体、MCT：主中央断層、STD：南チベットデタッチメント、ITS：インダス・ツァンポ縫合帯。

ヒマラヤ断層系の運動学に関する知識は、長年議論されてきたほど理想的ではありません。主中央断層の構造的位置とそれがヒマラヤの地殻変動における役割を理解するために、3つの一般的な運動学モデルが存在します。すなわち、押し出しモデル、[ 11 ]チャネルフローモデル、[ 12 ]テクトニックウェッジモデル[ 13 ] [ 14 ]です。図2に示されているヒマラヤの断層系については、このモデルが用いられています。

中央主筋の様々な定義

理解の難しさ

主中央スラストの一般的な定義は与えられていますが、主中央スラストを定義することは複雑で困難であるため、それだけでは十分ではありません。

長年にわたり、多くの研究者が主中央断層を様々な基準で定義してきました。例えば、上盤と下盤の岩相の違い、上盤と下盤の変成度変化、ウラン鉛（U-Pb）砕屑性ジルコンの年代の違い、ネオジム同位体組成の違い、歪の違いなどです。これらの基準は複数組み合わせて定義されることもありました。しかし、これらの基準は単独では信頼性に欠けます。[ 8 ]一方、これらの基準はすべて同時に満たされるわけではありません。[ 15 ]主な問題点は以下のとおりです。

  • 岩相と地層学は完全には調査されておらず、理解もされていない。
  • 主中央断層剪断帯全体の変成度は継続的に変化しているため、特定の等勾配は主中央断層の位置を決定する上で信頼できるものではありません。
  • せん断によって生じた主中央断層の大部分の組織が強い加熱と変形によって消失しているため、ひずみの大きさを決定することはできない。
  • 一部の地質学者は、主中央断層延性剪断帯は有限ひずみ変形によって引き起こされたと考えているため、剪断面全体が同時に活動していたとは考えていない。[ 15 ] [ 16 ]

さまざまな基準に基づく定義

主中央断層を定義することは困難であるにもかかわらず、さまざまな基準に基づいて、主中央断層は次のように定義されています。

岩相学的基準によれば、主中央断層は、小ヒマラヤ岩相の石英岩と千枚岩、および大ヒマラヤ結晶岩相に属する黒雲母に富む正片麻岩片岩との境界として定義される。 [ 2 ] [ 3 ]

変成等勾配により、主中央断層は藍晶石等勾配に沿っている。この基準によれば、藍晶石の結晶は岩相変化から数メートル上方に出現する。[ 4 ]

U-Pb砕屑性ジルコンの年代の違いにより、主中央断層の上部に広がる小ヒマラヤ層からは1.87～2.60 Gaのジルコンが報告され、主中央断層下部に広がる大ヒマラヤ層からは0.8～1.0 Gaのジルコンが報告されている。[ 5 ]

ネオジム同位体組成は断層全体で異なっています。Nd組成の変化は主中央断層の特徴です。例えば、小ヒマラヤ層群では平均Ndイプシロン値が-21.5と報告されているのに対し、大ヒマラヤ層群では平均Ndイプシロン値が-16と報告されています。[ 6 ]

主中央断層は、ひずみの程度によって、数キロメートルの厚さの広い帯として定義されます。この帯には、大ヒマラヤ結晶岩体の最下部と小ヒマラヤ岩体の最上部の間にある延性剪断帯と脆性逆断層の大部分が含まれます。[ 7 ] [ 8 ]

見通し

上記の定義はどれも正確ではない。なぜなら、主中央断層は垂直方向だけでなく、その走向に沿って、さらには時間の経過とともに発達し、その形状を変化させているからである。[ 8 ] [ 15 ]また、その定義は1つの逆断層に限定されるべきではなく、より広い断層帯であるべきである。[ 8 ]主中央断層をよりよく理解するためには、その走向に沿って、そして時間の経過とともに、より多くの研究が行われるべきである。[ 15 ]

参照

参考文献

  1. ^ Upreti, BN「ネパールヒマラヤの地層学とテクトニクスの概要」 Journal of Asian Earth Sciences 17.5 (1994): 577–606。
  2. ^ a b c dヘルム、A.、および A. ガンサー。 「ヒマラヤ中央部、1936年のスイス遠征による地質観察」Memoires de la Societe Helvetique des Sciences Naturelles 73.1,245 (1939)。
  3. ^ a bダニエル、CG、他「ブータンヒマラヤ東部、下部地殻深部における中央断層の隆起」変成岩地質学ジャーナル21.4（2003）：317–334。
  4. ^ a bル・フォート、パトリック. 「ヒマラヤ：衝突山脈。大陸弧に関する現在の知識。」Am. J. Sci 275.1 (1975): 1–44.
  5. ^ a bパリッシュ、ランドール・R.、V. ホッジス。「ネパール・ヒマラヤの小ヒマラヤ層と大ヒマラヤ層における同位体による年代と起源の制約」アメリカ地質学会紀要108.7 (1996): 904–911。
  6. ^ a bロビンソン、デロレス・M.、他「ネオジム同位体から解釈したネパールヒマラヤの運動学的進化」地球惑星科学レター192.4（2001）：507–521。
  7. ^ a b Searle, MP, et al. 「ネパール・南チベット高ヒマラヤのエベレスト山塊の構造幾何学、変成作用およびマグマの進化」地質学会誌160.3 (2003): 345–366.
  8. ^ a b c d eサール、マイケル・P.、他「ネパールにおけるヒマラヤ中央断層の定義」地質学会誌165.2（2008年）：523–534。
  9. ^ピエール・デゼス 1999, 「インド、カシミール、ザンスカール南東部における中央ヒマラヤ地域のテクトニックおよび変成岩進化」 Mémoires de Géologie (ローザンヌ) No. 32, ISSN 1015-3578
  10. ^ Webb, A. Alexander G.「ヒマーチャル・ヒマラヤ（インド北西部）における新生代変形の予備的バランス型回旋スパスティック復元」Wayback Machineに2014年11月21日アーカイブ。Geosphere 9.3(2013): 572–587。
  11. ^ Burchfiel, BC, LH Royden . 「ヒマラヤ収束地域における南北伸張」地質学13.10 (1985): 679–682.
  12. ^ Beaumont, C., et al. 「低粘性地殻チャネルの押し出しと集中的な地表侵食によって説明されるヒマラヤのテクトニクス」 Nature 414.6865 (2001): 738–742.
  13. ^ Webb, A. Alexander G., et al. 「インド北西部ヒマラヤで明らかになったグレーターヒマラヤ結晶岩体の先端：ヒマラヤ造山帯の進化への影響」地質学35.10 (2007): 955–958.
  14. ^ Webb, A. Alexander G.「ヒマーチャル・ヒマラヤ（インド北西部）における新生代地殻変動の予備的バランス型回旋スパスティック復元」 Geosphere 9.3 (2013): 572–587.
  15. ^ a b c d Yin, An. 「ヒマラヤ造山帯の新生代テクトニック進化：走向方向の構造形状、地表露出史、前地堆積作用の制約から」地球科学レビュー76.1（2006年）：1–131。
  16. ^マーク・ハリソン、T.他「中央ヒマラヤ逆転変成作用は中新世後期-鮮新世に起源を持つ」地球惑星科学レター146.1（1997）：E1–E7。
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