サーカム・スーペリア・ベルト
サーカム・スーペリア・ベルト | |
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 クラトン、造山運動、そしてサーカム・スペリオル・ベルトの地図。サーカム・スペリオル・ベルトに関連する地域：A = ニューケベック造山帯、B = ケープ・スミス・ベルト、C = 東ハドソン湾、D = トンプソン地域、E = アニミキエ盆地、F = スペリオル・クラトン西部内陸部。 | |
| 位置 | マニトバ州、オンタリオ州、ヌナブト準州、ケベック州 |
| の一部 | カナダ楯状地 |
| 年 | 古原生代 |
サーカム・スペリオール・ベルトは、カナダ北部、西部、東部のカナダ楯状地にある、古原生代に 広がる大規模な火成岩地域である。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]北東マニトバ州から北西部オンタリオ州、南部ヌナブト準州、北部ケベック州、西部ラブラドール州まで、3,400 km (2,100 mi) 以上広がっている。サーカム・スペリオール・ベルトの火成岩は塩基性-超塩基性で、北部ではアンガヴァ湾付近のラブラドール・トラフ、ハドソン海峡南岸付近のケープ・スミス・ベルトとハドソン湾東岸、北西部ではトンプソン・ベルトとフォックス・リバー・ベルト、南部ではマルケット山脈累層群に堆積している。 Circum Superior Beltには、ウィニペゴシス・コマチアイト・ベルトに原生代コマチアイトの珍しい例も含まれています。[ 3 ] [ 5 ]
サーカム・スーペリア・ベルトには、岩脈、岩床、火山岩など、地質構造を構成する多くのマグマ性特徴が存在する。この地質帯は、そのマグマ性岩石が極めて短い地質学的時間範囲で形成されたため、大規模な火成岩地域と考えられている。[ 3 ] [ 4 ]サーカム・スーペリア・ベルトは極めて短い地質学的時間範囲で形成されたにもかかわらず、関連するマグマは複数の別々の源から供給されたと考えられる。[ 6 ]
Circum-Superior Beltの大部分は、地球上で最も広大な始生代地殻の断片であるSuperior Kratonの縁に沿って位置している。 [ 6 ] Circum-Superior Beltには、2つの大きな銅・ニッケル鉱山地域がある。Superior Kratonの北西部にあるニッケルを含むThompson Beltと、Circum-Superior Beltの北部にあるCape Smith Beltである。
地質学
形成
サーカム・スペリオール・ベルトは、スペリオール・クラトンがトランスハドソン造山運動、ニューケベック造山運動、ペノケアン造山運動などの造山運動に囲まれていた18億8400万年前から18億7000万年前に形成された。 [ 3 ] [ 4 ] 主要なトランスハドソン造山運動は、スペリオール・クラトンが19億年前から18億年前にレイ・ハーン造山運動およびサスク造山運動と衝突したときに出現した。 [ 6 ]水平方向が変化する大規模な造山帯は、リフトイベントの始まりから生じたと思われるスペリオール・クラトンの二重岬構造によって表される。[ 6 ]ニューケベック造山帯はラブラドール・トラフとしても知られ、スペリオール・クラトンの北東部にあり、海洋閉鎖とレイ・クラトンの南東部との衝突に関連している。[ 6 ] 19億年前と18億年前に、海洋の閉鎖とウィスコニアン弧地帯との衝突により、スペリオルクラトン南部の縁にペノケアン造山運動が形成された。[ 6 ]最後の衝突はスペリオルクラトンの南東部で起こり、11億年前にグレンヴィル造山運動が形成された。 [ 6 ]
Circum-Superior Beltの大部分は、18億8400万年から18億7000万年前の造山運動中に、スペリオルクラトン縁辺部で広範囲にわたる苦鉄質・超苦鉄質マグマ活動によって形成されたため、この広大な火成岩地域の疑わしい起源を説明するために、さまざまな提案がなされてきました。[ 6 ] Circum-Superior Beltの起源が1つなのか、複数なのかも明らかではありません。[ 6 ]提案には、背弧リフティング、前深部撓み、マントルプルーム[ 3 ] [ 4 ]および微小大陸の分裂が含まれています。[ 6 ] Circum-Superior Beltの地球化学的兆候もあまりわかっていません。地域によって大きな違いがあるか、マグマ帯全体で同じかのどちらかです。[ 6 ]西部スペリオルクラトン全域にわたるピクルクロウ岩脈群の発見により、スペリオルクラトン全域に18億8000万年前の岩脈群が存在する可能性は依然として残っています。[ 6 ]これは、スペリオルクラトンのいくつかの岩脈帯の年代が不明なことが一因です。[ 6 ]サーカム・スペリオル・ベルトと、近隣のトランスハドソン・ベルトや地球上の他の場所での同年代の火成活動との関係も不明です。[ 6 ]これには、オーストラリアのイースト・キンバリー・イベントの18億6000万年前の火成活動と、アフリカのマショナランド・イベントの18億6000万年前の火成活動が含まれます。[ 6 ]サーカム・スペリオル・ベルトに関連するもう1つの疑問視されている説は、19億年前の地球規模のスーパープルーム・イベントの存在が示唆されていることです。[ 6 ]
地質学的特徴
アンガヴァ湾からケベック州、ラブラドール州まで伸びる全長1,600 km (990 mi) のラブラドール・トラフには、 2 つの火山堆積岩系列が含まれており、1 つ目は 21 億 7,000 万年前から 21 億 4,000 万年前、2 つ目は 18 億 8,300 万年前から 18 億 7,000 万年前のものである。 [ 6 ]このマグマ活動は背弧火山活動の結果として形成されたと考えられている。[ 7 ]最も新しいマグマ系列 (1883-1870 Ma) には、18 億 8,000 万年前のカーボナタイトとランプロファイアが含まれている。[ 6 ] 18 億 8,300 万年前から 18 億 7,400 万年前の苦鉄質マグマと少数の超苦鉄質マグマが、ウィルボブ層、エランクール層、モンタニエ・シルを構成している。[ 6 ]最も新しいマグマ系列の中で最も新しいマグマ活動は、18億7000万年前の珪長質および炭酸塩質火山岩である。[ 6 ]ラブラドル・トラフのこれらの火成岩は、30,000 km 2 (12,000 mi 2 )の面積を覆っている。[ 7 ]
ケベック州北端の北西、ハドソン海峡付近には、ケープ・スミス・ベルトと呼ばれる20億4000万年前から19億7000万年前のポヴングニトゥク火山堆積岩群と18億8000万年前のチュコタット群が含まれる。[ 6 ]厚さ5.6 km (3.5 mi) のチュコタット群は、ピクライト質玄武岩とソレアイト質玄武岩で構成されている。これらの玄武岩質溶岩は、狭い塩基性岩床と超塩基性岩床に貫入されている。[ 6 ]チュコタット群には、カンラン石質斑晶質、輝石質斑晶質、斜長石質斑晶質を含む、少なくとも3種類の異なる組成の溶岩が存在する。[ 6 ]チュコタット層群の上部ユニットは18億7000万年前のものであるのに対し、下部ユニットは、その下のポヴングニトゥク層群を貫くカティニク層床と関連している。[ 6 ] 1989年には、カティニク層床の年代は19億1800万年前と考えられていたが、2004年のより最近の年代測定と元の年代の再解釈によると、カティニク層床の年代は18億8000万年前に近いことが示唆されている。[ 6 ]したがって、チュコタット層の年代範囲は18億8000万年から18億7000万年前である。[ 6 ]チュコタット層の火山活動は、現在バッフィン島の南西部を形成している微小大陸のリフトニングから発生した可能性がある。[ 6 ]
ヌナブト準州南部のベルチャー諸島には、フラハティ火山岩とエスキモー火山岩という2つの火山群がある。[ 6 ]その下にあるエスキモー火山岩は、リッチモンド湾、ペルシヨン、パチ、ナスタポカ火山群の火山岩と関連がある。[ 6 ] 19億9800万年前のミント岩脈もエスキモー火山岩と関連があると解釈されている。[ 6 ]その上にあるフラハティ火山岩は、鉛を使った年代測定法で19億6000万年±8000万年前と測定されている以外は、年代が不明である。[ 6 ]しかし、フラハティ火山岩は、サットン・インリアーやヘイグ・シルと関連があるのではないかと示唆されている。[ 6 ]地球化学的証拠は、その上にあるフラハティ火山岩がケープスミスベルトのポヴングニトゥク火山堆積岩グループとも関係があることを示唆しており、フラハティ火山岩の年代は20億4000万年から19億6000万年前である可能性があることを示しています。[ 6 ]ハドソン湾のベルチャー島とスノーウィー島の岩床は18億7000万年前のものとされており、18億8000万年前のマグマ活動がサーカム・スーペリア大火成岩地域のこの部分にも存在することを示しています。[ 6 ]
マニトバ州北部のフォックスリバーベルトは、堆積物、火山岩、岩床で構成されています。[ 6 ]フォックスリバーベルトの岩床とモルセン岩脈は18億8300万年前のものですが、スペリオルクラトン北西部の縁にあるモルセン岩脈は、さらに古い20億9000万年から20億7000万年前の岩床群を貫入しています。[ 6 ]オスプワガングループは1974年±5000万年前よりも新しく、18億6400万年前のウィニペゴシスコマチアイトベルトが南西に位置しています。[ 6 ]フォックスリバーベルトのマグマ活動を引き起こした地殻変動イベントなど、さまざまな地質学的状況が示唆されています。[ 6 ]
Circum-Superior Belt の南部では、 Marquette Range Supergroup のマグマ活動期に鉄鉱石からなる断片的な堆積物のグループが形成されました。[ 6 ] Marquette Range Supergroup には、 1874 ± 900 万年前の双峰性火山群であるHemlock Formationが含まれています。 [6] Marquette Range Supergroup の別の火山シリーズであるGunflint Formation は、 1878.3 ± 130万年前のものです。[ 6 ] Gunflint Formation に関連するその他の地質学的単位には、 Badwater 火山岩類や Kiernan シルズがあります。 [6] Marquette Range Supergroupのマグマ活動については、いくつかの起源が示唆されています。[ 6 ]これには、ペノケア造山運動または背弧盆地の衝上運動に関連して前方に押し進められた沈下と、ピクルクロウ岩脈を通る横方向の流れによってフォックスリバーベルト地域のマグマがスペリオルクラトンを通ってマルケット山脈累層群に運ばれたことが含まれます。[ 6 ]この長距離起源の提案は、22億1500万年前のニピシング岩床のマグマ活動にも示唆されており、ウンガヴァ岩脈群がニピシング岩床地域にマグマを運んだ可能性があります。[ 6 ]
2003年より前は、Circum-Superior Beltのすべての火成活動は、スペリオルクラトンの外縁に沿ってのみ発生すると考えられていました。[ 6 ]しかし、2003年にスペリオルクラトンの内部でピクルクロウ岩脈が発見され、それ以来、Circum-Superior Beltに関連する火成活動として認識されています。[ 6 ]この岩脈は18億8000万年前のものとされ、関連する岩脈は少なくとも400 km（250マイル）にわたって追跡されています。[ 6 ]これらの岩脈は、北はフォックスリバーベルト付近から南はスペリオル湖付近まで、スペリオルクラトンの西部を700 km（430マイル）以上にわたって伸びていると考えられます。 [ 6 ]このマグマの交差は、サーカム・スペリオール・ベルトの北西部の18億8000万年前のマグマ活動と、サーカム・スペリオール・ベルトの南部のマルゲット山脈超群のマグマ活動との関連を生み出します。[ 6 ]さらに、ピクル・クロウ岩脈の北北西傾向とモルソン岩脈群の絶対的な北北東傾向は、サーカム・スペリオール・ベルトの北西部の北の領域に結合されます。[ 6 ]これにより、サーカム・スペリオール・ベルトの18億8000万年前のマグマ活動の源となったマントルプルームのゾーンが特定される可能性があります。[ 6 ]
鉱化作用
サーカム・スーペリア・ベルトには、銅、ニッケル、白金族元素などの鉱床が広範囲に分布しています。[ 6 ]しかし、この広範囲に分布する鉱化作用の起源は分かっていません。[ 6 ]マニトバ州のトンプソン・ベルトは、地球上で最も広範囲にニッケルを産出する地帯の1つです。[ 6 ]白金族元素が含まれている可能性がありますが、ニッケル鉱床を構成する塩基性・超塩基性火山岩の年代はよく分かっていません。[ 6 ] 1950年代に採掘が始まって以来、トンプソン・ベルト全域で多数の採掘作業が行われ、40億ポンドを超えるニッケルが生産されています。[ 8 ]少なくとも2つのニッケル鉱床が、ヴァーレ・インコのトンプソン鉱山とバーチツリー鉱山で開発中です。[ 8 ] 2005年以降、少なくとも7000万ポンドのニッケルが採掘されました。[ 8 ]トンプソン市では、トンプソンベルトのニッケルが施設で製錬・精製されています。[ 8 ]この製錬・精製プロセスは、カナダのニッケル総生産量の約3分の1を占めています。[ 8 ]
ケベック州北部のケープ・スミス・ベルトでは、ラグラン鉱山は超塩基性カティニク・スイート・シルの銅・ニッケル鉱床に位置しています。[ 6 ]カティニク・スイート・シルは、現在ニッケル、銅、白金族元素の鉱床の探査が行われている地域にもあります。[ 6 ]銅、ニッケル、白金族元素は、18億8300万年前から18億7000万年前の火成活動期に形成されたラブラドール・トラフの塩基性・超塩基性岩石と関連しています。[ 6 ]
参照
参考文献
- ^バラガー、スコーツ. 「環上部ベルト：原生代プレート境界？」.先カンブリア時代地質学の発展. 4 : 297–330 . doi : 10.1016/S0166-2635(08)70017-3 .
- ^ Minifie, Kerr, Ernst, Hastie, Ciborowski, Desharnais, Millar (2013). 「北アメリカ西部約1880年前後のCircum-Superior Large Igneous Provinceの北部と南部：Pickle Crow dyke connection?」Lithos . 174 : 217– 235. Bibcode : 2013Litho.174..217M . doi : 10.1016/j.lithos.2012.03.017 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ a b c d e Waterton, Pearson, Kjarsgaard, Hulbert, Locock, Parman, Davis (2017). 「カナダ、マニトバ州ウィニペゴシス産コマティアイトの超新鮮約19億年前の年代、起源、熱進化」Lithos . 268– 271: 114– 130. Bibcode : 2017Litho.268..114W . doi : 10.1016/j.lithos.2016.10.033 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ a b c d Ciborowski, Minifie, Kerr, Ernst, Baragar, Millar (2017). 「古原生代Circum-Superior Large Igneous Provinceのマントルプルーム起源」 . Precambrian Research . 294 : 189– 213. Bibcode : 2017PreR..294..189C . doi : 10.1016/j.precamres.2017.03.001 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Waterton, Pearson, Mertzman, Mertzman, Kjarsgaard (2020). 「カナダ、マニトバ州、古原生代ウィニペゴシス・コマチアイト・ベルトにおけるコマチアイト、玄武岩、ダナイト間の分別結晶化の関連性」 . Journal of Petrology . 61 (5). doi : 10.1093/petrology/egaa052 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ a b c d e f g h i j k l m no p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ag ai ajak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd be bf bg bh " Ca. 1880 Ma Circum-Superior LIP " 。エルンスト、リチャードE. 2010 年 1 月 10 日に取得。
- ^ a b「カナダの大規模火成岩地域の変遷と鉱床生成ポテンシャル 付録1」カナダの鉱床カナダ地質調査所2008年9月24日オリジナルより2011年6月4日アーカイブ。 2010年1月10日閲覧。
- ^ a b c d e「トンプソン・ニッケル・ベルト」クロウフライト・ミネラルズ2010年1月10日閲覧。
