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サイクロセム地質学

サイクロセム地質学
サイクロセム地質学
Anonim

周期的な堆積レジームを示す海洋層と非海洋層のCyclothem、複雑で反復的な層序の連続。理想的なサイクロセムの連続はまれであり、一般化されたシーケンスの再構築は、石灰岩、砕屑性堆積物、または石炭層の典型的な層が欠落している可能性がある例の研究から生じます。

石炭紀:ペンシルベニアのサイクロセム、ティライト、タービダイト

サイクロセムはペンシルベニアの地層全体で世界的に発生します。しかし、それらは北で最も広く研究されています

異なる堆積岩は、形成の秩序を示唆する認識可能なパターンで互いに積み重ねられることがよくあります。特に、石炭を含むシーケンスは、時々数百メートルにわたる石炭層の繰り返しを示すだけでなく、多かれ少なかれ規則的な順序で他の岩も示しています。石炭層は、シートアース(アンダークレイ)によって覆われています。石炭の上には、海の殻を持つ石灰岩または粘土岩(頁岩または泥岩)がよく見られます。後続の頁岩では海の貝殻が姿を消し、時折非海の二枚貝に置き換えられます。別のシートアースと石炭が現れる前に、シルトストーンまたは砂岩、あるいはその両方が存在する場合があります。

イギリスでは、このタイプのサイクルは1830年代に説明されており、一部の石炭紀シーケンス(約3億5900万から2億9900万年前のもの)は、石灰岩-頁岩-シルトストーン-砂岩-シート-アースのサイクルの繰り返しで構成されると説明できます。 –coal、シーケンスが繰り返されるポイントを定義するために石炭が使用されます。米国でも同様のシーケンスが認められ、砂岩の下の侵食による破壊が確認され、砂岩は新しいサイクルを開始する重要な繰り返しの特徴として認識されました。

どちらの場合も、周期は繰り返し発生する岩石のタイプで定義されます。岩と化石は、外海(石灰岩と海の貝殻のある頁岩)と地球の状態(石炭)が交互になっていることを示唆しています。堆積物を形成するプロセスは振動的または周期的でした。さらに、この振動は時間の経過とともに起こりました。主題の多くの議論では、サイクルという用語は、プロセス、関係する時間(振動の周期性など)、および堆積物に対して無差別に使用されました。この緩やかな命名法の混乱の可能性により、アメリカの地質学者JMウェラーは、ペンシルベニア期間(または石炭紀後期、およそ3億1,800万2億9900万年前)。サイクロセムは岩自体を指します。周期という用語は、プロセスまたはサイクロセムの形成に必要な時間、あるいはその両方のために予約される可能性があります。

Wellerは、上記のシーケンスのタイプを念頭に置いていました。したがって、ヨーロッパなどの石炭紀の類似のシーケンスを指すのに、サイクロセムという用語を使用することは有効であると思われます。北米とヨーロッパのサイクロセムは、海洋侵攻が点在するデルタ建設の相次ぐ段階を表すものとして認められています。そのため、サイクロセムという用語は、垂直方向に繰り返される堆積岩の任意のシーケンスに拡張される場合があります。たとえば、英国のデボン紀の岩石は、結節状の炭酸塩を含む礫岩-砂岩-シルトストーン-泥質シルト岩の繰り返しシーケンスで構成されることがよくあります。これらは、氾濫原を横切って蛇行する川によって形成されたと解釈されます。ヨーロッパのジュラ紀(2億から1億4600万年前)の頁岩または泥炭と石灰岩の非常に異なるシーケンスと同様に、各シーケンスはサイクロセムと呼ばれています。

20世紀の前半の間、反復シーケンスの識別は主に主観的な判断の問題でした。1960年代以降、データの統計処理により、岩石ユニットがシーケンス内のその場所で発生する確率を定義する際の精度が向上しました。

ペンシルベニアの環状体は厚さがかなり異なりますが、厚さが約10 m(32フィート)になる傾向があります。シェールライムストーンまたはサンドストーンシルトストーンの薄くて単純な変質に適用される場合、この用語はマイナーと呼ばれています。一方、より厚いシーケンスはメガサイクロセムと呼ばれています。時々これは単に、通常よりも厚いオーダーのサイクロセムを意味します。一部の著者は、この用語を使用して、いくつかの特徴的な特性を示すサイクロセムのグループを説明し、その後に他のいくつかの特性を備えた別のグループを示します。つまり、多くの石灰岩の帯があるサイクロセムのグループの後に、石灰岩の少ない別のグループが続く場合があります。これらは一緒に、サイクロセムのサイクル、またはメガサイクロセムを構成します。いくつかの特徴的な機能を持つメガサイクロセムのグループは、ハイパーサイクロセムと呼ばれています。厚さが数キロメートルあり、地質システム全体にわたる岩石ユニットは、マグナサイクルと呼ばれています。これらのより大きなユニットは疑わしい有効性と制限されたユーティリティです。

ペンシルベニアおよび石炭紀のサイクロセムに関する主な問題は、累進的な地盤沈下が進んでいる地域のデルタ平野上の海の拡大(海進)を説明することです。 1つの構造メカニズムは、堆積盆地のぎくしゃくした沈下を引き起こします。突然の沈没の後、海上侵攻が起こります。海面の上昇と侵入はまた、海嶺の成長によって引き起こされる可能性があります。同様に、海の侵犯は気候変動が原因である可能性があり、たとえば、極地の氷冠が周期的に溶ける可能性があります。デルタの建造物は、盆地への急速な土石流の供給の気候の期間中にアクティブであるかもしれません。そして、土砂の供給がほとんどない乾季の間、海上侵犯が続きます。最新のサポートを受けたメカニズムは堆積学的です。これらの中で、川から海へのより短い経路が見つかると、堆積物の軌跡が切り替わることにより、デルタアウトビルディングは終了すると考えられています。絶え間ない地域的沈下の影響を受けている飢餓状態のデルタローブは、その後海によって氾濫し、新しいサイクロセムが始まります。その後、堆積の軌跡が以前の領域に戻り、堆積が戻り、再構築された別棟によってサイクロセムが完成します。