| スパイグループ | |
|---|---|
| 地層範囲：後期バシキール–サクマリ[1] | |
 グランドキャニオン東部のトゥエンティースリーマイル急流にある、サプライズキャニオン層の下にある古生代のスパイグループとレッドウォール石灰岩の頂上。 | |
| タイプ | 地質構造 |
| サブユニット | 新しいものから古いものへ：エスプラネード砂岩、ウェスコゲーム層、マナカチャ層、ワタホミギ層 |
| 下層 | ハーミット層とシュネブリーヒル層 |
| オーバーレイ | レッドウォール石灰岩、サプライズキャニオン層、ナコ層のいずれか[2] |
| 厚さ | 最大1,400フィート（430メートル） |
| 岩石学 | |
| 主要な | 砂岩と泥岩 |
| 他の | シルト岩、石灰岩、礫岩 |
| 位置 | |
| 地域 | アリゾナ州北部および中央部、カリフォルニア州南東部、ユタ州南部 |
| 国 | アメリカ合衆国 |
| 範囲 | バージンリバー渓谷、グランドキャニオン、シカモアキャニオン、ヴェルデバレー |
| タイプセクション | |
| 名前の由来 | アリゾナ州スパイ[3] |
| 命名者 | ダルトン 1910 [3] |
| 年の定義 | 1910 |
スパイ層群はコロラド高原に露出している赤色混合層と石灰岩の斜面を形成する層である。この層はペンシルベニア紀から前期ペルム紀にかけて堆積した。崖を形成する砂岩の互層は層群全体に顕著である。スパイ層は北西アリゾナ州のグランドキャニオン全域、およびバージン川渓谷地域などの南西ユタ州の地域によく露出している。スパイ層として知られるこの層はアリゾナ州のチノポイント、シカモアキャニオン、そして有名なセドナのオーククリークキャニオンの一部として見られる。セドナ地域ではハーミット層と色鮮やかなシュネブリーヒル層に覆われている。[4] [5]スパイ層は西に追跡され、ネバダ州とカリフォルニア州のグレートベイスンにまで及んでいる。[6]カリフォルニア州南東部リバーサイド郡北東部のビッグマリア山脈に露出している古生代変成地層中に確認されている。 [7]
命名法
スパイ グループは、もともと1910 年にアリゾナ州スパイの露出部からダートンによってスパイ層と指定された。[3]ダートンは、GK ギルバートの (その後放棄された[8] ) オーブリー グループの下部層をスパイ層に割り当て、同時にその上にある灰色の砂岩層をココニノ砂岩に割り当てた。1922 年にノーブルは、2 つの層間の不整合に基づき、元のスパイ グループの最上部の細粒の斜面形成地層をハーミット シェールに分離した。[9]ノーブルはまた、ミシシッピ紀の地層とペンシルベニア紀の地層を分ける顕著な不整合に基づき、スパイ グループの下限を確定した。彼は、200～500フィート（61～152メートル）の赤色層と緻密な石灰岩が交互に重なり合う部分をレッドウォール石灰岩からスパイ層群に移したが、これは赤色層がレッドウォール累層の塊状石灰岩層ではなくスパイ層の地層に似ているという理由からである。[9]その後、マッキーは1975年にその地層序学的順位をスパイ層からスパイ層群に上げた。[10]マッキーはまた、グランドキャニオン地域でスパイ層群をワタホミギ層、マナカチャ層、ウェスコゲーム層、エスプラネード砂岩の4つの層に分割した。 [10]スパイ層群は、そのサブユニットの区別が難しい他の場所では、層序学的順位のままである。[4] [11]
説明
スパイ層群は、赤みがかった軟質の頁岩と砂質の硬質の砂岩、あるいはピンクがかった黄褐色の砂岩が交互に重なり、下部には硬い灰色の石灰岩が分布しています。砂岩の大部分は厚く塊状の層で、侵食によって垂直の崖を形成しています。石灰岩も侵食されて垂直の崖を形成します。頁岩と層状の砂岩の層は風化して斜面を形成します。硬い層と柔らかい層が交互に重なり合うことで、崖と斜面が交互に重なる階段状の地形が形成されます。スパイ層群は、レッドウォール石灰岩層またはサプライズキャニオン層の上に重なり、ハーミット層の下層に位置しています。[9] [10]
スパイ・グループの地形プロファイルは、崖と斜面形成特性に基づき、グランドキャニオン地域内の関連する岩相に基づいて、当初5つの区分に分けられたほど一貫性がある。それらは、(1) 上部崖ユニット（局所的には後退する棚状ユニット（エスプラネード崖）を含む）、(2) 上部斜面ユニット、(3) 中部崖ユニット、(4) 中部斜面ユニット、(5) 下部崖・斜面ユニットである。これらのユニットは、端から端までほとんど差がないため、グランドキャニオン全域で追跡することができる。しかし、西に向かうにつれて、斜面ユニットは目立たなくなる。特に、グランドキャニオン西部では中部斜面ユニットの発達が著しく鈍く、下部崖ユニットと中部崖ユニットが融合しているように見える。[10]
1975年、マッキー[10]は上記の地形単位に特定の鍵層、動物帯、侵食面を組み込み、ワタホミギ層、マナカチャ層、ウェスコゲーム層、エスプラネード砂岩を定義しました。これらの層を定義し地図化する上で最も重要なのは、レッドウォール石灰岩とサプライズキャニオン層の下にある基底礫岩に加えて、広範囲に分布し岩相の異なる礫岩からなる3つの鍵層です。これらの礫岩のうち2つは顕著な侵食面と関連しており、広域的な不整合を表していると考えられます。これらの礫岩の上下に分布する海洋化石は、堆積が見られず侵食が行われた重要な時期を示唆しています。[10] [8]
渡穂美木層
ワタホミギ層は、ハバス渓谷の西側にあるワタホミギ岬にちなんで名付けられ、主に赤色泥岩とシルト岩、灰色石灰岩とドロマイト、および 2 つの礫岩層で構成されています。通常、1 つの礫岩層はその基部またはその付近に存在します。もう 1 つのアトカン礫岩は、その厚さの約 3 分の 2 の部分に局所的に存在します。基底の礫岩は、紫色のシルト岩と灰色石灰岩と交互に層をなし、サプライズ キャニオン層またはレッドウォール石灰岩に切り込まれた小さな浸食溝を埋めています。その上部と下部の 3 分の 1 は、斜面を形成する赤色層で構成されています。層の中央の 3 分の 1 は、主に赤色チャートのレンズと団塊を含む石灰岩層で構成されています。これらの石灰岩層が巨大な崖を形成しています。ワタホミギ層はマナカチャ層の下部に整合して存在します。ワタホミギ層は、幅が広く、西に向かってわずかに厚くなるシートです。グランドキャニオン東部では厚さ300フィート（91メートル）、グランドキャニオン西部とグランドウォッシュクリフ沿いでは厚さ100フィート（30メートル）に達します。[5] [8]
マナカチャ層
マナカチャ層は、ハバス渓谷の東側、スパイ村の真上にあるマナカチャ・ポイントにちなんで名付けられました。石英砂岩、石灰質砂岩、暗赤色のシルト岩、灰色の石灰岩で構成されています。砂岩は、厚さ1フィート（30cm）から30フィート（9.1m）の範囲で、トラフ状、平面状、複合斜交層理を示しています。マナカチャ層はワタホミギ層に整合して載っています。上部の接触部は侵食面からなる不整合面です。この侵食面の上には、ウェスコゲーム層の基底礫岩が広がっています。マナカチャ層は、アリゾナ州北西部から中央部にかけて広がる幅広いシート状の堆積物で、グランドキャニオンでは平均約300フィート（91m）、ヴェルデ渓谷とチノ渓谷では150フィート（45m）の厚さです。[5] [10]
ウェスコゲーム層
ウェスコゲーム層は、ハバス渓谷の西側、ワラパイ渓谷の真上にあるウェスコゲーム・ポイントにちなんで名付けられました。その下部は、崖を形成する、淡赤色から灰色の、高角度の、大中規模の、板状平面状の、斜交層理を持つ砂岩と石灰質砂岩で構成され、厚さは最大40フィート（12メートル）に達します。上部は、主に斜面を形成する、暗赤色の細粒シルト岩と泥岩で構成され、淡赤色の粗粒の石灰質砂岩とドロマイト質砂岩、シルト岩、泥岩、そして基底礫岩が交互に層を成しています。基底礫岩はマナカチャ層を不整合に覆っています。グランドキャニオン西部では深さ80フィート（24メートル）、東部では深さ30フィート（9.1メートル）未満の古谷が、下層のマナカチャ層との不整合接触によって形成されています。古谷は、石灰岩、チャート、またはその両方からなる礫岩で満たされているのが一般的です。ウェスコゲーム層は、エスプラネード砂岩の下に不整合に存在しています。ウェスコゲーム層は、グランドキャニオンとモゴヨン・リム西部地域にまたがる厚さ200～300フィート（61～91メートル）のシートで構成されています。[5] [10]
エスプラネード砂岩
エスプラネード砂岩は、グランドキャニオンの壁にある目立つベンチであるエスプラネード台地にちなんで名付けられました。主に、一般的に厚さ 5 ～ 50 フィート (1.5 ～ 15.2 メートル) の斜交層理の砂岩層で構成されています。砂岩層は、通常、薄い赤色泥岩、細粒の石灰岩またはドロマイト、または目立つ不規則な層理面によって区切られています。ほとんどの斜交層理の砂岩は、上昇する並進地層を示しています。グランドキャニオン西部では、エスプラネード砂岩に広大な石膏層が含まれています。前述のように、エスプラネード砂岩はウェスコゲーム層を不整合に覆っています。ハーミット層はエスプラネード砂岩を不整合に覆っており、多くの場所で侵食面によってエスプラネード砂岩と隔てられており、多数の古谷が見られます。エスプラネード砂岩は、北西方向に着実に厚くなっているくさび形です。この楔形岩の厚さは、グランドキャニオン西部とグランドウォッシュクリフ沿いでは800フィート（240メートル）を超え、グランドキャニオン東部とモゴリオン・リム西部では200～250フィート（61～76メートル）に及ぶ。グランドキャニオン西部ではパクーン石灰岩へと変質しており、これもこの厚さに含まれる。[5] [10]
連絡先
スパイ・グループの基底部とその下にあるレッドウォール石灰岩層およびサプライズ・キャニオン層との境界は、広域不整合である。これは侵食された表面から成り、その表面は、薄く広範囲に分布するが局所的に不連続な石灰岩およびチャート礫礫岩、あるいは紫赤色の石灰質シルト岩および泥岩に覆われている。[10] [12]
レッドウォール石灰岩の頂上は、ミシシッピ紀後期の陸上侵食期を象徴しており、この時期には河川がレッドウォール石灰岩に最大400フィート（120メートル）の深い古谷を刻み込んでいました。また、この時期にはレッドウォール石灰岩の表面に広大なカルスト平野が形成されました。その後、海面上昇に伴い、サプライズ・キャニオン層の地層は、それ以前の古谷と広大なカルスト平野に堆積し、ワタホミギ層の堆積によって埋もれました。[10] [13]
スパイ・グループの頂上部とその上にあるエスプラネード砂岩との境界は、侵食面によって特徴づけられる広域的な不整合である。ハーミット・キャニオンの壁で美しく露出しているこの不整合は、かつては巨大な砂であったが現在は砂岩となっている場所に削り込まれた多数の古谷から構成されている。これらの古谷は頁岩質の泥岩とシルト岩で満たされており、深さは10～400フィート（3.0～121.9メートル）で、丸みを帯びた側面と平坦な底部を呈している。この不整合の通常は平坦な表面から44フィート（13メートル）と114フィート（35メートル）の起伏を持つ残存メサは、ナショナル・キャニオンとハバス・キャニオンのアパッチ・トレイル沿いに見られる。この侵食面には礫岩は見られない。[10] [13]
化石
スパイ・グループの下部3層、ワタホミギ層、マナカチャ層、ウェスコゲーム層は、複数の海進・海退サイクルの異なる段階を呈している。これらのサイクルの間、堆積環境は、広大な海岸平野を伴う河川、風成、潮汐、浅海環境の間で変動した。これらの堆積物の循環的な堆積は、ミシシッピ紀後期に始まり、ペンシルベニア紀まで続いた。これらの堆積サイクルの海進期に関連する石灰岩層は、局所的に化石を多く含み、無脊椎動物の体化石の残骸を産出する。[2] [14]
ワタホミギ層の石灰岩は、最も豊富で多様な海洋無脊椎動物の化石群を産出しています。スパイ層群からは、典型的には沿岸域の浅海に生息する約80属のうち66属の化石が発見・同定されています。これらの化石は、主にスピリフェリ科およびプロダクティド科の腕足動物と、それより少ない種類のペレキポッド類（主にミヤリニド科二枚貝）で構成されています。より少ない分類群としては、ベレロフォンティド科およびユーオンファリニド科の腹足類、プロエティド科の三葉虫、被覆性コケムシ、未分類およびファボシティド科のサンゴ、コヌラサンゴ類、ウニ類の棘、そして分離したウミユリの板状および柱状骨などが挙げられます。腕足動物や貝類の豊富さとサンゴの希少性は、広範囲にわたるサンゴの成長には活発すぎるか濁りすぎている浅い海洋沿岸環境を反映しています。[15] [16]ワタホミギ層から発見された断片的な魚類の化石には、ゼナカンサスザメの歯や条鰭綱の魚の顎などがあります。[17]
マナカチャ層とウェスコゲーム層の石灰岩には、まばらな動物相が含まれています。無脊椎動物の化石は、ごく少数の有孔虫、腹足類、不特定の海洋化石、そして不特定のコケムシ、腕足動物、二枚貝、ベレロフォン科腹足類、貝形動物、有柄棘皮動物、そして有孔虫の化石で構成されています。マナカチャ層は、報告されている有孔虫分類群の中で最も多様な群集を産出しています。グランドキャニオン地域の西側では、マナカチャ層とウェスコゲーム層から、海洋の影響がより顕著であったため、より大規模な無脊椎動物相が産出されていますが、それでもなお顕著に多様性が高いわけではありません。無脊椎動物の化石は、浅海、沿岸環境を示唆しています。[14] [15]マナカチャ層とウェスコゲーム層では脊椎動物の化石は稀である。 グランドキャニオンのウェスコゲーム層と隣接するレイク・ミード国立レクリエーションエリアからは、デルトドゥス属の歯板が報告されている。[17]さらに、ブライト・エンジェル・トレイル沿いのマナカチャ層の陸生赤色層からはテトラポッドの足跡が報告されており、ウェスコゲーム層の陸生赤色層からもテトラポッドの足跡がいくつか発見されている。[18]
下部ペルム紀のエスプラネード砂岩は、化石をまばらに含む風成砂岩です。この砂岩から報告されている無脊椎動物の化石は、バイオクラストと呼ばれる微細な化石片としてのみ存在します。バイオクラストとして報告されている化石には、有孔虫、特定されていない無脊椎動物の化石、そして岩石薄片中に観察されるコケムシ類、二枚貝類、腕足動物、棘皮動物のバイオクラストが含まれます。これらは、パクーン石灰岩などの他の層から再加工された物質、あるいはエスプラネード砂岩内のパクーン石灰岩の互層から採取されたサンプルである可能性があります。パクーン石灰岩は、下部エスプラネード砂岩と互層する化石を多く含む海成石灰岩で、サンゴ、腹足類、腕足動物、紡錘形動物、コケムシ類を産出しています。[14] [15]
超越退行サイクル
スパイ・グループの堆積物は、氷期・間氷期サイクルに伴う大陸氷床の体積変化を反映した、大規模な海面変動を伴う複数の海進・海退サイクルの間に堆積した。これは、局所的な沈降または隆起によって局所的に変動する海面高度の大幅な変動の結果である。海面変動に伴い、広大な海岸平野に関連する河川、風成、潮汐、浅海環境がグランドキャニオン地域を横切って移動し、赤色層、風成砂岩、海成石灰岩といった周期的な堆積が生じた。石灰岩層は、海進が最大であった時期の海面上昇時に堆積した浅海性石灰岩を表している。古谷や礫岩で覆われた侵食面を特徴とする不整合は、河川が海岸平野を深く侵食した海面低下期を表している。これらの堆積物の周期的な堆積は、ミシシッピ紀後期に始まり、ペンシルベニア紀まで続いた。[5] [10]
参照
参考文献
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さらに読む
- アリゾナ道路・レクリエーション地図帳（第2版）。ベンチマークマップ。1998年。12 ～ 13ページ。
- ルッキッタ、イヴォ（2001年）『アリゾナの地質ハイキング』マウンテニアーズ・ブックス、ISBN 0-89886-730-4。
外部リンク
