ウンカーグループ
ウンカーグループ
地層範囲：
ウンカルグループのカルデナス玄武岩とドックス層タナーグラベンの上流にある黒っぽいカルデナス玄武岩の下にある赤みがかったドックス層
タイプ地質グループ
単位グランドキャニオン・スーパーグループ
サブユニットカルデナス玄武岩ドックス層カルデナス玄武岩博多帯頁岩ベース層の源泉となるシヌモ珪岩 火山岩脈
下層ナンコウィープ層と、グレート・アンコンフォーミティの一部であるタピーツ砂岩
オーバーレイヴィシュヌ・ベースメント・ロックス
エリアアリゾナ州、グランドキャニオン東部、ラバビュート地域、コロラド川沿い、リパンポイント付近
厚さ1,600～2,200メートル（5,200～7,200フィート）
岩石学
主要な砂岩、シルト岩、頁岩、玄武岩 質火山岩
他のドロマイトと石灰岩
位置
地域アリゾナ 州北中部からユタ州南中部にかけて地下で
国アメリカ南西部
タイプセクション
名前の由来ウンカル渓谷
命名者ウォルコット（1894）[ 1 ]とノーブル（1910、1914）[ 2 ] [ 3 ]
図1.グランドキャニオンの地質断面図。 [ 4 ]

アンカー層は、原生代の一連の地層であり、5つの地質層に分かれており、米国南西部のアリゾナ州グランドキャニオンに露出しています。アンカー層は、グランドキャニオン超群の基底層です。アンカー層は厚さ約1,600～2,200メートル（5,200～7,200フィート）で、下位から、バス層、ハカタイ頁岩、シヌモ珪岩、ドックス層、カルデナス玄武岩で構成されています。カルデナス玄武岩とドックス層は、主にグランドキャニオンの東部で見られます。シヌモ珪岩、ハカタイ頁岩、およびバス層は、グランドキャニオン中央部で見られます。アンカー層は、およそ12億5000万年前から11億400万年前（11億年前）の間に堆積しました。ウンカー層群は、下から順に、厚さ約113～150メートル（371～492フィート）のナンコウィープ層、厚さ約1,900メートル（6,200フィート）のチュアー層、厚さ約60メートル（200フィート）のシックスティマイル層に覆われています。これらはすべてグランドキャニオン累層群を構成するユニットです。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]ウンカー層群は、グランドキャニオン累層群の厚さの約半分を占めています。

一般的に、アンカー・グループを構成する地層は、南西方向に60度以上傾斜する正断層に向かって北東方向（10度～30度）に傾斜しています。これは、アンカー・グループの主要露頭エリアの東部（イースト・リムの下）にあるパリセーズ断層で確認できます。

グランドキャニオン中央部では、アンカー地層は、小さく回転し、下降断層を起こしたブロックまたはスライバーの形で存在し、通常は部分的にしか露出していません。グランドキャニオンのこの中心部では、トントグループ以前の侵食によってドックス層中層より上の地層が除去されているため、アンカーグループは不完全です。アンカーグループの失われた部分と、その上にあるグランドキャニオンスーパーグループの残りの部分は、グランドキャニオン東部で露出している顕著な向斜と断層ブロックに保存されています。これらの断層ブロックの例は、イシス神殿の隆起、「クフ王のピラミッド」、およびファントムクリークとブライトエンジェルキャニオンの交差点（ノースカイバブトレイル）で見ることができます。アンカーグループには、厚い玄武岩の岩床と、多数の小さく暗い岩脈も含まれています。デザート・ビュー地区とパリセード・オブ・ザ・デザートの西側では、玄武岩質の岩床が非常に目立つ濃い灰色の崖を形成している。[ 5 ] [ 6 ] [ 8 ]

重力および航空磁気データと重力モデル化を組み合わせることで、グランドキャニオンを取り囲むアリゾナ州北部の顕生代岩石の下に、原生代グラベンおよびアンカー層の地層で満たされた半グラベンが埋まっていると推定されました。アンカー層の地層で満たされたグラベンおよび半グラベンは、北西から南東方向に伸びる中原生代断層系と関連しており、その断層系は南西傾斜の湾曲した痕跡を有しています。これらの断層系は後に新原生代に再活性化し、後続のチュアール層が堆積した盆地を形成し、新生代には地表に露出する断層、背斜、向斜、単斜などの地質構造を形成しました。[ 9 ]

アポロ神殿のクローズアップ。トントグループとウンカルグループ間の角度不整合が見られる。

主要な不整合により、アンカール群とその上下の地層が隔てられている。第一に、グランドキャニオン累層群の下部を成すアンカール群は、ヴィシュヌ基盤岩を構成する深く侵食された花崗岩、片麻岩、ペグマタイト、片岩の上に直接位置している。第二に、傾斜角が10°未満の角度不整合により、ナンコウィープ層の基部とその下のアンカール群が隔てられている。最後に、比較的平坦なトント群の基部にある明確な角度不整合により、トント群は、通常10°～30°の角度で傾斜している、アンカール群およびグランドキャニオン累層群の残りの部分の、その下の断層や褶曲した地層と隔てられている。[ 5 ] [ 6 ]

色鮮やかなハカタイ頁岩の上に広がるシンウモ珪岩の崖、その上に広がるバス層の水平に薄い層（花崗岩峡谷のヴィシュヌ基盤岩の上）（拡大可能な高解像度写真）

ウンカル グループの西部は、グラナイト ゴージのヴィシュヌ基盤岩の上に建つイシス寺院の下にある 3 つのウンカル ユニットの写真で強調表示できます。

命名法

アンカー・グループが初めて認識され、「アンカー・テレーン」と命名されたのは1894年、チャールズ・D・ウォルコットによる。 [ 1 ]アンカー・グループと彼の「チュアー・テレーン」は、当時「グランドキャニオン・シリーズ」と呼ばれていた「原生代（アルゴンキン紀）」の層を構成していた。彼は当時まだ名前が付けられていなかったカルデナス玄武岩を、彼の「アンカー・テレーン」の最上部のユニットとみなした。1910年と1914年には、リーバイ・F・ノーブルが後に「アンカー・グループ」と名付けたグループを、ホタウタ・コングロマリット、バス石灰岩、ハカタイ頁岩、シンウモ・クォーツァイト、ドックス砂岩の5つのサブユニットに分割した。[ 2 ] [ 3 ]当時まだ名前が付けられていなかったカルデナス玄武岩は、シンウモ15分図法には露出が見られないため、簡単に言及されているに過ぎない。ドックス層の上にある玄武岩溶岩流は、アンカー・グループの一部として認識されていたにもかかわらず、一般的には無視され、「玄武岩と輝緑岩」とだけ記述されていました。1938年、チャールズ・R・キーズはアンカー・グループ内の玄武岩質火山岩に「カルデネサン・シリーズ」という名称を用いました。[ 10 ] 1973年、アンカー・グループに以前含まれていたナンコウェップ層が正式にアンカー・グループから除外され、ナンコウェップ層とアンカー・グループを隔てる不整合が認識されたことで、アンカー・グループの現在の定義が確立されました。[ 11 ]

ウンカルグループの形成

バス層は、灰色から赤灰色のドロマイトと砂質ドロマイトだけでなく、紫褐色から暗赤色、赤褐色の砂岩（アルコース）、シルト質砂岩の互層、顕著な礫岩互層、そして従属的に粘板岩と石灰岩の互層を含む。顕著な礫岩であるホタウタ層は、その基底部にあるヴィシュ基盤岩体に刻まれた古谷を埋めている。バス層には、ストロマトライト層と薄い火山灰層も含まれる。ホタウタ層は河川起源と考えられている。バス層の残りの部分は、比較的温暖な浅海域で堆積した。[ 5 ] [ 6 ] [ 12 ]

ハカタイ頁岩は、紫色、赤紫色、赤橙色、淡紫色またはラベンダー色の泥岩、砂質シルト岩、シルト岩、およびアルコシック砂岩で構成されています。ハカタイ頁岩の鮮やかな色の斜面は、バス層の灰色がかった露頭と鮮やかなコントラストを成しています。ハカタイ頁岩の傾斜した露出部は、その上にあるシンウモ珪岩によって形成された急峻な崖とも大きなコントラストを成しています。ストロマトライトは、ハカタイ頁岩とバス層の間の遷移帯に産出します。ハカタイ頁岩は、低エネルギーで浅い沿岸域の海洋環境で堆積しました。[ 5 ] [ 6 ] [ 12 ]

シンウモ・クォーツァイトは、その上下の粘土質地層とは対照的に、赤色、褐色、または紫色の堆積性クォーツァイトと、比較的小規模で塊状の白色、赤色、または紫色の砂岩、そして礫質砂岩から構成されています。これらの崖を形成する砂岩の中には、泥岩を多く含む層が見られます。これらの砂岩層の中には、よく発達した軟質堆積物の変形構造を示すものもあります。シンウモ・クォーツァイトからは化石は発見されていません。シンウモ・クォーツァイトの下部と中部は沿岸干潟に堆積し、上部は河川デルタの堆積物です。シンウモ・クォーツァイトと上部のドックス層との漸次的な接触は、沿岸デルタでの堆積から大規模河川システムによる河川堆積への移行を示しています。注目すべきは、このシヌモ珪岩層に見られる「軟質堆積物の変形」は、堆積中に大きな地震と地殻変動があったことを示している。[ 5 ] [ 6 ] [ 12 ]

ドックス層は、淡黄褐色から緑褐色の珪質石英砂岩、石灰質の石質およびアルコーシック砂岩、暗褐色から緑色の頁岩および泥岩、赤色泥岩、シルト岩および石英砂岩、砂質粘岩、雲母質泥岩、赤色石英質シルト質砂岩からなる不均質な混合物で構成されています。これらの堆積物は、下からエスカランテ・クリーク層、ソロモン・テンプル層、コマンチ・ポイント層、オチョア・ポイント層に区分されています。コマンチ・ポイント層からはストロマトライトが報告されています。ドックス層は、その上部にあるカルデナス玄武岩の玄武岩溶岩流と局所的に挟まれ、その溶岩流によって焼かれています。グランドキャニオン中央部では、プレ・タピーツ砂岩の侵食により、ドックス層中部より上のアンカー層の一部が削り取られています。ドックス層とその上にあるカルデナス玄武岩およびチュアー層群の欠落部分は、グランドキャニオン東部の顕著な向斜と断層ブロックに見られます。ドックス層は、海洋、沿岸、河口、河川など、様々な環境で堆積しました。[ 5 ] [ 6 ] [ 12 ] [ 13 ]

深紅色で傾斜したDox 層の上にCardenas 玄武岩が重なり、上部では多重縞状の水平Nankoweap 層(Grand Canyon Supergroup) と接し、下流では Tanner Canyon、Tanner Rapid、Tanner Grabenが位置しています。

カルデナス玄武岩は、主にオリビンを多く含むパホエホエ玄武岩の薄い不連続層から構成されています。この層の下部は、玄武岩、ハイアロクラスタイト、砂岩が複雑に互層し、断崖に覆われた低い斜面を形成しています。カルデナス玄武岩の上部は、崖を形成する玄武岩質および安山岩質の溶岩流で構成され、角礫岩、砂岩、火山礫岩の層と互層しています。カルデナス玄武岩からは化石は発見されていません。カルデナス玄武岩は、河川デルタや干潟などの湿潤な沿岸環境において、玄武岩質および安山岩質マグマの地上噴火によって形成されました。カルデナス玄武岩は、その大きさの大きく異なる角度の不整合によって、その上にあるナンコウィープ層とトント層から隔てられています。[ 5 ] [ 6 ] [ 13 ]

カルデナス玄武岩の下にあるウンカル層群の全層には、塩基性シルと岩脈（玄武岩または輝緑岩）が貫入している。これらは黒色で中粒から粗粒の、かんらん石を多く含む玄武岩で構成され、斜長石、かんらん石、単斜輝石、磁鉄鉱-チタン鉄鉱、黒雲母などを含む。その化学組成は、カルデナス玄武岩の火砕堆積物および溶岩と共通の起源を持つことを示唆している。これらのシルと岩脈とカルデナス玄武岩の溶岩のアイソクロン年代は基本的に同一である。シルのみがバス層とハカタイ頁岩の露頭に露出している。これらの岩床の厚さは、グランドキャニオン東部のハンス・ラピッズでは23メートル（75フィート）から、シヌモ・クリーク地域のハカタイ・キャニオンでは300メートル（980フィート）に及ぶ。玄武岩質の岩床は、デザート・ビューの下、パリセーズ・オブ・ザ・デザートの西側の地域で、非常に目立つ濃い灰色の崖を形成している。シヌモ・クォーツァイト層とドックス層の露出部には、いくつかの玄武岩質の岩脈が露出している。玄武岩質の岩床への供給岩脈は露出していない。しかし、カルデナス玄武岩への供給岩脈は、その基底から数メートル以内まで、断続的に追跡することができる。[ 5 ] [ 6 ] [ 13 ]

不整合

アンカール群の基底部は、グランドキャニオン累層群の基底部も形成する主要な不整合である。この不整合は、ヴィシュヌ基盤岩類の花崗岩、片麻岩、ペグマタイト、片岩からなる、その下にある深く侵食された結晶質基盤岩と、アンカール群の成層した原生代岩石を分ける不整合である。[ 7 ]この接触面は非常に滑らかな表面で、シヌイノ15分地形図四角形では約6メートル（20フィート）、ブライトエンジェル15分地形図四角形とヴィシュヌ15分地形図四角形ではともに15メートル（49フィート）の起伏がある。ホタウタキャニオンとグラナイトナローズでは、この表面は非常に滑らかで、起伏はわずか数メートルである。この地表で最も起伏が激しいのは、シヌモ川の河口の反対側で、比較的平坦な地表から6メートル（20フィート）も高く聳え立つ、低く丸みを帯びたヴィシュヌ基盤岩の丘陵が見られる。ベース層のホタウタ層は、この不整合層を構成する浅い古谷を埋めている。この地表の下にあるヴィシュヌ基盤岩は、その下3メートル（9.8フィート）の平均深さまで深く風化していることが多い。上部のベース層の堆積前および堆積中に侵食によって除去されなかった部分には、その下にある基盤岩の地上風化によって形成された残留レゴリスが存在している。典型的には、このレゴリスは暗赤褐色で構造のない鉄質堆積物で構成され、厚さは通常数センチメートルから30センチメートル（0.98フィート）である。この接触部は、古代準平原の典型的な例とみなされている。[ 14 ]

トント層群とウンカル層群の境界には、大不整合層の一部である顕著な角張った不整合面がある。この角張った不整合面は、褶曲し断層のあるウンカル層群を構成する傾斜地層を切り取っている。この面は典型的には平面であるが、ウンカル層の傾斜地層の差別侵食によって、上層のカルデナス玄武岩と中層のシヌモ珪岩の抵抗力のある層が、モナドノックと呼ばれる古代の丘陵として残された。これらの古代の丘陵は、地塊の断層によって形成された尾根で、高さは最大 240 メートル (790 フィート) に達する。トント層のタペート砂岩の薄いドレープが、これらの古代のモナドノックのほとんどを覆っているか、その上にドレープしている。しかし、最も高いモナドノックの頂上は、基層のタペート砂岩を突き出しており、イシス寺院で見られるように、その上にあるブライトエンジェル頁岩に覆われている。ラバビュートは、この不整合に関連する、部分的に発掘された先史時代のモナドノックで、カルデナス玄武岩で構成されています。これらのモナドノックは、タピーツ砂岩（タピーツ海）やトント層群の他の岩石を堆積させた海進運動の際に、粗粒堆積物の供給源として機能しました。[ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 14 ]

ウンカル層群において、ハカタイ頁岩とその上にあるシヌモ砂岩との接触部は明確な不整合を示す。この接触部はウンカル層群内で唯一顕著な不整合である。この不整合は鋭く、その下にあるハカタイ頁岩中の砂岩が示す斜交層理や溝を局所的に切断している。シヌモ石英岩内には、この不整合を形成する侵食面上に、最大幅5cm（2.0インチ）の基盤岩片を含む礫岩層からなる基底ラグが存在する。この基底礫岩には、グランドキャニオン地域には類似のものが知られていない石英岩片が含まれている。砕屑性ジルコンの年代測定から、この不整合は約7500万年間のものと推定されている。[ 5 ] [ 12 ]

グランドキャニオン、ハンス ラピッド、コロラド川沿いの 76.5 マイル地点にある明るいオレンジ色のハカタイ頁岩の玄武岩の岩脈。

年

基礎にあるヴィシュヌ基盤岩の年代と地表上昇の歴史は、ウンカル層の年代を制限するものである。これらの基盤岩の放射年代測定によると、約1840 Maから1660 Maの間に、地殻中部約20～25 km (12～16 mi) の深度で変成作用と変形を受けたことがわかった。バス層の堆積に先立ち、これらの岩石は地殻中部深度から地表まで隆起し、侵食されてウンカル層が位置する不整合面を形成した。これらの岩石は地殻中部深度から隆起したため、その冷却のタイミングは長石やその他の鉱物の冷却年代に記録されている。この冷却年代から、これらの基盤岩は1750 Maから1660 Maの間に地殻中部約25～10 km (15.5～6.2 mi) の深度から隆起したことが判明した。その後、1300 Maから1250 Maの間に、地下10 km（6.2 mi）の深さから地表まで隆起しました。したがって、ウンカル層が堆積した地表は約1250 Ma前に遡り、それを埋没させたウンカル層はそれより新しいと考えられます。[ 7 ] [ 12 ]

アンカー・グループの最高年代は、マイル78（コロラド川の急流と地形の一覧）付近の基底アンカー・グループ、バス層の12億5400万年前の灰層から採取されたジルコンのウラン鉛（U -Pb）年代測定によっても確定されている。バス層の砕屑性ジルコンの年代測定では約12億年前という値が得られている。この値は12億5400万年前という年代はやや古すぎる可能性を示唆している。しかし、これらのジルコンは鉛の損失を受けている可能性が高く、その結果、この見かけの年代は実際の年代よりも若い。結果として、12億5400万年前という年代は、アンカー・グループの初期堆積年代として依然として最良の推定値となっている。[ 7 ] [ 12 ]

地質学者たちは長年にわたり、カルデナス玄武岩の年代測定に取り組んできました。他の地質学的基準に基づき、地質学者たちは、カルデナス玄武岩の年代とウンカル層群の上部の年代として得られた10億年から7億年前という年代は若すぎ、何かが明らかに年代測定の体系を乱していると判断しました。現在の解釈は、海域における上部チュアール層群の堆積が、カリウム-アルゴン（K-Ar）放射測定システムを乱したというものです。明らかに、チュアール層群の堆積に伴う流体が古いカルデナス玄武岩を変化させ、鉱物を部分的に劣化させ、その結果、K-Ar放射測定の体系に乱れが生じていると考えられます。以前の地質学者には利用できなかった新しい年代測定技術とアプローチを用いて、カルデナス玄武岩と貫入岩床の年代が再測定されました。新たな年代測定技術とアプローチを用いて得られた新たなデータは、カルデナス玄武岩が約11億400万年前に噴火したことを示しています。この日付は、ウンカル層群の堆積の終焉を示しています。これらの放射年代は、ハカタイ頁岩、シンウモ珪岩、ドックス層の砕屑性雲母およびジルコンの放射年代測定によって裏付けられています。これらの放射年代測定結果に基づき、研究者たちは、ウンカル層群が約12億5400万年前から11億年前の間に堆積し、ハカタイ頁岩とシンウモ珪岩の間には不明な期間の断絶があったと結論付けています。[ 7 ] [ 12 ]

参考文献

  1. ^ a b Walcott, CD (1894)コロラド川グランドキャニオンのUnkar地帯の先カンブリア紀火成岩。1892 /3年度第14回年次報告書、第2部、pp.492–519、米国地質調査所、バージニア州レストン。
  2. ^ a b Noble, LF (1910) 「アリゾナ州グランドキャニオンの地質学への貢献；シヌモ地域の地質学（続）」アメリカ科学誌シリーズ4、第29巻、497–528頁。
  3. ^ a b Noble, LF (1914)アリゾナ州グランドキャニオン地区のシヌモ四角形。米国地質調査所紀要第549号、バージニア州レストン。
  4. ^ Karlstrom, K., Crossey, L., Mathis, A., Bowman, C., 2021.グランドキャニオン国立公園の時刻表示：2020年最新版。自然資源報告書 NPS/GRCA/NRR—2021/2246。国立公園局、コロラド州フォートコリンズ。36頁。
  5. ^ a b c d e f g h i j k Hendricks, JD, GM Stevenson (2003) Grand Canyon Supergroup: Unkar Group. In SS Beus and M Morales, eds., pp. 39–52, Grand Canyon Geology, 2nd ed. Oxford University Press, New York.
  6. ^ a b c d e f g h i Elston, DP (1989)中期および後期原生代グランドキャニオン累層群、アリゾナ州。DP Elston、GH Billingsley、RA Young, RA. 編、pp. 94–105、『北アリゾナ州グランドキャニオンの地質学（コロラド川ガイド付き）』。アメリカ地球物理学連合第28回国際地質学会議フィールドトリップガイドブックT115/315。アメリカ地球物理学連合、ワシントンD.C.。239 pp.
  7. ^ a b c d e f Timmons, JM, J. Bloch, K. Fletcher, KE Karlstrom, M Heizler, LJ Crossey (2012) 「グランドキャニオン・アンカー層群：超大陸形成期における大陸内部の中原生代盆地形成」 JM Timmons および KE Karlstrom 編、pp. 25–47、「グランドキャニオンの地質学：地球の20億年の歴史」特別論文第294号、アメリカ地質学会、コロラド州ボルダー。
  8. ^ a bルッチッタ、I（2001）アリゾナの地質ハイキング。登山家の本。（ISBN 0-89886-730-4）
  9. ^ Seeley, JM, KG Randy (2003)重力と磁気を用いたアリゾナ州北部における原生代ウンカー層およびチュアー層堆積盆地の地下構造の解明、炭化水素源ポテンシャルへの示唆。アメリカ石油地質学会紀要。87(8): 1299–1321。
  10. ^ Keyes, C (1938)グランドキャニオンの基盤岩：パンアメリカン地質学者。20 : 91–116。
  11. ^グランドキャニオンにおける地質学的研究の発展。タイロナ、雑集第17号。フィラデルフィア自然科学アカデミー軟体動物学部門、ペンシルベニア州フィラデルフィア。
  12. ^ a b c d e f g h Timmons, JM, KE Karlstrom, MT Heizler, SA Bowring, GE Gehrels, LJ Crossey, (2005)グランドキャニオンの約1254～1100 MaのUnkar層とNankoweap層からのテクトニック推論：長期にわたるGrenville造山運動中のクラトン内変形と盆地形成．アメリカ地質学会誌．117(11–12): 1573–95.
  13. ^ a b c Lucchitta, I, JD Hendricks (1983)アリゾナ州グランドキャニオン東部の原生代カルデナス溶岩の特徴、堆積環境およびテクトニクス的解釈地質学11(3): 177–81.
  14. ^ a b Sharp, RP (1940)「アリゾナ州グランドキャニオンのEp-ArcheanおよびEp-Algonkian侵食面」アメリカ地質学会誌51(8):1235–69.
ウィキメディア コモンズには、 Unkar Group、Unkar Group (Central Grand Canyon)、Unkar Group (East Grand Canyon)に関連するメディアがあります。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Unkar_Group&oldid=1322513899」から取得