フカ湖

フカ湖
地図
22万年前（水色の陰影）からオルアヌイ噴火直前（濃い青色の陰影）までのフカ湖の最大面積の概算。濃い青色の線はフカ湖層の明確な領域を区切っており、その外側の網掛け部分は限られたサンプルのみを示しています。地図をクリックするとマウスオーバーが有効になり、拡大表示されます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
フカ湖の位置
フカ湖の位置
フカ湖
位置北島
座標南緯38度37分 東経176度06分 / 南緯38.62度、東経176.1度 / -38.62; 176.1
湖の種類古湖
一次流出ワイカト
流域 国ニュージーランド
最初に洪水22万年前[ 4 ]
最大長100 km (62 マイル) [ 2 ]
最大幅20 km (12 mi)以上[ 2 ]

フカ湖はかつて湖だったが、その水は突如として爆発的に破壊され、現在までに確認されている最大のマグマ水蒸気噴火の一因となった。これは約2万5500年前のタウポ火山のオルアヌイ噴火であり、過去7万年間で地球上で最大の噴火であった。現在、ニュージーランド最大の湖であるタウポ湖は、かつての湖の南部を占めている。かつての湖底から噴出した堆積物中の珪藻類は、850キロメートル（530マイル）離れたチャタム諸島で確認されている。

地理

湖は、タウポ火山帯で最も広範囲に広がる堆積性湖成層であるフカ滝層にちなんで名付けられました。[ 5 ]これは、タウポリフトのフカ滝を中心としています。この層はフカ湖を定義し、レポロアカルデラから南に広がり、タウポ湖の南端を越えて、最南端の堆積物はトンガリロ川の流域にあります。[ 6 ]長さは約100 km (62 mi)で、タウポ-レポロア盆地の堆積物の幅は約20 km (12 mi)ですが、タウポ湖岸で確認されている堆積物から、最大幅は南に約30 km (19 mi)あったことが示唆されています。[ 2 ] ただし、ワイオラ層に起因する堆積物がこの広い幅に寄与している可能性があるため、[ 2 ]実際の湖はこれほど広くはなかった可能性があります。

地質学

この湖は、中生代の灰砂岩基盤を持つタウポ・リフトの北東向きの地溝に形成された。[ 7 ]この基盤は現在、場所によっては深さ3km（1.9マイル）以上あることが知られている。[ 7 ]例えば、349,000年前の大規模なファカマル・イグニンブライト噴火では、 [ 7 ]最大50mの厚さの堆積物が、典型的には現在の地表から少なくとも650m（2,130フィート）下に堆積した。タウポ・レポロア盆地の北端では、約280,000年前に発生した流紋岩質のレポロア・カルデラの噴火によって、 [ 8 ]湖の存在期間を通じてその境界が定められた。南端では、現在の安山岩質成層火山トンガリロ山塊が約349,000年前に形成され始めており、そのトゥプナ層とハウマタ層は湖よりも古くから存在していたため、[ 9 ]その高地が湖の南側の境界を定めていた可能性が高い。トンガリロ川の流域から流れ下った火山堆積物は、現在のタウポ湖と同様に、その南端を堆積させた。カカラメアは229 ± 1 kaと年代測定されているため、湖の形成当初から活動していなかった可能性があるが、そのため南西の最初の湖岸を定義していた可能性がある。[ 10 ] [ a ] 中央部と西側では、 222,000年前までにファカマルカルデラ複合体とタウポ火山に関連する流紋岩質火山堆積物が西岸を定義していた。湖の高水位は、その生涯を通じてほぼ一定であり、湖の北西部におけるワイオラ層の最後の噴火によって形成されました。この噴火は22万±3万1千年前頃に起こりました。[ 3 ]高水位は現在の平均海面より約400メートル（1,300フィート）高く[ 11 ]、リフトの拡大（沈降）速度と歴史的にはるかに低い海面を考慮すると、この相対的な水位をさらに定義することはほとんど意味がありません。複数の高水位／湖岸段丘の証拠が存在します。[ 12 ]

湖は、現在までに確認されている最大の水蒸気マグマ噴火であるタウポ火山のオルアヌイ噴火によって完全に破壊され、 [ 13 ]発生したのは約25,500年前です。[ 14 ] [ b ]フカ湖の進化に関連するほとんどの噴火時期を決定するために使用される基準ジルコン年代測定によると、この地球上で過去7万年間で最大の噴火は25,360 ± 160 BPとされています。[ 17 ] [ 3 ] [ 15 ] [ 13 ] [ c ]オルアヌイ噴火の時期はジルコン年代測定では直接特定できず、現在では他の方法で25,675 ± 90 BPに修正されています。[ b ]

フカ滝層は1965年に初めて記載され、[ 18 ]主に地下に存在します。タウポ火山帯のこの中部地域で、現在の平均海面より400～100メートル（1,310～330フィート）上に存在し、[ 11 ]最近になって正確な年代測定が行われました。[ 3 ] [ c ]フカ滝層は、主に火山性のワイオラ層（その一部はフカ滝層の縁でフカ滝層と区別が困難）の上にあり、オルアヌイ層（ワイラケイ角礫岩）の下にあります。[ 19 ] [ 5 ] [ d ] 地熱開発のための井戸掘削により、この層は中部で最もよく特徴付けられており、ここには3つの異なるユニットがあります。

  1. 上部は火山砕屑物と層を成す泥岩
    • ワイレキ地域の地下250～263メートル（820～863フィート）の深さで発見されました。[ 21 ]
    • 25,360 ± 160歳[ 17 ]から92,000 ± 11,000歳[ 4 ]
  2. 比較的深海での火砕噴火による 中期軽石
    • 噴火は深さ150～250メートル（490～820フィート）のフカ湖の水柱の下で起こった[ 18 ]
    • 噴火は168,000年から92,000年前に起こったと推定される[ 4 ]
  3. 下部は火山砕屑物と層を成す泥岩
    • 220,000 ± 31,000 年前より新しいものです。

湖が存在していた間、その大きさは決して小さくはなかったものの、変化しました。[ 2 ]湖が存在していた期間の長さから、構造的に制御された地盤沈下、爆発的な噴火に続く地盤沈下、または火山噴火による水の流れの遮断と堆積など、そのような変化に関連するプロセスが適用された可能性があります。[ 18 ]湖に影響を与えた出来事は表に示されています。

フカ湖に影響を与える出来事[ c ]
日付（ka）イベント位置コメント
220から25.36フカ湖の存在-[ c ] [ 3 ] [ 17 ]
220±31ワイオラ層の噴火北西/アウトレット[ c ]出口はワイカト川
198±23ティヒア、安山岩質鉱床南[ 10 ] [ a ]ティヒアが寄生円錐である場所での複合的な塊は、湖の南端を浅くするのに寄与したと考えられる。
180から123ピハンガ、安山岩質堆積物南[ 10 ]湖の南端を定義するのに貢献したであろう。 [ a ]
150から60 [ 22 ]ファカロア山脈ドーム中央湖岸の中央西部の再定義に貢献した可能性がある。
140から45K-三角玄武岩西中央部新たな中央西部の海岸線。これはK-三角層によって始まり、プナテカヒ・コーンとそのティホイ・テフラによって定義される約4万5千年前まで続いた。これらの堆積物の下にはフカ滝層があり、その上には湖水位の上昇と火山岩の侵食に一致する箇所がある。[ 12 ]
142±7レーストラック、流紋岩溶岩中央[ c ]湖の中央部分を約0.5メートル（1フィート8インチ）浅くした。
141±8テ・ミヒ2、流紋岩溶岩中央[ c ]湖の中央部分を約35メートル（115フィート）浅くした。
122±9テ・ミヒ1、流紋岩溶岩中央[ c ]湖の中央部分を約155メートル（509フィート）浅くした。
168±24～92±11フカ滝中部層の噴火中央[ c ]湖の中央部分を浅くしました。
200-26トンガリロ火山センター南複数回の噴火による火山堆積物が南の湖に流れ込み、南岸線は北に後退した。
約100不明瞭なタウポ噴火南これらの証拠のほとんどはオルアヌイ噴火で破壊された。タウポ湖西側のカランガハペ崖の南東側の安山岩質玄武岩と、湖東側のオルアヌイ溶岩が最大50%の安山岩質岩相で構成されているという観察結果は、オルアヌイ噴火によって立方キロメートル規模の安山岩円錐が破壊されたことを示唆している[ 23 ]。
81.3から77.2モツオアパ半島、流紋岩南南西部の海岸線を変えた2つの流紋岩噴火[ 24 ]
58±10タウハラデイサイト定置東部中央[ c ]東中部地域に小規模な新しい海岸線を設置
34.5 ± 3.1モツオアパ半島、デイサイト南南西海岸のみ局所的な影響の可能性あり[ 24 ]
28.621 ± 1.428オカイア中央この噴火の火山灰堆積物には、後のオルアヌイ噴火のものと一致する珪藻類の分布が含まれていた。[ 25 ]
27トリグ9471とゴミ捨て場ドーム設置場所中央約2万7000年前、中央部の湖岸線は少なくとも狭まり、あるいは遮断され、フカ湖は半分に分断されました。この噴火には、ラビッシュ・ティップ・ドームからのポイヒピ水蒸気噴火も含まれています。[ 26 ] [ 27 ]
25.36 ± 0.16オルアヌイの噴火南[ b ] [ c ]破壊された湖

破壊

オルアヌイの噴火は10段階のプロセスを経て発生し、主な噴火口はフカ湖南部のシステム下に位置していた。地質学的根拠から、フカ湖の南部が北部から分離して、最初のタウポ湖と呼べる湖を形成した可能性は十分に考えられる。これは、噴火直前の噴火前隆起[ 26 ] 、あるいは、タウハラ山に隣接するポイヒピ火山の噴火活動によって、約1000年前に始まった可能性が考えられる。ポイヒピ火山のマグマ溜まりはワイラケイの地下にあり、約2万7000年前にトリグ9471とラビッシュ・ティップ・ドームで噴火した。[ 26 ] [ 27 ]

流出

フカ湖からの流出は常にワイカト川を経由していたが、現在のワイカト盆地にあるハミルトン盆地や、現在のハウラキ平原にあるハウラキリフトの下流の地質の進化に大きな影響を与えた。[ 28 ]支配的なパターンは、タウポリフトからオンガロト渓谷を流れ、ハウラキ平原を経由してハウラキ湾の北の太平洋に達する先祖のワイカト川であった。 [ 29 ] オルアヌイ噴火の頃までには、ワイカト川の下流は成熟した水系になっていた。オルアヌイ噴火よりかなり前にワイカト川からハミルトン盆地へ水が流れていたという歴史的な証拠が、フカ湖が存在していた時期に関係するかどうかは不明である。フカ湖の破壊は、最終的にはかつてのフカ湖の中央部にあった火山ダムの崩壊と、ワイカト川の流路の変化によって、ワイカト盆地を通ってタスマン海に流れ込むようになったことによるものであった。[ 28 ]この変化は即座に起こったわけではなく、噴火後しばらくしてから永続的に起こった。[ 30 ]

後の湖

タウポ湖はオルアヌイ噴火後、約100年かけて形成され、満たされました。[ 31 ]フカ湖のかつての北部地域では、レポロア盆地に一時的な湖があったという証拠があり、その湖岸段丘は標高約360メートル（1,180フィート）で、湖底の堆積物は現在の海抜400メートル（1,300フィート）までありましたが、タウポ湖の主な洪水が発生する前に排水されたか、洪水発生時に破壊されました。[ 32 ]それからずっと後、西暦232年のハテペ噴火後、レポロア盆地に2つの一時的なレポロア湖が一時的に形成されました。 [ 33 ]

生態学

オルアヌイ噴火の湖沼堆積物の完全なサンプルには、火砕流堆積物中の岩石の礫の形で珪藻類が含まれている。[ 34 ]特に、この地域の現在の火山湖では非常に珍しいCyclostephanos novaezelandiaeが発見されている。これは、噴火後の流域の再編成と最終氷期極大期後の気候温暖化により、 Cyclostephanos novaezelandiae の生態系が存在しにくくなったためだと考えられている。[ 35 ]さらに、Cyclostephanos novaezeelandiaeはニュージーランド北島固有種であるため、テフラで特定されれば、噴火源地域の確認に役立つだろう。[ 36 ] 850 km (530 mi) 離れたチャタム諸島の噴火によるテフラで珪藻類が確認されている。[ 37 ]

フカ湖から噴出した以前のタウポ火山オカイアの噴火でも、湖の堆積物から珪藻類の標本が拡散し、オルアヌイ噴火と非常によく似た生態系が形成されました。[ 25 ]

注記

  1. ^ a b c K-Ar年代とAr-Ar年代の比較、および低カリウム酸化物安山岩における前者の不正確さの可能性については、Pure 2020を参照。
  2. ^ a b cオルアヌイ噴火の年代はいくつかの独立した方法によって決定されており、さらなる修正の対象となる可能性があります。本稿で使用されているジルコン年代測定の基準年代25.36 kaは、その後の研究によって修正されています。26.5 kaなどの以前の年代[ 15 ]も、 IntCal20補正により25.675 ± 0.09 ka cal BPに更新されています。 [ 16 ] WD2014タイムスケールを使用した以前の氷床コアの年代25.318 ± 0.25 ka BPは、25.718 kaに修正されました。[ 16 ]ここで出典として使用されているレビュー記事では約25,500年前とされていますが、これは後の2022年の修正のように正確な記述ではありません。[ 14 ] 2022年に行われたオルアヌイ噴火の時期の再調整はジルコンの年代測定とは関係がない可能性があるため、ジルコンの年代はこれに合わせて修正されていません。
  3. ^ a b c d e f g h i j k表で用いられている最近の年代は、オルアヌイ噴火を除き、ジルコン年代測定によって得られたものである。[ 3 ]表で用いられている様々な出典からの年代推定値は修正を要する可能性がある。例えば、この湖は以前の推定値よりも10万年短い期間しか存在していなかった可能性がある。この記事では、2020年の作業と整合させるため、2020年以前に公表された推定値を修正しており、修正された年代にはこの注記が付される。この再基準化では、ワイオラ層はフカ湖よりも古いと仮定した。フカ湖以前にもこの地域に湖が存在していたことは疑いなく、フカ湖の形成時に他の湖が組み込まれた可能性がある。
  4. ^使用されている地質学用語は、Rosenberg et al. 2020 によるものです。 [ 20 ]地元の岩石分離を分類するために多くの用語が使用されているため、以下はWikipediaの他の記事の文脈でこの記事を理解するのに役立つかもしれません。タウポグループ(Rosenberg et al. 2020) には、最も最近に堆積したメンバーとしてオルアヌイ層が含まれていますが、これは、後の発見によりワイラケイ角礫岩 (Chi & Brown 1991) という用語に取って代わったときにオルアヌイ層という用語が定義された方法とは少し異なります。タウポグループには、古いものになるにつれて、 アラティアタ、トリグ9471、ラビッシュチップドームからの最近のタウポ地上流紋岩溶岩、次にデイサイトタウハラ層の溶岩と火砕堆積物が含まれますが、これらと上部フカフォールズ層の間には時間の重複があります。タウポ層群の中で最も古い層で、下部フカフォールズ層と年代的に重なる部分はK-トリグ層です。最後に、テ・ミヒとレーストラックの2つの流紋岩溶岩は、下部フカフォールズ層の一部として分類されます。

参考文献

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出典

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