フォアランド盆地

ウィキペディアから、無料の百科事典
ナビゲーションにジャンプ 検索にジャンプ
ペルシャ湾–ザグロス造山帯によって生成された前地盆地

フォアランド盆地は、山岳地帯に隣接して平行に発達する構造盆地です。フォアランド盆地が形成されるのは、山岳地帯の進化に伴う地殻の肥厚によって生み出された巨大な塊が、リソスフェアの屈曲として知られるプロセスによってリソスフェアを曲げさせるためです。前地盆地の幅と深さは、下にあるリソスフェアの曲げ剛性と山岳地帯の特性によって決まります。前地盆地は堆積物を受け取るそれは隣接する山岳地帯から侵食され、山岳地帯から薄くなる厚い堆積層で満たされます。フォアランド盆地は端成分盆地タイプを表し、もう1つはリフト盆地です。堆積物のためのスペース（収容スペース）は、リソスフェアの拡張によって収容スペースが生成されるリフト盆地とは対照的に、前地盆地を形成するための負荷と下降屈曲によって提供されます。

フォアランド盆地の種類

フォアランド盆地クラス：周辺対レトロアーク

フォアランド盆地は2つのカテゴリーに分けることができます：

  • プレート衝突中に沈み込むか、または押し下げられたプレート上に発生する周辺（Pro）前地盆地（すなわち、変動帯の外弧）
  • プレートの収束または衝突中にオーバーライドするプレート上に発生するレトロアーク（レトロ）前地盆地（つまり、海洋リソスフェアの沈み込みに関連するマグマ弧の背後に位置する）
    • 例としては、アンデス盆地、または北米の中生代後期から新生代のロッキー山脈盆地があります。

フォアランド流域システム

フォアランド盆地システム

DeCelles＆Giles（1996）は、前地盆地システムの完全な定義を提供しています。フォアランド盆地システムは、次の3つの特徴的な特性で構成されています。

  1. 主に沈み込みに関連する地球力学的プロセスとその結果として生じる周辺または後弧褶曲衝上帯に応答して、収縮性造山帯と隣接するクラトンの間の大陸地殻に形成される潜在的な堆積物調節の細長い領域。
  2. これは、ウェッジトップ、フォアディープ、フォアバルジ、バックバルジデポゾーン（堆積ゾーン）と呼ばれる4つの個別のデポゾーンで構成されます。これらのデポゾーンのうち、堆積物粒子が占めるデポゾーンは、最終的なものではなく、堆積時の位置によって異なります。スラストベルトとの幾何学的関係;
  3. フォアランド盆地システムの縦方向の寸法は、褶曲衝上帯の長さにほぼ等しく、残りの海盆や大陸のリフト（インパクトゲン）にこぼれる堆積物は含まれていません。

フォアランド盆地システム：デポゾーン

ウェッジトップは、移動するスラストシートの上にあり、アクティブな構造スラストウェッジから帯電するすべての堆積物を含みます。これは、ピギーバック盆地が形成される場所です。

フォアディープは最も厚い堆積帯であり、造山帯に向かって厚くなります。堆積物は、遠位の河川、湖沼、三角州、および海洋の堆積システムを介して堆積します。

前膨らみと後膨らみは最も薄く、最も遠位のゾーンであり、常に存在するとは限りません。存在する場合、それらは地域の不適合とエオリアおよび浅海の堆積物によって定義されます。

堆積は、移動する衝上断層の近くで最も急速です。フォアディープ内の土砂流送は、一般的に衝上断層と盆地軸のストライキと平行です。

プレート運動と地震活動

前地盆地の隣接するプレートの動きは、それが接続されているアクティブな変形ゾーンを調べることによって決定できます。今日、GPS測定は、あるプレートが別のプレートに対して移動する速度を提供します。また、現在の運動学が変形が始まったときと同じである可能性は低いことを考慮することも重要です。したがって、非GPSモデルを検討して、大陸衝突の長期的な進展と、それが隣接する前地盆地の開発にどのように役立ったかを判断することが重要です。

最新のGPS（Sella etal。2002）モデルと非GPSモデルの両方を比較すると、変形率を計算できます。これらの数値を地質学的レジームと比較すると、特定の地域内でどのモデルがより地質学的に正確であるかだけでなく、可能性のあるモデルの数を制限するのに役立ちます。

地震活動は、地震活動のアクティブゾーンが発生する場所を決定し、断層の総変位と変形の開始のタイミングを測定します（Allen et al.2004）。

盆地の形成

一般化された前地盆地システムの進化

フォアランド盆地は、山岳地帯が成長するにつれて、地球の地殻にかなりの質量を及ぼし、それによって地球が下向きに曲がったり、曲がったりするために形成されます。これは、山岳地帯の重量が前膨らみの上方へのアイソスタシーによって補償されるようにするために発生します。

周辺前地盆地のプレートテクトニクスの進化には、3つの一般的な段階が含まれます。第一に、収束の初期段階で以前に引き伸ばされた大陸縁辺の造山運動による負荷を伴うパッシブマージン段階。第二に、「深海条件によって定義される初期の収束段階」、そして最後に「海底のくさびが陸域または浅い海洋前地盆地に隣接する後期の収束段階」（Allen＆Allen 2005）。

オロゲンの下の温度ははるかに高く、リソスフェアを弱めます。したがって、衝上帯は可動性であり、前地盆地システムは時間の経過とともに変形します。Syntectonicの不適合は、沈下と構造活動の同時発生を示しています。

フォアランド盆地は、隣接する山脈から侵食される堆積物で満たされています。初期の段階では、前地盆地は埋められていないと言われています。この段階では、深海とフリッシュとして知られる一般的な海洋堆積物が堆積します。最終的に、盆地は完全にいっぱいになります。この時点で、盆地は過充填段階に入り、陸生砕屑性堆積物の堆積が発生します。これらはモラッセとして知られています。フォアディープ内の堆積物の充填は、大陸リソスフェアへの追加の負荷として機能します。[要出典]

リソスフェアの振る舞い

移動荷重システム–時間の経過に伴うリソスフェアの曲げ

リソスフェアが時間の経過とともに緩和する程度についてはまだ議論の余地がありますが、ほとんどの労働者（Allen＆Allen 2005、Flemings＆Jordan 1989）は、前地盆地のリソスフェア変形を説明するために弾性または粘弾性レオロジーを受け入れています。Allen＆Allen（2005）は、移動荷重システムについて説明しています。このシステムでは、たわみが荷重システムの前でフォアランドプレートを波として移動します。たわみ形状は、一般に、前地に沿った荷重に近い非対称の低さ、および前膨れに沿ったより広い隆起したたわみとして説明されます。侵食の輸送速度またはフラックス、および堆積物は、地形の起伏の関数です。

荷重モデルの場合、リソスフェアは最初は硬く、盆地は広く浅いです。リソスフェアの緩和により、スラスト付近の沈下、盆地の狭小化、スラストへの前膨れが可能になります。推力の時、リソスフェアは堅く、前膨らみは広がります。スラスト変形のタイミングは、リソスフェアの緩和のタイミングと反対です。造山運動の負荷の下でのリソスフェアの曲がりは、前地盆地の排水パターンを制御します。盆地の屈曲傾斜と造山帯からの堆積物供給。

リソスフェア強度エンベロープ

強度エンベロープは、前地と造山帯の下のリソスフェアのレオロジー構造が非常に異なることを示しています。フォアランド盆地は通常、3つの延性層の上に3つの脆性層がある、リフトされた大陸縁辺に似た熱的およびレオロジー的構造を示します。オロゲンの下の温度ははるかに高く、したがってリソスフェアを大幅に弱めます。周らによると。（2003）、「圧縮応力下では、山脈の下のリソスフェアは、表面近くの薄い（中央で約6 km）脆性層と、おそらく最上部のマントルの薄い脆性層を除いて、ほぼ完全に延性になります。」造山帯の下のこのリソスフェアの弱体化は、部分的に地域のリソスフェアの屈曲挙動を引き起こす可能性があります。

熱履歴

フォアランド盆地は、地熱勾配と熱流が低く、低熱盆地（通常よりも涼しい）と見なされます。熱流値の平均は1〜2 HFU（40〜90 mWm -2（Allen＆Allen 2005））です。これらの低い値の原因は、急速な沈下の原因である可能性があります。

時間の経過とともに、堆積層は埋没し、多孔性を失います。これは、堆積物の圧縮、または圧力やセメンテーションなどの物理的または化学的変化が原因である可能性があります。堆積物の熱成熟は温度と時間の要因であり、移動する塩水の過去の熱再分布のために、より浅い深さで発生します。

通常、時間の関数として有機物の指数関数的な変化を示すビトリナイト反射率は、熱成熟の最良の有機指標です。研究によると、現在の熱流と地熱勾配の熱測定は、レジームの構造的起源と発達、およびリソスフェアの力学に密接に対応していることが示されています（Allen＆Allen2005）。

流体の移動

移動する流体は、前地盆地の堆積物から発生し、変形に応じて移動します。その結果、ブラインは長距離を移動する可能性があります。長距離移動の証拠には、1）石油と遠方の根源岩との相関関係2）金属含有ブラインから堆積した鉱体、3）浅い堆積物の異常な熱履歴、4）地域のカリウム交代作用、5）鉱石中のエピジェネティックドロマイトセメント体と深い帯水層（Bethke＆Marshak 1990）。

流体源

熱、鉱物、石油を運ぶ流体は、前地盆地内の構造レジームに大きな影響を及ぼします。変形する前は、堆積物の層は多孔質で、水や水和鉱物などの流体でいっぱいです。これらの堆積物が埋められて圧縮されると、細孔は小さくなり、流体の一部（約1/3）が細孔を離れます。この液体はどこかに行かなければなりません。フォアランド盆地内では、これらの流体は潜在的に材料を加熱して鉱化するだけでなく、局所的な静水頭と混合する可能性があります。

流体移動の主な推進力

造山帯の地形は、流体の移動の主な推進力です。下部地殻からの熱は、伝導と地下水移流を介して移動します。局所的な熱水領域は、深い流体の流れが非常に速く移動するときに発生します。これはまた、浅い深さでの非常に高い温度を説明することができます。

その他の小さな制約には、地殻変動、推力、堆積物の圧密などがあります。これらは、0〜10 cm yr -1のオーダーの遅い構造変形、岩相、堆積速度によって制限されるため、マイナーと見なされますが、1に近いか1 cm yr - 1未満である可能性が高くなります。過圧ゾーンは、100万年ごとに1キロメートル以上の頁岩堆積物が蓄積する場合、より速い移動を可能にする可能性があります（Bethke＆Marshak1990）。

Bethke＆Marshak（1990）は、「高地で涵養する地下水は、その高い位置エネルギーに応じて地下水面が低い地域に向かって地下を移動する」と述べています。

炭化水素の移動

Bethke＆Marshak（1990）は、地下水流を駆動する流体力だけでなく、微細な細孔を通って移動する石油の浮力と毛細管効果に応じて石油が移動することを説明しています。移動パターンは造山帯からクラトン内部に流れ込みます。多くの場合、天然ガスは造山帯の近くで発見され、石油は遠くで発見されます（Oliver1986）。

現代（新生代）の前地盆地システム

アジア

中東

  • ペルシャ湾
    • ザグロス山脈の西にあるフォアランド
    • 満たされていないステージ
    • 流域の陸域はイラクとクウェートの一部をカバーしています

ヨーロッパ

北米

南アメリカ

古代の前地盆地システム

アジア

  • ロングメンシャン盆地
  • ウラルフォアランド

ヨーロッパ

北米

南アメリカ

も参照してください

参考文献

  1. ^ Garcia-Castellanos、D.、M.Fernàndez＆M.Torné、2002年。グアダルキビル前地盆地（南スペイン）の進化のモデリング。テクトニクス21（3）、doi：10.1029 / 2001TC001339

一般的な参考文献

  • Allen、Philip A. and Allen、John R.（2005）Basin Analysis：Principles and Applications、2nd ed。、Blackwell Publishing、549pp。
  • Allen、M.、Jackson、J。、およびWalker、R。（2004）アラビアとユーラシアの衝突の後期新生代の再編成、および短期と長期の変形率の比較。テクトニクス、23、TC2008、16pp。
  • Bethke、Craig M.およびMarshak、Stephen。（1990）北アメリカを横切る塩水移動-地下水のプレートテクトニクス。アンヌ。地球惑星牧師。科学、18、p。287–315。
  • カトゥネアヌ、オクタヴィアン。（2004）Retroarcフォアランドシステム–時間の経過による進化。J.アフリカ地球科学、38、p。225〜242。
  • DeCelles、Peter G。; ジャイルズ、キャサリンA.（1996年6月）。「前地盆地システム」。流域研究。8（2）：105–123。土井：10.1046 /j.1365-2117.1996.01491.x。
  • フレミングス、ピーターB.およびジョーダン、テレサE.（1989）前地盆地開発の合成層序モデル。J.地球物理学。Res。、94、B4、p。3853〜3866。
  • Garcia-Castellanos、D.、J.Vergés、JM Gaspar-Escribano＆S。Cloetingh、2003。エブロ川流域（北東イベリア）の新生代進化中のテクトニクス、気候および河川輸送の間の相互作用。J.地球物理学。解像度 108（B7）、2347。doi：10.1029 / 2002JB002073 [1]
  • オリバー、ジャック。（1986）造山帯から構造的に放出された流体：炭化水素の移動および他の地質学的現象におけるそれらの役割。地質学、14、p。99〜102。
  • Sella、Giovanni F.、Dixon、Timothy H.、Mao、Ailin。（2002）REVEL：宇宙測地学からの現在のプレート速度のモデル。J.地球物理学。Res。、107、B4、2081、30pp。
  • Zhou、Di、Yu、Ho-Shing、Xu、He-Hua、Shi、Xiao-Bin、Chou、Ying-Wei。（2003）台湾の前地盆地と山岳地帯の下のリソスフェアの熱レオロジー構造のモデリング。構造物理学、374、p。115〜134。

さらに読む

  • バリー、AW、およびS.スネルソン。1980年。沈下の領域。カナダ石油地質学会回顧録6.9–94。
  • キングストン、DR ; CP Dishroon、およびPAWilliams。1983年。グローバル流域分類システム。AAPG Bulletin 67. 2175–2193。
  • Klemme、HD。1980年。石油盆地–分類と特徴。Journal of Petroleum Geology 3. 187–207。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Foreland_basin&oldid=1064043642」から取得
0.065384864807129