ローレンシア大陸とは:北米の古代クラトン—形成と地質史

ローレンシア(ローレンティアとも呼ばれる)は、大きな大陸性のクラトン(古くて安定した地殻核)で、北米大陸の古代の地質学的コアを形成しています。なお、古い表現や誤記で見られるように、原文中のクレーターという語は誤りで、ここでは「クラトン」と理解するのが適切です。

ローレンシアの領域には、当初は現在のグリーンランドの内陸部や、スコットランドの北西部に対応する地塊が含まれていたと考えられ、これらはしばしばヘブライデン・テレーンなどの古いテレーンとして認識されます。ローレンシアは北米クラトンとも呼ばれ、その地盤は主に堆積岩よりも堅固な変成岩や火成岩で構成された非常に古い核を持ちます。地質学的年代測定では、島根や堆積物中のジルコンなどから最大で40億年近く(約4.0Ga)に遡る証拠が得られており、地球形成初期の記録を残す領域です。

ローレンシアの形成は、アルカイア時代に複数の小さな地殻片(ミクロクレーターやテクトニックブロック)が集積・衝突して成長したことから始まります。続く時代の進行に伴い、プレートテクトニクスによる衝突と付加(アクリーション)を繰り返して面積を拡大しました。多くの小さなプレートや海洋性島弧が陸側に衝突・縫合されることで、大規模な山地が形成され、その後の侵食で現在の安定したクラトンが残されました。

その後、長い地質歴を通じてローレンシアは他の大陸や地塊と結合・分離を繰り返し、いくつかの超大陸(例:ロディニア、パンゲア)を構成しました。原生代の折り重なりや衝突では、小さなプレートや島弧がローレンシアに取り込まれ、領域はさらに成長しました。重要な造山イベントの一つがグレンビル造山運動(約13〜9.8億年前)で、この時期に巨大な山脈が形成されました。

カナダのシールドに存在するグレンビル山脈は、当時は非常に高く険しい山々を形成したと考えられており、何百万年にわたる侵食により現在では緩やかな丘陵や平坦面へと変化しています。これら古い造山帯の露頭は、放射年代測定や同位体分析、岩石学的研究によりその成立過程と年代が詳細に解明されつつあります。

パンゲアの分裂以降、ローレンシア(北米の核)はプレート運動に伴って位置を変え、他の大陸と相対的位置関係が変化しました。パンゲアが分裂し、ユーラシア大陸とゴンドワナ大陸が分離した過程

では、ローレンシアに対して西側に新たに付加された地殻(現在のアメリカ西部を構成する付加地塊や島弧)が時間をかけて合体し、現代の北米大陸縁辺部を作り上げました。これらは古生代〜中生代を通じたコルディレラ造山活動や付加作用により形成されたもので、ローレンシアの東部核とは異なる若い地質を示します。

ローレンシアは地球科学上、とても重要です。古い岩体や堆積記録は地球早期の熱史・大気・海洋の進化、生命の初期の環境を理解する手がかりを与えます。また、カナダシールドなどには金、銅、ニッケル、ウランなどの重要な鉱床が集中しており、経済的にも価値の高い領域です。地質学者は放射年代測定、古地磁気、堆積学的・変成作用の解析など多様な手法でローレンシアの成り立ちを再構築しています。

最後に、名称について。ローレンシア(Laurentia)の日本語表記はローレンシアまたはローレンティアとされることがありますが、クラトン名は一般にセントローレンス川流域北側にあるローレンシャン山脈(Laurentian Mountains)にちなんで名づけられました。

ローレンティアは、北米のクレーターとも呼ばれています。Zoom
ローレンティアは、北米のクレーターとも呼ばれています。

今日見た岩石

火口岩は変成岩火成岩で、その上の堆積岩は石灰岩、砂岩頁岩が多い。これらの堆積岩は、6億5000万年から2億9000万年前に堆積したものです。カナダ東部と中部では、安定したクレーターの多くが地表に露出しています。

ローレンティアの南西部は、大陸の衝突によって変形した先カンブリア紀の基底岩(上の画像の紫の部分)で構成されています。この地域は、盆地・山脈州としてかなりの隆起を受け、元の幅の100%まで広がっています。この地域には、大規模な火山噴火の歴史があります

質問と回答

Q:ローレンシアとは何ですか?


A: ローレンシアは、北米大陸の古代の地質学的な核を形成する大きな大陸性クラトンです。火成岩で構成され、約40億年前のものです。

Q:ローレンシア大陸はもともと何でできていたのですか?


A: ローレンシア大陸はもともとグリーンランドの中心部と、ヘブリディーズ諸島と呼ばれるスコットランドの北西部を含んでいました。

Q:ローレンシア大陸はどのように形成されたのでしょうか?


A: ローレンシア大陸は、古生代初期にいくつかの小さなテクトニックプレートが結合してできたものです。このプレートが一緒に動くことで、巨大な山脈が形成されたのです。その後、小さなプレートと海洋島が衝突し、成長し続けるローレンティアと合体して、現在の北アメリカ中北部とグリーンランド西部にあるような地形になりました。

Q:グレンビル造山はいつ起こったのですか?


A:10億年以上前にカナダ・シールドで起こったグレンビル造山は、現在の山々よりも高いギザギザの山々を作り出しました。

Q: その後、この山々はどのように変化したのでしょうか?


A: 何百万年もの浸食作用によって、これらの山々はなだらかな丘陵地帯に変化しました。


Q:ローレンシア大陸に北アメリカ大陸西部はいつ加えられたのですか?


A: 北アメリカ大陸西部は、ユーラシアとゴンドワナから西へ移動したパンゲアンの分裂後、かなり後になってから加えられました。

Q:「ローレンシア」の名前の由来は?


A:クラトンは、セントローレンス川の北に位置するローレンシャン山脈にちなんで名づけられました。

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