ウィアナマッタグループ
ウィアナマッタグループ
地層範囲：
プロスペクト・ドレライト貫入地点の露出岩石。ウィアナマッタ・グループの地層を含む。
タイプ地質構造
サブユニットブリンゲリー頁岩、ミンチンベリー砂岩、アッシュフィールド頁岩
下層ホークスベリー砂岩
オーバーレイナラビーングループ
厚さ200～400メートル（660～1,310フィート）
岩石学
主要な頁岩、砂岩
他の鉄岩、シルト岩、泥岩、粘土岩、稀に粘土質石灰岩および石炭
位置
位置西シドニー、南西シドニー
地域カンバーランド平原、シドニー
国オーストラリア
範囲シドニー盆地

ウィアナマッタ層群は、オーストラリア、ニューサウスウェールズ州シドニー盆地の地質学的特徴であり、より古い（しかし三畳紀の）ホークスベリー砂岩の直上に重なっています。この層は主に頁岩で構成され、岩石質砂岩が互層しており、頁岩が侵食されるにつれて概ね平坦な地形となっています。[ 1 ] [ 2 ]ウィアナマッタ層群は、アボリジニ語でサウスクリークを意味する「サウスクリーク」に由来しています。この層群は他に、ウィアナマッタ層、ウィアナマッタ層、ウィアナマッタ層群などとも呼ばれています。

ウィアナマッタ層はシドニー盆地で最も新しい地層メンバーであるため、最上層メンバーとして最も高い地点に位置しています。この層は、西から東へ長い時間をかけて移動した大きな河川デルタに関連して堆積しました。ウィアナマッタグループは、ブリンゲリー頁岩、ミンチンベリー砂岩、アッシュフィールド頁岩という以下のユニットで構成されています（地層順）。一般的な特徴と岩相の組み合わせに基づき、ウィアナマッタグループの砂岩は、グレーワッケタイプの砂岩として説明されています。[ 2 ]ウィアナマッタグループ全体では、海退する砕屑性海岸線が見られ、堆積環境は主に海側の海洋棚、ビーチとバリアー島、ラグーンと干潟の複合体、河川沿岸平野の4つの環境を経て上方に進んでいます。 [ 3 ]

ウィアナマッタ層群の堆積後テクトニクス史は、シドニー盆地全体の構造進化と密接に関連しています。現在の地理的範囲では、ウィアナマッタ層群は主にカンバーランド平原に限定されています。頁岩ユニットの風化により、排水性の悪い肥沃な粘土質土壌が形成されています。[ 4 ]ウィアナマッタ層は20世紀初頭に地元の研究者からある程度の注目を集めましたが、正式に定義されたのは1952年、包括的な記録は1954年に作成され、その後1979年に改訂されました。[ 2 ]

グループ化

ペムルワイのプロスペクトハイウェイにある露出したウィアナマッタ層

ウィアナマッタ グループは 2 つのサブグループに分けられます。リバプール サブグループ(下部、厚さ約 120 メートル (390 フィート)、主に頁岩) とカムデン サブグループ (上部、厚さ約 106 メートル (348 フィート)、砂岩が主ですが頁岩も含まれています) です。リバプール サブグループは、アッシュフィールド頁岩、ブリンゲリー頁岩、ミンチンベリー砂岩の 3 つの組成から構成されます。カムデン サブグループは、アンナン頁岩、レイザーバック砂岩、ポッツ ヒル砂岩、 ピクトン層、プルドー頁岩の 5 つの層から構成されます。グレイワック砂岩の種類の堆積性岩相と、それらの堆積環境および地殻変動環境との関係が説明されています。これまでに定義された岩相シーケンスを特徴付けるためのリトープを補完する新しい分類要素である堆積環境が提案されています。シドニー南西部郊外で最近確認された一連の地殻構造を含む、堆積後の地殻構造についても議論されている。[ 2 ]

ポッツヒル砂岩とレイザーバック砂岩は分布範囲が限られており、模式地以外では確実に追跡することができません。そのため、カムデン亜群やリバプール亜群などのユニット間の区分の境界標としては不向きです。そのため、ミンチンベリー砂岩の上層はすべてブリンゲリー頁岩の一部として分類され、主要な砂岩層は個別の層として扱われます。[ 3 ]ウィアナマッタ層序の名称について、初期の研究者は「ウィアナマッタ層」「層」「頁岩」と用いていましたが、レスリー・ウィルキンソン（1882年）は「ウィアナマッタ層」、カール・ズスミルヒ（1911年）は「ウィアナマッタ・ステージ」と用いました。トーマス・リンゼイ・ウィラン（1923年）はウィアナマッタ層群を上層、中層、下層に区分しましたが、これらの区分基準は十分に説明されていませんでした。 1925年に作成されたシドニー地区の地図には段階が示されていたが、露頭パターンと簡潔な段階説明の整合性が取れなかったため、この分類は広く採用されていない。下層は約60メートル（200フィート）の炭素質頁岩と粘土質頁岩で構成され、基底には複数の砂質層が認められた。この層は、西から東への大規模なデルタフロントの移動に伴う盆地充填サイクルを反映すると推定されている。[ 2 ]

アッシュフィールド頁岩は低エネルギーの海洋環境で堆積し、葉理のあるシルト質堆積物を保存している。ミンチンベリー砂岩は、かつての海岸線にある一連の砂質バリアー島から構成されている。ブリンゲリー頁岩は沼地の沖積平野で堆積し、西から蛇行する小川が不連続な砂岩層を形成している。[ 5 ]ホークスベリー砂岩の真上にあるリバプールサブグループは頁岩が大部分を占め、2つの頁岩層が地図上に記録されている。中央部には厚さ約6メートル（20フィート）の砂岩層が存在するが、頁岩が依然として主要な岩相である。サブグループの厚さは約120メートル（390フィート）でかなり一定している。リバプールサブグループの頁岩は、カンバーランド盆地とカムデン地域の主要な田園地帯を定義し、レンガ製造産業と陶磁器産業に重要な新鮮な原料を提供している。リバプール亜群の構成は、群の突出部領域のほぼ全域を包含している。カムデン亜群は、厚い砂岩層によってリバプール亜群から隔てられている。これは砂岩と頁岩が交互に重なり合う層で、砂岩がより多く分布している。亜群の厚さは様々で、レイザーバックセクションでは最大約105メートル（344フィート）に達する。レイザーバック山脈はカムデン亜群の模式地となっている。模式地はレイザーバック山脈の南側、ヒューム・ハイウェイ沿いに位置している。[ 2 ]

ウィアナマッタ層群は、大きな断絶のない連続した堆積層を形成しており、この地域全体にわたって環境の変化がほぼ途切れることなく堆積したことを示しています。この層は、海洋から陸生環境への移行を記録しており、上部に向かって徐々に砂質化しています。基底のアッシュフィールド頁岩は浅海性の黒色シルト岩で構成され、上層になるほど孔や漣痕跡を示す層状の細粒砂岩へと変化しています。その上に広がるミンチンベリー砂岩は、低角の斜交層理を特徴とし、潮間帯のラグーンを保護していた砂州および堰堤システムを表しています。この砂州は厚さ6メートルを超えるラミナイト層として記録されており、無脊椎動物の巣穴、乾燥亀裂、漣構造が含まれています。ブリンゲリー頁岩の基底部では、このラグーン堆積が継続し、上方に向かって潮間帯の浅瀬と湿地のラミニットと炭素質粘土岩が密接に互層し、豊富な化石の根と散発的な石炭層を保存している。ブリンゲリー頁岩の上部では、化石の根が広範囲に見られる明灰色と炭素質粘土岩の互層が一般的になり、湿地環境で土壌発達の初期段階にあったことを示唆している。この間隔のラミニットは体積的に重要ではなく、穿孔構造を持たず、厚い炭素質の根床と影響を受けた層理を含み、小川や潮汐の入り江に関連する堤防であると解釈されている。最大20メートル（66フィート）の厚さで侵食接触のある交差層状の砂岩のチャネルは、河川と河口のチャネルを表している。[ 3 ]

研究の歴史

チャッツウッド、パシフィックハイウェイ沿いのウィアナマッタグループの露出したアッシュフィールド頁岩

ジョージ・ダベンポート・オズボーン（1948）は、この地域の三畳紀の層序に関するデータが全体的に不足していることを指摘し、これがさらなる研究を促した。主な目的は、ウィアナマッタ層の露頭を調査し、これまでは地図化が困難あるいは不可能と考えられていた区分を岩相に基づいて一貫性があり地図化できるかどうかを判断することであった。現地調査と入手可能なボーリングデータの解釈を組み合わせることで、そのような区分は確かに一貫性があり、地図化できることが実証された。この研究は、シドニー盆地の岩石の種類に関係する公共事業体やその他の機関に勤務する技術者や地質学者に実用的な価値を提供することが意図されていた。現在ウィアナマッタ層として認識されている岩石の最初の記述は、地質学者ジョセフ・ジュークス（1847）によるもので、彼は次のように述べています。[ 2 ]

「パラマタからリバプールを経てキャンベルタウンにかけてのこの土地は、低く、緩やかな起伏があり、ほぼ全体が黒色と茶色の頁岩で構成されており、その下層にはわずかに砂岩の薄い層間層が見られる。」

ジュークスはこれらの地層がシドニー砂岩（現在はホ​​ークスベリー砂岩と呼ばれている）の上に重なっていると特定し、その厚さは少なくとも90メートル（300フィート）と推定した。翌年、クラーク（1848）はさらなる観察を行い、「ウィアナマッタ岩石」という用語を初めて使用した。1848年から1870年にかけて、クラークは時折「ウィアナマッタ層」に言及し、1870年にはより詳細な記述を行い、総厚さは240メートル（790フィート）から275メートル（902フィート）と推定した。クラークは1878年に、この層はホークスベリー砂岩に続くもので、主に頁岩からなるが、砂岩、石灰質砂岩、鉄ノジュール、そして局部的に円筒状やピソライト状の鉄岩を含み、豊富な木化石、植物の足跡、そして人里離れた丘陵の最上部（標高約335.2メートル（1,100フィート）から395メートル（1,296フィート））の頂部を形成する石灰質砂岩も含まれると最終的な記述を行った。小規模で不連続な石炭層は存在したが、経済的に価値のある層は観察されなかった。1883年、テニソン＝ウッズはクラークの定義に異議を唱え、頁岩はホークスベリー砂岩を覆っているのではなく、挟在しており、したがって明確なウィアナマッタ層は存在しないと主張した。この批判は確認されておらず、現在ではクラークの記述が一般的に受け入れられている。[ 2 ]

年代に関しては、ウィアナマッタ層群は当初ジュークス（1847）によって古生代に割り当てられました。クラークは当初石炭紀と考えていましたが、後に中生代であると認識し、チャールズ・スミス・ウィルキンソン（1882）はおそらく三畳紀であると示唆し、これが一般に受け入れられました。ウィラン（1923、1925）は、底層と中層を上部三畳紀と説明し、フレデリック・チャップマン（1909）による有孔虫と貝形虫の同定に基づいて上部ステージはジュラ紀である可能性を示唆しましたが、これらの同定は現在では疑わしいと考えられています。デビッド・F・ブラナガン（1950）は、化石証拠は「ウィアナマッタ層」が上部三畳紀であることを示していると結論付けましたが、化石はホークスベリー砂岩の上部30メートル（98フィート）未満の狭い領域に限られていると指摘しました。そのため、上部三畳紀という指定は、このグループのごく一部にしか確実に適用できず、残りの200メートル（660フィート）はジュラ紀である可能性があるが、これは推測の域を出ない。現代の分類では、ウィアナマッタ・グループは単に三畳紀とされている。これらの岩石は典型的には高位のグレイワックではないものの、サブグレイワックに近い特徴を示しており、この区別は用語にも反映されている。現場での説明や地層の名称では、「砂岩」という言葉は一般的な名称として用いられない。例外的なサンプルの分析結果によっては、真のグレイワックに近い組成が示される一方、ポッツ・ヒル砂岩の一部は長石質石英岩に近い特徴を示している。[ 2 ]

地質学

ペムルワイのプロスペクトハイウェイに露出した堆積物。

工学的観点から、ウィアナマッタ グループの岩石、残留土壌、および運ばれた風化残骸は、シドニー砂岩のそれらと同様に重要です。ウィアナマッタ グループは、シドニー西部の大部分の地下にあり、キャンベルタウンの南からウィンザー（北約 60 キロメートル (37 マイル)）まで広がり、東はリバプール、パラマタ、アッシュフィールドを通り、中央ビジネス地区の南部（シドニー大学と中央駅を含む）にまで広がっています。また、ノース シドニーからセントレナーズ、チャッツウッド、ホーンズビーを通りパシフィック ハイウェイが走る尾根や、イーストウッド、ペナント ヒルズ、キャッスル ヒルなどの地域の高地もウィアナマッタ グループのものです。記録されている最も厚い部分は、キャンベルタウンの南西約 15 キロメートル (9.3 マイル) にあるレイザーバック山のボーリングで観測された 304 メートル (997 フィート) です。[ 6 ]地層の配列は、デルタ前面の海成堆積物から陸上の堆積物への移行を明確に示している。アッシュフィールド頁岩は粘土質の海成堆積物から形成された。続くミンチンベリー砂岩は、ネールングス諸島の海岸から出現した。ブリンゲリー頁岩は、デルタに堆積した湿地帯で沖積し、河川を蛇行しながら、それぞれが狭く区切られた様々な場所に砂を堆積させ、後に砂岩へと固化した。[ 5 ]

この地域の粘土質土壌は、かなりの収縮-膨張能力を持ち、反応性が高いことが知られています。現在、既存の粘土岩の表面が風化することで豊富な粘土が生成され、例えばカンバーランド平原で見られるような透水性の低い粘土質土壌が形成されています。ここには、給水時に膨張し、乾燥時に収縮するポドゾル層が広がっています。ウィアナマッタ層の斜面上には、含水層が形成されることがあります。この層の深く大きな粘土層は地下水を集めることができますが、地表または地表近くにある場合は、水が蒸発するにつれて塩分を含む乾燥した土地が形成されることがあります。斜面上の地下水は水質が良好で飲料水となる場合もあれば、非常に塩分が多く飲料に適さない場合もあります。ウィアナマッタ層の岩石の低位地下水資源は、一般に地表近くの鉱床よりも塩分濃度が低いです。[ 4 ]

Willan (1925) は、この層の基部と上部炭層山頂の両方に 30 メートル (98 フィート) 間隔で構造の等高線を示した。これらの等高線図は大体同じようで、一連の構造ドームと盆地を明らかにしており、これにはFairfield盆地、Penrith 盆地、Botany盆地、およびMulgoaドームが含まれる。Ashfield 頁岩と層のその他の構成内には、多数の小さな断層と歪みが発生している。さらに、最大約 6 メートル (20 フィート) の幅の破砕帯を伴う散発的な重要な堆積物が露出している。Wianamatta 層に影響を与えている最も重要な地形学的特徴は、Glenbrook Monocline と、それに伴う Cumberland 盆地の西縁に沿った地質構造である。この構造とその地理学的重要性は Osborne (1948) によって詳細に調査されているため、ここでは繰り返さない。ブリンゲリー頁岩とミンチンベリー砂岩はどちらも単一の岩相と考えられており、主に頁岩で構成され、それに付随して石灰質のグレーワッケ型砂岩層とレンズが含まれています。[ 2 ]

シドニー水道局が実施した一連の調査ボーリングのデータを使用して、グレーター・ウエスタン・シドニー地域でさらなる構造調査が実施されました。これらのボーリングと、アッシュフィールド・シェール層の基盤に6メートル (20フィート) 間隔で描かれた構造の等高線により、不規則な盆地プロファイルが明らかになりました。以前の地図作成と比較すると、データ密度の増加と等高線間隔の細かさにより、比較的短い距離に顕著な局所的な高低を伴う、より複雑で緊密に褶曲した構造が示されています。構造的には、この地域の西端は、浅い盆地のようなバンクスタウン低気圧によって定義されます。東に向かうにつれて構造は次第に緊密になり、アナンデールとシドニー大学周辺に顕著な高気圧があり、アースキンビルの低気圧によって隔てられています。東端は、別のドーム状の地形であるケンジントン高気圧によって特徴付けられます。これらのデータは、シドニー盆地でこれまで認識されていたよりも高度のテクトニクスの複雑さを示しています。ウィアナマッタ層群内の節理パターンは、この地殻変動の歴史を反映しています。北緯30度西と北緯55度東の走向を持つ、2つの主要な亜垂直節理群が確認されています。この節理パターンは、これらの節理方向に沿って塩基性岩脈が貫入したため、第三紀の火成活動よりも古いものです。 [ 2 ]

アッシュフィールド頁岩とブリンゲリー頁岩は、空隙率が非常に低く、一軸強度も同程度であるが、その他のほとんどの特性において大きく異なる。ブリンゲリー頁岩は混合層粘土鉱物を含むため、アッシュフィールド頁岩よりも膨潤などの物理化学的変化を起こしやすい。また、アッシュフィールド頁岩の菱鉄鉱は効果的な天然のセメント結合を提供するのに対し、ブリンゲリー頁岩は菱鉄鉱含有量が低い。ブリンゲリー頁岩のセメント結合が弱いことは、実験室試験では確認が困難である。この脆弱性は、特に水性掘削流体を使用する場合、拘束応力が解放されると頁岩が膨潤して崩壊する可能性があるため、コア回収率の低下につながることが多い。大気にさらされると、ブリンゲリー頁岩はアッシュフィールド頁岩よりもはるかに急速に劣化する。[ 7 ]

地層学

地層内の岩石破片には、鉄化した泥岩とシルト岩、鉄で汚れた砂岩レンズ、珪化した頁岩、地下水の変化と地表の風化によって形成された鉄鉱石の団塊が含まれます。

ウィアナマッタ層群は、伝統的に3つの非公式なステージに区分されています。下層ステージは、約60メートル（200フィート）の炭素質および鉄質頁岩で構成され、基底部付近は時折砂質となり、最大1.2メートル（3.9フィート）の厚さの汚染された石炭接合部、少量の粘土質石灰岩、そしてレンズ状の酸性凝灰岩層を含みます。中層ステージは、約60.9メートル（200フィート）の厚さで、薄層で時に波紋状の砂岩、レンズ状の石灰質および凝灰岩質砂岩、そして最大0.9メートル（3.0フィート）の厚さの少量の石炭の混合層縫合層で構成されます。上層ステージは厚さ60～90メートル（200～300フィート）で、中粗粒砂岩の厚い層状の分裂帯から成り、一部は火山砕屑物、泥角礫岩、頁岩、植物遺体を含む。デイビッド・ブラナガン（1950）はウィアナマッタ・シリーズの岩相区分を2つに分割することを提唱したが、地図は公表されず、ステージの説明も簡潔なものにとどまった。F・N・ハンロン（1952）はウィアナマッタ・シリーズを正式に独自のタイプと定め、このグループは主に砂岩と頁岩から構成されるものの、どちらの岩石タイプも優勢ではないと指摘した。この枠組みの中で、2つのサブグループへの明確な鉱物学的分離が認められ、さらに8つの明確に定義された層に細分することができる。[ 2 ]

ウィアナマッタ グループは、ポート ハッキング、リバプール、カムデン、ブロークン ベイ、ウィンザー、シドニー CBD、さらに南のウロンゴン、モス ベール、ミタゴン、キアマなど、軍事海図システムの約 10 層にわたる重要な露頭が特徴です。ウィアナマッタ層とその下のシドニー砂岩の境界は、遷移帯内の最も高い砂岩帯の頂上で定義されます。この帯の層はパッセージ ベッドと呼ばれることが多く、ウィアナマッタ グループではなく、ホークスベリー砂岩の一部であると見なされています。この境界には生成上の重要性があります。定義されているアッシュフィールド シェールは、岩相的に同一の頁岩層です。パッセージ ベッドの暗い頁岩は、シドニー砂岩の頁岩レンズと比較できますが、比較できる砂岩は真のウィアナマッタ シーケンスには存在しません。この定義により、2 つのグループ間の明確な岩相の区別が保証されます。 4つの囲繞する層（ワレラワン、カトゥーンバ、セント・オールバンズ、ブラゴラン）の縁に、基底層であるアッシュフィールド頁岩の孤立した露頭が見られることから、この層群は元々ははるかに広大な地域を覆っていたことが示唆され、おそらく南北145キロメートル（90マイル）、東西65キロメートル（40マイル）に及んでいたと考えられ、ペルム紀-三畳紀のシドニー盆地の堆積作用と一致する。第三紀の火成岩貫入は、ウィアナマッタ層群と直接関連する場合にのみ示されている。[ 2 ]

フランシス・J・ペティジョン（1949）は文献を要約し、グレイワッケを岩石学的に異なる砂岩で、粗面と暗い色調を特徴とし、大きく角張った砕屑性粒子（主に石英、長石、岩片（チャート、千枚岩、粘板岩））で構成され、顕著な粘土マトリックス中に含まれ、低度変成作用により緑泥石や絹雲母に変化し、部分的に炭酸塩に置き換えられるものと定義した。砕屑性部分の鉱物学的構成に基づく詳細な分類は、ウィアナマッタ砂岩グループのさまざまなメンバーを関連付ける枠組みを提供する。このアプローチは有用であるが、石英、粘土、長石の含有量を正確に決定する必要がある。恣意的な区別を超えるには、グレイワッケ分野をさらに細分化することも必要である。以前は凝灰質砂岩として報告されていた多くの砂岩が、現在ではグレイワッケタイプとして認識されている。典型的なウィアナマッタ砂岩はグレイワック地域内に位置しており、サブグレイワックと類似性があります。しかし、グレイワック地域は広大であるため、正確な岩相の定義にはより包括的な研究が必要です。分類の可能性のあるアプローチとしては、不安定な棚を含む異なる地殻構造に関連する3種類のグレイワックの鉱物組成に基づくことが考えられます。[ 2 ]

堆積環境

ペムルワイの露出したブリンゲリー頁岩ユニット

ウィアナマッタ グループの堆積への移行は、それぞれホークスベリー型とアッシュフィールド型の砂岩と頁岩が交互に現れるチャネルベッドを通じて起こり、ホークスベリー砂岩内の黒っぽい頁岩の原因となる環境条件の延長を反映していると考えられます。これらの通路ベッドは、ほとんどの地図に示されたシート、特にカムデン シートとさまざまな南部シートに見られます。他の地域では、移行はより顕著で、アッシュフィールド頁岩はホークスベリー砂岩の同時期に侵食された表面の上にあります。構造的には、棚地域は最小限の沈下のみで安定を保っていました。しかし、地理的環境は大きく変化しました。典型的な菱鉄鉱泥岩の帯を伴う腐植質黒色頁岩の形成条件は、循環が制限された広範囲にわたるラグーン状の湿潤な条件を示唆しています。豊富な炭素質物質の保存は、細粒堆積物の急速な堆積によるものであり、ルート領域での不安定性の増大を意味しています。堆積環境は淡水と海洋の間を変動し、徐々に海洋環境へと安定していったと考えられます。海洋の影響の証拠として、アッシュフィールド頁岩の淡水動物相（軟体動物、魚類、その他の生物を含む）がホークスベリー砂岩の上の30メートル（98フィート）以下の領域に限定されていることが挙げられます。この動物相はしばしば垂直方向に限定された領域に生息しており、これは海水の流入によって引き起こされた可能性のある壊滅的な事象を示唆しています。[ 2 ]

グレイワックのような砂岩の出現は、棚地域の不安定性の高まりを反映した、構造条件の変化を示す最初の明確な兆候です。局所的に発生する石英を豊富に含む砂岩は、乱流条件により細かい物質が除去され、石英を豊富に含む堆積物が濃縮された、水路や汀線などの比較的エネルギーの高い環境で堆積したことを示してます。一部の砂岩では、方解石セメントが豊富であるため、粘土質石灰岩に近い組成になっています。この特徴は、構造不安定性と河口環境に関連する堆積環境の特徴であり、そこでは砕屑性堆積物と非砕屑性堆積物が自由に混ざり合っています。カムデン亜群の堆積中に支配的だった条件は、ブリンゲリー頁岩とミンチンベリー砂岩の堆積期に確立された条件が継続して強化されたものです。全体的に、堆積環境は河口で過渡的であり、徐々に浅く開放循環の海洋条件に向かう傾向がありました。棚地帯はますます不安定になり、海岸線の変動につながる振動運動により、カムデン亜群の特徴である大規模なグレーワック砂岩と頁岩の複雑な互層が形成された。[ 2 ]

鉱物組成

スミスフィールドで発見された、崩れた鉄セメント質の頁岩砂岩

地下水が地表近くにある低地も、乾燥地の塩分の影響を受けやすい。地下水の水質は淡水から高塩分まで様々だが、深部の地下水は一般に塩分濃度が低い。ウィアナマッタ グループの砂岩は、ほとんど例外なく、一般に岩相が一貫している。これらは、採取した標本であっても、ホークスベリー砂岩の正石英岩とは顕著に異なっている。砂岩の色は緑がかった色から黄褐色までで、選別度は低いものから中程度のものまである。粒径は通常、0.01 メートル (0.39 インチ) から 0.2 ミリメートル (0.0079 インチ) までで、断続的に 0.03 ミリメートル (0.0012 インチ) までの粒子が見られる。ほとんどの粒子と破片は角度がついており、偏りがない。砕屑性鉱物の破片の構造は、砂岩全体で比較的均一である。ウィアナマッタ・グループの砂岩は、一般的な堆積岩相の中で重要な位置を占めています。文献では、これらの岩石には、正石英岩、純石英砂岩、長石質砂岩、亜灰色砂岩、アルコース、灰色砂岩など、様々な用語が用いられてきました。これらの中で、灰色砂岩は最も一貫性のない用語として用いられており、定義が混乱を招いています。[ 2 ]

アッシュフィールド頁岩とブリンゲリー頁岩の粘土岩-シルト岩中の粘土鉱物含有量は40%から65%の範囲で、ブリンゲリー頁岩の方が一般的に粘土含有量が多い傾向がある。アッシュフィールド頁岩の典型的な粘土鉱物含有量は43%であるのに対し、ブリンゲリー頁岩は51.5%である。どちらの頁岩も、粘土以外の鉱物としては石英が優勢であるが、アッシュフィールド頁岩には多量の菱鉄鉱が含まれるのに対し、ブリンゲリー頁岩には長石がより豊富に含まれている。ブリンゲリー頁岩では有機物がセメント化に寄与すると考えられているため有機炭素含有量が評価されているが、アッシュフィールド頁岩では有機物がわずかしか含まれていないと考えられるため、有機炭素含有量は測定されていない。2つの頁岩の顕著な違いは、菱鉄鉱の相対的な豊富さである。大気条件にさらされると、ブリンゲリー頁岩はアッシュフィールド頁岩よりも急速に分解する。[ 7 ]

塩の横方向の分布は、一連の等角線を描くことで最も効果的に示すことができる。塩分濃度は、グレーター・シドニー地域の中央ブロックに向かって増加しており、このブロックではウィアナマッタ層群が最も厚くなり、海面下で最も深くまで広がっている。この塩分は固有の起源を持つと解釈されている。つまり、堆積時に存在した海水に由来し、その後、特定の条件下で頁岩内に保持されたことを意味する。頁岩の低い透水性が保持を容易にし、盆地の低い起伏と限られた自然排水が塩分の濃縮を促進した。マグネシウム塩とナトリウム塩の両方の存在とアルカリ性pH（現代の海水の特徴）は、この解釈を裏付けている。対照的に、上部のホークスベリー砂岩に関連する酸性で塩分を含まない水は、その層の淡水起源と一致する。この層に一般的に含まれる鉱物には以下が含まれる：[ 2 ]

  • 緑青石: オリーブグリーンから黄緑色の緑青石のペレットが地層全体に散在しており、多くの場合、貝虫などの有機質残骸と置き換わっています。
  • 緑泥石と絹雲母: 緑泥石と絹雲母の細かい薄片も存在します。
  • 岩石の破片: 頁岩やその他の岩石の亜角張った破片が岩石の 5 ～ 20 % を占めます。
  • 酸化鉄:ヘマタイト粒子は一般的であり、ミンチンベリー砂岩のサンプルの一部では例外的に最大 10 % の濃度が観測されています。
  • マトリックスとセメント：マトリックスは一般に岩石の25～60%を占め、粘土と方解石の混合物を含む場合があります。粘土含有量は10～50%ですが、方解石は常に間隙中に存在し、おそらく自生するものであり、サンプルによっては25～60%に達することもあります。小さな亀裂や接合部は、通常、方解石の結晶で埋められています。
  • 緑泥石:同種起源であることに加え、一部の緑泥石は自生鉱物として粒子の基部に存在し、通常は石英粒子の周囲に縁を形成し、時には石英粒子を置換します。
  • 石英：角張った、分級の悪い粒子が岩石の10～20%を占め、平均15%を占めます。ポッツヒル砂岩の中には、例外的に石英を多く含むタイプがあり、最大50%の石英を含みますが、これは非常に稀な例です。マトリックス内には、時折、二次的な石英の微細モザイクが見られます。
  • 長石：斜長石とカリ長石が産出されますが、斜長石が優勢です。斜長石は典型的にはナトリウム長石（オリゴクレース）で、カリ長石は通常カオリン化されていますが、ミンチンベリー砂岩では比較的新鮮な微斜長石が観察されています。長石の含有量は15～30%で、平均約20%ですが、方解石を多く含むタイプでは、方解石による置換または取り込みにより、長石がほとんど含まれないか、全く含まれない場合があります。
  • 菱鉄鉱: 菱鉄鉱の粒子と楕円形の集合体は、特にミンチンベリー砂岩に豊富に含まれています。

参照

参考文献

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  5. ^ a bハーバート、クリス、ヘルビー、ロビン (1980). 『シドニー盆地ガイド（第1版）』メイトランド：ニューサウスウェールズ州地質調査所. p. 582. ISBN 0-7240-1250-8。
  6. ^ Pells, PJN (1994).シドニー地域の三畳紀岩石の土木地質学(PDF) . Pells Consulting.
  7. ^ a b Ezat William; David Airey (2004). 「ブリンゲリー頁岩の指標特性と工学的挙動」(PDF) . シドニー: australiangeomechanics.org . 2025年4月8日閲覧。
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