中国の地質

左上から時計回りに：漓江 カルスト、エベレスト北壁、大同の黄土景観、張掖国家地質公園。

中国の地質（または中華人民共和国の地質構造）は、3つの先カンブリア時代のクラトンと、それを取り囲む多数の造山帯で構成されています。現代の地殻変動は、4000万年から5000万年前に始まったインドとアジアの他の地域との継続的な衝突によって支配されています。この衝突によってヒマラヤ山脈が形成され、現在も中国の大部分が変形し続けています。[1]中国は膨大な鉱物資源を有し、[2]西部地域では地震の危険性が高く、全国各地に孤立した活火山が数多く存在します。[3]

中国の歴史において、多くの地質学的概念がごく初期に発見されました。しかし、中国で地質学が科学として確立したのは、19世紀後半にヨーロッパの自然科学が取り入れられてからのことでした。[4]

景観の進化

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中国の地形学。

中国の地形はいくつかの部分に分けられます。中国文化の歴史的中心地は、世界最大の第四紀黄土堆積物である黄土高原とその東側の沖積地にあります。東華平原は、北は北京のすぐ南から南は長江デルタまで広がり、火成岩の山東高原と半島によってのみ区切られています。[3] [5]

揚子江の南側は、地形の大半が山岳地帯で、堆積性堆積物と華南クラトンが広がっています。中国で最も有名な景観は、広西チワン族自治区と雲南省のカルスト地形です。四川盆地は山々に囲まれており、北は秦嶺山脈、西と南西はヒマラヤ山脈がそびえています。中国北東部、いわゆる満州の大部分は沖積平野ですが、朝鮮との国境地域も山岳地帯です。[3] [6]西部では、チベット高原の大部分が中国領で、平均標高は4000メートルを超えています。雲南貴州高原もチベット高原の延長です。[7] [ 3]

ヒマラヤとチベット高原

インドクラトンは、ほぼ海嶺のような動きをしており、北へ移動しながら、より脆弱な、主に堆積性の岩石をヒマラヤ山脈に圧縮している。固定されたユーラシアプレートに対して、中央ヒマラヤとチベット高原は北へ移動している（インドに押されている）。山岳地帯の東半分はインドから東へ離れている。[7]チベット高原は不安定であり、その両側が離れるにつれて、中央部で伸長が生じている。この東西方向の伸長は、南北方向に走る正断層によって支えられている。[8]

天山山脈はチベット高原とタクラマカン砂漠の北に位置する山脈です。これらの山脈の隆起は2400万年前に始まりました。これはインド衝突帯の継続的な拡大に直接起因するものでした。この山脈はヒマラヤ山脈とともに現在も隆起を続けています。[9] [10]

カルスト地形

中国の国土の7分の1は炭酸塩岩（石灰岩と大理石）で覆われており、これらは水によって化学的に容易に浸食され、カルスト地形を形成している。この地形は、南東部の主なカルスト地域よりも降水量が少ない中国西部と北部ではあまり発達していない。中国のカルスト地域は、ほぼすべてデボン紀から三畳紀の岩石で形成されている。[11] [12]桂林近郊では、隆起と河川浸食によって基盤面が低下し、顕著なカルスト丘陵を形成している。河川は1千年あたり50～100 mm浸食していると推定されており、このことからカルスト地形の年代は1千万～2千万年（中新世）と推定されている。[12]

砂漠化と黄土

中国中部の黄土層は、多くの気候変動期を記録している。乾燥期（多くの場合、より寒冷な時期）には風食が活発化し、黄土が堆積する一方、より湿潤で温暖な時期には古土壌が形成される。中国内陸部の砂漠化は、この時期から620万年前までの黄土堆積物の形成により、2300万年前（中新世初期）に始まったと推定されている。[13]

黄土堆積物には、氷河期と間氷期の 更新世の気候サイクルも見られます。広大な黄土層は250万年前から230万年前の寒冷期に堆積し、最も顕著な古土壌は6億1500万年前から4億7000万年前の間に形成されました。[14]

完新世（1万年から8千年前）の始まりは、中国中部において温暖で湿潤な時期として記録されており、これはおそらくチベット高原沖の雪と氷が融解したことによるものと考えられる。黄土堆積物の面積の減少は、完新世の気候最適期が中国中部全域で8千年から5千年前に到来したことを示している。[15]

海南島と南シナ海

海南島は中国本土の南岸沖に位置し、地殻変動と海岸浸食によって本土から分断されました。[16]中国が領有権を主張する南シナ海の一部は、新生代中期に大陸性リフティングから海洋拡大へと発展して形成されました。この拡大によって形成された海山や島嶼の炭酸塩岩礁が数多く存在します。 [17]

クラトンと造山運動

中国の地殻構造地域. Kusky et al., 2007 [18]および Zhao et al., 2005 [19]より簡略化

中国には、華北ブロック、華南ブロック、タリムブロックという3つの先カンブリア時代のクラトンがあります。これらの上には、一連の堆積層が重なっています。これらのブロックが融合するにつれて、かつてそれらを隔てていた海は、現在それらの間にある造山帯に圧縮されました。現代の文献では、これらの各ユニットの名称と定義は複数存在します。[20]

北中国クラトン

先カンブリア時代の北中国クラトンは、主に変成作用を受けた島弧火成岩で、35億年前から30億年前に形成されました。クラトンは17億年前までに完全に形成されました。[1] 10億年前から5億3900万年前にかけて、クラトン上に厚い堆積物が堆積しました。[21]

南中国クラトン

テチス海の閉鎖と北中国クラトンと南中国クラトンの合体。2億9000万年前（左）と2億4900万年前（右）。NC = 北中国クラトン、SC = 南中国クラトン。

南中国クラトン（揚子江クラトンとも呼ばれる）は北中国クラトンよりも若く、その年齢は25億年から8億年の範囲である。[1]南中国クラトンは西部、中部、東部の3つの部分に分かれている。[22]北中国クラトンとは異なり、南中国クラトンはかつてゴンドワナの一部であった。[20]

カタイシア褶曲帯はクラトンの南東側に付着している。[20]

タリムブロック

中国北西部（新疆）のタリム地塊は、先カンブリア時代の岩石と新原生代からカンブリア時代の被覆層が比較的薄く、南中国クラトンと関連がある可能性がある。[1] [23]先カンブリア時代のユニットも、南中国クラトンと同様に、8億年前に形成を終えた。[1]タリム地塊は、北タリム、南タリム、中央タリム・テレーンの3つの部分に分けられる。[24] 28億年前から25.7億年前の間に、タリム地塊は花崗岩に貫入された。[23]コロンビア超大陸とロディニア超大陸の形成中、この地塊では、それぞれ20億～18億年前と10億～9億年前に構造変成作用を受けた。[23]

7億6000万年前から、タリム・ブロックはロディニアから分裂を始め、火成活動が活発化した。その後、ブロックの側面に一連の地塊が付加された。古生代前期には南側にツァイダム・テレーンが、古生代後期には北側にイリ・テレーンが付加された。ペルム紀に大規模な火成岩地域が形成された後、タリム・ブロックにおける火成活動は終焉を迎えた。[23]

ヒマラヤ造山帯

ヒマラヤ造山帯の地質図。[25]

テチス海は約5000万年前に閉鎖され、インド・オーストラリアプレートがアジアに衝突し始めました。ヒマラヤ山脈は現在、主にこの海から隆起した堆積岩で形成されています。これらの堆積岩は、山脈を東西に走る一連の岩石片から、しばしば変成作用を受けた付随する火成岩とともに形成されています。ヒマラヤ山脈には、南から北にかけて、サブヒマラヤ、小ヒマラヤ、中央ヒマラヤ領域、インダス縫合帯の4つの主要なテクトニックサブユニットがあります。[26] [25]

ヒマラヤ山脈の麓、またはサブヒマラヤは、山脈の隆起中に侵食された中新世から更新世の堆積物です。これらの堆積岩は、ヒマラヤの継続的な隆起によって大きく変形しています。上部原生代から下部カンブリア紀の小ヒマラヤ堆積岩は、ヒマラヤの主要な山脈前面を形成しています。これらの岩石は、しばしばサブヒマラヤの沖積岩の上に押し出されています。小ヒマラヤには、花崗岩と珪長質火山岩も含まれています。中央ヒマラヤ領域には、テチス海の岩石が含まれており、ヒマラヤの形成に関連する中新世の花崗岩も貫入しています。インダス縫合帯は、北のラサ・テレーンとの縫合帯です。主に中生代のオフィオライトと島弧に関連する火成岩が含まれています。[27] [25]

祁連山造山帯

祁連山造山帯（祁連山造山帯とも呼ばれる）は、現代中国北西部において、前期古生代から中期古生代にかけて形成された。この地域の岩石には、カンブリア紀からデボン紀にかけての沈み込み付加複合体が記録されている。[28]

中央アジア造山帯

これは、古アジア海の閉鎖を部分的に表す、広いテクトニック縫合帯です。この閉鎖期間中、大洋の両側でアブダクションが発生しました。これにより、この層群全体にわたって、アブダクションに関連する古生代正片麻岩が形成されました。この層群は、世界最大の付加性起源層群を構成しています。[20]

蘇魯造山帯

蘇魯造山帯（大別蘇魯造山帯、蘇魯造山帯とも呼ばれる）は、中生代に現在の中国東海岸中央部に形成された。この地域には、 世界最大の超高圧変成岩帯が露出している。 [29]これらの岩石は、三畳紀に華南ブロックの海洋地殻が華北ブロックの下に沈み込んだ沈み込み帯の深部で形成された。[30]この地域には、同時代の花崗岩も侵入している。 [31]

チンリン・ダビー

秦嶺大別は、三畳紀における華北クラトンと華南クラトンの縫合帯を代表する。造山帯は25億年前の原生代に形成が始まった。[32] [20]

地震

マグニチュード4.5以上の地震（1900～2015年）。黄色の星は2008年の四川大地震です。

インドとアジアの他の地域との衝突は、中国西部全域、特にチベット、雲南省、新疆ウイグル自治区、四川省、甘粛省、青海省で地震活動を引き起こしました。しかし、これらの地域は中国東部と比較して人口密度が低いです。[33]また、これらの地域は一般的に交通機関や建築基準が劣悪です。[34]中国全土で建築基準が劣悪なため、地震による被害と人命損失が増加しています。[35]

中国は歴史上最も致命的な地震がいくつか発生した場所である。1303年に紅東で、1556年に陝西省でマグニチュード8.0の地震が発生し、数十万人が死亡した。この陝西地震では約83万人が死亡し、その多くは黄土の土手や崖に建てられた地下住居の崩壊で亡くなった。[36] [37] 20世紀には、1920年の海源地震と、中国で記録された最大の地震である1950年のマグニチュード8.6の地震で、27万3400人が死亡した。[38] 2008年には、マグニチュード8.0の四川地震で8万7587人が死亡した。[39]

地震予知は、文化大革命と重なる1966年から1976年にかけて盛んに行われ、 1975年の海城地震の予知成功によって最高潮に達しました。この地震は、一連の顕著な前震を伴い、当局は警報を発令しようと躍起になりました。しかし、この両方の条件を満たす地震は稀です。1976年に発生した予測不可能で壊滅的な被害をもたらした唐山地震は、中国における地震予知の人気を低下させました。[40]

火山

左上から時計回りに：天湖（白頭山）、長白温泉（白頭山）、海口火山群世界地質公園、白頭山、2003年4月。

中国の最近の活火山はすべてプレート内で形成されていますが、東海岸沖には広範囲にわたる島弧関連の火山活動があります。[41]活火山は、長白山、静波湖、五大連池、騰衝、玉田地域にあります。 [42]

北朝鮮との国境に位置する白頭山（別名白頭山）は、西暦946年に噴火しました。これは歴史上最大級の火山噴火の一つでした。[43]白頭山火山地域では、過去400年間に3回の噴火が発生しています（1668年、1702年、1903年）。[44]

チベット北西部の崑崙火山群のアシ火山は1951年に噴火し、中国で最も最近の噴火となった。[41] [45]

鉱業と石油

中国は多種多様な鉱物資源を保有しており、その多くにおいて世界的に重要な埋蔵量を誇っています。[2]中国は鉱物資源の埋蔵量や生産量で世界トップ10に常にランクインしています。[46] [2]中国は世界の希土類元素鉱石の90%以上を生産しています。[47] クリソタイル（アスベスト）は中国で現在も採掘され、建設資材として広く使用されています。[48]

中国の鉄鉱石は主に中国本土の北東部と南西部に産出されます。[2]中国最大の金鉱地帯は北東部にあります。2014年には中国は他のどの国よりも多くの金を採掘しましたが、その推定埋蔵量は世界第6位から第10位にとどまります。[46] [49]

中国全土に広大な炭田が広がっている。南東部ではペルム紀の石炭が埋蔵されている。中国北部では、西部ではジュラ紀の石炭が、北東部の一部では白亜紀の石炭が埋蔵されている。チベットと青海省では石炭層が比較的少ない。[50]中国の石油埋蔵量は、東海岸沖またはその付近、およびタクラマカン砂漠に集中している。南シナ海における未確認の石油埋蔵量は、この地域における継続的な国境紛争の一因となっている。[51]中国北部ではオイルシェール（油頁岩）の埋蔵も発見されている。[52]

中国の地質学の歴史

中国の化石、左上から時計回りに：香港科学館に展示されている孔子、デボン紀（湖南省）のベトナム恐竜ドゥクティナ、遼寧省で発掘されたプロトプセフルスの化石標本、ミクロラプトル・グイのホロタイプ。

古代

地質学に関する話題は、中国最古の文献にもいくつか記されています。紀元前500年から紀元後800年にかけて、中国の学者たちは山、鉱物、化石について記述し、鉱床の位置を記録しました。また、これらの海洋化石の一部は山頂から採取されたものであることにも言及しています。[4]

化石や一部の鉱物は、その美観と薬効から珍重されていました。例えば、化石（方解石）を酢（酸）に溶かし、その液体を飲むという習慣もありました。[4]しかし、自然界に関する知識は科挙制度から除外されていたため、体系的な研究は発展しませんでした。[4]

11世紀には、中国の学者沈括が著書『夢潭論』の中で、その地域にもはや生息していなかった種の化石の存在が、過去の気候変化を示していると指摘しています。[4] [53] [54]彼はまた、侵食と隆起によって地形が時間とともに変化したと推測しました。このことから、中国の地形形成には長い年月が必要だったと確信しました。[55] [54] [56]

科学時代

清朝（1644～1911年）後期になってようやく、政府は外国の科学技術を中国に導入する政策を策定しました。近代地質学の考え方は、1870年代に専門学校が設立され、ジェームズ・D・ダナとチャールズ・ライエルの著作が中国語に翻訳されたことで中国に導入されました。20世紀初頭には、外国から地質学の教師が中国に招聘され、中国の学生も海外に派遣されて地質学を学びました。こうした流入によって、中国における近代的な地質学の教育と実践は大きく発展しました。[4] [57]

2000年代には、数々の新しい恐竜の化石が発見され、中国の古生物学への国際的な関心が高まった。[58] [59] [60]中国には、先カンブリア時代（翁安生物群）、初期カンブリア時代（澄江生物群）、初期白亜紀（熱河生物群）の国際的に重要な化石層もある。中国の化石は、多くの進化系統樹においてミッシングリンクとなっている。[61]中国は、人類の化石記録の発見地でもある。[62]中国の重要な地質学的発見のほぼすべてが、より権威のある国際誌に掲載されるため、現在では英語で出版されている。[63]

中国地質調査所

中国地質調査所（CGS）は1915年に設立されました。[64]しかし、中国内戦後に解散し、1999年にようやく復活しました。この間、地質調査と自然災害の軽減は他の政府機関によって行われていました。[65] CGSは国際協力に情報を提供し、中国の天然資源の持続可能な開発を促進するために、公共の地質科学の知識と情報を発信しています。[66] CGSはまた、鉱物探査と地質調査にも国際的に取り組んでいます。[67] [68] [69] CGSが発表した研究の約28%は国際的な研究者との共同研究であり、これは米国地質調査所のそれに匹敵します。[70] [71] CGSは中国の環境研究にも携わっています。これには、中国の都市の90%で地下水が「汚染」されており、約66%で地下水が「深刻に汚染」されているという2013年の調査結果が含まれています。[72] CGSは、中国が外国の鉱物資源へのアクセスを獲得するために国際的なソフトパワーを活用している一環と見ることができる。[73]

地質公園

中国には44の国立地質公園があり、1999年以来、中国国土資源部がユネスコと協力して、重要な地質遺跡を保護しつつ、観光と科学研究の両方を促進する方法を模索しています。[74]湖南省にある中国で最も保存状態の良い火山群と地質学的特徴を持つ張家界砂岩峰森林は、2001年に国家指定地質公園の一つとなりました。2004年2月、ユネスコは世界地質公園ネットワークを発表し、2004年6月27日から29日にかけて北京で開催される第1回地質公園会議も発表しました。[75]ユネスコ世界ジオパークの28の指定地域のうち、8つは中国にあります。[76] [77]

現在、中国には26の世界ジオパークがあります。その中には、中国雲南省の石林ジオパークが含まれます。このジオパークは、炭酸塩峰の森林地形を特徴とし、石の歯、腐食した峡谷、腐食した漏斗など、様々なカルスト地形を形成しています。[78]安徽省の黄山ジオパークは、1,000メートルを超える峰が72座あり、雄大で険しい山々で有名です。[79]このジオパークは、緑豊かでまっすぐな松、奇怪な形のギザギザの岩、広く堂々とした雲海、そして湧き出る多くの温泉など、絵のように美しい景観を誇ります。その他の世界クラスの中国の地質公園としては、江西省の廬山地質公園、[80]中国中部の河南省の雲台山地質公園と松山地質公園、広東省の丹霞地質公園、湖南省の張家界地質公園、中国北東部の黒竜江省の五大連池地質公園などがある。[81]

参照

地域地質学

参考文献

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