マザツァル造山運動
北米における山岳形成イベント
北アメリカ西部の先カンブリア時代の地域。マザツァル地域（茶色）を示す。

マザッツァル造山運動は、古原生代スタセリアン期の1650万年前から16億年前[1]にかけて、現在のアメリカ合衆国南西部で起こった造山運動である。ニューメキシコ州とアリゾナ州の岩石中に保存されており、17億年前から16億年前[1]のマザッツァル島弧地帯が原始北アメリカ大陸と衝突したと解釈されている。これは、南ローレンシア沿いの長きに渡る収束境界内で起こった一連の造山運動の2番目のものであり、この収束境界は超大陸ロディニアの最終的な集合期である約12億年前から10億年前のグレンヴィル造山運動で終わり、8億年にわたる収束境界テクトニズムの時代は終焉を迎えた。[2] [3] [4] [5] [6]

説明

年代と同位体データによると、北米南部は、18億年前のローレンシア核に付加した島弧地帯を代表する北東方向に延びる一連の地域から構成されていることが示唆されている。[7]これらは、ヤヴァパイ地域（18億年前～17億年前）、マザツァル地域（17億年前～16億5000万年前）、花崗岩・流紋岩地域（15億年前～13億年前）、そしてラノ・グレンビル地域（13億年前～10億年前）である。これらはいずれも、島弧の幼若地殻と、少量の再加工を受けた古い地殻が、プルトンの定置を伴う造山運動によってローレンシアに付加したものと解釈されている。プルトンは新しい造山帯と既存の造山帯を縫合し、幼若地殻を成熟地殻へと変化させた。造山運動は、1710～1680万年前のヤヴァパイ造山運動、1650～1600万年前のマザツァル造山運動、 1450～1300万年前のピキュリス造山運動、[8]および1300～950万年前のグレンヴィル造山運動として特定されています。[6]

いくつかの造山帯はスラブのロールバックを伴っていました。これにより、17億年前と16億5000万年前に短命の伸張盆地が形成され、そこに砂と高シリカ質の火山岩屑が堆積して古原生代 石英岩-流紋岩層が形成しました。その後の収束テクトニクスによって盆地は閉鎖され、逆断層によって層状化しました。[6]

北東方向に延びる地域は、新原生代非活動境界によって切断されており、これは造山運動システムがかつてははるかに広がっていたことを示しています。これは、1800年から10億年前までオーストラリアが米国南西部に隣接していたとするAUSWUSによるロディニアの再構築の根拠の一部です。他の裏付けとなる証拠には、オーストラリアとローレンシアの間の1450 Gaと1000 Gaの古地磁気極の対応が含まれます。 [2]すると、造山帯の北東延長はバルチカのゴシアン造山運動[9]に、南西延長はアルバニー・フレーザー造山運動[10]に対応します。マザザトル地域とオーストラリアの砕屑性ジルコンの年代とHf同位体が密接に対応していることも、この再構築を裏付けています。[11]しかし、オーストラリアの位置については、古地磁気データに基づいて議論が続いています。[12] SWEAT再構築では、東南極はヤヴァパイ州の南西延長上に位置付けられています。[ 13 ]

マザツァル地域は、1939年にマザツァル山脈の北部と南部の地図を作成したウィルソンによって「マザツァル革命」として初めて記述されました。[14]「マザツァル造山運動」という用語は、1965年にリー・シルバーによってマザツァル革命を説明するために用いられました。[15]この地域は、アリゾナ州からコロラド州まで、ヤヴァパイ地域との境界がやや曖昧な境界線の南側に広がっています。[16] [17] [18]この境界線は、ジェメズ線状地帯[4]に沿ってほぼ走っています。そこから、カナダ楯状地の南縁に沿って北東にニューファンドランドまで続いています。南の境界線は、ソノラ州北部からニューファンドランドまで、北の境界線とほぼ平行に走っています。ヤヴァパイ造山運動中にローレンシアに付加された個々の島弧地帯には、ピナル・グループと下部マンサノ・グループがあります。ラブラドル造山運動は、マザツァル造山運動全体の広域的な発現として解釈されています。[6]

マザツァル造山運動による変形は、ヤヴァパイ地域の前地帯にまで及んだ。造山運動によって形成されたプルトンは、北はシャイアンベルト、北西はモハーベ地域まで広がっている可能性がある。[6]

ピクリス造山運動との関係

これまでマザツァル造山運動と関連付けられていた多くの石英岩・流紋岩層は、砕屑性ジルコン地質年代学に基づき、古原生代と中原生代の両方の層を含むことが示されている。[5]若い層は、14億5000万年前から13億年前のピクリス造山運動を定義している。 [8]このことから、マザツァル造山運動が実際にはピクリス造山運動とは異なるものであったかどうかという疑問が生じている。[1]

シルバーはマザツァル造山運動の時期を17億1500万年前から16億5000万年前の間と推定した。この運動の終焉は、アリゾナ州ヤング近郊に位置するテクトニック後期の花崗岩と、アルダー層群（現在では17億年前以前の岩石層として認識されている）の褶曲岩石のU -Pb年代に基づいている。対照的に、リビングストンはアッパー・ソルト・リバー・キャニオンでRb-Sr年代測定法を用いて、マザツァル造山運動の時期を14億2500万年前から13億8000万年前（±1億年前）と推定した。[19] [20]

1970年代と1980年代に行われた更なる地図作成により、マザツァル層群は、 1729年頃のペイソン・オフィオライトおよび1700年以前のアルダー層群のシート状岩脈と完全に角度不整合をなしていることが明らかになりました。研究者たちは、マザツァル造山運動に起因する褶曲と衝上断層の実際の時期を限定するために必要な、マザツァル層群内に直接存在する火山灰層を特定できませんでした。最終的に、シルバーが1965年に年代測定を行ったアリゾナ州ヤング近郊の花崗岩が、1700年以前の変形したアルダー層群とヤング近郊の花崗岩との間のテクトニック後年代関係として最も優れていると認識されました。1980年代後半に花崗岩の再年代測定が行われ、その年代と、褶曲したアルダー層群と花崗岩との年代関係が確認されました。 （現在、最も正確な年代推定は1664年+/-1700万年前である。）[1]しかし、これは1700年以前のアルダー層の変形に、マザツァル層群における北西方向の褶曲と衝上断層運動も含まれていると仮定していた。[21]これにより、マザツァル層群の基底部における明らかな角度不整合の重要性が軽視された。

2010 年代に行われた砕屑性ジルコンの地質年代学の新しいマッピングと利用により、マザツァル造山運動の古典的な変形に関与したマザツァル グループ上部の最若年の堆積物の年代を制限することができました。マザツァル山脈北部のホピ スプリングス頁岩の砕屑性ジルコンは、最大堆積年代 (MDA) として 1571 Mya をもたらしました。フォー ピークス シンフォームの中心に折り畳まれた頁岩から採取された同様の堆積物からは、1580 Mya という MDA が得られました。ホワイト レッジ層(マザツァル グループと相関) の上にあるアッパーソルト リバー キャニオンでは、整合的に上にあるヤンキー ジョー層とブラックジャック層の堆積物から、約 1470 Mya という MDA が得られました。レッドモンド層（1657百万年前）、ホワイトレッジ層、ヤンキージョー層、ブラックジャック層の堆積層全体は、1470百万年前以降に変形しました。この変形により、この層は6～10kmの深さまで埋もれ、その後、1450万年前のルイン花崗岩に貫入しました。[11] [22]

これらの時期は、ニューメキシコ州中北部で定義されたピクリス造山運動の変形時期と同時期である。[23]しかし、ガニソン川のブラックキャニオンでは3つの異なる造山運動があったことが示されており、ヤバパイ造山運動とマザツァル造山運動を分ける地表上昇が見られる。[24]ニューメキシコ州中部のサンディア山脈、マンサノ山脈、ロスピノス山脈には165～166億年前のプルトンが含まれており、プルトンが自身の火山体を貫入し、また発達中の収縮同調の島弧関連堆積盆地も貫入したマグマ弧システムと解釈されている。これらは、ピクリス造山運動中の1453～1456万年前に構造的に定着したプルトンとは異なる。[25]造山運動はそれぞれ異なるが、ピキュリス造山運動がそれ以前のマザツァル造山運動を著しく重複している可能性がある。 [1]

参照

参考文献

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