北部スネーク山脈変成岩コア複合体
北スネーク山脈の地質図

北部スネーク山脈変成岩コア複合体は、ネバダ州のスネーク山脈の北部を形成する緩やかなドーム状の構造である。変成岩コア複合体は、脆く断層化したカンブリア紀からペルム紀の主に炭酸塩堆積岩の上部プレートと、不整合に新生代の火山岩と砕屑岩によって覆われ、延性変形および変成を受けた新原生代からカンブリア紀の堆積岩の下部プレートから分離され、中生代から新生代の貫入岩によって、スネーク山脈デタッチメント（SRD）の激しく変形した断層帯によって切断されている。[ 1 ]これは、国際地質科学連合（IUGS）によって最も科学的価値の高い最初の100の地質遺産の1つに選ばれた。 [ 2 ]

地層学

ノーザン・スネーク山脈の地層は上部プレートと下部プレートの両方に共通しているが、最下部は上部プレートから欠落しており、上部は下部プレートから欠落している。新原生代から新生代までの層序全体は、元の厚さが約 14,000 メートルと推定されている。[ 3 ]層序の中で最も露出している部分は、新原生代マッコイ・クリーク層群で、全体の厚さは約 4,000 メートルで、主に珪岩で構成され、一部の泥岩は互層している（現在は変成して片岩になっている）。これと一致して、その上には下部カンブリア紀のプロスペクト山珪岩がある。下部カンブリア紀最上部からペルム紀 - 三畳紀までの先新生代層の残りの部分は、主に石灰岩とドロマイトで構成され、少量の互層である頁岩、シルト岩、砂岩が含まれる。新生代地層の不整合基底より下の層序全体は大陸棚の環境下で堆積した。大きな断層を経て、漸新世の流紋岩質溶岩と凝灰岩を含む一連の砕屑岩が堆積した。[ 4 ]

幾何学

ノーザン・スネーク山脈変成岩コア複合体の全体的な形状は、南北に伸びる緩やかなドーム状です。隆起したドームの中央部は侵食を受け、構造の中心部では下部プレートの変成岩が露出しています。

上部プレート

ドームの縁部には上部プレートの岩石が保存されており、断層運動が活発で、少なくとも2世代にわたる伸張断層が観測されている。これらの断層群は、下方に伸びて下層のデタッチメント断層と合流している。[ 5 ]

下板

ドーム中央部には下部プレートの岩石が露出しており、複合体の西端を除いて、顕著な延性変形の影響が見られる。延性変形の量とひずみの性質は、複合体の西から東にかけて連続的に変化している。西側では、ひずみは純粋せん断（垂直方向の薄化と水平方向の伸長の組み合わせ）に近づき、各ユニットは元の厚さの約40%を維持する。東に向かうにつれてひずみ量は増加し、山脈の東部では薄化が10%に達し、ひずみは単純せん断に支配的となり、東向きのせん断方向と一致する。[ 1 ] [ 2 ]

分遣隊

北部スネーク山脈デタッチメント（またはデコルマン）は、東南東断層帯まで伸びる主要な断層であると解釈されています。

延長の推定

スネーク山脈デタッチメントの伸長量は2つの方法で推定されている。上部プレート内の断層ブロックの復元から、15.5 kmから24.3 kmの範囲の推定値が得られている。スネーク山脈北部のすぐ西にある山脈の断層ブロックの復元からも追加情報が得られており、これらのブロックはデタッチメントの低角分離断層系の一部であると解釈されている。デタッチメントに流入するこの系の総伸長量は少なくとも36 kmと推定されている[ 6 ] 。その他の推定値は、下部プレートの岩石内で測定された延性ひずみ量、特にプロスペクト山珪岩の観測された薄化に基づいている。このアプローチでは、伸長量は30±14 kmと推定される[ 5 ] 。

下層プレートの埋没推定

下部プレート岩石の最大埋没深さを計算する2つの方法は、矛盾する結果を示しています。鉱物組成と最大圧力および温度の鉱物化学（地質温度気圧測定）に基づく推定では、埋没深さは20～30kmの範囲となります。一方、既知の地層厚全体を考慮すると、このような埋没深さは、この地層を繰り返す主要な逆断層シートの存在を必要としますが、これらのシートはその後侵食されてきました。しかし、スネーク山脈北部自体からも、ネバダ州東部の隣接地域からも、現在までにそのような証拠は得られていません。[ 7 ] 2つの推定値の食い違いは、「テクトニック・オーバープレッシャー」の概念を用いて説明できると提案されています。このモデルでは、非常に高い圧力は、下部プレート内に閉じ込められた高い間隙水圧の結果です。[ 8 ]山脈の東側では、下部プレート内に大きな横臥褶曲が確認されています。伸張が始まる前の白亜紀後期にこの褶曲を復元したところ、当時のマッコイクリーク群の最大埋没深は19kmであったことが判明した。これは、これらの岩石にカイヤナイトが含まれていることを説明するには十分だが、最大30kmという埋没深の推定値を説明するには不十分である。[ 3 ]

形成年代の制約

スネーク山脈北部における伸張の正確な時期は依然として不明である。2組の流紋岩岩脈の放射年代測定は、いくつかの制約を与えている。最初の群流は延性伸張の前、あるいは伸張中に形成されたと考えられ、3つの岩脈から採取したサンプルの年代は3750万～3780万年前（百万年前）である。延性伸張後に貫入し、その後の変形の兆候が見られない単一の岩脈から採取したサンプルの年代は2249万年前である。観測された現地での地殻変動と下部プレートの冷却史を合わせると、伸張は始新世後期に始まり、中新世中期まで続いたことが示唆される。[ 1 ]

形成モデル

上部プレートと下部プレートの境界の性質については長年にわたって議論されており、剪断帯剥離モデルと露出した脆性-延性遷移帯の両方が提案されている。[ 1 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d Lee, J.; Blackburn, T.; Johnston, S. (2017). 「ネバダ州スネーク山脈北部変成岩コア複合体における中部地殻延性伸張の時期：U/Pbジルコン年代からの証拠」 . Geosphere . 13 (2): 439– 459. Bibcode : 2017Geosp..13..439L . doi : 10.1130/GES01429.1 . S2CID  85512949 .
  2. ^ a b「IUGS地質遺産の最初の100か所」（PDF） . IUGS国際地質遺産委員会. IUGS . 2022年11月3日閲覧。
  3. ^ a b Wrobel, AJ; Gans, PB; Womer, JB (2021). 「北部スネーク山脈変成岩コア複合体における後期白亜紀の地殻短縮：伸張期以前の下盤埋没の構造形状と規模に関する制約」.テクトニクス. 40 (8). doi : 10.1029/2020TC006460 . S2CID 237906020 . 
  4. ^ Gans, PB; Miller, EL (1983). 「ネバダ州東中部における中期第三紀伸張様式」. Nash, WP; Harper, GD; Gurgel, KD (編).インターマウンテン地域のオーバースラスト帯および変成岩コア複合体における地質調査：ガイドブック - パート1 (PDF) . ユタ州地質鉱物調査所.
  5. ^ a b Long, SP (2019). 「米国ユタ州、ネバダ州、カリフォルニア州のベイスン・アンド・レンジ地域（北緯39度）における地形と伸張の大きさ：州スケールの横断面からの制約」GSA紀要. 131 (1/2): 99– 119. doi : 10.1130/B31974.1 . S2CID 134397822 . 
  6. ^ Long, SP; Lee, J.; Blackford, NR (2022). 「米国ネバダ州東部、シェルクリーク山脈およびダッククリーク山脈における北部スネーク山脈デコレマントの低角度分離システム：変位量への影響」 . Geosphere . 18 (4): 1194– 1222. doi : 10.1130/GES02482.1 .
  7. ^ Blackford, NR; Long, SP; Stout, A.; Rodgers, DW; Cooper, CM; DKramer, K.; Di Fiori, RV; Soignard, E. (2021). 「セビア後期白亜紀上部地殻の熱構造：ネバダプラノの地球力学への示唆」 . Geosphere . 18 (1): 181– 210. doi : 10.1130/GES02386.1 .
  8. ^ Zuza, AV; Levy, DA; Mulligan, SR (2022). 「北アメリカ・コルディレラ山脈後背地、ネバダ州北東部で記録された非岩石静的過剰圧力の地質学的証拠」 . Geoscience Frontiers . 13 (2): 101099. doi : 10.1016/j.gsf.2020.10.006 .
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