ベッドフォード頁岩
ベッドフォード頁岩
地層範囲：後期ファメニアン
オハイオ州ボストンハイツ近郊のブランディワインクリークのブランディワインフォールズにあるベッドフォード頁岩
タイプ形成
単位ウェイバリーグループ
下層ベリア砂岩
オーバーレイカスワゴ砂岩、クリーブランド頁岩、オハイオ頁岩
位置
国アメリカ合衆国
タイプセクション
名前の由来ベッドフォード、オハイオ州、米国

ベッドフォード頁岩は、アメリカ合衆国 のオハイオ州、ミシガン州、ペンシルベニア州、ケンタッキー州、ウェストバージニア州、およびバージニア州にある頁岩の地層です。

識別と名前

オハイオ州地質調査所所長のジョン・ストロング・ニューベリーは、1870年に初めてこの層を特定しました。[ 1 ]彼はそれを「ベッドフォード頁岩」と呼び、その模式地をオハイオ州ベッドフォード近郊のティンカーズ・クリーク[ 2 ]に指定しました。[ 1 ]

米国地質調査所が使用しているこの地層の模式地と地層命名法の詳細は、国立地質図データベースでオンラインで閲覧できます。[ 3 ]

オハイオ州北部のベッドフォード頁岩は赤色で、主に軟質粘土頁岩で、基部近くでは灰黒色に変化している。底部近くには、さざ波が見られ厚さが3インチ (7.6 cm) にもなるシルト岩層が互層している。[ 4 ]この赤色のベッドフォード頁岩は主に砂岩とシルト岩で構成され、州中部のフランクリン郡から北北東のエリー湖畔のロレイン郡にかけて、より粘土質となっている。[ a ]ロレイン郡から東に進むと、シルトの含有量が増える。ベッドフォードはカイヤホガ川で顕著な岩相変化を受ける。赤色と灰色の頁岩が同量になり、基部の 12 フィート (3.7 m) は硬いシルト岩 (ユークリッド層、またはユークリッドシルト岩) になる。代わりに、約85フィート（26メートル）の灰色および青灰色の頁岩、淡灰色の泥岩の団塊、そして茶灰色から灰色の不規則なシルト岩層が広がっています。グランド川の東側では、粘土質の頁岩は、シルト質の灰色頁岩、硬いシルト質の灰色泥岩、そして薄い板状の灰色シルト岩に大きく置き換えられています。[ 6 ]

赤色頁岩は南に向かうにつれて、その強度と厚さが薄れていく。コロンバスの南では、色は赤褐色に変わり、青みがかった、あるいは青みがかった灰色のベッドフォード頁岩の間に数フィートの厚さの層としてのみ存在する。[ 7 ]オハイオ州南部のベッドフォード頁岩は、ほぼ完全に青みがかった灰色の頁岩である。[ 5 ]ロス郡とパイク郡から南に進むと、ベッドフォード頁岩は柔らかい粘土頁岩から灰色のシルト岩に変わり、その上部には灰色のシルト岩の薄い層が交互に層をなす。[ 8 ]ロス郡、パイク郡、およびシオト郡では、ベッドフォード頁岩のシルト岩が非常に増加し、ほとんどがシルト岩で、シルト岩がシルト岩と交互に層をなすようになる。[ 9 ]

一般的に、赤色のベッドフォード層は、その縁に沿って薄くなり、灰色のベッドフォード層へと変化していきます。[ 10 ]ヒューロン郡からローレンス郡にかけての線に沿って、泥岩層が見つかることがあります。[ 11 ]

オハイオ州全域で、あらゆる種類のベッドフォード頁岩に、シルト岩の薄い層がいくつか見られます。これらは石灰質で、オハイオ州中部では厚さ2～4インチ（5.1～10.2cm）です。コロンバス南部のベッドフォード頁岩の上部では、シルト岩層の数と厚さが増加しています。ロス郡南部では、ベッドフォード頁岩の上部3分の1に、薄い板状のシルト岩の層が多数含まれており[ 8 ] 、炭酸カルシウム、白鉄鉱、黄鉄鉱の小胞からなる薄い層が時折見られます[ 8 ] [ 12 ] 。これらのシルト岩の上面には、振動によるさざ波が見られます[ 8 ] 。シルト質ラミナは、州全域でベッドフォード頁岩の下部に向かって一般的になり[ 12 ]、灰色シルト質泥岩（細粒の泥岩）の薄い層も同様に見られます[ 8

「フローロール」はベッドフォード頁岩に特有の構造で、層の基底部に現れます。フローロールでは、岩石は大きく変形し、円筒形に転がります。[ 8 ]

ミシガン州のベッドフォード頁岩は、薄い灰色[ 13 ] [ 14 ]または青みがかった明るい灰色です。[ 15 ] [ b ]シルト質頁岩で、[ 15 ]上部はよりシルトが多く、砂が多くなっています。[ 14 ]ベリア砂岩との境界には砂岩の細い脈（「ストリンガー」）が見られ、ベッドフォード頁岩が侵食され、後に砂で埋められたことを示しています。[ 17 ]

ベッドフォード頁岩はケンタッキー州では灰色または緑がかった灰色で、シルト岩、石灰質団塊、黄鉄鉱の団塊からなる薄い層がまばらから豊富に含まれています。[ 18 ]赤色のベッドフォード頁岩はボイド郡で限られた範囲で見られます。[ 10 ]シルト岩と砂岩の層は、ルイス郡[ 19 ]とグリーナップ郡[ 20 ]からパイク郡の南東にかけて特に一般的です。ここでは、ベッドフォードは「ベリア砂」と呼ばれています。[ 19 ] [ c ]

地理的範囲

ベッドフォード頁岩は、アメリカ合衆国の オハイオ州、ミシガン州、ペンシルベニア州、ウェストバージニア州、オハイオ州、およびバージニア州にある頁岩の地質層です。

オハイオ州

オハイオ州、ケンタッキー州北東部、ペンシルベニア州西部のベッドフォード頁岩の概略位置を示す地図。

オハイオ州のベッドフォード頁岩は1943年以来広範囲に研究されており[ 23 ] 、ペッパー、デ・ウィット、デマレストによる1954年の研究は1991年になってもこの層の古典的な研究と考えられていました[ 24 ]。

ベッドフォード頁岩はオハイオ州の大部分に分布している。[ 25 ] [ 26 ]露頭はエリー湖に沿ってオハイオ州とペンシルベニア州の州境から西のロレイン郡まで広がっている。それは概ね南の方向に走り、南部のローレンス郡まで続いている。 [ d ]オハイオ川に沿ったオハイオ州の南境は、州内で最南端の境界となっている。メイグス郡の東部で境界は北に曲がり、アセンズ郡の北中部まで走り、その後北東に曲がってワシントン郡の西部を通りモンロー郡に入る。境界は北に走り、ベルモント郡とジェファーソン郡の中央を通り、コロンビアナ郡の南部で東に曲がってペンシルベニア州に入る。[ 27 ]

オハイオ州のベッドフォード頁岩は平均して85フィート(26メートル) [ 11 ]から95フィート(29メートル)の厚さがあり[ 5 ] 、ヒューロン郡とローレンス郡の間で最大の厚さに達します[ 11 ] [ 11 ] 。頁岩はロレイン郡とリッキング郡の間の中央の尾根に沿って約150フィート(46メートル)の厚さになっています。オハイオ州北部では、ベリア砂岩が堆積する前の浸食と最近の氷河と河川の浸食により、ベッドフォードの厚さは不規則になっています。ベッドフォードは南に向かうにつれて薄くなっており、オハイオ州中央部のコロンバス付近では95フィート(29メートル)、南に45マイル(72キロメートル)離れたチリコシー付近では85フィート(26メートル)となっています。 [ 28 ]東に行くほど薄くなり、ベッドフォード付近では85フィート（26メートル）、アシュタビューラ郡南西部では45フィート（14メートル）に達します。[ 6 ]

ベッドフォード頁岩の露頭は、カイヤホガ郡、レイク郡、ジョーガ郡の全域にわたり、ベリア砂岩の下の崖で見られる。ロレイン郡（カイヤホガ郡の西側）では露頭ははるかに少ない。ベッドフォードは深い谷（川や大きな小川の谷など）にのみ見られる。赤色頁岩は風化が速く粘り気のある赤い泥になるため、これらの露頭も通常は土に覆われている。エリー湖に隣接する郡の南側では、露頭は通常、氷河漂流物で覆われている。特にビッグウォルナットクリークでは、南に流れてオハイオ川に注ぐ小川沿いに時折露頭が見られる。[ 7 ]

ミシガン州

中期デボン紀の北アメリカ東部、リーイク海のミシガン盆地を示す。

ミシガン州では、ベッドフォード頁岩は、エリー湖とセントクレア湖の南東部沿岸、ヒューロン湖のサギノー湾北部沿岸、マキナック海峡の南岸沿岸、ミシガン湖沿岸の緯度44 度以北、そして州の南西部で発見されています。 [ 29 ]ベッドフォード頁岩は、1876 年にミシガン州南東部で初めて確認されました。[ 17 ]出典によっては、頁岩の厚さは 50 ～ 100 フィート (15 ～ 30 メートル) [ 15 ]とされていますが、一般的に約 60 フィート (18 メートル) であるとする説もあります。[ 14 ]ミシガン州サムでは厚さがほぼ 250 フィート (76 メートル) 、[ 15 ] [ 24 ] [ e ]ベッドフォード頁岩は細粒化し[ 15 ]エリー湖/セントクレア湖から西に向かって薄くなり[ 30 ]ミシガン盆地の中央付近で消滅し、エルズワース頁岩の上部と融合します。[ 24 ]ミシガン州南中部では、ベッドフォード頁岩はアントリム頁岩に変質し、アントリム頁岩と重なり合います。[ 31 ]

ミシガン州にはベッドフォード頁岩の露頭は知られていない。[ 30 ]ベッドフォード頁岩とその上の岩石は更新世の氷河堆積物に覆われているからである。[ 24 ]

ケンタッキー州

ベッドフォード頁岩はケンタッキー州東部の大部分に分布している。[ 32 ] [ 33 ]北部（ルイス郡）で最も厚く、南西に向かうにつれてバス郡、[ 18 ]エスティル郡、パイク郡では次第に薄くなっていく。 [ 34 ] [ f ] [ 18 ]レッチャー郡とパイク郡では厚さが約100フィート（30メートル）あり、[ 36 ]東と南東から堆積したファメニアンデルタに最も近い。[ 37 ]ベッドフォード頁岩は基本的に地下で大きなくさび形を形成し、南西に狭い縁がある。[ 38 ]

ケンタッキー州のベッドフォード頁岩は、薄い土と風化した砂岩の塊で覆われています。[ 18 ]岩の露頭は、ハーラン郡のパインマウンテンの尾根沿いに見ることができます。[ 39 ] ケンタッキー州では、厚さ数インチから4.2フィート（1.3メートル）に及ぶ遷移帯が、ベッドフォード頁岩の基底層として時折現れます。

ペンシルベニア州

ベッドフォード頁岩はペンシルベニア州クロフォード郡で発見され、同地では「ヘイフィールド石灰岩」としても知られています。極めてレンズ状で局地的に存在し、[ 40 ]灰色から青みがかった灰色をしています。[ 5 ]さざ波模様のシルト岩と頻繁に互層し[ 40 ] [ 5 ] 、薄い珪質石灰岩層が少数含まれています。カスセワゴ砂岩を覆い、その上にベリア砂岩が覆っています。ベッドフォード頁岩はヘイフィールド郡区のリトルズコーナーズで厚さ44フィート（13メートル）で、ミードビルの北西8マイル（13キロメートル）では厚さ22フィート（6.7メートル）まで薄くなります。ミードビル周辺では急速に薄くなっていき、[ 41 ]シェルハンマーホロー層に変化します。[ 42 ] [ 40 ]

ウェストバージニア州

ベッドフォード頁岩はウェストバージニア州にも確認されています。オハイオ川沿いのメイソン郡、キャベル郡、ウェイン郡、ミンゴ郡の地下で発見される可能性があります。灰色頁岩と互層シルト岩が、非常に類似したファメニアン期前期の岩石を覆っているため、その境界は容易に特定できません。しかし、ミンゴ郡南部ではベッドフォード頁岩が突出しているように見えます。[ 43 ]ベッドフォード頁岩はウェストバージニア州北部にも存在する可能性がありますが、1979年時点では確認されていませんでした。 [ 34 ]

バージニア州

ベッドフォード頁岩は、バージニア州南西部のディケンソン・ブキャナン郡地域でも確認されている。[ 19 ]

地層設定

ベッドフォード頁岩はウェイバリー・グループの基底層であり、ウェイバリー・グループには（上位から）ベッドフォード頁岩、ベリア砂岩、サンベリー頁岩、カイヤホガ層、ローガン層、マックスビル石灰岩が含まれます。[ 44 ]

一般的に、オハイオ州のベッドフォード頁岩は、オハイオ州のほとんどの地域でクリーブランド頁岩の下にあるが[ 45 ]、東部ではチャグリン頁岩の下にある。[ 46 ]クリーブランド頁岩との境界は通常は明確である。[ 46 ]しかし、厚さ数インチから 4.2 フィート (1.3 メートル) に及ぶ遷移層が時々現れる。オハイオ州北部の赤色ベッドフォード頁岩の西端沿いには遷移層がほとんど見られず、黒色頁岩の細い筋がベッドフォードの基底部に見られるのは数カ所のみである。[ 47 ]遷移層の上には、通常約 15 フィート (4.6 メートル) の灰色頁岩がある。これがベッドフォード頁岩の基底部を表している。この灰色頁岩はカイヤホガ川の東側と、赤色頁岩が狭まる南側で著しく厚くなっている。[ 10 ]チャグリン頁岩はベッドフォード頁岩と岩相が類似しているため、視覚的に境界を特定することは困難または不可能である。アシュタビューラ郡とトランブル郡の東部では、ベッドフォード頁岩がカスワゴ砂岩を覆っている。[ 48 ]

ベッドフォード頁岩は、オハイオ州全域で一般にベリア砂岩に覆われている。[ 49 ]両者の接触は一般に明瞭であるが、極めて不規則である。 [ 50 ]プレベリア侵食とベレア侵食は、オハイオ州北部の赤色ベッドフォード頁岩の大部分を侵食した。[ 8 ]例えば、オハイオ州ベリア近郊では、85フィート (26 メートル) の深さの溝がベッドフォード頁岩に削り取られた。砂がこれらの溝を埋めてベリア砂岩になった。[ 49 ]南西部のヒューロン郡では、これらの溝がクリーブランド頁岩まで削り取られている。オハイオ州の東境に沿ったコロンビアナ郡、マホニング郡、トランブル郡では、侵食によりベッドフォード頁岩がほぼ完全に除去されている。侵食による溝の形成は、オハイオ州中南部に向かうにつれて目立たなくなる。コロンバス近郊では、水路の深さはわずか5フィート（1.5メートル）ほどで、リソポリス（コロンバスの南東7マイル（11キロメートル））の南で消滅します。[ 51 ]オハイオ州南部では、ベッドフォード川とベレア川は徐々に合流するため、その境界は視覚的に判別できません。[ 52 ]

ミシガン州のベッドフォード頁岩は、一般的にベリア砂岩に覆われている。この州のベッドフォード頁岩の上部はシルト質と砂質であるため、[ 24 ]ベリア砂岩との境界を目視で特定することはほぼ不可能である。しかし、ガンマ線検層によって境界を特定できる可能性がある。 [ 17 ]ミシガン州東部では、ベッドフォード頁岩がアントリム頁岩を覆っている。[ 30 ] [ 24 ]ミシガン盆地の中心に向かって、ベッドフォード頁岩はエルズワース頁岩を覆っている。西に進むにつれて、ベッドフォード頁岩がエルズワース頁岩の上部97フィート（30メートル）に横方向に合流するため、両者の境界はますます識別が困難になる。[ 30 ]

アーバイン（ミシガン州）近郊では、ベリア層とベッドフォード層の羽状化により、サンベリー層の黒色頁岩がオハイオ層の黒色頁岩と接触している。 [ 42 ]

一般的に、[ 18 ]ケンタッキー州のベッドフォード頁岩はオハイオ頁岩[ 33 ]の下にあり、ベリア砂岩[ 53 ]に覆われています。ベッドフォード頁岩の上部と下部の接触は、州内では通常明確ですが、激しい変形によって複雑になっています。[ 54 ]ケンタッキー州東部の多くでは、[ 18 ]ベッドフォード頁岩とベリア砂岩が絡み合っています。[ 38 ]ヴァンスバーグの近くでは、ベッドフォード頁岩の上部 40 フィート (12 メートル) は、ベッドフォードとベリアのシルト岩の間にあるシルト質頁岩です。東にわずか 4 マイル (6.4 キロメートル) のギャリソンの近くでは、ベッドフォードはほぼ完全にシルト岩です。南にわずか 18 マイル (29 キロメートル) のピーターズビルの近くでは、ベッドフォードにシルト岩層がほとんどありません。薄いシルト岩層はわずかしか存在せず、ベッドフォード層はベレア層へとほとんど気づかれないほどに変化している。ベレア層はどちらも青灰色から灰色の粘土頁岩と灰色のシルト質頁岩で構成されている。ルイス郡南部にはベッドフォード層のシルト岩は見当たらない。ベッドフォード層の上部は、明らかに柔らかい青灰色の頁岩である。[ 7 ]バス郡オリンピア近郊ではベレア砂岩は見つからず、サンベリー頁岩がベッドフォード層を覆っている。[ 35 ]一方、南のエスティル郡アーバイン近郊ではベレア層とベッドフォード層は見られず、サンベリー頁岩がオハイオ頁岩の上に重なっている。[ 6 ]

化石

ベッドフォード頁岩は、最下層を除いて、ほとんど化石を含んでいません。オハイオ州中部および北中部では、ベッドフォード頁岩の最下層から数フィートの深さに、広範な化石が含まれています。これには、リングラ（Lingula）、オルビキュロイド（Orbiculoidea）、大型のシリンゴチリス・ベッドフォードンシス（Syringothyris bedfordensis）などの腕足動物、特に二枚貝などの軟体動物、[ 55 ]、そしてデボン紀の魚類が含まれます。[ 45 ]ロス郡の南では、ベッドフォード頁岩のシルト岩のほとんどに、フコイド（一般的な沿岸海藻であるヒバマタ目の化石）が含まれています。[ 8 ]

ミシガン州のベッドフォード頁岩の基底1～5フィート（0.30～1.52メートル）には、ファメニアン期の化石が多数含まれています。[ 56 ]また、頁岩からは少量の天然ガスも回収されています。 [ 15 ]

ケンタッキー州では、ベッドフォード頁岩の基底層として、厚さ数インチから4.2フィート（1.3メートル）に及ぶ遷移帯が時折見られる。無脊椎動物の化石は、ケンタッキー州北東部のこの遷移帯の頂上で発見されている。[ 45 ]

年

過去には矛盾する報告があったが、最も最近の証拠では、この岩石はデボン紀のファメニアン期のかなり後期に堆積したということである。これにより、この岩石の年齢は約 3 億 6,500 万年から 3 億 5,890 万年前ということになる。ベッドフォード頁岩の年代については、時とともに大きく異なる解釈がなされてきた。地質学者の中には、これを完全に後期デボン紀に置く者もいる[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]一方、完全に前期石炭紀であると結論付ける者もいる[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]。さらに、デボン紀-石炭紀の境界をベッドフォード頁岩の基底数インチまたは数フィートに置く者もいる[ 63 ] [ 64 ] [ 17 ] [ 65 ] [ 56 ] 。情報源によっては、この岩石は 3 億 6,000 万年前[ 66 ]または 3 億 6,500 万年前に堆積し始めたとされる。[ 67 ]そして3億5890万年前のファメニアン期末に堆積を終えた。[ 68 ] [ g ]

地質学者レイモンド・C・ガッシックとチャールズ・A・サンドバーグは1991年の文献レビューで、ベッドフォード頁岩は正しく上部デボン紀に分類されると指摘している。1975年、国際地質科学連合のデボン紀-石炭紀境界作業部会は、ベッドフォード頁岩とベリア砂岩中の腕足動物、コノドント、胞子化石について広範な研究を行ったが、どちらの岩層にも下部ミシシッピ紀のコノドントの証拠は見つからなかった。[ 70 ]アメリカにおけるデボン紀の定義は、ヨーロッパで既に使用されていた定義と一致するように再調整され、両層とも上部デボン紀のファメニアン期に分類された。[ 71 ]

堆積環境の解釈

ベッドフォード頁岩は複数の河川デルタによって堆積しました。ミシガン州サム半島では、デルタの一つがベッドフォード頁岩を堆積させました。ケンタッキー州では、複数の小さなデルタがベッドフォード頁岩を堆積させました。特に大きなデルタはレッド・ベッドフォード・デルタと呼ばれ、オハイオ州中部では赤色の楔形頁岩を堆積させました。

ファメニアン後期の気候は温暖で、小川や河川沿いには多くの植物が生育していました。降水量も豊富で、モンスーンが西から東へと吹き荒れていました。[ 16 ]

デボン紀後期のファメニアン期には、レイコ海が現在のアメリカ合衆国のケンタッキー州、ミシガン州、オハイオ州の大部分を覆っていた。[ 72 ]この海はハンゲンベルク事件の間に極度に濁って無酸素状態（酸素不足）になった。ハンゲンベルク事件はデボン紀の終わりを告げる地球規模の絶滅で、大量の侵食堆積物と有機物が海に堆積した。[ 73 ]ハンゲンベルク事件の終息後、レイコ海の海水は再び澄み渡り酸素を豊富に含むようになった。ハンゲンベルク事件の終息はアカディア造山運動の終息と一致している。アカディア造山運動は中期デボン紀に始まり、中部大西洋岸地域、ニューイングランド、カナダ沿岸地域を覆うアカディア山脈を形成した非常に活発な造山運動の時代である。[ 74 ]海面が低下すると、カナダ楯状地とアカディア山脈の浸食が始まった。これらの地域の物質は河川デルタを形成し、南と西に海へと押し寄せ、ベッドフォード頁岩とベリア砂岩を形成しました。[ 74 ] [ h ]

古オンタリオ川システムのスケッチマップ

レイフ海のオハイオ湾は、ケンタッキー州、ミシガン州、オハイオ州、ペンシルベニア州西部、バージニア州、ウェストバージニア州の大部分を覆っていました。[ 23 ]ベッドフォード頁岩が堆積し始めた時期の初めに、湾の泥水が澄み始めました。北と東に隣接する陸地が隆起し、より粗い堆積物が供給されました。より強い海流が泥をかき混ぜ、それが粗い堆積物と混ざり合ってベッドフォード頁岩の基底部となりました。より強い海流は水に酸素を供給し、小型の軟体動物や魚が湾に再び生息するようになりました。湾に流入する堆積物の量が増えたため、湾は再び生物が住めない環境になりました。[ 77 ] [ 78 ]浅い海は上昇し続け、ベッドフォード頁岩の約半分が堆積したときに最大深度に達しました。ベッドフォード頁岩の残りの部分が堆積する間、海は繰り返し上昇と下降を繰り返しました。[ 23 ] [ i ]

古代のオンタリオ川はおそらくロレイン郡あたりでオハイオ湾に流れ込み、[ 80 ]カナダ楯状地東部起源の赤色堆積物を堆積させた。[ 81 ] [ 82 ]これによりレッド・ベッドフォード・デルタが形成され、オハイオ州中北部と北東部の赤色ベッドフォード頁岩となる堆積物が堆積した。[ 23 ]やがてレッド・ベッドフォード・デルタは南に約210マイル (340 km) 広がり、[ 78 ]オハイオ湾をほぼ分割した。[ 23 ]侵食前のデルタは北端でおよそ75マイル (121 km)、中央で60マイル (97 km)、南端で約20マイル (32 km) の幅があった。南端からは2つのローブが広がり、それぞれ幅約5～6マイル (8.0～9.7 km) であった。[ 78 ]ベッドフォード頁岩の灰色基底部のシルト岩に見られる振動波紋は、この堆積物が水中で堆積したことを示しています。[ 83 ] [ j ]これらの波紋は赤色のベッドフォード頁岩には見られず、地上で堆積したことを示しています。また、アッシュランド郡、ホームズ郡、ノックス郡には、約100マイル（160 km）に及ぶ古代の網状で蛇行した水路の系統が記録されており、川の分流網が海に流れ込もうとしていた場所を示しています。 [ 84 ]

シンシナティ・アーチとその支流であるフィンドレー・アーチとカンカキー・アーチは、赤色堆積物が西方へと広がるのを防いだと考えられています。[ 79 ]アラバマ州西部とミシシッピ州北部から北東にオハイオ州北中部まで広がるこの広大な岩石の弧は、ベッドフォード・シェール層が最初に堆積し始めた当時、オハイオ州シンシナティ近郊の低地の島であったと考えられます。その後数百万年の間に隆起しただけでなく、堆積物も集積し、おそらくオハイオ湾の北岸近くまで広がったと考えられます。[ 85 ]

古代のゲイ・フィンク川、キャビン・クリーク川、バージニア・カロライナ川もオハイオ湾東部に大きなデルタを形成し、現在のバージニア州、ノースカロライナ州、サウスカロライナ州からベッドフォード頁岩[ 80 ]に灰色の堆積物をもたらしました[ 23 ]。ベッドフォード頁岩の総面積の5分の1はこれらのデルタから形成されました[ 86 ] 。

チャネルサンズと総称される多数の砂州[ 87 ]が、後にレッドベッドフォードデルタとなった地域の両側に存在していた。[ 79 ]これらの不規則な形の砂州はベッドフォード頁岩内に今も存在している。そのような狭く曲がりくねった枝分かれした砂州は、リッチランド郡から南のホッキング郡にかけて64 km (40 マイル) の線上に存在している。より小さな砂州はアセンズ郡のエイムズタウンシップ、ペリー郡のリーディングタウンシップ、その他いくつかの場所に存在する。これらの砂州はすべて赤色頁岩の下にあり、ベッドフォード頁岩の堆積史の初期に形成されたことを示している。[ 88 ]

ベッドフォード頁岩の堆積過程で、北部サガモア層と南部ユークリッド層の2つの大きなシルト岩層が形成された。 [ 5 ]サガモア層は最大で厚さ20フィート（6.1メートル）あり、カイヤホガ郡南東部のサガモア・クリークで発見され、ベッドフォード頁岩の下部3分の1を占める。[ 6 ]ユークリッド層は最大で厚さ30フィート（9.1メートル）あり、オハイオ州インディペンデンスから北東のウィロビーまで広がり、ベッドフォード頁岩の最も基底的な層の一部である。[ 89 ]

非常に巨大な砂岩レンズが第二ベレア層です。アセンズ郡、ガリア郡、メイグス郡、モーガン郡、マスキンガム郡にまたがるこの砂岩層は、長さ80マイル（130キロメートル）、幅6～10マイル（9.7～16.1キロメートル）です。元々は「漂遊ガス砂」として知られ、後にレッド・ベッドフォード・デルタとなる地域の東に位置する大きな砂州でした。ユークリッド・シルト岩と同年代です。約30フィート（9.1メートル）の灰色のベッドフォード頁岩が第二ベレア層を覆っています。[ 90 ]

他の州と同様、ミシガン州のベッドフォード頁岩はデルタによって堆積した。[ 17 ] [ 14 ]比較的粗い砕屑物[ 14 ]は、カナダ楯状地[ 17 ]から浸食されて、古代のオンタリオ川システムによって南のライン海のミシガン盆地まで運ばれた。そこで、堆積物は、当時ミシガン州のサムを覆っていた大きなデルタであるサム・デルタによって南と西に堆積した。[ 15 ]ミシガン州のベッドフォード頁岩は、オハイオ州の赤色のベッドフォード頁岩と同時期に堆積したのではなく、その直後に堆積した可能性が高いことを示唆する確かな証拠がある。[ 91 ]ミシガン盆地とアパラチア盆地はつながっていたが、後の地殻隆起によってフィンドレー・アーチが形成された。[ 92 ]アーチの頂上にある若い岩石が浸食されるにつれて、オハイオ州のベッドフォード頁岩とミシガン州のベッドフォード頁岩の間に50マイル（80 km）の隙間ができました。[ 56 ]

他の州と同様、ケンタッキー州のベッドフォード頁岩はデルタによって形成された。[ 33 ]頁岩には斜交層理とベリア砂岩で満たされた侵食溝が見られ、どちらもレイス海が浅かったことを示している。[ 93 ] 3つの古代の河川、ゲイ・フィンク川、キャビン・クリーク川、バージニア・カロライナ川が、おそらく堆積物の大半を堆積させた。[ 80 ]堆積物はアカディア山脈からの砕屑岩と有機物で構成され、西と南の方向へ[ 33 ]アパラチア盆地を覆う浅い海へと流れ込んだ。[ 94 ]西と南西への水の流れの証拠は、頁岩で侵食され砂岩で満たされた溝から得られる。これらのローブは南西に伸びており、水の流れの方向を示している。ケンタッキー州のベッドフォード頁岩の波紋は北西から南東の線に形成され、北東から一定の風が吹いていることを示しています。[ 21 ]

経済資源

ネイティブアメリカンは、風化が進んだベッドフォード頁岩を赤みがかった顔料として利用しました。植民地時代のフランス人商人は、ベッドフォードの赤い頁岩にちなんでバーミリオン川と名付けました。[ 95 ]風化したベッドフォード頁岩は、1800年代から1900年代初頭にかけて、化粧レンガ（外壁に清潔感を与えるために用いられるレンガ）やタイルの製造にも使用されました。[ 96 ]

参考文献

注記
  1. ^この赤い砂岩とシルト岩には、ところどころに青灰色の頁岩が見られます。 [ 5 ]
  2. ^オハイオ州で広く見られる赤色のベッドフォード頁岩はミシガン州でも見られますが、非常に珍しいものです。 [ 16 ]
  3. ^ケンタッキー州のベッドフォード頁岩の砂岩層は、主にオルソクォーツァイトでできています。 [ 21 ]オルソクォーツァイトは、シリカによって固められ、微量鉱物をほとんど含まない、通常は丸みを帯びた石英粒子で構成された砂岩です。 [ 22 ]
  4. ^この「線」は幅広く不規則であり、ベッドフォード頁岩はピカウェイ郡の西まで見ることができる。 [ 10 ]
  5. ^ベッドフォード頁岩はベリア砂岩に徐々に移行するため、ベッドフォードの厚さを推定することは困難である。 [ 14 ]
  6. ^ベッドフォード頁岩の舌状部はバス郡オリンピア近郊のニューアルバニー頁岩まで伸びている。 [ 35 ]
  7. ^ファメニアン期の終焉時期を特定するのは困難である。ファメニアン期を含む多くの段階や期間の終焉時期の推定値は、0.5%から1%（つまり200万年から300万年）の誤差が生じる可能性があり、ファメニアン期の終焉時期の推定値は「過去数十年間で憂慮すべきほど大きな変化を経験してきた」 [ 69 ] 。
  8. ^ベッドフォード頁岩とベリア砂岩は、棚縁デルタまたは棚縁デルタと呼ばれるものによって形成されたと考えられます。 [ 75 ]これらのデルタ堆積物は、大陸棚の縁の深海で形成されます。上流からの堆積物の増加と海面低下によって形成されます。 [ 76 ]棚縁デルタは、幅数十マイル、深さ数百マイルに及ぶことがあります。 [ 75 ]
  9. ^クッシング、レバレット、ヴァン・ホーンは、海面は上昇して下降したが、海面が上昇し続ける可能性も同様にあると結論付けた。 [ 77 ]デ・ウィットとマクグルーは、ほぼ50年後に執筆し、オハイオ湾はベッドフォード頁岩の形成を通じて上昇したと結論付けた。 [ 79 ]
  10. ^元々の堆積物には赤色が含まれていたが、海水中の他の鉱物との相互作用により灰色に変化した可能性がある。 [ 83 ]
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参考文献

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