コーンインコーン構造は、より深部の埋没と続成作用に伴って形成される二次堆積構造です。方解石、あるいは稀に石膏、菱鉄鉱、黄鉄鉱からなる同心円状の円錐が互層状に重なり合った構造です。[1] [2] [3] [4] コーンインコーン構造の形成にはいくつかのメカニズムが考えられますが、結晶変位メカニズムが最も有力です。このメカニズムは、成長過程の最も均一かつ一貫した説明であり、また、コーンインコーンがこのように多様な組成で発生し得る理由を説明しています。
説明
コーンインコーン構造は、その特徴的な円錐状の外観から識別できます。同心円状の円錐が互いに重なり合った構造です。円錐の実際の組成は様々で、形成された環境に依存しますが、コーンインコーン構造の大部分は方解石で構成され、円錐の間には薄い粘土層が挟まれています。また、より稀に、菱鉄鉱、石膏、黄鉄鉱で構成される構造も存在します。コーンインコーンは、頁岩中の方解石層の特徴として見られることが多く、[5]まれに脱ドロマイト（石灰化したドロマイト）中に見られることもあります。[6]
コーンインコーン構造は、隕石衝突によって生成される破砕円錐や、石炭中に形成される剪断円錐と混同してはならない。これらの構造はいずれも、非常に高い瞬間応力によって形成されるという点で、コーンインコーン構造とは異なる。そのため、前者は衝突地点、後者は断層帯に空間的に依存するが、コーンインコーン構造にはそのような依存性はない。[7]
形成
コーンインコーン構造の形成は、次のような原因によると考えられています。
- 円錐状のアラゴナイトの膨張により円錐が押し広げられ、粘土が侵入したアラゴナイトから方解石への体積増加反転
- 埋没によって生じた圧力溶液と粘土層が不溶性残留物として残る
- 過圧チャンバー内で形成される結晶質鉱物複合体の破砕。間隙水圧の低下により亀裂が形成される。
- 粘土層は、膨張性鉱物成長（結晶成長の力）による初期続成作用中に形成され、繊維状の方解石の円錐状の集合体の成長によって円錐が形成され、結晶が元の粘土に富む堆積物を押しのけて乱すことで発生します。[3]
- ギルマンとメッツガー[8]は、繊維状のアラゴナイトが成長するにつれて、まだ可塑性を維持していた粘土物質が置換された結果、コーンインコーン構造が形成されたと提唱しました。これは、上記4番目のポイントで提案された置換型結晶成長機構と非常に類似しています。置換型結晶成長機構は、コーンインコーンの形成に関するより一般的で広く用いられている説明です。
いずれの場合も、結晶形成は部分的に固結した堆積物内で始まるという共通の傾向があります。コーンインコーンの形成が起こると、堆積層内でますます多くの空間を占めるようになり、圧力が生じ始めます。この圧力によって円錐形状が形成されます。構造の各部分は圧力の強弱によって成長が異なり、これらの圧力変化に応じて成長が異なります。結晶成長に伴う変位の性質から、実際の沈殿のほとんどは浅い埋没の初期段階で起こると多くの人が考えています。コーンインコーン物質の一部から得られた酸素18の減少値に基づいて、おそらく埋没深度数百メートルで後から形成される可能性があると結論付けた人もいます。[3]
歴史
コーンインコーン構造は1700年代後半から知られており、人々はその形成理由を説明しようと試みてきました。初期の説明の一つは、上で述べたように、現在受け入れられている形成方法と実質的に同等でした。その形成理由として提案された他のいくつかの理由は、Shaub (1937) によって提示されました。[9] コーンインコーンの形成は、高飽和で緩く詰まった物質の体積収縮と緩やかな脱水によって起こると示唆されました。彼は、水平方向の圧力の一方的な解放が有効になる条件下では、上部の堆積物から発生する圧力の結果として、部分的に形成された円錐面も存在する可能性があると示唆しています。彼はさらに、当時の最新の説明ではこの構造とその形成を説明するのに不十分であると示唆しています。彼は、結晶化による形成は一貫していないとさえ示唆しています。[9] この結晶化による成長は、現在受け入れられている形成様式の重要な部分を占めています。
参考文献
- ^ Collinson, JD; Thompson, DB (1988).堆積構造（第2版）. ボストン: Unwin Hyman. ISBN 0-04-445171-7。
- ^ Jackson, JA (1997). 『地質学用語集（第4版）』アレクサンドリア、バージニア州：アメリカ地質学研究所. ISBN 0-922152-34-9。
- ^ abc Fairbridge, RW; Rampino, M. (2003). 「続成構造」. Middleton, GV (編).堆積物と堆積性岩石百科事典. Kluwer Academic Publishers. pp. 219–225. ISBN 1-4020-0872-4。
- ^ Boggs, S. (2005). 『堆積学と層序学の原理』（第4版）アッパーサドルリバー、ニュージャージー州: プレンティスホール. ISBN 0-13-099696-3。
- ^ Carstens, H. 1985. 黄鉄鉱コンクリーションにおける初期続成作用によるコーンインコーン構造. Journal of Sedimentary Petrology. 第55巻. 105-108ページ.
- ^ Kowal-Linka M. 2010. 「ドロマイトの石灰化作用とその後の続成作用におけるコーンインコーン方解石脈の起源：ポーランド南西部ゴゴリン層（中期三畳紀）の事例研究」堆積地質学 224: 54-64.
- ^ Selles-Martinez, J. (1994) コーンインコーン構造の起源に関する新たな知見. Carbonates Evaporites 9, 172–186
- ^ Gillman, RA, Metzger, WJ. 1967. ニューヨーク州西部のコーンインコーン・コンクリーション. Journal of Sedimentary Petrology. 第37巻. 87-95ページ
- ^ ab Shaub, BM (1937)「コーンインコーンの起源とコンクリーションおよびセプタリアの起源への影響」アメリカ科学誌、331-344ページ。
