はじめに

　このページは，世界各地のサイトでゲットした（おもに学術論文以外の）地球科学・（惑星）地質学の最新トピックスについて紹介するページです．紹介するテーマは私の個人的嗜好性にヒットしてきたものですので，バイアスだらけです．その内容についてのダイジェストやコメント等についても，言うまでもなく同様です．あと当然ですが，私の勘違い・錯誤・思い込み・認識不足．．．全部あり得ます．ご了解ください．

※　それにしても，現在のネット世界には紹介したい（・すべき）地質トピックスがなんと莫大に際限なく溢れていることか．．．私が学生のころとはまったく違い，探索すればするほどその wonder に圧倒されるばかりです．

2025年04月

2025/04/06：　長大横ずれ断層

　2025年3月28日にミャンマーで発生した大きな地震（M 7.7）は，ミャンマーの国土のほぼ全体を縦断する南北性の長大断層（ザガイン Sagaing 断層）の活動によるものでした．この活断層の変位センスとずれの程度について，国土地理院から 速報 が出ていますのでご紹介します．
　この速報によると，地震断層となった断層は『ザガイン断層 Sagaing Fault』と呼ばれているもので，ほぼ南北性でわずかに弧状に湾曲し，その総延長は 1,400 km 以上です．変位は合成開口レーダー（SAR）によるデータを解析して得られました（右図）．
　データは 2025/02/26 と 2025/03/30 に得られたもので，両者の差分が 2025/03/28 の地震活動による地表変位となるわけです．

　図中で断層に沿った色は，黄－赤色が衛星進行方向，水－青色がその逆方向の変位量を示しています．進行方向は南向きですので，断層の東側で進行方向に約 3 m，西側で逆方向に約 3 m の水平変位が見られることが示されています．このことは，ザガイン断層が右横ずれ断層で，地表でのずれの量は最大で約 6 m であることを示しています．この変位は，少なくとも約 400 km の長さにわたっています．
　この規模の変位は，例えば このサイト では『内陸の活断層地震としては珍しい規模の地殻変動』と紹介されています．“内陸の” というのが要するにどういう意味なのか私にはちょっと分からないのですが，そういうことなのでしょう．

　“長大横ずれ断層” といえば真っ先にサン・アンドレアス断層が思い浮かびます．Wikipedia によると，サン・アンドレアス断層の長さは 1,200 km で，ザガイン断層と同レベルです．この超有名な断層が『一度の地震活動でどの程度変位しているか』については，ちょっと調べてみましたがよく分かりませんでした．
　ただし上記 Wikipedia には，変位速度：20 - 35 mm/year，地震発生間隔：140 – 160 years というデータがあります．その変位が stepwise なものと仮定すると，一度の地震における変位量は 20 x 140 = 2,800 ～ 35 x 160= 5,600 mm，つまり 2.8 ～ 5.6 m ということになります．ザガイン断層の今回の 6 m という水平変位量は，たしかに『地球上で最大クラス』と言えるのかもしれません．

　それでは，ミャンマーになぜこのような大規模な横ずれ断層があるのでしょうか？　そのテクトニクスを包括的に調べるのは私にはとても無理なので，単に目についたというだけですが．．．Rangin (2016) によると，ミャンマーからスマトラにかけては，東側の Sunda Plate と西側の Indian Plate の相互作用が支配的な地域です．ザガイン断層はその北東端部となっており，ヒマラヤ東端部がユーラシアプレートに押し込まれる過程で発生した北東⇒南西方向の “crustal flow” の作用によって右横ずれのザガイン断層が活動していると考えられているようです（彼の Fig.5 参照）．

C. Rangin (2016) Rigid and non-rigid micro-plates: Philippines and Myanmar-Andaman case studies. Comptes Rendus Geoscience, 348, 33–41.

2025年02月

2025/02/27：　大峡谷の火山

　グランド・キャニオン（Grand Canyon）は言うまでもなくアメリカ随一の超有名な地質景観で，西部のアリゾナ州にあります（右写真）．ここでは，カンブリア紀からペルム紀にわたる，古生代の地層のほぼ全部が一つの峡谷壁に『水平に』露出しており，変動帯日本列島の地質屋の私には，とても信じられないような羨ましい場所です．
　私は “変動というものの無い大陸プレート上の安定地塊はやっぱり違うな．．．” などと，漠然とイメージで思い込んでいたのですが，違いました．なんとグランドキャニオンには『活火山（！）』があるのです．
　2025/02/14 に公開された GeologyHub の Youtube 動画 The Active Volcano in the Grand Canyon; Arizona's Uinkaret Volcano は，その事実を見事に紹介しています．ここではそれを基に，グランドキャニオンの活火山について紹介します．

　GeologyHub が紹介したものは，Uinkaret Volcanic Field と呼ばれる火山域（Wikipedia 参照）で，グランドキャニオンの北西側にあります．“Uinkaret” というのはどう呼ぶのか分からないのですが，GeologyHub の動画では “ユインカレッ” と発音されています．なんとなくネイティブ・アメリカン風ですが，その由来などは分かりません．

　右図の上は，グランドキャニオンの地層の上に溶けたチョコレートのように被さった溶岩流です．下は左（西）側から見たもので，いくつもの溶岩ローブを伴った溶岩流の様相が非常に印象的です．
右図上の中央手前から右端にかけては，グランドキャニオンの平原頂部から峡谷に流れ落ちた『溶岩滝（lava fall）』が何本も見えています．GeologyHub によると，これは “地球上で最大落差の滝” だそうです．水が落ちる滝として最大落差のものは，ベネズエラにある Angel Falls でその落差は 3,212 ft = 979 m です（Wikipedia）．ところがこのグランドキャニオンの溶岩滝の落差は Geology Hub によると 3,281 ft = 1,000 m で地球最大ということになるんだそうです．なかなかユニークな視点です．

　この溶岩流の中で最新のものは 1,100 CE とされており，たった 900 年ちょっと前です．文字通り活火山です．

　左の図は，Uinkaret Volcanic Field の主要部を垂直に見下ろしたものです．図の南北方向が約 13 km です．Volcanic field 全体の大きさは不明ですが，Google Earth で見る限りは，南北 36 km・東西 22 km 以上はあります．周囲には volcanic field と思われるものがいくつもあり，全体としての広がりは 100 km オーダーに達すると思われますが詳細は不明です．
　この俯瞰で分かるように，volcanic field の中には無数の溶岩噴出孔（lave crator）あるいは噴石丘（cinder cone）と判断されるものが存在し，それらは明瞭な南北性配列を示しています．
　GeologyHub によると Uinkaret Volcanic Field はその東西を南北性の二本の断層，Hurricane 断層（西縁）と Toroweap 断層（東縁）で区切られた上昇帯の上に形成されています．その火山活動は約 3.6 Ma に始まり，長い休息期間を挟んで 0.85 Ma に活動が再開しています．0.7 Ma 頃には大量の溶岩流出によってコロラド川がせき止められ “溶岩ダム（lava dam）” が形成され，それがのちに決壊し大規模な洪水堆積物が堆積したとされています．
　この図の左上隅には，通常のグランドキャニオンの崖とはちょっと異なる，閉じた馬蹄形～オタマジャクシ形の巨大な崩壊地形が見えていますが，これが火山作用と何らかの関係があるものかどうかは不明です．

　Fenton et al. (2004) によると，Uinkaret Volcanic Field の噴火で流出しているのはすべて玄武岩マグマで，岩石化学的にはアルカリ玄武岩とソレアイトです．おそらくホットスポット関連のプレート内玄武岩と考えられますが，例えば同じようなセッティングにあると思われる Yellowstone 火山との関係など，詳しいことは調べていないので分かりません．

　最後に，その出典というかネタモトは分からないのですが，GeologyHub はこの火山活動をもたらしたコロラド高原地域の上昇運動の成因について，数 Ma 近辺に発生した “lithospheric drip” の反動によるものと述べています．“Lithospheric drip” はこのトピックスでも『岩盤ドリップ』として紹介した興味深いテクトニック・メカニズムで，“ここでも出てくる話なのか？！” と正直驚きました．

C.R. Fenton, R.J. Poreda, B.P. Nash, R.H. Webb, and T.E. Cerling (2004) Geochemical Discrimination of Five Pleistocene Lava-Dam Outburst-Flood Deposits, Western Grand Canyon, Arizona. Journal of Geology, 112, 91–110.

2025/02/17：　ジェミナイ

　ジェミナイ（gemini）とはもちろん双子のことですが，なぜこれが双子なのか．．．分かりませんが，Google の独自ＡＩが一般ユーザにも 開放 されました．その名前が Google Gemini です．ちょっと地球科学トピックネタというのも違うような気がしますが，関連ネタということでブログ的に書いてみます．

　伏線は，だいぶ前に Windows (+ Edge ブラウザ）の標準ＡＩみたいな形でプレビュー版として公開されていた Microsoft CoPilot です．私も “地球科学上の知らないことを調べる” 目的で多少使ってみましたが，必要な情報を集約し場合によっては原典へのリンク付きで提示してくれるので，けっこう悪くありませんでした．ところが．．．プレビュー版が正規版になったあたりからなにやら雲行きがおかしくなってきました．返答が妖しくなってきて，おまけに原典へのリンクが表示されなくなってしまったのです．後者はなにか設定があるのかもしれませんが，私には見つけることはできませんでした．返答の質も，適当なところで（いい加減に）放り出すような感じになってきて，使うことは無くなりました．要するに退化してしまったのです．

　で，先日ちょっと確認したいことがあって久しぶりに『日本最古の化石は？』と CoPilot に聞いてみたところ，その返答には心底仰天しました．こうです．

Ans. 1：　日本最古の化石は奈良県にある大和紀元層という地層から産出したホウライエビの化石です．ホウライエビは脊椎動物の一種で，カンブリア紀に生息していました．

　大嘘（フェイク）というか，この答えの中にいったい何か所の嘘・誤りがあるんでしょう．『大和紀元層』『ホウライエビ』はどちらも実在しない架空のものです．エビは無脊椎動物（節足動物甲殻類）です．これはほとんど hallucination のレベルでしょう．気を取り直してもう一度聞いてみると，今度はこういう答えが．

Ans. 2：　日本で最古の化石は、約6億年前のカンブリア紀に生息していた生物の化石です。これらの化石は、主に北海道や九州などの地域で発見されています。特に北海道の石狩川周辺や、九州の熊本県で多くの化石が見つかっています。

　聞き直すと全然違うことを平然と言うというのもアレですが，これではどうにもなりません．これだと講義の最中に『ＡＩによると先生のおっしゃることは完ぺきに間違っています！』などと学生から言われそうだな．．．って私は既に先生ではないので大丈夫ですが．

※　こういうこと書いてると『ＡＩ－ヘイト人種』と思われそうですが，私は決してそうではありません．Photoshop などのＡＩ画像処理は率先して使ってますし，Midjourney などの醸し出す cyberpunk 風のＡＩ画像は大好きでコレクションしているくらいです．

　で．．．Google Gemini が一般の Google アカウント・ユーザにも使えるようになったというので，半信半疑で同じ質問を投げてみました．その返答がこれです（右図）．

注）右図の内容と下の文章はキャプチャ時期が違うので微妙に異なっています．ＡＩというのはこういうものなんでしょうか？！

Ans.：日本で最古の化石とされているのは、以下の2つです。
コノドント
岐阜県で発見されたコノドントは、オルドビス紀後期、約4億5000万年前の化石とされています。これは、三葉虫などと共に生息していた奇妙な生物で、長い間「謎の化石」と言われてきました。
植物の胞子化石
岩手県大船渡市で発見された植物の胞子化石は、古生代前期デボン紀、約4億年前のもので、日本最古の植物化石とされています。この発見以前は、後期デボン紀の植物化石が最古とされていました。

　ほぼ地質学的に完璧ではないでしょうか？　胞子化石は比較的最近分かった話なので，ちゃんと up-to-date になってます．おまけに，ＡＩモードを “2.0 Flash Thinking Experimental” に設定すると，その原典となったサイト・リンクもきっちり表示されます．検索で先行した Google の強みだと思います．これでは CoPilot の出る幕などまったく無く，Google Gemini の一人勝ちです．大丈夫なのか？ ≫≫ Microsoft (+ OpenAI ?)．

　そこで次に，私が本当に聞きたかった『日本最古の海洋性岩石は？』と質問してみたところ，両者の返答は以下の通りでした．

CoPilot：　日本最古の海洋性岩石は、約4億年前のジュラ紀に形成されたもので、主に北海道や本州中部の山岳地帯に分布しています。これらの岩石は、海洋底で形成された後、地殻変動によって隆起し、現在の地表に現れたものです。

Gemini：
有力な候補　早池峰帯の緑色岩類
岩手県の早池峰山周辺に分布する緑色岩類は、海洋プレート（海洋底）を起源とする岩石で、最古の海洋性岩石の有力な候補とされています。この緑色岩類からは、約3億6千万年前（古生代デボン紀後期）のコノドント化石が発見されており、海洋プレートがこの時期に存在していたことが示されています。
その他の候補　兵庫県の蛇紋岩
兵庫県には、約4億5千万年前（古生代オルドビス紀）に形成されたとされる蛇紋岩があり、これも海洋性岩石の可能性があります。蛇紋岩は、海洋プレートを構成するかんらん岩が変質してできた岩石です。
重要な注意点
１．海洋性岩石の定義
「海洋性岩石」の定義は、研究者によって異なる場合があります。一般的には、海洋プレートを起源とする岩石を指しますが、具体的な岩石の種類や形成年代の解釈によって、候補となる岩石も変わってくる可能性があります。
２．年代測定の難しさ
岩石の年代を正確に測定することは非常に難しい場合があります。特に古い岩石の場合、様々な要因によって年代が変動している可能性もあり、慎重な検証が必要です。

　CoPilot は相変わらずいい加減で間違いだらけですが，Gemini は（専門家にしか分からない問題は少しありますが）ほぼ完璧で，おまけに『重要な注意点』などという教育的なことも書いてくれています．早池峰のコノドントは私が投稿者となった論文（濱野ほか，2002）のデータです．いや～．．．参りました．

　ということで CoPilot は宇宙の彼方に捨て，私のデスクトップにはいま Gemini アイコンが晴れやかに置かれています．アプリはスマホ版しかないので，ＰＣの場合はブラウザで上記サイトにアクセスすることになりますが，Microsoft Edge の優れ機能『ウェブサイトをアプリとしてインストールする』で，ブラウザとは独立した設定のウィンドウでアプリみたいに動かせるようになるので便利です．さすが Microsoft！（皮肉）

2025年01月

2025/01/28：　地球上で最も急な斜面

　“最も急な斜面” とは何でしょうか？　“そりゃ垂直な崖しかないだろ，そんなものどこにでもある，いやオーバーハングというものもあるか．．．” といった話ではありません．
　少し公開時期が古いものですが，2023/02/11 に公開された Youtube 動画 The steepest mountain in the world is in Cuba? | Caribbean geology (by TheGeoModels) は地球上の地形というものについて興味深い insight を提供しています．
　それは，地球上の『非常に高いところ』や『非常に低いところ』に着目し，その場所からもっとも近いところにある最低点あるいは最高点との間の標高差を見るというものです．標高差だけでは傾斜が得られないので，２点間の距離が大事なパラメーターになります．言わば，地球上の “メガスケール斜面” といって良いでしょう．

　TheGeoModels が着目したのは，タイトルにあるようにキューバ島の南端部の沖に位置する『ケイマン海溝 Cayman Trench』です．キューバ島南端部には，Sierra Maestra という東西に延びる山脈があり，その最高峰は Pico Turquino （標高 1,974 m）です．ケイマン海溝の最深部は -7,686 m ですので，標高差は 9,660 m です．Sierra Maestra の稜線からケイマン海溝軸までの水平距離は約 40 km ですので，その平均斜度は 13.8 度となります．
　これについて TheGeoModels は，“地殻岩石は物理的強度が限定されており，急傾斜の山地斜面は崩壊や滑り落ちを引き起こすはずなのに，非常に不思議である” という興味深い言及をしています．
　なお，ケイマン海溝は Wikipedia では Cayman Trough となっていますが，たいした違いはありません．ただし，あとに述べるようにこれは本来の意味の海溝・舟状海盆ではありません．

　右に，Sierra Maestra からケイマン海溝にかけての地形断面図を示します．標高方向は強調されていますが，ケイマン海溝に向かう斜面が非常に急であることが分かると思います．特に海岸線から陸棚を欠いて急傾斜で落ちる斜面が印象的で，なにか構造要素があるのではないかとも思われますが，詳細は不明です．

　それでは，この “急斜面” は地球上の他の場所と比較してどうなのでしょうか？　右の表は，地球上の標高差の大きいものを適当に抽出して Google Earth でその標高をチェックしてみたものです．そのカテゴリーは，島弧－海溝・衝突山脈・海洋島などです．傾斜はもちろん平均になりますが，標高差と水平距離から単純に計算したものです．
　これを見ると，ケイマン海溝の傾斜は既に述べたように 13.8 度，他の場所ではどれも 3 - 5 度ですから，圧倒的です．TheGeoModels が “steepest” と表現したのも当然です．標高差は飛び抜けたものではありませんが，なんと言っても水平距離が他の場所の 1/2 ～ 1/6 なのが効いています．

　それでは，このケイマン海溝とはいったい何もので，こんなにも急傾斜なのにはどういう要因があるのでしょうか？

　右の図は，Google Earth で見るケイマン海溝周辺の海底地形図です．ディープで直線的なケイマン海溝の地形にはまったく驚かされます．周辺を陸・島・浅海で囲まれたこの部分がなぜこんなに stunning なのかというと，（上の表に既に書いてますが）これはトランフォーム断層（transform fault）なのです．ずれのセンスは分かりませんが，キューバ島とジャマイカの形から見ると，もしかすると左横ずれなのかも？
　Iturralde-Vinent et al. (2016) によると，この断層はニカラグア海膨の北縁部からケイマン・リッジの南，キューバ島南縁を通り，少し湾曲してハイチ・ドミニカ（Hispaniola）の北縁を通っています．ケイマン諸島の南で短いリフトによって切断され，その部分で南に転位しています．リフトから東側は『北カリブ海トランスフォーム断層帯 Northern Caribbean Transform Fault System』と呼ばれています．Wikipedia では，このトランスフォーム断層がユカタン半島（マヤ地塊）の南を通過する部分を大陸リフトと図示していますが，その部分で本当に拡大しているかは分かりません．
　Hispaniola からキューバ半島，そしてユカタン半島の東縁に至る弓型に湾曲した部分は，大アンティル造山帯（Greater Antilles Orogen）と呼ばれる，オフィオライトと付加体を含むジュラ－前期白亜紀の変成・褶曲帯です（Iturralde-Vinent et al., 2016）．それらを白亜紀～古第三紀の島弧火山岩が被覆しており，Sierra Maestra は古第三紀の島弧です．

M.A. Iturralde-Vinent, A. García-Casco, Y. Rojas-Agramonte, J.A. Proenza, J.B. Murphy, and R.J. Stern (2016) The geology of Cuba: A brief overview and synthesis. GSA Today, 26, no. 10, 4-10. doi: 10.1130.

　ケイマン海溝がトランスフォーム断層で，その周辺の地質構成や構造がそうなっていることも大体わかりましたが，『では，いったいなぜこんなに急なのか？』については，結局分かりません．TheGeoModels はそれについて，① 大陸プレートと海洋プレートが接している，② キューバとジャマイカの間の部分は Gonava Microplate となっている，③ カリブ海プレートの運動方向は？．．．といった要因となり得る要素を匂わしていますが，具体的な言及はありません．③ はちょっと気になる点で，NW～WNW へ 10 cm/y 程度と北米プレートよりかなり遅いのですが，それが要するにどう働くのかというと私は no idea です．

2025/01/22：　謎クレーター

　2025/01/22 に GeologyHub によって公開された Youtube 動画 The Geologic Formation We Can't Explain; Patomskiy Crater では，シベリア・バイカル湖の北東約 570 km の場所にある不思議なクレーター Patomskiy Crater（左写真）とその成因についての考察が紹介されています．発音は良く分からないのですが，“パトムスキ” でしょうか？
　このクレーターについては Wikipedia にも項目があり，以前から有名なものだったようです．それによると，径 160 m で高さは約 40 m とあまり大きなものではありませんが，周囲の地形中に孤立して存在するもので，明確な二重の外形を示しています．このような外形は火山性の噴石丘（cinder cone）に非常によく似たものと言えます．クレーターの外形は斜面下方に伸びており，“噴石” の抛出がその方向に向いていたことを示しています．形成時期については複数時期に渡るとするデータもありますが，だいたい 300 - 350 年前とされています．

　右に，Patomskiy クレーターの周囲の地形・地質状況を Google Earth 画像で示します．森林（タイガ）に覆われた緩く傾斜した凹凸の少ない丘陵で，どこにも火山性と思われる地形はありません（右上）．クレーターやその関連地形と思われるものも他にはいっさい無く，これ一つきり・完全に孤立したものです．
　周囲に分布する地質体は，新原生代（600 Ma 前後）の石灰岩を主体とする地層で，強く褶曲した褶曲帯（fold belt）を形成しています（右下）．もちろん火山は一つもありません．“クレーター丘” を形成するのはおもに石灰岩の角礫で，GeologyHub の動画によると，砂岩や結晶片岩のブロックも含まれるとされています．これらのブロックはかなり大きなサイズのようですが，それらについての詳しい記述はありません．

　では，このクレーターの成因はなんなのかというと．．．上の動画のタイトルにあるように，諸説ありまだ明確には分かっていません．一つ重要なポイントは，『 “噴石” の中に火山岩や火山性のものはまったくない』という点でしょう．つまりこのクレーターは，少なくとも通常の火山性噴石丘ではないということになります．
　Wikipedia には，考えられる成因として三つが挙げられていますが，GeologyHub はそれを含めて，なんと７つの成因の可能性を指摘しています．
　　① 火山性噴石丘
　　② 隕石クレーター
　　③ 泥火山
　　④ 永久凍土の融解による天然ガスの爆発
　　⑤ 断層面での圧力低下による温泉関与の熱水性爆発
　　⑥ 岩塩ダイアピルの上昇によるドーム状構造（非爆発性）
　　⑦ 揮発成分に富んだアルカリ岩マグマによる水蒸気爆発
　⑤ については，私は類似事例を知らないせいでどうもよく理解というかイメージできませんでした．彼は，① ～ ⑥ はそれをサポートする事実が希薄であるとして，⑦ の可能性を推したいようです．火山作用の形跡は周辺も含めて確かに無いのですが，この場所はバイカル・リフトの延長部にあり，リフト関連のマグマ作用があっても良いのではないかということがその背景です．
　Wikipedia にも，このクレーターの火山性起源を支持する Antipin and Fedorov (2008) が紹介されています．しかし 2010 年には Patomkiey クレーターに関するカンファレンスが開催され多くのデータ提示と議論が行われたにもかかわらず，その成因に関する明確な結論はまだ出ていないと思われます．まさに “We Can't Explain” ということになるでしょう．

Antipin, V. S.; Fedorov, A. M. (2008) The origin of Patom Crater, East Siberia, from geological and geochemical data. Doklady Earth Sciences, 423 (2): 1335–1339.

　自分なりの見方を書くと； ② ③ ⑥ は論外として，このような形態の “噴石丘” が形成されている以上，爆発は一度きりではなくある程度継続的に起きていたことになりますので，④ ⑤ はちょっと難しいように思われます．火山性である ① と ⑦ の違いはよく分からないのですが，火山性噴石丘（①）を作っているものは当然，火道周辺の岩石を破壊したものも含まれるとしても，ほとんどすべてが火山性砕屑物なので，このケースには当てはまりません．⑦ はその点を回避するために，水蒸気爆発で “火道” 周辺地質体を破砕させるという意味だと思われます．しかし水蒸気爆発を引き起こした高熱ホストは固体ではなく溶融体（マグマ）なので，当然それ自身も破砕され火砕物として抛出されるはずです．Patomskiy クレーターの “噴石丘” の中にそれがまったく見当たらないというのは，かなり苦しいと感じます．やはり We Can't Explain ということなのでしょうか．．．

2024年12月

2024/12/17：　砂の山

　あいかわらずタイトルだけでは何のことか分かりません．トップページのスライドする目次の関係上，少ない字数の簡潔なタイトルにせざるを得ないのですが．．．なかなか難しいです．
　このトピックスは，いつものような最近どこかで見たネット記事・動画をネタにしたものではなく，ひょんな機会に目にした Moreau et al. (2012) の論文 の内容を紹介するものです．10 年以上も前のもので，最新のトピックスというものでもありません．

J. Moreau, J.-F. Ghienne and A. Hurst (2012) Kilometre-scale sand injectites in the intracratonic Murzuq Basin (South-west Libya): an igneous trigger? Sedimentology, 59, Issue4, 1321-1344.

　右の Google Earth 画像は，アルジェリアとリビアの国境部にある Telout（テラウト？）山です．ピークの標高は約 960 m ですが周囲の標高が 660 m 前後なので，高さ 300 m 程度の小さな山です．しかし，この形状というか，砂漠の中に円形の depression リムに囲まれて孤立したこの円錐形の山はいったい何なのでしょう？　普通こういうのは火山だよね？と思いたいところですが，まったく違っています．これは『世界最大の砂インジェクタイトの山』なのです．
　その規模（後述）と形状にはまったく驚きましたが，実は私の一番の驚きはその成因でした．ある意味では，私が砂インジェクタイトについて思い込んでいたことをぶっ壊してくれたと言うか．

　Moreau et al. (2012) にしたがってその概要をおさらいすると以下のようになります．Telout 山を囲み同心円状の形態を示す depression の直径は 6 - 7 km，Telout 山の基部の直径は約 1.5 km です．Telout 山の高さは 325 m とされています．
　Telout 山を構成するのは，無層理・不淘汰の中粒砂岩で，数 cm 以下のシルト岩クラストを散点的に含んでいます．なぜそれがこんなに真っ黒に見えるのかというと．．．分かりません．

　Telout 山周辺の Murzuq Basin に分布するのは厚さ 2 km 以下の下部古生界（カンブリア～デボン系）で，おもに浅海成・河川成シーケンスから構成されています．シルル系の下部は頁岩・シルト岩などの細粒相を特徴としています．これらは北アフリカ・プラットフォーム（North Africa Platform）を構成する大陸性の地層です．

　左の模式図は，Moreau et al. (2012) によるものを基にして描いた Telout 砂インジェクタイトの成因模式図です．
　まず，泥質のシルル系下位にあるオルドビス系はおもに砂岩からなり，地下水面（water table）の下底はその中にあったと考えられます．シルル紀泥岩は遮水層・シールの役割を果たしていて，下位のオルドビス紀砂岩に高い間隙水圧を保持させていたようです．
　その含水堆積層の中に，前期デボン紀に玄武岩質のマグマが貫入し，地下水・間隙水と接触して（マグマ・）水蒸気爆発を起こしました．その際の衝撃波などがトリガーとなって砂質堆積物の液状化が起こり，上位の地層を破壊しながらドーム・ダイアトリーム（diatreme）状に貫入・上昇していったと考えられます．
　最終的に，砂流体はシルル紀砂岩層の上部に達し，大規模な砂火山体として当時の地表に現れ，ドーム下部の重力崩壊によって砂火山体の周囲はカルデラ状に陥没しました．
　これが Moreau et al. (2012) のシナリオですが，自分的にはいろいろ気になる点があります．

　まず，『オルドビス紀砂岩が前期デボン紀に液状化した』という点です．正確な年代は記されていないのですが，仮にオルドビス紀最末期からデボン紀最初期としても，そのタイムギャップは 23 mys（2,300 万年！）以上になります．そんな古い堆積物が含水していてよいのか？とも思われます．
　この点については二つのことが考えられます．①安定した大陸プラットフォーム上では変動帯と異なりそういうことが起きても良い．②油ガス田地帯のような地下流体の存在が支配的な場所ではそういうことが起きても良い．．．という２点です．特に，②は今まで私のアタマから抜け落ちていた点です．例えば『新冠泥火山』では，液状化の産物である噴泥中に新第三系のシルト岩などのブロックを含むわけですから，少なくとも新第三系中新統（ca. 10 Ma）の堆積物が地層水関与で現に液状化しているわけです．それを考えると，大陸地域なら 25 mys 経っていてもそういうことがあっても良い．．．いい加減な論理ですが，今まで考えてもみなかったことで，ちょっと目からうろこが取れました．

　もう一つは，そういうマグマ関与の水蒸気爆発が地下深部で起こったとすると，それなりの破砕相があって当然のような気がします．しかし，顕微鏡的な玄武岩砕屑物の記載はありますが，chaotic な角礫相などの存在は示されていません．また，地層パイル深部でのマグマ－水反応の結果として水蒸気爆発が起きるというのは，封圧の点で大丈夫なのだろうか？という疑問もあります．水蒸気爆発が起こった深度は，論文中では詳しくは触れられていませんが，彼らの層序柱状図を見る限りでは，500 m ～ 1 km の間にあるものと推察されます．そういう深度で水蒸気爆発が起きている例はあるのでしょうか？

2024/12/04：　雪玉の砂岩脈

　タイトルはいったい何のことかさっぱり分かりませんが．．．．“雪玉” というのはもちろん Snowball Earth（雪玉地球）のことで，簡単に言うと 730 - 630 Ma 前後（新原生代後期）に地球はなぜか全球が氷床におおわれており，その終結がカンブリア紀の爆発的な生物進化をもたらし．．．という アレ です．私はこれが既に実証されている学説と思い込んでいたのですが，そうではなくまだ単なる仮説段階で，その当否についてはさまざまな議論があるそうです．

　で，雪玉地球が『氷河の下に押し込まれた岩石によって証明された』という話を某新聞記事で最近読んだ時，いったい何のことか地質屋の私にはさっぱり理解できませんでした．その後見た MSN 記事 でも似たようなものでしたが，その出典は space.com の この記事 でした．ここに至って，はじめて “押し込まれた岩石” というのが 砂岩脈（sand injectite）のことだと分かったわけです．その元ネタは，Courtney-Davies et al. (2024) でした．また，この砂岩脈については Siddoway and Gehrels (2014) による詳細な報告があります．

L. Courtney-Davies, R.M. Flowers, C.S. Siddoway and F.A. Macdonald (2024) Hematite U-Pb dating of Snowball Earth meltwater events. Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, 121 (47).

C.S. Siddoway and G.E. Gehrels (2014) Basement-hosted sandstone injectites of Colorado: A vestige of the Neoproterozoic revealed through detrital zircon provenance analysis. LITHOSPHERE, 6, no. 6, 403–408.

　以下ではこれらの論文に基づいて，砂岩脈と雪玉地球にいったいどういう関係があるのかを紹介したいと思います．まず要点を箇条書きにまとめると，次のようになります．

・ アメリカコロラド州中央部には Pikes Peak 花崗岩 が分布し，その年代は 1.0 - 1.1 Ga（中原生代後期）．※ Pikes Peak は，モータースポーツ・ファンには超有名なヒルクライム・レースが行われる山です．

・ Pikes Peak 花崗岩の内部には，Tava 砂岩と呼ばれる砂岩体が分布し，その産状は砂岩脈．

・ Tava 砂岩脈の砕屑性ジルコン年代の最若年代は 825 Ma（新原生代前期）．

・ Tava 砂岩脈中には，それを切るあるいはそれに切られる赤鉄鉱－石英脈が見られる．

・ 脈中の赤鉄鉱 U-Pb 年代から制約される Tava 砂岩脈の貫入時期は 690 - 660 Ma（Cryogenian：新原生代中期）．

・ Tava 砂岩脈は，厚い大陸氷河の融氷期に，その底部における過剰間隙水圧－液状化によって発生した．

・ その時期のコロラドは古地磁気的検討から低緯度地域に位置するとされており，全球が氷河におおわれていたことを示唆する（雪玉地球）．

　砂岩脈の存在が雪玉地球を証明したという非常に興味深い報告です．個人的に特に注目されるのは，砂岩脈の貫入時期を推定する手法です．砂岩脈の砕屑性ジルコン U-Pb 年代を測定しても，その源岩の堆積年代が分かるだけで貫入時期は当然分かりません．砂岩脈を切り・砂岩脈に切られる赤鉄鉱－石英脈の年代によりそれを制約できたというのは画期的です．
　ちなみに，赤鉄鉱の U-Pb 年代が測定できるというのは私には初耳で，非常に驚きました．他にも測定できる鉱物があるのでしょうか？

　ただし専門外の素人目に見ると，いくつか不明点・疑問点もあります．
①　Tava 砂岩脈の源岩堆積年代は 850 Ma 前後，貫入年代は 670 Ma 前後なので，その時代差は２億年（！）程度あります．この堆積－貫入ギャップは長すぎないでしょうか？　それだけ時間が経過すれば砂岩は完全に固結してしまい間隙水は無いので液状化など起きないような？　大陸や先カンブリア紀での常識は私のような島弧地質屋の常識とはかけ離れているということなのでしょうか．．．
②　氷床下で砂岩脈が形成されるメカニズムがよく分かりません．彼らは現在の南極氷床下での現象に言及していますが，その具体的な記述は見つかりませんでした．通常の砂岩脈の形成条件については， こちらのページ で模式的な説明を書いていますが，氷床下となるとちょっと（かなり？）話が違います．まず，氷床下の堆積物に間隙水があった場合，その水圧は；氷床底面の “静氷圧”＋底面より下の静水圧，になるはずです．氷の密度は 0.9 前後で水より小さいので，間隙水圧は地表まで水柱が連続していた場合の静水圧よりも小さくなってしまいます．この状況でどうすれば過剰間隙水圧が発生してその下の岩盤を破壊できるのかがよく分かりません．

③　もしかすると．．．Siddoway and Gehrels (2014) が指摘しているように，氷床下の Pikes Peek 花崗岩が既に古風化等で degradation を被っており強度が著しく低下していたことと関係しているのかもしれません．それに加えて，氷床すべりに起因する剪断力・引きずり力が働いているのかもしれません．Siddoway and Gehrels (2014) に掲載されている砂岩脈の露頭写真を見る限り（転載できませんが），砂岩脈は膨縮や湾曲に富んだ不規則な形態を示しているものが多く，単なる裂罅充填脈ではないように見えます．このへんは，アイスランド氷河底部の現象を記載した Ravier et al. (2015) あたりが参考になるかもしれないのですが，残念ながらそのアブストしか入手できていません．とりあえず想像するしかないので，通常の堆積岩中の砂インジェクタイトと対比して，勝手な想像図 を描いてみました（右上図）．科学的な正確さを無視したもので，真に受けないでください．あくまでも，私の持っている砂インジェクタイトのイメージを表したものということで．

E. Ravier, J.-F. Buoncristiani, J. Menzies, M. Guiraud and E. Portier (2015) Clastic injection dynamics during ice front oscillations: A case example from Sólheimajökull (Iceland). Sedimentary Geology, 323, 15 June 2015, 92-109.

④　Courtney-Davies et al. (2024) は，新原生代におけるコロラドの古地理的位置が当時の赤道に近く，全球氷結を示唆すると述べています．この点について C.R. Scotese による Atlas of Phanerozoic Paleogeographic Maps (2021) の 690 Ma の古地理復元図を見てみると，どうもよく合いません．彼は雪玉地球を全面的に取り入れていて，この時期の古地理図は氷床ですべて覆われています．それによると，北アメリカ（ローレンシア）の当時の位置は南ロディニア超大陸の南部にあって，古緯度は少なくとも 60 度はあるように見えます．このへんをどう考え（・評価し）たらよいのか，もちろん私には分かりません．
　※　余計な話ですが，当時の日本列島（南中国）は，北アメリカとは反対側，北ロディニア超大陸の北縁に近いところに位置していたとされています．

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