地域3:ロッキー山脈

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大平原の西にあるロッキー山脈地域は、北部、中部、南部ロッキー山脈とワイオミング盆地に分かれている(図4.18)。 ロッキー山脈は北はカナダ、南はニューメキシコ州まで伸びており、中生代後期に地殻圧縮による変形や突き上げ断層が発生して形成されたものである。 この山脈は火成岩、堆積岩、変成岩からなり、約8000万年前から5500万年前のセビア造山帯とララマイド造山帯で隆起したものである。 現在、ロッキー山脈で最も高い山はコロラド州にあり、50以上の山が標高4270mを越えている。 しかし、北西中央部では、ロッキー山脈の中で最も高い山はワイオミング州にあり(図4.19)、5つの山が標高4000mを超えている。

図4.18: ロッキー山脈の物理学的小地域

図4.19: ワイオミング州で最も高い山のいくつかであるグランドティトンを、スネークリバー展望台から見たところである。 最高峰のグランドティトンは標高4199mです。

ロッキー山脈は、風化と氷河の力によって、広範囲にわたって侵食されてきました。 新生代の間に、何千フィートもの堆積物がロッキー山脈から侵食され、山脈形成時の下降流の結果として形成された隣接する盆地へと東に運ばれた。 ロッキー山脈の浸食は、これらの盆地を埋め尽くし、多くの平坦な山間部を形成した。

水文学的分水嶺は、2つの排水路または流域の間の境界である。

ロッキー山脈北部

ロッキー山脈北部は、ワシントン州北東部、アイダホ州北部、モンタナ州西部、ワイオミング州北西部に分布している。 これらの山々は南側の山々より低く、標高は約3660メートル(12,000フィート)に達する。 アイダホ州とモンタナ州西部では、ノーザンロッキー山脈はクリアウォーター、ホワイトクラウド、サーモンリバー、ソートゥース、ロストリバー山脈を含む一連の山脈で構成されています。 これらの山脈は、白亜紀に海洋性ファラロン・プレートが北米西海岸の下に沈み込んだときにできた花崗岩の深成岩であるアイダホ・バソリスの隆起と侵食の結果形成された。 アイダホ州中央部の約39,900平方キロメートル(15,400平方マイル)の地下にある浴石(図4.20)は、6500万年前から5000万年前の間に隆起して露出したもので、この浴石が、アイダホ州中央部に位置します。 それ以来、風化と浸食によってバスリスの花崗岩は荒々しい峰に彫刻された(図4.21)。

図4.20:アイダホバスリスの広がり

図4.21:ソー・トゥース原生地のトキサウェイ湖上方のソートゥー山脈、アイダホ。 これらの山々はアイダホバソリスの花崗岩で形成されています。

モンタナのロッキー山脈北部には、海洋のファラロン・プレートと北米プレートの衝突時に地殻圧縮でできた変形岩の地域であるコーディリア帯(褶曲と突進帯)も広がっています。 その結果、モンタナ州中央部からカナダ・アルバータ州南部にかけて、長さ320kmのオーバースラスト断層であるルイス・オーバースラストが形成されました。 モンタナ州北部のグレイシャー国立公園には、標高2770メートルのチーフマウンテン(図4.22)を含む、この断層帯に関連する多くの露頭があります。

Figure 4.22: モンタナのグレーシャー国立公園にあるチーフマウンテンは、先カンブリア岩塊で、若い白亜紀シェールの上に直接乗っており、ルイスオーバースラストに沿って生じた断層の結果として、このように見えます。

The Middle Rocky Mountains

The Middle Rocky Mountainsは、Wasatch、Teton、Absaroka、Bighorn、および Wind River mountainsなどの複数の山脈で構成されています。

ワサッチおよびティトン山脈は新生代に断層の結果として隆起し、おそらく盆地および山脈地域の伸長に関連するプロセスによるものである。 テトン山脈はワイオミング州とアイダホ州の境界に沿って伸び、ワサッチ山脈はアイダホ州の南東端からユタ州を貫いて伸びている。 ワサッチ山脈(アイダホ州に入るところではベアリバー山脈と呼ばれる)は、白亜紀の突き上げ断層と花崗岩の浴石の侵食、そして最近の隆起によって形成された。 ティトン山脈はロッキー山脈の中で最も若い山脈で、900万年から600万年前に正断層の片側に沿った岩が地殻の延長により隆起して形成された。 正断層の反対側の岩石は下降し、現在のジャクソンホールのような渓谷が形成された。 山脈のふもとにある断層のおかげで、テトン山脈の東側には山麓がなく、谷底から 2100 メートル(7000 フィート)まで鋭くそびえている。

ビッグホーンおよびウィンドリバー両山脈は、その中心に先カンブリア時代の岩石があり、その上に白亜紀に隆起して露出した古生代および中生代の堆積岩がある。 ウィンドリバー山脈は、中生代から新生代にかけての断層によって形成され、標高3960m以上の山が40座もあるワイオミング州で最も高い山である。

Figure 4.23: Tensleep Canyon, Washakie County, Wyoming.

Absaroka Rangeはモンタナとワイオミングの境界を越えて伸びており、イエローストーン国立公園の東の境界を形成している。 アブサロカ山脈は、23,000平方キロメートル(9,000平方マイル)の始新世の火山地帯の名残で、火山礫、火成岩の貫入、凝灰岩で満たされています。 これらの火山岩は、より最近に起こったイエローストーンのホットスポットでの火成活動とは関係がない。 このような緩い岩石は、長い時間をかけて容易に浸食され、アブサロカスの急斜面や鋭いギザギザの地形につながった(図 4.24)。

図4.24: モンタナ州リビングストン付近のアブサロカ山脈の航空写真

イエローストーン高原はワイオミング州西部のミドルロッキーにあり、イエローストーン国立公園とイエローストーンホットスポットの所在地である。 ホットスポットは、大陸と海洋の両方の地殻の下に発生する可能性があり、地球の構造プレートが移動している証拠を提供します。 ホットスポットはマントルの中でほぼ静止しているため、プレートがその上をゆっくりと移動してもその位置に留まり、ホットスポットから離れるにつれて年代が高くなる火山地形の連鎖が形成される。 北米は、現在のワシントン州で初めてイエローストーンのホットスポットと重なり、コロンビア川の洪水玄武岩を生み出したと考えられている。 北米プレートの移動が進むにつれて、ホットスポットは現在のオレゴン州とネバダ州の境界の下に入り込み、穏やかな玄武岩流の中に、カルデラを形成する激しい爆発を次々と発生させるようになったのである。 アイダホ州からワイオミング州の北西端、イエローストーン国立公園までのカルデラの道筋をたどれば、大陸の移動を容易に追跡することができる(図 4.25)。 最も新しいイエローストーンのカルデラは、63万年前の爆発的な火山噴火によって作られた(図 4.26)。 間欠泉、温泉、蒸気孔、および泥火山によって証明されるように、地熱活動は今日もこの地域で続いている。

間欠泉と他の水の特徴は、古代のイエローストーン噴火から破砕帯を通って流れた高温の地下水の循環によって形成される。 イエローストーンのホットスポットからのマグマは、その上にある岩石とその中を流れる水を熱します。 破砕帯はこの地下の熱源を地表につなぎ、間欠泉(図4.27)、温泉(図4.28)、蒸気孔、泥火山を作り出します。

図4.25:過去1600万年間のイエローストーンホットスポットの道程、スネーク川平原(コロンビア高原地域の一部)とイエローストーン国立公園を含んでいます。 この間、北米プレートはホットスポットの上を南西に移動しています。

間欠泉の仕組み

超高温の水が地下の割れ目に入ると、高い圧力がかかり冷却が妨げられるのです。 間欠泉ができる割れ目には、温泉のように水が地表に循環して熱を拡散させないように、地表近くに制限を設けています。 深いポケットの水が泡立ち始め、割れ目の口から水が漏れ出すと、系内の圧力が低下する。 噴火が終わると、再び加圧のプロセスが始まる

図4.26:63万年前にできたイエローストーン国立公園(ワイオミング、モンタナとアイダホに重なる)のイエローストーンカルデラの広さ。 点線で囲まれた小さな領域は、17万4千年前の噴火でできた小さな若いカルデラで、現在はイエローストーン湖の一部で埋まっています。

図4.27: イエローストーン国立公園で噴出したオールドフェイスフル間欠泉。 この間欠泉は世界で最も予測可能なものの1つで、各噴火の間隔は60分から90分で、32000リットル(8400ガロン)の熱湯を56メートル(185フィート)の高さに噴出し、最大で5分間続くことがあります

図4.28: 平均直径85m(275フィート)の北米最大の温泉であるイエローストーン国立公園のグランド・プリズマティック・スプリングの空撮写真。

ワイオミング盆地

ワイオミング盆地は、ロッキー山脈の隆起でできた多くの間盆地の1つである。 ロッキー山脈が風化・侵食されたとき、これらの盆地に厚さ数千フィートの堆積物の層が堆積した。

風は、それが発生する方向によって名前が付けられる。 たとえば、「偏西風」は西から吹いて東に向かう。

ワイオミング盆地は、大分水嶺盆地を含んでいるので特に注目される。 この盆地は大陸分水嶺をまたいでおり、ワイオミング州中南部の24,000平方キロメートル(9320平方マイル)に及ぶ乾燥したステップと砂漠の風景であるレッド・デザート(赤色砂漠)を含んでいる。 この砂漠の年間降水量はわずか20cmほどで、水のほとんどは春に雪解け水として利用される。 この短い水分の流入は、雨季には一時的な湿地、断続的な小川、干潟につながる常時水を形成し、干ばつ時には蒸発して塩田を形成する。 赤色砂漠には、キルペッカー砂丘があり、大分水嶺の 44,110 ヘクタール(109,000 エーカー)に及ぶ北米最大の砂丘地帯である(図 4.29)。 この砂丘は、北東にあるビッグサンディ川とリトルサンディ川の河岸にたまった氷河の堆積物から形成されたものである。 過去2万年の間に、偏西風が砂を現在の位置に移動させた。

図4.29: ワイオミング州のキルペッカー砂丘の航空写真。

ロッキー山脈南部

ストロマトライトについては第2章「岩石」をご覧ください。

ロッキー山脈南部の大部分はコロラドとニューメキシコにあり、ワイオミング盆地の東に、3つの小さな突起だけが北へ伸びています。 ララミー山脈、メディスンボウ山脈、シエラ・マードレ山脈である。 この3つの山脈は、いずれも隆起した先カンブリア時代の変成岩の核を、より若い堆積層が挟む形で構成されている。 メディスンボウ山地には、ストロマトライトの遺物が豊富に含まれている

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