ドイツの地質学
ドイツの地質は、古生代および新生代の造山運動のいくつかの段階、ペルム紀および中生代の棚海および大陸棚海と平野における堆積作用、ならびに第四紀の氷河作用によって大きく影響を受けています。
地域の地質学的状況
ドイツは、北と北東（さらに北はバルト楯状地として露出している）の地質学的に非常に古い（先カンブリア代）東ヨーロッパ・クラトン（バルティカ）と、南の地質学的に新しい（新生代）アルプス・カルパティア造山帯の間に位置しています。ドイツの対応する地殻地域は、したがって地質学的に「中年」であり、古生代にプレートテクトニクスの作用によって東ヨーロッパ・クラトンに付加されました。これらの地域はドイツの地質学的基盤を形成しています。基盤は、アルプス山脈の北、中央ヨーロッパで重なり合う4つの地質学的地殻レベル（ドイツ語：Stockwerke ）の中で最も古いものです。このレベルは主に岩石の年代関係と、地球の地殻がその地質学的歴史の過程で受けた大きな地殻変動傾向を反映しています。地殻の伸張と広範囲にわたる、主に海洋性の堆積作用は、地殻の圧縮/造山運動と広範な侵食と交互に繰り返されます。ドイツの表層地質は、過去約2000万年の間に、外力と内力の作用と出現における地域差によって現在の形態へと進化してきました。ドイツは、中央ヨーロッパ低地、中央ヨーロッパ地塊、そしてアルプス山脈の 3つの自然地理学的地域 に分けられます。
自然地理学的地域
中央ヨーロッパ不況
ドイツの北部3分の1は、中央ヨーロッパ低地（ドイツ語：Mitteleuropäische Senke）の一部であり、北ドイツ・ポーランド盆地としても知られ、おおよそ北ドイツ平原に相当します。中央ヨーロッパ低地は、後期古生代から新生代にかけて数千メートルの厚さの堆積岩層を含む長期的な沈降地域で、表層の強い氷河の被覆とペルム紀の地下岩塩ダイアピルによる岩塩テクトニクス、そしてアルプス造山運動による小規模な長期的影響を特徴としています。
中央ヨーロッパブロック
中央ヨーロッパ低地の南には、中央ヨーロッパ地塊地域（ドイツ語：Mitteleuropäisches Schollengebiet）があり、地理的には中央高地、南ドイツ断崖地、ライン川上流平野、アルプス山脈の麓が含まれます。この地域では、アルプス造山運動の長期的な影響が比較的強く、更新世の氷河作用の影響は小さかったです。この地域は、構造的に隆起した複数の地塊と、中生代または新生代の岩石でほぼ完全に覆われた沈降した／隆起していない地塊に分かれています。隆起した地塊は、ライン山塊（アルデンヌを除く）、ザクセンおよびテューリンゲン地塊（ザクセンテューリンゲン地帯と混同しないこと）であり、ハルツ、テューリンゲン盆地、テューリンゲンの森、テューリンゲン・フランケン・フォークトラント粘板岩山地、フィヒテル山脈-エルツ山地を含む。最後の3つの地質単位は、中央ヨーロッパで最大の連続した基盤岩の露頭であるボヘミア山塊の北西端を形成している。ボヘミア山塊の北東端は、ズデーテン地塊である。ボヘミア山塊の中央部であるボヘミア地塊の西端は、オーバープファルツの森とバイエルンの森の山脈とともにドイツまで伸びている。沈降した/隆起していない地塊は、ケルン低地を含む下ライングラーベン（または「ルールグラーベン」）、ミュンスターラント白亜紀盆地（ウェストファリア低地）、ゾリング地塊（ヘッセン低地）、南ドイツ地塊（オーデンヴァルト、シュペッサート、シュヴァルツヴァルト、モラッセ盆地を含む南ドイツ断崖地帯）、および上ライングラーベンです。
アルプス・カルパティア弧
南ドイツブロックとボヘミア山塊の南には、アルプス・カルパティア弧（ドイツ語：Alpen-Karpaten-Bogen ）が広がっています。ドイツ国内ではバイエルン州最南端までしか広がっていませんが、この細長い地域は比較的高い地質学的多様性を有しています。この地域には、アルプス山脈の4つの主要なテクトニック「ドメイン」のうち、ヘルヴェティック・ナップ、ペニンニク・ナップ（レノダヌビア・フライシュ帯）、そして東アルプス（北部石灰岩アルプス）の3つが存在します。
地質レベル
アルプス山脈の北側では、ドイツの表層および地下の岩石は、伝統的に年代と構造的特徴（深いものから浅いものへ）によって4つの地殻「層」に区分されています。すなわち、基盤層、遷移層、中生代プラットフォーム、新生代プラットフォームです。後者の3つは、基盤層とは対照的に「プラットフォーム」という総称で総称されることもあります。
地下
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基盤岩（ドイツ語：Grundgebirgsstockwerk）は褶曲した岩石で構成され、その一部は変成岩で、ほとんどが海洋堆積性および海底火山性で、花崗岩質プルトンが侵入しています。これらの岩石のほとんどは、後期石炭紀かそれ以前のものです。これらの堆積性および火山性岩石の褶曲と変成作用、および花崗岩質の定着は、主に2つの古生代造山運動、すなわち後期オルドビス紀のカレドニア造山運動と前期石炭紀のバリスカン造山運動で起こりました。最古の褶曲したバリスカン岩石には、プロトヨーロッパ（バルチカ）（ドイツ語：Ur-Europa ）の地殻ブロックが付加する前に起こった、より古い造山運動、カドミア造山運動の証拠が存在します。褶曲した基盤岩は原生代に起源を持つが、バイエルン森帯の準片麻岩にはさらに古い大陸地殻の痕跡が見つかっており、その原岩はおそらくカドミアン造山運動後に堆積したと考えられる。この準片麻岩のサンプルには砕屑性ジルコン粒子が含まれており、その核は約38億4000万年前の始生代にマグマから結晶化した。[ 1 ] [ 2 ]
カレドニア褶曲基盤岩は中央ヨーロッパ低地の表面から数千メートル下に存在するが、バリスカン基盤岩またはバリスサイド（ドイツ語：Varistikum）は中央ヨーロッパ地塊地域で露出しており、いくつかの大きな高地地域で広範囲に発生し、また基盤隆起の形で低地地域でも散発的に発生している。ここでは、花崗岩がわずかに貫入した非変成または弱変成岩（粘板岩、チャート、砂岩、石灰岩、変質玄武岩、千枚岩、珪岩）からなる、一般に「粘板岩帯」（ドイツ語：Schiefergebirge ）と呼ばれる岩石複合体と、広範囲に花崗岩が貫入した弱変成から高度変成の岩石（千枚岩、珪岩、大理石、両閃岩、蛇紋岩、片岩、片麻岩、グラニュライト、エクロジャイト）からなる、一般に結晶質と呼ばれる岩石複合体とを区別します。スレート帯の岩石単位は比較的低温の浅い場所で褶曲したが、変成結晶地域はバリスカン造山運動の間にかなり深いところまで沈下し、高圧、そして場所によっては極めて高温にさらされて岩石が部分的に溶融した。バリスカン花崗岩の地球化学的特徴は、そのマグマが深く埋もれた堆積岩が部分的に溶融して生成されたことを示唆している。露出したスレート帯は主にライン山塊、ハルツ山塊、テューリンゲン・フランケン・フォークトラント・スレート山地で発見されている。露出した結晶地域は主にシュヴァルツヴァルト、西オーデンヴァルト、フォルスペッサート、そしてボヘミア山塊のドイツ周辺部（上部ラウジッツ、エルツ山地、フィヒテル山地、プファルツの森、バイエルンの森）で発見されている。
遷移
遷移層（ドイツ語：Übergangsstockwerk）には、後期石炭紀（ステファニアン）から中期ペルム紀（グアダルピアン）にかけての、褶曲していない堆積岩および火山岩がすべて含まれる。「遷移層」とは、これらの岩石の地層学的位置を部分的に指す。これらの岩石は、褶曲したバリスサイド層よりも新しいが、中生代台地の地層よりも古い。さらに、これらの岩石は、バリスカン山脈の平坦化と、バリスカン造山帯における地殻伸張を伴った後バリスカン火山活動によって特徴付けられる地質学的遷移期に由来する。遷移層の岩石は、比較的粗粒（礫岩質）のモラッセ堆積岩と酸性～中性火山岩（特に流紋岩）であることが多いという点で、若いプラットフォーム堆積物とは異なります。一方、中生代プラットフォームには礫岩はほとんどなく、火山岩は存在しません。遷移層は、岩相層序的にステファニアン紀とペルム紀（ロートリーゲント紀）のシーケンスに分けられます。遷移層の岩石は現在、主にザール＝ナーエ盆地、ハレ＝ライプツィヒ地域（例えばハレ斑岩複合体）、エルツ山地盆地、テューリンゲンの森で発見されています。
中生代プラットフォーム
中生代プラットフォーム（ドイツ語：Mesozoisches Deckgebirge ）には、中生代（三畳紀、ジュラ紀、白亜紀）のほぼ未褶曲の堆積岩がすべて含まれるが、後期ペルム紀のロピンジアン期の古生代堆積物も一部含まれる。北ドイツでは、原則として、比較的未褶曲、あるいは褶曲が弱い後カレドニア紀／先ペルム紀堆積物（ルール石炭紀およびアーヘン地域のその西側延長を含む）も中生代プラットフォームに含まれる。
地表に露出している中生代のプラットフォームは、ツェヒシュタイン（中期/上部ペルム紀）の海成石膏岩と石灰岩、ブンツサンドシュタイン（下部三畳紀）の珪砕岩、ムシェルカルク（中部三畳紀）の海成石灰岩、コイパー（中部および上部三畳紀）の蒸発岩-炭酸塩- 珪砕岩混合堆積物、下部ジュラ紀（リアス/シュヴァルツジュラ）の海成黒色頁岩、ドッガー/ブラウンジュラ（中部ジュラ紀）の海成（多くの場合鉄を含む）珪砕岩、白色ジュラ紀/マルム（上部ジュラ紀）の海成石灰岩、下部白亜紀（ウィールド）の大陸珪砕岩、および上部白亜紀の海成石灰岩、砂岩、ゲイズで構成されています。[ a ]露出しているツェヒシュタインの岩石は基盤隆起の縁に限られている。三畳紀の岩石が最も広い範囲を覆っている。南ドイツブロックでは、広範囲に露出している中生代の岩石が南東に向かって傾斜している。風化/浸食されやすい頁岩とより耐性のある砂岩と石灰岩が交互に層を成しているため、過去数百万年の間にケスタの景観がそこに形成された。これらのケスタで最も顕著なのは、フランケンの白ジュラとシュヴァーベンジュラである。比較的風化/浸食されやすい前期/中期ブントザントシュタインの砂岩で形成された台地は、プファルツの森、オーデンヴァルト、シュペッサート、ズュールヘン、ブルクヴァルトである。ムシェルカルク石灰岩の尾根は主にテューリンゲン盆地で見られる。おそらく最もよく知られている白亜紀の砂岩の産地はエルベ砂岩山脈である。
ドイツ北部では、個々の岩塊が岩塩ドームによって隆起し、中生代台地のより古い地層まで侵食されている。これらの岩塊上の侵食に強い岩盤は、特にハルツ前地北部で小さな孤立した尾根を形成している。これらには、エルム丘陵（ムシェルカルク）、アッセ丘陵（ブントザントシュタインおよびムシェルカルク）、グローサー・ファルシュタイン（ムシェルカルク）、ヘルゴラント島（ブントザントシュタイン）が含まれる。白亜紀のチョークは、部分的に薄い第四紀の堆積物に覆われて、ドイツ北部でのみ見つかっており、これには白亜紀の堆積物がルール石炭紀に直接重なり、西に進んでアーヘン層まで続くミュンスターラント白亜紀盆地、およびハノーファーとザルツギッター地域が含まれる。おそらくドイツで最もよく知られている白亜紀の石灰岩は、ドイツ北岸の リューゲン島にある石灰岩でしょう。
新生代プラットフォーム
新生代台地（ドイツ語：Känozoisches Deckgebirge）は、第三紀と第四紀の岩石から構成されています。新生代堆積岩は比較的若いため、激しい続成作用を受けておらず、固結していないことが多いため、「未固結岩」層（ドイツ語：Lockergesteinsstockwerk ）とも呼ばれています。隆起地では最も若い堆積物が最初に除去されるため、新生代台地の堆積物は、中央ヨーロッパブロック地域の新生代初期沈降地域にのみ広く分布しており、最大の露頭は上部ライングラーベン、マインツ盆地、モラッセ盆地（アルプス前地の谷）です。特別な「沈降地域」には、ネルトリンガー・リースとシュタインハイム・クレーターがあり、どちらも隕石衝突によって形成されました。[ 3 ]中央ヨーロッパブロック地域の新生代堆積物は、珪砕岩と石灰岩、そして海成堆積物と大陸堆積物の両方から構成されています。ドイツの新生代も火山岩で代表されます。遷移層の火山岩がほとんどが酸性（SiO 2に富む）であるのに対し、新生代の地層は主に中間から非常にSiO 2に乏しい（粗面岩、玄武岩、フォノライト、テフライト、ネフェリナイト、ベイサナイト）です。[ 4 ]ドイツ最大の新生代火山地域は、フォーゲルスベルク山脈、ヴェスターヴァルト、レーン山脈、アイフェルです。
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ドイツ北部では、表層のほぼ全体が新生代堆積物（主に更新世と完新世の氷河または河川氷河堆積物）でできている。モレーンとウルストロムタールが地形を 決定づけている。そのため、南海嶺（ドイツ語：Südliche Landrücken）はザーレ氷河期のモレーンであり、北海嶺（ドイツ語：Nördliche Landrücken ）はヴァイクゼル氷河期のモレーンである。[ 5 ]これらの堆積物の材料は、スカンジナビアから中央ヨーロッパへ向かう途中で氷床に運ばれ、そこで融解した際に堆積した。氷が辿ったルートは、モレーン堆積物中の岩石や玉石を頼りに復元することができる。なぜなら、これらのルートはスカンジナビアの特定の地域と一致するからである。南ドイツでは、アルプス前地とライン川上流グラーベンを除き、比較的薄い第四紀の堆積物や地層が分布しており、地理的には主に低地の斜面や谷に限られ、ガレや石流、あるいは河川の砂利や砂として分布しています。アルプス山麓には、更新世のモレーンも見られます。しかし、そこでは玉石はアルプス山脈に由来しており、南の山々から氷が山麓に押し寄せた氷河期については、北ドイツとは異なる名称が用いられています。ザーレ氷河期はリス氷河期に、ヴァイクゼーリアン氷河期はヴュルム氷河期に相当します。
ドイツアルプス
アルプス山脈は若い造山帯であり、アルプス北部地域に存在する基盤岩と台地の比較的単純な地質学的関係が、造山運動によって複雑化・重複している。アルプス山脈の形成はテクトニックな「ドメイン」単位で起こったが、その内部では基盤岩と台地を区別することができ、それらは共同または別々に、独立したナップ（岩塊）から構成されている。ドイツアルプスに露出するナップには、主に中生代に形成された、褶曲した変成作用を受けていない堆積岩からなる台地ユニットが必ず含まれており、これらはほぼすべて海洋環境で堆積したものである。これらはアルプス山脈の4つのドメインのうち3つに関連している。
ヘルヴェティア語のドメイン
ヘルヴェティック領域（ヘルヴェティック・ナップとも呼ばれる）（ドイツ語：Helvetikum）は、ほぼ東西方向に数百メートルの幅しかない帯状に広がっており、アルプス山脈の北端に位置し、モラッセ盆地の南端に向かって北に押し上げられた白亜紀および前期第三紀の珪砕屑岩と炭酸塩岩で構成されています。主に浅海性の地層で、例えばヌムライト（クレッセンベルク層）が豊富です。[ 6 ] [ 7 ]これらはプレアルプスヨーロッパの南端にある内側の大陸棚に相当し、比較的後期までアルプス造山運動の褶曲と押し上げの影響を受けていません。
フライシュゾーン
ペンニニク・ナップ（ドイツ語：Penninikum）は、ヘルヴェティア・ドメインの南に数キロメートル幅の帯状に広がり、レノダヌビア・フリッシュ帯を形成している。白亜紀から前期第三紀にかけての珪砕屑性炭酸塩タービダイト質深海堆積物から構成され、これはアルプス堆積ウェッジを形成する侵食堆積物の一部であり、アルプス山脈の形成過程において、この堆積ウェッジ自体が造山帯に取り込まれ、北方約100キロメートルにわたってヘルヴェティア・ユニットに押し上げられた。[ 8 ]
石灰岩アルプス
東アルプスはフライシュ地帯の南に広がり、ドイツアルプスで最大の面積を占める。ドイツでは、東アルプスの大部分は中生代の三畳紀の炭酸塩岩である。この炭酸塩岩群は、その露頭（オーストリア部分を含む）がフォアアールベルク州からウィーン盆地まで幅35～50キロメートルの帯状に広がっており、北部石灰岩アルプスと呼ばれている。ヘルヴェティア地域とフライシュ地帯は、地形的にはアルプス前地とは明確に区別されているものの、大部分が低山性（ドイツ語：中山地）の特徴を有しているのに対し、北部石灰岩アルプスは海抜2,000メートルを優に超える高山性（ドイツ語：高山地）を形成している。ドイツの高山のうち最も高いのは、標高2,962メートルのツークシュピッツェ山で、アルプス山脈以外ではドイツ最高峰のシュヴァルツヴァルトにある フェルトベルク山よりも1,000メートル以上高い。
北部石灰岩アルプスは、現在の岩石の位置から数百キロメートル南に位置していたと考えられる堆積環境を呈しています。これは、岩相だけでなく化石記録にも反映されています。東アルプス台地では、中期三畳紀後期に熱帯性動物相を含む炭酸塩岩が堆積しましたが、アルプス以北の中央ヨーロッパに広がる、同時代の亜大陸性で部分的に陸生の層序は、むしろ珪質砕屑岩が優勢で、温帯性の動物相を有していました。そのため、特に三畳紀の岩石の形成に関しては、「ゲルマン相」（アルプス以北の中央ヨーロッパ）と「アルプス相」（北部石灰岩アルプス）が区別されています。白亜紀後期から、東アルプスはアルプス造山運動の影響を受け、北部石灰岩アルプスの岩石は積み重なって北方へ運ばれ、ヘルヴェティアおよびペニン山脈の領域を覆って現在の位置になりました。
参照
- ヨーロッパ新生代リフトシステム
- ドイツの地理
- アルプスの地質学
- ゲルマン三国
- ラアチャー湖
- ドイツの地震一覧
- ドイツの化石地層単位一覧
- ドイツの堆積岩の一覧
- メッセルピット
- ネルトリンガー・リース
- ライン渓谷
- ゾルンホーフェン石灰岩
- 火山アイフェル
注記
- ^ガイゼ（ドイツ語：Pläner ）は、白亜紀後期、特に中央ヨーロッパとバルト諸国のセノマニアン期とチューロニアン期の海洋堆積岩の一部を指す歴史的または伝統的な総称である。現代の地質学的分類では、この単語は堆積岩石学用語としてではなく、いくつかの岩相層序単位の名前の一部としてのみ見られる。ガイゼは、層厚が数ミリメートルから最大約1.5メートルまでの、比較的よく層理された構造をしている。この特徴的な層理は、石灰焼成用の割れたスラブ、ブロック、または破砕された材料の採掘に影響を与えてきた。ガイゼの主な鉱物成分は、石英、方解石、粘土鉱物、雲母（主に海緑石）である。産状によって鉱物の比率が異なるため、石灰岩、石英砂岩、粘土岩の間の範囲のほとんどがカバーされている。ガイゼの色は、灰色がかったベージュから金色がかったベージュまで変化する。さらに、ゲイズは特徴的な斑点模様を呈していることが多い。
参考文献
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参考文献
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外部リンク
- 「Lithostratigraphische Einheiten Deutschlands」（ドイツの石層序単位）（ドイツ語）。リソレックス。 2024 年 5 月 17 日に取得。
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- Nationaler Geotop – ドイツで最も注目すべき地質学的地域のリスト。（ドイツ語） 2024年4月18日閲覧。
