| ホワイトヒル層 | |
|---|---|
| 地層範囲：アルティンスキアン-クングリアン ~ | |
| タイプ | 地質構造 |
| 単位 | エッカグループ |
| サブユニット | カブス凝灰岩 |
| 下層 | コリンガム層とティアバーグ層 |
| オーバーレイ | プリンスアルバート層 |
| エリア | 600 km × 600 km (370 マイル × 370 マイル) |
| 厚さ | 50～70メートル（160～230フィート） |
| 岩石学 | |
| 主要な | 黒色頁岩、ドロマイト、泥岩 |
| 他の | 石膏、岩塩、凝灰岩、ドレライト（貫入岩） |
| 位置 | |
| 座標 | 南緯21度12分 東経14度06分 / 南緯21.2度 東経14.1度 / -21.2; 14.1 |
| おおよその古座標 | 南緯51度00分 西経30度30分 / 南緯51.0度 西経30.5度 / -51.0; -30.5 |
| 地域 | ǁカラス地域 東ケープ州、北ケープ州、西ケープ州 |
| 国 | ナミビア 南アフリカ |
| 範囲 | ナマ盆地とカルー盆地 |
 ナミビアの地質図。南東部に部分的にホワイトヒル層が露出している（オレンジ色） | |
ホワイトヒル層は、ホワイトヒル層とも書かれ、以前はホワイトバンド、ホワイトヒル、またはホワイトヒルメンバーとして知られていましたが、ナミビア南東部のǁKaras地域南東部と南アフリカの東、北、西ケープ州のエッカグループに属する、前期ペルム紀（アルティンスキアンからクングリアン、約2億8200万年から2億7500万年前）の広域地質層です。
この層は、黒色頁岩、泥岩、シルト岩、ドロマイト層、石膏層、岩塩層、そして凝灰岩層から構成されています。厚さは50～70メートル（160～230フィート）で、600×600キロメートル（370×370マイル）の範囲に分布しており、南部カルー地域におけるシェールガス賦存の可能性の主要なターゲットと考えられています。全有機炭素（TOC）値は平均4.5%で、範囲は0.5～14.7%であり、米国の 有名なバーネット頁岩やマーセラス層と同等の範囲にあります。
カルー・ナマ盆地、あるいはカラハリ盆地のホワイトヒル層は、フアブ盆地のフアブ層と同時期に形成され、ブラジル南東部のペロタス盆地とパラナ盆地の一連の層と相関関係にある。これらの層は、パンゲア大陸の分裂の1億5000万年前に、より広い盆地で堆積した。グロッソプテリスとメソサウルスの化石の豊富さは、現在の南アメリカ、アフリカ、南極、オーストラリアにまたがるゴンドワナ大陸の相関関係を特徴づける。ホワイトヒル層は、爬虫類、昆虫、魚類、植物の化石を提供してきた。
説明
ホワイトヒル層は、南アフリカの西ケープ州からナミビア南東部、北ケープ州を経て東は南アフリカの東ケープ州まで伸びる、広大な前期ペルム紀の層群です。 [1]この層は、カルー盆地の端で、南北および東西に 600 キロメートル (370 マイル) の距離で見つかります。[2]この層は、カルー超層群、より正確にはエッカ層の一部であり、プリンス アルバート層の上に重なり、コリンガム層によって覆われています。 [3]また、カルー南部ではティアバーグ層によって覆われています。[4]
プリンスアルバート層の上部層に存在するウハビス川凝灰岩の単一ジルコンU - Pb SHRIMP年代測定は、279.1 ± 1.5 Maという年代を示した。 [5]ホワイトヒル層内のカブス凝灰岩の加重平均206 Pb/ 238 U年代は280.5 ± 2.1 Maであった。[6]他の研究者は、層全体の推定年代を約275 Maとしている。[7]
カルー盆地の中央部では、層の厚さが50～70メートル（160～230フィート）で、有機物含有量が非常に高く、全有機炭素（TOC）含有量は最大14重量パーセントに達します。[8]この層は導電性が高く、ほぼ盆地全域にわたる地震探査プロファイルで追跡可能です。[9]
岩相
ホワイトヒル層は、露頭の風化色に応じて2つの主要なサブユニットに分けられています。下部の厚い部分は主に青みがかった灰色から緑がかった灰色の頁岩と泥岩で構成され、上に向かうにつれてより明るい茶色がかったバフ色の風化で、やや粒子の粗いシルト岩になります。このゾーンは白色の風化頁岩に整合的に覆われ、断続的にチャートレンズと黄鉄鉱ストリンガーが含まれます。後者の厚さは20ミリメートル（0.79インチ）を超えることはめったにありません。堆積構造は一般に塊状ですが、藻類のラメラに似た葉理も発生します。地層が白く見えるのは、表面の黄鉄鉱（硫化物）が硫酸塩（石膏）に風化しているためです。 [10]このセクションは、上に向かうにつれて暗い炭素質の青灰色の風化頁岩に変化しています。岩石学的な観点から見ると、この層序の上部のみがホワイトヒルに特徴的な炭素質黒色頁岩で構成されている。[11]
ホワイトヒル層の地層間隔の数メートル下に凝灰岩帯が見られ、そこにはいくつかのドロマイト質石灰岩が含まれています。この石灰岩層は、ナミビア南部中央部のホワイトヒル層の露頭全てにおいて、地図化可能な単位を形成しています。[ 12]北ケープ州では、この層はドレライト岩床に貫入しています。 [13]堆積物は無酸素環境で堆積したと考えられています。黄鉄鉱に加え、頁岩の基底部近くにはドロマイトレンズが含まれています。岩石はケープ褶曲帯を形成するケープ造山運動によって高度に褶曲・断層化しており、「デコルマン」と解釈されています。[14]
堆積環境
ホワイトヒル層は、外洋とのつながりがほとんどない、あるいは全くない浅い内海に堆積しました。現在のブラジル南東部のパラナ盆地からアフリカ南西部のカラスバーグ盆地およびカルー盆地まで広がるこの海は、堆積物が乏しく、成層化が進み、酸素の少ない湾内において、海水から汽水または淡水への移行期を象徴していると考えられます。[3]
ナミビア最南端（アウセンシェル・ノールドエワー地域）の露頭から、プリンス・アルバート層とホワイトヒル層の境界が、前進堆積層から後退堆積層への転換点を示していることが明らかになった。[15]ホワイトヒル層内の凝灰岩、およびその下層および上層の凝灰岩層は、現在の南アメリカに位置する火山によって供給された可能性があるが、[16]ドゥイカ層およびエッカ層の凝灰岩に関する他の解釈では、現在の南アフリカの南パンサラシア縁辺に沿って一般的に供給されたと提案されている。[17]
相関関係
ホワイトヒル層は、ナミビア南部のウォーターバーグ盆地のピーターマリッツバーグ層と同時代である。[18]カルー盆地の北部では、ホワイトヒル層の頁岩はヴリヘイド層と横方向に同等である。[19]層の上部は、ブラジルのリオグランデドスル州のパラナ盆地とペロタス盆地のイラティ層、フォークランド諸島のブラックロック層、[18]およびナミビア北西部のフアブ盆地のフアブ層と相関している。下部は、パラナ盆地のパレルモ層とリオボニート層、カルーのプリンスアルバート層と相関している。[20]フアブ盆地のペルム紀の層序は、パラナ盆地とカルー盆地のものよりはるかに薄い。[21]グロッソプテリスとメソサウルスの化石群はゴンドワナ大陸の他の地域、南アフリカのフリーヘイド層、オーストラリアの下部ペルム紀の石炭鉱床からも発見されている。[22]
化石含有量
ホワイトヒル層からは、ゴンドワナ大陸ペルム紀に典型的な、多様な昆虫化石、希少な植物、そしてメソサウルスの化石が産出されています。メソサウルス科の化石は石膏結晶を充填した鋳型として保存されており、通常はバラバラになっています。稀に、メソサウルス科の鋳型が発見されることもあります。植物の茎も同様に稀で、最も一般的には、ホワイトヒル層のピンク色の下部、より塊状の泥岩層中に漂う緑泥石化した破片として発見されます。一方、古ニスコイド類の鱗や断片的な甲殻類の甲羅を含む糞石は、層状面上に保存されています。[23]
ホワイトヒル層からは次のような化石が報告されている: [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31]
- 爬虫類
- メソサウルス・テヌイデンス
- ノテオサウルス・アフリカヌス
- Stereosternum tumidum
- 魚
- パレオニスム・カペンシス[32]
- ワトソニクティス・ロッツィ[32]
- 昆虫
- アフロコリステラ・マクラクラニ
- アフロキュペス・フィルマエ
- シャロビア・ペルミアフリカナ
- フローラ
経済地質学
ホワイトヒル層の黒色頁岩は有機物濃度が高いため、シェールガス探査の有望なターゲットとなっています。この層は、南部カルー地域におけるシェールガス有望地として主要な位置を占めていると考えられています。[33] TOC濃度は平均4.5% TOCで、[34] 0.5%から14.7%の範囲にあり、マーセラス層やバーネット頁岩などの既知のシェールガス生産層に匹敵します。[35]この層は、ボーフォート・ウェストからグラーフ・ライネット周辺の地域において経済的可能性を秘めていると考えられています。[36]
地層を掘削したコアサンプルを用いたRock-Eval熱分解、ビトリナイト反射率測定、開放熱分解および熱蒸発分析の結果、有機物はケロジェン発達の進行段階に達していることが示された。したがって、これらの岩石は過熟成と分類できる。これは、研究対象地域における下部カルー岩石にケープ褶曲帯のオーバープリントを形成したケープ造山運動に関連する熱構造プロセスに起因すると考えられる。カルー盆地の北方では、頁岩の熟成度が低下する可能性がある。[37]
参照
参考文献
- ^ コール、2014年、4ページ
- ^ コール、2014年、15ページ
- ^ エヴァンス＆ベンダー、1999年、175ページ
- ^ コール、2014年、28ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、207ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、362ページ
- ^ Geel et al., 2013, p.259
- ^ ブランチ他、2007年、465ページ
- ^ ブランチ他、2007年、475ページ
- ^ ブランチ他、2007年、467ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、80ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、221ページ
- ^ コール、2014年、22ページ
- ^ Geel et al., 2013, p.258
- ^ ヴェルナー、2006年、99ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、383ページ
- ^ ヴェルナー、2006年、377ページ
- ^ ab Werner, 2006, p.373
- ^ コール、2014年、7ページ
- ^ Horsthemke他、1990年、74ページ
- ^ ホルツフェルスターら、2000、p.255
- ^ Horsthemke他、1990年、69ページ
- ^ エヴァンス＆ベンダー、1999年、177ページ
- ^カブス； Fossilworks.orgの「キャプテンの家の丘」
- ^ Fossilworks .orgの Modderdrift ファーム
- ^ Fossilworks .orgの Brandhoek (Bra 111)
- ^ Fossilworks .orgの Krantz Poort 農場
- ^ Fossilworks .orgの Kenmoore Farm
- ^ Fossilworks.orgのビクトリア西地区
- ^ Fossilworks .orgの Burghersdorp
- ^ Fossilworks.orgのアルバニア地区、グリクアランド西部
- ^ エヴァンス＆ベンダー、1999年、176ページ
- ^ Geel et al., 2013, p.263
- ^ Geel et al., 2013, p.260
- ^ コール、2014年、5ページ
- ^ コール、2014年、31ページ
- ^ Geel et al., 2013, p.264
参考文献
- ブランチ、トーマス; リッター、オリバー; ウェックマン、ウテ; ザクセンホファー、ラインハルト・F.; シリング、フランク (2007)「ホワイトヒル層 – カルー盆地における高導電率マーカー層」、南アフリカ地質学誌、110 ( 2–3 ): 465– 476、Bibcode :2007SAJG..110..465B、CiteSeerX 10.1.1.826.6305、doi :10.2113/gssajg.110.2-3.465 、 2018年8月26日取得
- コール、ダグ（2014）、カルーシェールガスの地質学とそれが経済的なガス回収にどのように影響するか（PDF）、地球科学評議会、pp. 1-34 、 2018年8月26日取得
- エヴァンス、フィオナ・J.; ベンダー、パトリック・A. (1999)「南アフリカのペルム紀ホワイトヒル層（エッカ層群）：古生代魚類と化石化の予備的レビュー」（PDF）西オーストラリア博物館記録補足、57 : 175– 181 、2018年8月26日閲覧
- Geel, Claire; Schulz, Hans-Martin; Booth, Peter; de Wit, Maarten; Horsfield, Brian (2013)「南アフリカのペルム紀黒色頁岩におけるシェールガス特性：Ecca層（東ケープ州）における最近の掘削結果」（PDF）Energy Procedia、40 : 256– 265、Bibcode :2013EnPro..40..256G、doi :10.1016/j.egypro.2013.08.030 、2018年8月26日取得
- Holzförster, Frank; Stollhofen, Harald; Stanistreet, Ian G. (2000)「ナミビア、フアブ地域のペルム紀前期堆積物：大陸から海洋への移行」（PDF） , Communications of the Geological Survey of Namibia , 12 : 247– 257 , 2018年8月26日閲覧
- Horsthemke, E.; Ledendecker, S.; Porada, H. (1990)「ダマラランド北西部のカルー層群の堆積環境と地層相関」（PDF）、ナミビア地質調査所通信、6 : 67– 77 、2018年8月26日閲覧
- Wanke, Angsar (2000)、Karoo-Etendeka Unconformities in NW Nambia and their Tectonic Implications (PhD thesis) (PDF)、Julius -Maximilians-Universität Würzburg、pp. 1–114、2018-08-26取得
- ヴェルナー、マリオ（2006）、南西ゴンドワナ大陸後期古生代メソサウルスの地層学、堆積学、年代 - ナミビア南部のドゥイカ・エッカ層群（下部カルー層群）の堆積物と変質火砕層に関する研究からの新たな示唆（博士論文）（PDF）、ジュリアス・マクシミリアン大学ヴュルツブルク、pp. 1– 428、 2018年8月29日のオリジナル（PDF）からアーカイブ、 2018年8月26日取得
さらに読む
- JMアンダーソンとHMアンダーソン. 1985. 南アフリカの古植物相. 南アフリカメガフローラの原型 デボン紀～前期白亜紀 1～423
- H. ギアツェマとJA ヴァン デン ヒーバー。 1996年。新種の甲虫、Afrocupes farmae gen。など。 11月(Permocupedidae)、南アフリカの古生代後期ホワイトヒル層産。南アフリカ科学ジャーナル 92:497-499
- G. ギューリッヒ。 1889年。ディトロコサウルス・カペンシス - アイン・ノイアー・メソサウリエ・アウス・デア・カルーフォーメーション・南アフリカ。 Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 41(4):641-652
- I.R.マクラクラン、A.M.アンダーソン.1977.南アフリカ、ペルム紀前期ホワイトバンド層産昆虫の化石翅.パレオントロジーア・アフリカーナ20:83-86
- T・ロスマン。 2000. メソサウルス科の研究 (羊膜類: メソサウルス科): 2 Neue Erkenntnisse zur Anatomy, mit Berücksichtigung der Taxonomie von Mesosaurus pleurogaster (Seeley)。ゼンケンベルギアナ レサエア 80(1):13-28
- HGシーリー. 1892. 南アフリカの中竜類. ロンドン地質学会季刊誌 48:586-604
- E.ストローマー。 1914. ドイツ南アフリカと地質学における爬虫類の化石。鉱物学、地質学、古生物学の中心部 1914:530-541
