ナバホ火山地帯
アメリカ南西部の火山地帯

ナバホ火山地帯
ナバホ火山地帯の地図
地理
位置フォーコーナーズ、アメリカ合衆国
地質学
岩石時代2620万～2470 万年
山型火山地帯

ナバホ火山地帯は、アメリカ合衆国のフォーコーナーズ地域、コロラド高原の中央部に位置する単成 火山地帯です。この火山地帯は、2620万年から2470万年前（Ma）の、カリウムを豊富に含む珍しい組成を持つ80以上の火山とそれに伴う貫入岩で構成されています。 [1]

ナバホ・ネイションの伝承では、これらの噴火口は「突き出た黒い岩」を意味する「ツェジーン・イーイー・アーヒ」として知られており、ナバホ族の創世物語において重要な役割を果たしています。地質学者たちは、コロラド高原の地質史、そして隆起の時期と原因を解明する手がかりを求めて、ナバホ火山地帯を研究してきました。

火山学

ナバホ火山地帯は、80を超える火山とそれに伴う貫入岩で構成されています。[1]地質学的には、これらの火山は、この地帯から採取したサンプルの高精度Ar-Ar年代測定に基づくと、2,620万年前から2,470万年前までの短い期間に噴火しました。[2]火口のほとんどは、マグマが地下水と接触して爆発を起こしたマール・ダイアトリーム火山です。 [1]いくつかの火口では、ダイアトリーム噴火により母岩が元の地表から1,000メートル（3,300フィート）の深さまで削り取られました。[3]その後、浸食により上部の岩石が1,000メートル（3,300フィート）も削り取られ、ダイアトリームのより深い部分が露出しました。これらは通常、火山礫凝灰岩と凝灰角礫岩から構成され、噴火によって生じた粗粒砂粒以上の大きさの岩石破片（火山砕屑物）が固結した層です。一部の場所では侵食がそれほど広範囲ではなく、溶岩流とマールの上部が今も保存されています。[1]

この地域の岩脈は、シップロックなどの局所的な噴火中心から放射状に伸びる岩脈を除いて、ランダムな方向に向いている。これは、この地域の火山が噴火していた当時、コロラド高原は体系的な地域的応力を受けていなかったことを示している。これはまた、コロラド高原が、地域的応力を受けていたリオグランデリフト沿いのベイスン・アンド・レンジ地域およびハイプレーンズ地域からすでに分離していたことを示唆している。この地域で噴出したマグマのカリウム含有量が高いことから、コロラド高原の真下で崩壊しつつあるファラロンプレートからのカリウムに富む流体が、上にあるマントルウェッジに上昇してきたことが示唆される。この結果、交代作用（岩石内の一部の鉱物が異なる組成の新しい鉱物に置き換わる作用）が起こり、岩石の密度が低下してコロラド高原の隆起に寄与した。[4]交代作用流体によって堆積したモナザイトの年代測定は、交代作用の年代を約2800万年と裏付けている。[5]

岩石学

ナバホ火山地帯のほとんどの噴火口からは、ミネット・ランプロファイアが噴出しました。これはカリウムを豊富に含み、金雲母、透輝石、そして時にはカンラン石といった鉱物の大きな結晶（斑晶）を含む珍しい火山岩です。これらは、アルカリ長石、透輝石、金雲母、燐灰石からなる非常に細粒の基質に埋め込まれています。次に多い噴出物は、蛇紋岩化した超塩基性マイクロブレシア（SUM）です。[1]この岩石は、蛇紋岩、緑泥石、粘土鉱物、滑石といった蛇紋岩に典型的な鉱物の基質に埋め込まれた、捕獲晶と捕獲岩で構成されています。ゼノクリスタル（周囲の岩石からマグマに巻き込まれた個々の結晶）は、オリビン、エンスタタイト、クロム透輝石、緑泥石、ガーネット、チタンクリノヒューマイト、様々な酸化鉱物、アパタイトなどの鉱物で構成されています。ゼノリスにはマントルと地殻の両方の成分が含まれています。これらの岩石はもともとキンバーライトと同定されていましたが、通常のキンバーライトでは、マトリックス内の大きな結晶は、周囲の固い岩石からマグマに巻き込まれたゼノリスではなく、マグマからの固化によって形成されたフェノクリスタルです。通常のキンバーライトには、ナバホ火山地帯のSUMには存在しない不適合元素を豊富に含む鉱物も含まれています。SUMは、ミネットマグマと含水マントル岩石の相互作用によって形成されたと考えられています。[6]

チュスカ山脈とルカチュカイ山脈に見られる噴出性粗面 玄武岩の溶岩流と岩塊は、化学的にはミネットと同等です。ナバホ火山地帯のいくつかの場所で発見された他の希少な岩石には、モンチキート（ナトリウムに富むランプロファイア）、オリビンメリライト、カトゥンガイトなどがあり、後者はシリカ含有量が33.6%と低いです。[7]

噴火によってマントル岩石の破片であるゼノリスが地表に噴出しました。地質学者たちは、火山活動域下のリソスフェアの性質を解明する手がかりを得るために、これらのゼノリスを研究してきました。ゼノリスは主にスピネルペリドタイトで、稀にガーネットペリドタイトも含まれています。これは、コロラド高原が始生代クラトンと同様に、安定した低温で化学的に枯渇したマントル根を持っていることを示唆しています。下部地殻のゼノリスは、コロラド高原の基盤地殻が20億年前から17億5000万年前に形成され[8]、14億年前から長期にわたる変成作用とアンダープレーティング（地殻底部におけるマグマの堆積）を経験したことを示唆しています。[9]シップロック近くの小さな噴火口、ザ・サムから噴出した捕獲岩は、深さ約130キロメートル（81マイル）、温度約930～1,230℃（1,710～2,250°F）のマグマに巻き込まれたマントル岩石である。捕獲岩石は、この火山地帯の下部マントル岩石の典型であると考えられる粗粒のガーネットペリドタイトから、鉄とチタンに富み、クロムが乏しい極めて粗粒の岩石まで様々であり、これらはマントルへのマグマ貫入によって結晶化したと考えられる。[10]ナバホ火山地帯の岩石の安定同位体比は、雲母や輝石に富むマントル岩石が溶融してマグマが形成され、その後、溶融物が交代作用を受けたマントルペリドタイトと相互作用したことを示唆している。[11]

文化的重要性

ナバホ族はナバホ火山地帯の露頭を「突き出た黒い岩」を意味する「ツェジイン・イーイー・アーヒ」と呼び、ナバホ族の創世物語において重要な役割を果たしています。ツェジイン・イーイー・アーヒを中心としたナバホ族の民族地質学は、ナバホ・ネイションの教育機関における科学教育の向上に役立ってきました。[12]

チャコ文明は、シップロック、ベネットピーク、フォードビュートなどのナバホ火山地帯の火口を聖地体系に組み入れました。[13]

注目すべき通気孔

シップロック、ナバホ火山地帯の火山頸
名前 標高 座標 年
アガスラピーク 7,099フィート（2,164メートル） 北緯36度49分34秒 西経110度13分31秒 / 北緯36.82611度 西経110.22528度 / 36.82611; -110.22528 -
バーバーピーク 5,778フィート（1,761メートル） 北緯36度35分14秒 西経108度41分47秒 / 北緯36.58722度 西経108.69639度 / 36.58722; -108.69639
ベネットピーク 6,471フィート（1,972メートル） 北緯36度22分35秒 西経108度44分22秒 / 北緯36.37639度 西経108.73944度 / 36.37639; -108.73944
カテドラルクリフ 5,810フィート（1,770メートル） 北緯36度36分29秒 西経108度42分26秒 / 北緯36.60806度 西経108.70722度 / 36.60806; -108.70722
チャイストラ・ビュート 6,098フィート（1,859メートル） 北緯36度46分51秒 西経110度12分26秒 / 北緯36.78083度 西経110.20722度 / 36.78083; -110.20722
フォードビュート 6,156フィート（1,876メートル） 北緯36度23分03秒 西経108度42分28秒 / 北緯36.38417度 西経108.70778度 / 36.38417; -108.70778 -
ミトンロック 6,557フィート（1,999メートル） 北緯36度36分33秒 西経108度56分40秒 / 北緯36.60917度 西経108.94444度 / 36.60917; -108.94444 -
シップロック 7,177フィート（2,188メートル） 北緯36度41分15秒 西経108度50分11秒 / 北緯36.68750度 西経108.83639度 / 36.68750; -108.83639 2440万年[2]

参照

参考文献

  1. ^ abcde Bélanger, Caroline; Ross, Pierre-Simon (2018年7月). 「ニューメキシコ州ナバホ火山地帯、カテドラル・クリフ・ダイアトリームにおける非層状火砕岩の起源」(PDF) . Bulletin of Volcanology . 80 (7): 61. Bibcode :2018BVol...80...61B. doi :10.1007/s00445-018-1234-0. S2CID  133806568.
  2. ^ ab Nybo, JP; McIntosh, WC; Semken, SC (2011). 「ナバホ火山地帯とニューメキシコ州北西部のシップロック・ダイアトリームにおけるAr-Ar金雲母地質年代学は、1.4 Maのカリウム質マグマ活動の脈動を規定する」アメリカ地球物理学連合秋季会議抄録. V23A-2566.書誌コード:2011AGUFM.V23A2566N.
  3. ^ ブランド、ブリタニー D.;アマンダ・B・クラーク;セムケン、スティーブン (2009 年 1 月)。 「ナバホ族、ニューメキシコ州、ナバホ族の火山地帯、ナルボナ・パス・マール火山の噴火状況と堆積過程」。火山学の紀要。71 (1): 49–77。書誌コード:2009BVol...71...49B。土井：10.1007/s00445-008-0209-y。S2CID  41267919。
  4. ^ Laughlin, AW; Aldrich, MJ; Shafiqullah, M.; Husler, J. (1986年1月). 「アリゾナ州ナバホ火山地帯におけるランプロファイア岩脈の年代、組成、および配向に関するテクトニクス的示唆」.地球惑星科学レター. 76 ( 3–4 ): 361– 374. Bibcode :1986E&PSL..76..361L. doi :10.1016/0012-821X(86)90087-7.
  5. ^ Schulze, Daniel J.; Davis, Donald W.; Helmstaedt, Herwart; Joy, Brian (2015年8月). 「コロラド高原下における新生代「大水和」イベントの時期：ナバホ火山帯変成岩エクロジャイト捕獲岩中のモナザイトのTh-Pb年代測定」. Geology . 43 (8): 727– 730. Bibcode :2015Geo....43..727S. doi :10.1130/G36932.1. ISSN  0091-7613.
  6. ^ セムケン、スティーブン (2003). 「隆起する黒い岩：ナバホ火山地帯」(PDF) .ニューメキシコ地質学会フィールドカンファレンスシリーズ. 54 : 135. 2021年7月21日閲覧。
  7. ^ セムケン 2003、134～135頁。
  8. ^ セムケン 2003、135ページ。
  9. ^ Crowley, James L.; Schmitz, Mark D.; Bowring, Samuel A.; Williams, Michael L.; Karlstrom, Karl E. (2006年3月). 「ナバホ火山帯下部地殻捕獲岩中のジルコンのU–PbおよびHf同位体分析：コロラド高原下における1.4 Gaの苦鉄質マグマ活動および変成作用」. Contributions to Mineralogy and Petrology . 151 (3): 313– 330. Bibcode :2006CoMP..151..313C. doi :10.1007/s00410-006-0061-z. S2CID  53139474.
  10. ^ エーレンバーグ、スティーブン・N. (1979). 「ナバホ火山地帯のミネットにおけるガーネット質超塩基性包有物」『マントルサンプル：キンバーライトおよびその他の火山岩中の包有物』pp.  330– 344. doi :10.1029/SP016p0330. ISBN 0-87590-213-8。
  11. ^ Carlson, Richard W.; Nowell, Geoffrey M. (2001年6月). 「マントル起源マグマのオリビン含有量の少ない起源：コロラド高原のカリウムマグマからのオスミウムおよびハフニウム同位体による証拠：コロラド高原のカリウムマグマ」.地球化学、地球物理学、地球システム. 2 (6): n/a. doi : 10.1029/2000GC000128 . S2CID  129081267.
  12. ^ セムケン 2003、136–137ページ。
  13. ^ ヴァン・ダイク、ルース・M. (2011). 「場所の物質性：チャコ景観におけるイデオロギー」.南西部の現代考古学. コロラド州ボルダー：コロラド大学出版局. p. 23. ISBN 978-1-60732-090-6。
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