モルトラージオ層（ロンバルディア・キーゼルカルク層、サルトリオ層、ブロッカテッロ層、アルペ・ペリーノ石灰岩とも呼ばれる）[2]は、イタリアとスイスにまたがる地質学的層である。この層は主に下部ジュラ紀のシネムリアン期に発達し、ロンバルディア盆地の地殻変動によって現在の海洋および陸上の生息地が変化した。[3]ここでは、550～600メートルの灰色の石灰岩およびカルチルタイトの露頭に代表される一連の海洋関連の堆積環境が形成され、チャートレンズと泥灰岩の互層が見られ、セドリーナ層、モルトラージオ層、ドマロ層を覆っている。[3]これは主に後三畳紀の危機によるもので、局所的には地殻変動に関連していた。[4]モルトラージオ層は、セドリーナ石灰岩とヘッタンジア・アルベンツァ層の継続層と考えられており、おそらく南アルプス最西端の非活動的な縁辺で発達した浅水層の堆積層であったと考えられます。[4] [5]オステノの露頭で観察された非常に良好な保存状態により、数種類の海洋生物が発見されたことで知られています。 [6]

ユーティリティ

サルトリオのサルノヴァ採石場

有名なサルトリオ石とモルトラージオ石の最初の採掘活動は古代ローマ時代にまで遡り、現代の記録ではサルノヴァ採石場では1400年から活動が続いています。[7] モンテ・オルサの南斜面にあるモンテ・オロ地域には、この貴重な岩石を採掘するために使われた多数の溝採石場がありました。これらの岩石は、構造物や工芸品、芸術作品の製作に使用されました。近年、採掘活動は変化し、建設用石材の採掘から、高速道路の基礎工事やアスファルト混合物の製造に有用な、安定処理された砕石の生産のための採掘へと移行しました。現在、サルトリオ石が採掘されている唯一の現役の採石場です。[7] [8]

後期三畳紀から前期ジュラ紀にかけてのロンバルディア盆地西部の同期リフトの状況を示す構造図。

上部には、モルトラージオ石灰岩が出現する。これは灰褐色の石灰岩で、バイオカルカレナイトから構成され、広範囲にスポンゴライト質シリカのノジュールを含む。この岩石は、層間の接触部を除いて、ほとんど化石を含有しない。モルトラージオ層の上部には、白っぽい黄色の石灰岩が出現する。これもまた海洋遠洋起源で、堆積物中に微量に拡散したシリカが多量に含まれている。[8]

1900年代初頭から、サルノヴァ採石場および周辺地域にある様々な採石場で化石が発見されていることが知られています。最初の文献による証言とその後の改訂は、1960年代からジュリア・サッキ・ヴィアリによって報告されています。ヴィアリは、サルトリオの化石動物相について、アンモナイト類、オウムガイ類、腹足類、ウミユリ類、腕足類、二枚貝類など様々な分類群を列挙し、詳細に記述しています。[9]

当時、採石場における手作業と機械による装飾石の採掘の盛んな時期はちょうど終焉を迎えたばかりでした。古生物学者は採石場付近の破片からしか化石を回収できず、より多くの標本を観察できる可能性は手作業の作業時間に限られていました。しかし、この時期に採石場はサルノヴァSPA（1969年）に買収され、採掘物の用途、ひいては採掘方法と処理方法が変化しました。従来の手作業による採掘から、重機による採掘や爆薬を用いた採掘へと移行しました。移動される瓦礫の量が大幅に増加し、他の標本、新たな岩相、そしてとりわけ多様な動物相の観察が容易になりました。[7]

モルトラージオ層の基底部に存在する動物相は凝縮されており、シネムリアン層全体に起因するアンモナイト類が含まれている。サルトリオ採石場で発見された下部シネムリアン層に由来する分類群は、おそらくこの層の基底部から来たものか、あるいは再加工されたものと考えられる。[9]この層には、バックランディ層（下部シネムリアン層）とオブトゥスム層の間のすべての生物帯を示唆する分類群が含まれており、おそらくこの層の基底部に存在する上部シネムリアン層のオキシノタム層にも属すると考えられる。 [9]メインドロマイト層とモルトラージオ層の境界部には、サメ科の歯、海緑石、そしてリン酸化されたアンモナイトの内部模型も含まれている。[10]

説明

南スイス、ブレッジャ湖畔の露出地層

モルトラージオ石灰岩は、断層によって分断された炭酸塩岩台地を海が浸水させた海進期の記録である。堆積作用は緩やかで、しばしば中断され、穿孔された硬岩地盤、海緑石の被覆、そして局地的なリン酸塩粒子を含む凝縮した層序を形成した。[11]

構造隆起部では、ウミユリ類を豊富に含むグレインストーンとパックストーンがエンクリナイト質のカーペットを形成し、後に穿孔され、海緑岩化しました。近くのグラベンには、粗粒のエピクラスティック・カルカレナイトとルダイトが堆積しました。これらは、三畳紀の台地粒子が再加工され、後にウミユリ類の堆積物と混合されたものです。[11]低地には、薄い凝縮層が保存されており、その上には、スポンジ状の骨針を含む暗色の層状ミクライト、散在するバイオクラスト、そして少量の陸源性物質とリン酸塩質物質が覆っています。南縁に沿って、海進は基盤岩由来の赤みを帯びたカルカレナイトとリサレナイトによって特徴づけられています。[11]

盆地に向かって、これらの堆積物は、スポンジ質の石灰泥岩であるスピキュリット質キーゼルカルクへと変質します。これは、生物砕屑岩と細粒陸源層が互層する、海綿質の石灰泥岩です。[11]サルトリオの環境は複雑で、それぞれの層がそれぞれ異なる状態を示しています。一部の地域では、サルトリオ層は「ブロッカテッロ・ダルゾ」と呼ばれる類似の石灰岩層と混ざり合っていますが、構造と化石含有量の違いに基づいて区別することができます。この地域では、地殻変動や海底侵食の影響により、層が連続的に堆積していない堆積不連続性も見られました。[11]

サルトリオ山頂の尾根南東斜面、標高約700メートルに位置するガリ採石場の地層は、サルトリオ層の中でも最も詳細な地層の一つである。[12]この層は、総厚約17メートルに達し、下層のドロマイトから始まり、海域における様々な堆積条件を反映した一連の炭酸塩岩層から構成されている。[12]

「サルトリオ石灰岩」のクローズアップ

基底部には、薄いドロマイト角礫岩層（最大1メートルの厚さ）があり、より軽い石灰質ドロマイト基質に角張ったドロマイトの破片が埋め込まれています。その上に、少量の砕屑物を含む厚さ0.3メートルの泥灰質石灰岩が覆っており、オリーブグレーから緑がかった色調と酸化鉄の染みが見られます。次に、厚さ0.8メートルの糖質石灰岩が続き、まばらに泥灰土、海緑石、石英の粒子が見られ、その下に薄い（0.1～0.2メートル）赤褐色の粘土層が続きます。[12]

その上には、1メートルの魚卵石質石灰岩があり、緻密な石灰質セメントの中に、白色から灰黄色へと変化する、無傷または破砕された魚卵石が見られます。これは、有機質の破片に富んだ、細粒から粗粒の砕屑性泥灰岩質石灰岩の3メートル単位へと移行し、基部は灰ピンク色から上部は黄色へと変化し、酸化鉄の斑点が見られます。その下に、多様な岩片と魚卵石を含む0.8メートルの石灰質角礫岩があり、不規則な表面を呈しています。[12]

上部は、堆積物が最小限に抑えられた厚さ5.5メートルの泥灰質石灰岩で構成され、基部は灰白色から瀝青質の含有により暗褐色の煙を帯びた色へと変化します。この層は、チャートノジュールを含む厚さ5メートルの暗色の石灰岩で終わり、上部に向かうにつれてチャートノジュールはより多く泥灰岩質となり、さらにその上に厚さ約200メートルのチャート質石灰岩が重なります。[12]

古環境

モンテヌード盆地縁辺部の近隣地域は、ケイロレピディア科の針葉樹林が広がる浅い潮下帯から潮間帯の環境が優勢であることで有名でした。
ロンバルディア盆地の古緯度進化

ヘッタンギアン後期からシネムリアン前期にかけて、ロンバルディア盆地西部は南アルプス地域、アドリア海の非活動的縁辺部の一部を形成し、テチス海西部につながる進化するリフトシステムの一部を形成し、ホルスト・アンド・グラベン・テクトニクスによって交互に浅い台地と沈降する谷が形成されました。[13]モンテ・カンポ・デイ・フィオーリ、ヴァレーゼ-アルボストーラ隆起、モンテ・ヌードなどの構造的隆起が盆地の構造を定義し、浅い炭酸塩台地、出現した陸地、沈降する堆積センターを生み出しました。[13] [14] [15]近くの浮上地域は、長期の浮上期（ラディニアン-バトニアン）に関連するボーキサイトに富む「シデロリティコ」のあるブリアンソネと、黒鉛片岩と珪岩と砂質大理石のある西タウエルンで知られています。全体的に、サルトリオヴェナトルと同サイズの獣脚類の足跡に基づいて、トレント炭酸塩プラットフォームのカルカリグリージディノリーリオ層につながる、ローラシアとの陸橋の可能性があるロンバルディアセクターを示しています。[16]主な内陸の陸地はポー平野のマロッサ-ザンドッビオ古高地システムで、正のブロックの地域ベルトでサルトリオ地域と結ばれています。[17]この高地は、単一のユニットと想定されると、おそらく1,000-3,000 km²の断続的に露出した地形を持っていました。[18]陸上環境の指標はカステッロ・カビアーリオ・オリノで見られ、ラエティアン・ズー石灰岩の真上に発達した厚い「テラ・ロッサ」古土壌で、根石、蜂巣構造、隕石による続成作用が見られます。[13]これらの層から採取された花粉群集は、ヒルメリエラ科が優勢な森林とリコプシドシダの下層、および熱帯亜湿潤気候の湿地や池のある環境に適応した車軸藻科の可能性を示しています。[13] [19]これらの隆起した土地は、北に向かって開いた湾状の入り江に接しており、浅い海洋炭酸塩岩台地と急速に沈降する盆地が交互に現れています。[20]シネムリアン初期にかけて、アルボストーラスウェルは浅い外海（ランプスロープ）に沈んだが、南と南西は、侵食された火成岩/変成岩からの陸源砂と石灰岩中の陸生植物に支えられた隆起した陸地によって区切られていた。[13] [21]

モルトラージオ層の中で最も浅い堆積物は「アルペ・ペリーノ石灰岩」（「ゴッツァーノ型」縁辺オンラップ）に属し、 構造隆起と断層に囲まれた地溝上に形成された小規模な炭酸塩岩プラットフォームです。その基底層はオストラコド類に富む泥岩と泥灰岩で、三畳紀の岩屑と地元の植物遺骸（カステッロ・カビアーリオ-オリノ層）が堆積しており、プラットフォーム内部に限られたラグーンや湿地のような池があったことを示しています。[13] [22] その後、層相はストロマトライトに富む干潟と化石（腹足類、二枚貝、ウニ類、ダシクラダレ類、有孔虫類）に富む浅瀬を伴い、浅瀬化と上層化を繰り返しながら進化し、モンテヌード盆地縁辺部では浅い潮下帯から潮間帯が優勢となり、陸源からの流入は限られているものの、陸地との近接性が明確に示された。[22] この層は「後期ヘッタンギアン仮説」（浅部はサルトリオ層に浸水）の一部、または「前期シネムリアン仮説」（地殻ブロック上で最古のサルトリオ層と重なり、浅いプラットフォームと外側のランプが通時的に出現）の一部である。[13]

オステノ・ラーガーシュテッテに関連する仮想シーンの芸術的再現。
「サルトリオ型」の相はウミユリの草原で有名である。

断層に囲まれた地溝における初期の海水氾濫は、「ヴィジュー型」の岩相を形成した。これは交差層状の粗粒なエピクラスティック石灰岩-ルディットから成り、丸みを帯びたウーイド、藻類に覆われたバイオクラスト、ドロマイト質泥岩、露出した三畳紀の台地（ハウプトドロミット）由来の岩石クラストを多く含み、後に棘皮動物の堆積物と混合された。[11]これらは海進の第一段階において、隣接する構造的高地からの短距離輸送の流入を記録している。[11]

近隣の高地では、淡色のウミユリ状パックストーン-グレインストーン（「サルトリオ型」）が、海綿礁、二枚貝、腕足動物、コケムシ、有孔虫を被覆する土着のウミユリ草原として形成されました。[11]断片的な魚竜の化石や生物侵食を受けた恐竜の骨（例：サルトリオベナ トル・ザネライ）は、近くの陸源から近位の斜面またはランプ、つまり嵐の波の影響と一定の底流によって到達する深さ数十メートルの開いた潮下帯に運ばれたことを示唆しています。[23]堆積作用の休止により、海緑石とリン酸塩クラストで覆われた穿孔された硬質地盤が生成され、外洋条件下でのゆっくりとした堆積を示しています。[11]

介在する低地では、堅い基盤の上に凝縮層（「ポアッジア型」）が発達し、豊富なアンモナイトやその他の外洋性生物を宿し、その上に薄いエンクリナイト質石灰岩と薄板状のスピキュリティック・ミクライトが重なり、再堆積したウミユリ粒子、海綿動物の骨針、魚類リン酸塩、細粒陸源シルトを含み、半外洋性堆積と初期の斜面発達を反映している。ゴッツァーノやモンテ・フェネラなどのプラットフォーム縁辺部では、基盤岩由来の石英と流紋岩を含む赤みがかった石灰岩とリサレナイトが、露出した高地への真の海進オンラップを形成している。[11] これらは後に、海綿動物が優勢な炭酸塩マウンド（局所的に「ブロッカテッロ型」）に取って代わられ、進行性プラットフォームの沈下中に、より深く低光量の環境で海綿礁が優勢な底生炭酸塩工場が存在したことを反映している。[24]

地域研究では、この現象はリフト形成に伴うプラットフォームの沈没と関連付けられており、炭素同位体の変動は火山活動と海洋擾乱の影響を示唆している。現代の類似例としては、亜熱帯の受動的境界域に魚卵岩質の浅瀬とラグーンを有するバハマバンクスが挙げられる。 [12]

オステノ・ラーガーシュテッテ

モンテ・コルニッツォーロでモルトラージオ Fm を露出

モンテ ボルカの始新世以外では、オステノのシネムリアン層はイタリアで唯一、軟体が保存されている化石鉱床である。オステノ遺跡は 1964 年に発見された。これは、細かく層状になった灰色のスポンジオライト質ミクリティック石灰岩の 6 メートル (20 フィート) の塊から回収された。[25] Coroniceras bisulcatumによって、この露頭をバックランディ帯、下部シネムリアン層と年代測定することができた。[25 ]この露頭は、南アルプスでは必ずしも一般的ではない、下部ジュラ紀の特に完全な動植物相を示す優れた資料である。[ 25 ]この層の一部であるオステノの露頭は、まれな化石成分を含む主に海洋生物が非常によく保存されていることで世界的に知られている[26]発見された化石の多様性の高さは、おそらく保存状態の特異性によるもので、リン酸化軟部組織は魚類や多毛類では観察されていないが、甲殻類（33%）では一般的であり、また、少数のテナガエビ科（14%）にも見られる。[27]この堆積物におけるリン酸化による軟部組織の保存には、甲殻類の筋肉と鰓、魚類の組織、およびコレオイド類、多毛類、線虫の消化管が含まれる。これらの化石は、堆積物の間隙水内でおそらく無酸素状態の停滞した制限された盆地に保存されたと解釈されている。[6]

生物相

有孔虫

海綿動物

腕足動物

コケムシ

線虫

環形動物

節足動物

軟体動物

棘皮動物

半索動物

軟骨魚類

条鰭綱

肉鰭綱

魚竜

2016年にサルノヴァ採石場で新たな脊椎動物の化石が発見され、それが新種の恐竜なのか、それとも他の生物なのかを解明するための研究が行われている。[70] [71]後者は海洋双弓類であることが確認されている。[72]

翼竜

恐竜

藻類

潮間帯の岩相にはDasycladaceae科の可能性があるものが見られ、一方、基部にはCharaceae科が見られる。 [13]

植物

参照

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