イリノイ州の地質学

イリノイ州の地質は 、古生代からの広大な海成堆積岩の堆積層に加え、中生代および新生代からの比較的小規模な堆積層も含んでいます。氷河期の氷河作用により、州全体に豊かな氷河地形が残されています。

先カンブリア時代の地質学

イリノイ州の先カンブリア時代の岩石は、2,000～13,000フィート（610～3,960メートル）の後期堆積物に深く埋もれています。掘削調査の結果、これらの岩石は主に貫入性の珪長質火成岩であることが明らかになりましたが、一部の噴出性の珪長質岩石もボーリング孔から回収されています。[ 1 ]

イリノイ州の先カンブリア時代の岩石には断層が多く、地殻変動とそれに伴う熱沈下によって2つの大きな堆積盆地が形成されました。イリノイ盆地とミシガン盆地と呼ばれるこれらの盆地では、古生代に広範囲にわたって堆積岩が堆積しました。[ 2 ]イリノイ盆地は、北西-南東方向に非対称な構造の盆地で、4000メートルを超える古生代堆積岩で満たされています。この盆地はイリノイ州の大部分を覆い、インディアナ州西部とケンタッキー州西部にまで広がっています。盆地の北はミシシッピ川とカンカキーアーチ、東はシンシナティアーチ、南はオザーク隆起とパスコラアーチに囲まれています。[ 3 ]

古生代地質学

古生代の大部分において、イリノイは現在よりもはるかに南に位置し、赤道近くにありました。また、この時代の大部分は海面下にあり、浅い大陸海を形成していました。[ 4 ] [ 5 ]

カンブリア紀

イリノイ州で最も古い古生代の岩石は、カンブリア 紀後期のサイモン山砂岩で、その最も基底部は網状河川堆積物であると解釈されている一方、層の残りの部分は海洋潮汐環境を表していると思われる。これらの潮汐環境には、潮汐チャネルと干潟の両方が含まれ、乾燥による亀裂やさざ波が当時の地表の特徴を保存している。サイモン山砂岩の上には、オークレア層、アイアントン-ゲイルズビル砂岩、フランコニア層、ポトシおよびエミネンスドロマイト、ジョーダン砂岩があり、これらのうち、ポトシ砂岩のみがオグル郡とリー郡で地表に露出している。これらの岩石は、カンブリア紀の間に地元の海面が徐々に上昇したことを示しており、また、ほとんどの堆積物が北からこの地域に運ばれたことも示唆している。イリノイ州のカンブリア紀では化石は珍しいですが、三葉虫、腕足動物、腹足類、そしてミミズの痕跡化石が発見されています。[ 6 ]

オルドビス紀

オルドビス紀の岩石は、州の北西部、主にドリフトレス地域（下記参照）で最もよく露出しています。州内のオルドビス紀の岩石は、不整合によってカンブリア紀およびシルル紀の岩石と隔てられています。オルドビス紀の大部分は、州全域にわたって沖合海底堆積が継続していましたが、州南部では浅海炭酸塩岩や蒸発岩の堆積が見られました。これは、州内の一部の地域が他の地域よりも著しく浅く、時には水面上に露出していたことを示しています。

イリノイ州のオルドビス紀の岩石は、それぞれ不整合によって区切られた 3 つの系列に分けられており、古いものから新しいものの順に、カナダ系列、シャンプレーン系列、シンシナティ系列となっています。

イリノイ州のオルドビス紀の遺跡には、現在埋もれているピオリア郡のグラスフォード構造があります。これは約4億5500万年前の隕石衝突によって形成されたクレーターです。このクレーターと、クック郡にある同様の埋もれたクレーターであるデスプレーンズ・クレーターは、オルドビス紀の隕石衝突と関連付けられています。[ 7 ] [ 8 ]

シルル紀

中期デボン紀のイリノイ盆地地域を示す古地理学的再構成図。[ 9 ]

イリノイ州のシルル紀の岩石のほとんどは深海石灰岩とドロマイト堆積物であり、サンゴ礁の生息地が一般的であり、サンゴ、腕足動物、ウミユリ、ストロマトポロイド、コケムシなどのサンゴ礁生物の化石が局所的に非常に豊富です。[ 6 ]

デボン紀

イリノイ州のデボン紀の岩石はシルル紀の岩石と不整合によって隔てられており、州内で最も古いデボン紀の岩石はシルル紀中期のものである。これらの岩石も主に海成石灰岩と頁岩で構成され、州の上部デボン紀の岩石は炭素を豊富に含む黒色頁岩である。蒸発岩の堆積物も一部存在する。イリノイ州では、中部デボン紀に高塩分水域が存在したことを示す証拠がある。化石には腕足動物、三葉虫、サンゴ、コケムシ、藻類、コノドントなどがある。[ 6 ]

イリノイ州の州の化石、タリモンストルムの芸術家による復元図。

石炭紀

イリノイ州では、最古の石炭紀の岩石が最も新しいデボン紀の岩石の上に整合して位置している。同州の石炭紀の岩石は広大で、地域的に非常によく露出しており、州の基盤岩の大部分を占めている。イリノイ州は石炭紀の大半は海洋性であり、堆積した岩石の大部分は石灰岩であった。しかし、砂岩、頁岩、チャート、シルト岩、石炭も存在し、これらは海洋性だけでなく陸上の沼地性も示している。石炭紀の化石には、イリノイ州の州の化石であるTullimonstrum gregariumの生息地である世界的に有名なマゾン・クリーク動物相が含まれる。ミシシッピ紀の地層とペンシルベニア紀の地層は大きな不整合によって分けられている。[ 10 ] [ 6 ]

中生代地質学

イリノイ州では、中生代の岩石は全体的に露出が乏しく、存在するものは白亜紀のもので、州の最南部でのみ見られる。これらは主に陸生の砂と砂利であるが、オウルクリーク層という海成層は、かつて州の一部を西部内陸海路が覆っていたことを示唆している。 [ 6 ]

新生代地質学

古第三紀

暁新世の岩石は、イリノイ州の最南端、アレクサンダー郡とプラスキ郡にのみ存在します。これらの岩石は、クレイトン層とポーターズクリーク層を構成しており、どちらも海成層です。ポーターズクリーク層には、軟体動物、サメ、硬骨魚の化石が保存されています。[ 6 ]

州内で唯一、プラスキ郡でのみ露出している始新世の岩石は、ウィルコックス層のものである。これらは古代の河川デルタに堆積した。[ 6 ]

新第三紀

イリノイ州の鮮新世堆積物は、河川堆積による砂利層で構成されています。マウンズ砂利層は州南部に位置し、グローバー砂利層は州北部全域に散在する堆積物として見られます。[ 6 ]

第四紀

第四紀の間、イリノイ州は複数回の氷河期を経験し、かつてはイリノイ州の 90% 以上が氷河に覆われており、さまざまな氷河地形が残っています。

ミシシッピ川は、氷床の融解と氷河湖からの水によってこの地域を流れ、深い谷を刻みました。この谷の形成は、250万年前から80万年前の間に起こったと推定されています。[ 11 ]

最も古い氷河地形の一つに、ローガン郡にあるバッファロー・ハート・モレーンがあります。これは末端氷河モレーンですが、州内の他の多くのモレーンとは異なり、ウィスコンシン州ではなくイリノイ州のもので、およそ12万5000年前のものです。

スターヴド ロック州立公園の渓谷はカンカキー急流によって削り取られました。

カンカキー郡にあるカンカキー川州立公園には、およそ19,000年前に発生した壊滅的なカンカキー急流の証拠が残っています。この出来事は、現在のミシガン州ローワー半島にあった氷河湖のダムが壊滅的に決壊し、現代のカンカキー川の水路に大量の水が流入したときに発生しました。この洪水の証拠は、現在の川と平行して走る高い石州に見ることができます。急流はまた、ジョリエットドロマイトの岩盤を侵食しました。これにより、カンカキー川の支流の水が硬い岩盤の上を流れ、急流によって切り開かれた峡谷に流れ落ちるため、滝が形成されました。ロッククリーク渓谷にはそのような滝が1つあり、上流に向かって年間3インチ（7.5cm）の速度で浸食されています[ 12 ] [ 13 ]

イリノイ州で最も顕著な氷河地形はミシガン湖で、その盆地は氷河によって削り取られました。[ 6 ]  氷河が後退するにつれて、多数の後退モレーンが残りました。州内でより目立つモレーンの1つが、ビューロー郡で見られるウィスコンシン州の末端モレーンであるブルーミントン・モレーンです。このモレーンは、多数のエスカーと広大な氷河流出平野と関連しています。また、この末端モレーンに関連して、氷河流出から生じた砂でできた一連の砂丘があります。これらは主に放物線状の砂丘と縦走する砂丘です。南西に位置するブルーミントン・モレーンは、広大で非常に平坦な平野で、この地域は実際には約17,000年前に干上がったポンティアック氷河湖の湖底です。[ 12 ]

マクヘンリー郡のグレイシャル パークでは、キャメルバック ケイムと呼ばれるデルタケイムや、3 つの氷河湖沼 (沼地1 つ、湿原1 つ、湿地1 つ) の湿地帯など、豊富な氷河地形が保護されています。

州の最北西端はドリフトレス・エリアに位置し、氷河に覆われたことがなかったことからその名が付けられている。ミシシッピ川の浸食とそれに続く第四紀氷河期の河川系の改変により、この州の他の地域よりもはるかに劇的な地形を呈している。この地域では、オルドビス紀のダンリース層の頑強なドロストーンに川が垂直の崖を削り取った。アップルリバーキャニオン州立公園は、同名の峡谷でこの劇的な地形の一部を見ることができる。アップルリバーの支流は上流を指して本流に合流しており、イリノイ氷河の前進により流れの方向が逆転したことを示している。[ 12 ]

参照

参考文献

  1. ^ Bradbury, JC (2017). 「イリノイ州の先カンブリア時代の地下室」. S2CID  131371826 .{{cite web}}:欠落または空|url=(ヘルプ)
  2. ^ Heidlauf, DT; Hsui, AT; Klein, G. (1986-11-01). 「イリノイ盆地のテクトニック沈下解析」 . The Journal of Geology . 94 (6): 779– 794. Bibcode : 1986JG.....94..779H . doi : 10.1086/629087 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129301666 .  
  3. ^ McDowell, RC、(編)、2001、「ケンタッキー州の地質学 - ケンタッキー州の地質図に付随するテキスト: USGS プロフェッショナル ペーパー 1151-H」、68 ページ。
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  7. ^ Monson, Charles C.; Sweet, Dustin; Segvic, Branimir; Zanoni, Giovanni; Balling, Kyle; Wittmer, Jacalyn M.; Ganis, G. Robert; Cheng, Guo (2019). 「後期オルドビス紀（サンドビアン）グラスフォード構造：オルドビス紀隕石事件との関連性が疑われる海洋衝突クレーター」 . Meteoritics & Planetary Science . 54 (12): 2927– 2950. Bibcode : 2019M& PS ...54.2927M . doi : 10.1111/maps.13401 . ISSN 1945-5100 . OSTI 1767765. S2CID 210296191 .   
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  12. ^ a b cウィガーズ、レイ（1997年）『イリノイの地質学』マウンテン・プレス出版。ISBN 978-0-87842-346-0。
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