この記事は技術的すぎるため、ほとんどの読者には理解しにくいかもしれません。技術的な詳細を削除せずに、(2024年1月) |


ナスタポカ弧は、カナダ、ケベック州ハドソン湾南東岸の湾曲した部分で、ホープウェル諸島の最北端からジェームズ湾との合流点付近のロングアイランドまで伸びています。直径450キロメートル(280マイル)の円の160度以上を覆う、ほぼ完璧な円弧です。[ 1 ]円形であることから、衝突クレーターではないかという説もありますが、トランスハドソン造山運動中のリソスフェアの屈曲によって形成されたと考えられています。[ 2 ]
ナスタポカ弧の内陸部の海岸線と地形を構成する基盤岩は、主にスペリオルクラトンの始生代岩石からなる。面的分布では、これらの岩石の約60%が始生代花崗岩質深成岩と花崗岩質片麻岩からなる。花崗岩質岩石には、典型的には葉状花崗閃緑岩、石英閃緑岩、石英モンゾナイト、花崗岩、関連した貫入岩、およびそれらの変成岩が含まれる。層状片麻岩、ミグマタイト、および東向きの線状帯を形成することが多い混成岩は、あまり一般的ではない。 [ 3 ]スペリオルクラトンの約20%は、変成した始生代火山岩と堆積岩からなる。これらは、緑色岩ベルトとして知られる、東向きの細長い不規則な構造の盆地中に、密に褶曲した軽度変成を受けた緑色片岩として産出する。最も豊富な火山岩は、海底火山噴火を示唆する枕状溶岩などの一次構造を示す変成玄武岩である。変成堆積層は、主に泥岩と砂岩の互層から成り、タービダイトを示唆する堆積構造を示す。[ 3 ]
リッチモンド湾を取り囲む大きな三角形の地域にはナスタポカ弧の短い区間が含まれており、その下には変形していないピンク色と赤色の、主に河川起源の長石に富む砂岩が約1キロメートル(0.62マイル)にわたって広がっており、この砂岩の間には礫岩と玄武岩の陸上溶岩流の小規模な層が挟まれている。リッチモンド湾グループとして知られるこれらの地層は、スペリオルクラトンの始生代結晶質岩の上に不整合に載っており、現在はリッチモンド湾グラベン内の下降断層運動によってのみ保存されている。グラベン、その断層、そしてリッチモンド湾グループは、ナスタポカグループの地層に不整合に覆われている。[ 4 ] [ 5 ]
ナスタポカ弧のすぐ沖合に位置し、一部がナスタポカ弧に囲まれたハドソン湾の一部は、ナスタポカ群の前期原生代地層に覆われています。ナスタポカ弧に隣接したこれらの地層は、西に緩やかに傾斜するホモクラインを形成し、未変成または軽度変成の砂岩、ストロマトライトを含むドロマイト、縞状鉄鉱層、玄武岩で構成されています。さらに西のオタワ諸島とベルチャー諸島に露出するナスタポカ群の地層は、断層が発達し、しばしば等斜に密に褶曲しています。これらの地層は、スペリオル・クラトンと原生代リッチモンド群の始生代地層を不整合に覆っています。[ 3 ] [ 5 ]原生代初期ナスタポカ層群とその下にある始生代スペリオル・クラトンとの間の不整合は、ハドソン湾の東海岸の弧状の縁によって定義されるナスタポカ弧のすぐ内陸部に位置している。この不整合は、変形していないストロマトライトを含むドロマイトから構成され、葉状構造を持つ始生代花崗閃緑岩またはリッチモンド湾層の傾斜侵食された地層を覆っている。薄い礫質石英砂岩がドロマイトと下層の地層を隔て、ナスタポカ層の基盤を形成している。[ 5 ] [ 6 ]
ナスタポカ弧の起源は、地質学者、他の地球科学者、惑星地質学者の間で意見の相違と議論の種となっている。地球上の衝突構造が月や火星に比べて少ないことと、ハドソン湾のこの部分の海岸線が著しく湾曲していることに注目して、ビールズ[ 1 ]は、ナスタポカ弧は、月のクリシウムの海に匹敵する大きさの、先カンブリア時代の地球外隕石衝突構造の一部である可能性があると提唱している。同じ巻で、ウィルソン[ 7 ]はビールズの解釈を評価し、ナスタポカ弧は、既存の始生代大陸の大陸規模の衝突と古代の海盆の閉鎖の結果として形成されたという代替仮説を提唱している。 1972年8月、ロバート・S・ディーツとJ・ポール・バリンジャー[ 8 ]は、ナスタポカ弧の衝突起源の調査のため、先住民とイヌイットのカヌーと漁船を用いて、その広範囲にわたる調査を行った。彼らはナスタポカ弧の領域内に発生する豊富で広範囲にわたる岩石露出を調査したが、シャッターコーン、スエバイト型またはその他の異常な溶融岩、シュードタキライトまたはマイロナイト、放射状の断層または亀裂、異常な注入角礫岩、またはその他の衝撃変成作用の証拠は発見されなかった。数値モデル、地域の地質、および超高速衝突の証拠の欠如に基づき、現在、一般的な見解は、それが約20〜18億年前のトランスハドソン造山運動中に形成された、ベルチャー褶曲帯とスペリオルクラトンの結晶質岩石との間の構造起源の弓状境界であるということになっている。[ 9 ] [ 10 ] [ 2 ]
しかし、他の地球科学者[ 11 ] [ 12 ]は、より古い始生代衝突構造の既存の構造がトランスハドソン造山運動によって再活性化され、変形されてナスタポカ弧が形成された可能性があると提唱している。トランスハドソン造山運動に伴う変形によって、このような始生代衝突の証拠が覆い隠されていた可能性がある。